Двунаправленная схема КТВ

Для двунаправленной работы было бы нормальным использовать столько услуг, сколько возможно. Существующая система развлечений была оставлена, как есть. На коаксиальном кабеле или волокне с AM системой она была представлена каналами ТВ, распределенными последовательно 6 МГц полосами, начиная от 54 и до 870 МГц. Проектировщики в первую очередь обратили внимание на незанятую полосу от 5 до 40 МГц, которая могла бы быть занята для потока от потребителя к провайдеру (обратный трафик). Предполагалось использовать эту полосу частот прежде всего для Интернет, а затем и для передачи данных по IP или ATM, для VPN, интерактивного видео и телефонии.

Пытаясь извлечь максимум возможного из указанной полосы, нужно, прежде всего, ответить на вопрос: достаточна ли она для обслуживания со­тен пользователей одновременно? Пусть у нас есть 100 пользователей и каж­дому требуется полоса 1 МГц для связи с провайдером. Получается, что нужно 100 МГц, которые мы не можем предоставить (имея всего 35 МГц). При таком подходе мы сможем обеспечить в час наибольшей нагрузки толь­ко 35 пользователей. Можно сделать некоторые наблюдения в этой ситуа­ции, когда 100 пользователей требуют передачи обратного трафика:

а) Не все 100 пользователей одновременно требуют такой трафик.

б) Мы можем грубо считать, что 1 МГц полосы эквивалентен скорости передачи в 1 Мбит/с. Предположим, что 1 Мбит/с слишком большая скорость для сервиса Интернет в этом направлении. Наибольшая ско­рость обычно требуется для трафика, идущего из сети Интернет — от провайдера к пользователю (прямой трафик), тогда как в обратном на­правлении эта скорость может быть значительно уменьшена, пусть, например, она будет не более 100 кбит/с.

в) В качестве метода доступа к провайдеру можно применить метод мно­жественного доступа с временным разделением (ТDМА). Эта техника доступа может обслуживать больше пользователей, учитывая взрывной характер обратного трафика (в Интернет).

г) Двунаправленная архитектура КТВ должна включать узлы с емкостью доступа не более 500 пользователей. Конечно, меньшие числа более предпочтительны, но они могут быть не выгодны экономически.

Характер функций узла, направляющих прямой трафик (к пользователю) показан на рис. 14.6.

Рис. 14.6. Функциональная схема узла КТВ, показывающая только прямой трафик

Используется и передача трафика от оборудования пользователя к голов­ной станции. Для наших рассуждений будем считать, что весь трафик циф­ровой. Предположительный тип трафика, скорость передачи, ожидаемое направление передачи (симметричная передача или асимметричная) деталь­но представлены в табл. 14.3.

Таблица 14.3

Ожидаемые тип трафика, скорость передачи, направление пе­редачи (симметричная передача или асимметричная, непрерыв­ная или имеет взрывной характер)

Тип трафика	Скорость Передачи	Направле­ние трафи­ка	Симметричный или асиммет­ричный	Непрерыв­ный или взрывной	Коммента­рий
Обычное ТВ	1,544Мбит/с	Прямой	В одну сторону	Непрерывный	MPEG-2
HDTV	20 Мбит/с	Прямой	В одну сторону	Непрерывный	См. [14.1]
Интернет	2 Мбит/с 128 кбит/с	Прямой Обратный	В обе стороны, асимметрич- ный	Непрерыв- ный
Виртуаль- ные сети (VPN)	256 кбит/с	Прямой и Обратный	Симметричный	Взрывной
B-ISDN/ ATM	1024 кбит/с	В обе стороны	Симметричный	Взрывной	Частные сети
Телефония	64 кбит/с	В обе стороны	Симметричный	Непрерывный
Frame Relay	1024 кбит	В обе стороны	Симметричный	Взрывной	ЛВС

Пользователи минимально требуют передачу голоса и Интернет. Для дан­ного обсуждения примем: телефония — 64 кбит/с, Интернет трафик в пря­мом направлении — 2 Мбит/с, а в обратном направлении — 256 кбит/с. Если предположить эквивалентность 1 Гц и 1 бит/с, то обратный трафик требует 256 кГц. Используя табл. 14.2 и вновь предполагая 1 Гц ~ 1 бит/с, получим, что одновременно могут пользоваться обратным трафиком 130 пользовате­лей. Если допустить возможность одновременного использования обратно­го трафика только 50% пользователей, то их число может быть увеличено до 260. В работе [14.1] утверждается, что в обычных системах КТВ с использо­ванием гибридных кабелей число таких пользователей в расчете на 1 узел может составлять от 1000 до 2000. Наш план тогда не сможет удовлетворить всех пользователей Интернет в час наибольшей нагрузки. Обратный трафик конфигурируется на основе использования ТDМА из расчете 4 пользовате­лей на один частотный сегмент. В этом случае можно обслуживать 800-1000 пользователей при передаче обратного трафика в полосе 5-40 МГц, рассчитывая, что в час наибольшей нагрузки не всем пользователям он одновре­менно потребуется.