Τεχνολογίες μεταφοράς δεδομένων μέσω ομοαξονικού καλωδίου

Παρά την μεγάλη διείσδυση των δικτύων UTP στη χώρα μας, το ομοαξονικό καλώδιο καλά κρατεί και δεν είναι λίγες οι φόρες που αναγκαζόμαστε να μεταφέρουμε data μέσω αυτού. Οι τεχνολογίες που επικρατούν στην περίπτερη αυτή είναι οι Docsis, EOC και Moca. Ποια όμως από αυτές είναι η καταλληλότερη για την περίπτωσή σας;

Κουσκουμπεκάκης Αλέξανδρος, Μηχανολόγος Μηχανικός ΤΕ, EnsatTechnologies

Το ερώτημα εδώ δεν είναι το ποιο είναι το καλύτερο προϊόν, αλλά ποιο προϊόν ταιριάζει σε κάθε περίπτωση.

Για όσους δεν είναι εξοικειωμένοι με την τεχνολογία καλωδιακής τηλεόρασης, μια σύντομη επεξήγηση είναι χρήσιμη για να κατανοήσουμε καλύτερα τα πράγματα.

EOC

Τα περισσότερα συστήματα Ethernet Over Coax (EOC) έχουν προέλευση από την τεχνολογία powerline.

Παρότι υπάρχουν και επαγγελματικά προϊόντα powerline, τα προβλήματα με το ηλεκτρικό δίκτυο το καθιστούν ασταθές. Ωστόσο, αν εφαρμοστεί η τεχνολογία αυτή σε ομοαξονικά καλώδια με σταθερή αντίσταση, η τεχνολογία γίνεται πολύ σταθερή και αξιόπιστη. Οι μορφές EOC που υπάρχουν φαίνονται στον πίνακα 1.

Αρχικά αξίζει να δούμε τον αριθμό των slave. Βλέπουμε ένα μεγάλο αριθμό με το Homeplug AV, αλλά πόσο ρεαλιστικό είναι αυτό; Αν διαιρέσουμε 225Mbit/s με τα 253 slaves, τότε συνειδητοποιούμε ότι αυτό εκμεταλλεύεται το μισό από το bandwidth που μπορεί να έχει. Για παράδειγμα, εάν η αναλογία είναι 60% down και 40% up τότε έχετε 53/35kbps ανά χρήστη. Είναι δεδομένο ότι ο ψηφιακός θόρυβος γίνεται μεγαλύτερος όσο πιο πολλά slaves υπάρχουν στο δίκτυο. Εμείς συνιστούμε την χρησιμοποίηση 32 έως το πολύ 50 slaves ανά μηχάνημα.

Πραγματικές ταχύτητες

Οι υποσχόμενες ταχύτητες δημιουργούν πολλές ερωτήσεις και προβλήματα. Μερικοί κατασκευαστές αναφέρουν μόνο τις ταχύτητες PHY (Physicalrate), οι οποίες προκαλούν λανθασμένη εικόνα. Οι ταχύτητες PHY είναι τα φυσικά εύρη ζώνης που μπορούν να επιτευχθούν σε ένα μέσο, ​​αλλά σε πολλές περιπτώσεις είναι πολύ υψηλότερα από τις πραγματικές ταχύτητες. Αυτό οφείλεται στο traffic που δημιουργείται με την αποστολή πληροφοριών στο background για να γίνει η επικοινωνία ανάμεσα στον server και τα slaves. Με αυτή την έννοια, το EOC είναι παρόμοιο με το Wi-Fi όπου οι τιμές PHY είναι επίσης πολύ υψηλότερες από τις πραγματικές ταχύτητες.

Χαρακτηριστικά και σχεδιασμός

Όλα τα συστήματα EOC λειτουργούν στις χαμηλές συχνότητες. Το πρότυπο για τη χαμηλότερη μπάντα σήμερα είναι 5-65Mhz και σε κάποιο χρονικό διάστημα αυτό θα είναι 5-200Mhz. Η ελάχιστη απαίτηση για τη χρήση του EOC είναι μια πλήρως παθητική κατώτερη ζώνη ή χρησιμοποίηση ενισχυτών με κατάλληλα ρυθμισμένο return path. Για να λειτουργήσει σωστά ένα σύστημα EOC θα πρέπει ο σχεδιασμός του δικτύου να γίνει πολύ προσεκτικά. Σε κάποιες περιπτώσεις η τοποθέτηση του master γίνεται στα καλώδια εξόδου του headend, αλλά αν χρειαστεί μπορεί να μπει και εντός του καλωδιακού δικτύου. Η πρόσβαση μπορεί να γίνει ή μέσω ομοαξονικού καλωδίου, με το εύρος ζώνης να παραμένει περιορισμένο ή σε αρκετές περιπτώσεις οι master μπορούν να συνδεθούν με οπτική ίνα, δημιουργώντας έτσι ένα σύστημα FTTC (fiber to the curb).

Docsis

Το Docsis είναι μια τεχνολογία για μαζική παροχή Internet σε μεγάλες εγκαταστάσεις ή ακόμα και πόλεις. Το σύστημα αυτό το χρησιμοποιεί μεγάλος αριθμός φορέων παροχής υπηρεσιών Ίντερνετ σε όλη την Ευρώπη. Το Docsis είναι σε μεγάλο βαθμό τυποποιημένο, πράγμα που σημαίνει ότι σε κάποιο βαθμό όλες οι λειτουργίες σχετικά με τις συνδέσεις λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο. Υπάρχουν, ωστόσο, διάφορες εκδόσεις του Docsis με μεγάλες διαφορές.

Euro-Docsis vs Docsis

Η σημαντικότερη διαφορά είναι ότι το Docsis χρησιμοποιεί πλάτος καναλιού 6MHz ενώ το Euro-Docsis 8MHz. Επιπλέον, υπάρχουν διαφορές στη διαμόρφωση. Το εύρος ζώνης για το Euro-Docsis είναι μεγαλύτερο και σε συνδυασμό με τις διαφοροποιήσεις αυτό οδηγεί σε υψηλότερες ταχύτητες που μεταφράζονται σε 55 Mbit/s για το Euro-Docsis, έναντι 42 Mbit/s για το Docsis. Το εύρος συχνοτήτων είναι επίσης διαφορετικό, με το Euro-Docsis το εύρος συχνοτήτων να είναι 5-65 Mhz σε σύγκριση με το 5-42Mhz για το Docsis.

Εκδόσεις Docsis

Υπάρχουν διάφορες εκδόσεις του Docsis (πίνακας 2), δυστυχώς εξακολουθούμε να βλέπουμε τα δίκτυα Docsis 2.0 στην αγορά. Η πιο διαδεδομένη πλέον έκδοση είναι Docsis είναι η 3.0.

Αριθμός καναλιών

Ανάλογα με τον αριθμό καναλιών επηρεάζονται και οι ταχύτητες upload και download (πίνακας 3). Αξίζει να κοιτάξουμε τις τιμές των 1,7 Gbit/s και 245 Mbit/s στην έκδοση 3.0. Ωστόσο, αυτό συνεπάγεται την πλήρη χρήση όλων των 32 σταθμών downstream και 8 upstream καναλιών. Οι αξιόπιστες κατασκευάστριες εταιρείες διαθέτουν άδειες χρήσης των καναλιών. Αυτή η επισκόπηση δείχνει τα επιτεύξιμα εύρη ζώνης με το Docsis 3.0 για τον αριθμό των καναλιών. Αυτές οι ταχύτητες, ανάλογα με τον αριθμό των συσκευών που χρησιμοποιούνται, είναι 10-15% χαμηλότερες από τις εμφανιζόμενες ταχύτητες.

Αριθμός χρηστών/μόντεμ

Ο αριθμός των χρηστών και τα μόντεμ ανά CMTS εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το σήμα και τον τύπο. Αυτός ο αριθμός κυμαίνεται από 200 έως 1200. Διαπιστώνουμε ότι με 1200 χρήστες δεν υπάρχει πολύ περιθώριο στο εύρος ζώνης, εάν χωρίσουμε τα 1,7 Gbit του downstream στους 1200 χρήστες, τότε έχουμε 1,5 Mbit ανά χρήστη/μόντεμ. Αν το κάνουμε αυτό και με το upstream, έχουμε 0,20 Mbit.

Ιδιοκτησία και διάταξη

Για ένα δίκτυο Docsis, μπορεί να διατεθεί επαρκής αριθμός καναλιών, πράγμα που μπορεί να είναι δύσκολο στην πράξη, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται αναλογικά τηλεοπτικά κανάλια σε ένα δίκτυο. Ένα ενεργό return path είναι σημαντικό εδώ. Αυτός ο τρόπος επιστροφής του σήματος πρέπει ασφαλώς να ρυθμιστεί σωστά και όλες οι συνδέσεις πρέπει να φτάνουν στο CMTS. Ένα δίκτυο Docsis σε καμία περίπτωση δεν συγχωρεί λάθη στο δίκτυο, ειδικά το return path είναι εξαιρετικά ευαίσθητο σε διαταραχές. Οι διακοπές στο return path οδηγούν σε απώλεια ολόκληρου του δικτύου.

Moca

Η τεχνολογία Moca σχεδιάστηκε με βάση τα οικιακά δίκτυα και έχει ήδη πολλά πρότυπα με διαφορετικές ταχύτητες (πίνακας 4). Η Moca λειτουργεί στο φάσμα των 500 Mhz – 1500 Mhz. Οι ταχύτητες που εμφανίζονται είναι οι μέγιστες επιτρεπτές ταχύτητες. Με το Moca 2,5, μπορούν να επιτευχθούν 2,5 Gbit/s με 5 συνδυασμένα κανάλια (πίνακας 5).

Συμπέρασμα

Αν πρέπει να καταλήξουμε σε ένα συμπέρασμα για την κάθε τεχνολογία θα πρέπει να πούμε ότι, η Moca έχει τα υψηλότερα εύρη ζώνης, αλλά είναι λιγότερο κατάλληλη για υλοποιήσεις σε κάποιες αποστάσεις, το Docsis είναι ιδανικό για μεγάλες εφαρμογές, αλλά απαιτεί πολύ καλή ποιότητα του δικτύου σας και τέλος το EOC είναι πολύ ανεκτικό όσον αφορά την ποιότητα του δικτύου, αλλά ο προγραμματισμός των slave λόγο των πολλών master απαιτεί παραπάνω χρόνο.

Πηγή: Johan Kuiper, Docsis, EOC of Moca toegepast in kleinekabeltelevisienetwerken.