Кабельное телевидение появилось как организация множества видеоканалов в квартирах и домах. С технической точки зрения каждый такой канал имеет ширину спектра в 6 МГц. Этой полосы пропускания вполне достаточно, чтобы передавать по коаксиальному кабелю цифровые данные на скорости порядка 40 Мбит/с, и следовательно, существует возможность использовать сети кабельного телевидения как транспортное средство для доступа в Интернет.
Для подключения к Интернету через сеть кабельного телевидения необходим кабельный модем. Кабельный модем — это абонентское устройство, обеспечивающее высокоскоростной доступ к Интернету по сетям кабельного телевидения. Применение подобных модемов ориентировано в первую очередь на домашних пользователей, поскольку линии кабельного телевидения существуют преимущественно в жилых кварталах.
При доступе в Интернет посредством кабельного модема используется асимметричная технология, то есть рассматриваются прямой (от сети к пользователю) и обратный (от пользователя к сети) каналы передачи.
Максимально возможная скорость прямого канала (скорость приема данных) составляет порядка 40 Мбит/с, а скорость обратного канала (скорость передачи данных в сеть) — порядка 10 Мбит/с.
Как и традиционный аналоговый модем, предназначенный для работы по коммутируемым линиям связи, кабельный модем осуществляет цифроаналоговое преобразование при передаче данных и аналого-цифровое преобразование при приеме данных. То есть точно так же, как и видеосигнал, данные передаются по коаксиальному кабелю в аналоговой форме. При этом передача данных и прием телевизионных программ ведутся одновременно, по одному и тому же кабелю, не мешая друг другу.
Для подключения кабельного модема используется разделитель (сплиттер), который разделяет сигналы между кабельным модемом и телевизором и с одной стороны подключается к коллективной антенне, а с другой — к телевизору и кабельному модему.
Любой кабельный модем состоит из пяти функциональных блоков: тюнера, демодулятора, модулятора, МАС-контроллера и контроллера интерфейса.
К сплиттеру модем подключается через тюнер, который имеет встроенный диплексер для приема и передачи сигналов. Принятый сигнал подается на демодулятор. Данный блок выполняет функции преобразования сигнала из аналоговой в цифровую форму, декодирования, синхронизации кадров и коррекции ошибок. При передаче данных используется модулятор, который выполняет функции, обратные демодулятору, — кодирование, цифроаналоговое преобразование и т.д. Часто демодулятор и модулятор реализуются в виде одной микросхемы.
Блок контроля доступа к среде передачи (Media Access Conrol, MAC) управляет доступом к обратному каналу. Из-за сложности применяемых алгоритмов реализация функций уровня MAC требует применения микропроцессоров.
После обработки в блоке MAC данные передаются на компьютер через интерфейс. Помимо Ethernet 10/100Base-TX это может быть также USB, а нередко одновременно присутствуют оба интерфейса.
Существуют две технологии организации передачи данных через СКТ — TELCO-Return и Cable-Return, различающиеся способом организации обратного канала.
В случае TELCO-Return для организации обратного канала предусматривается использование обычного коммутируемого соединения. То есть абонент получает данные по высокоскоростному каналу сети кабельного телевидения, а исходящий поток данных к Интернет-провайдеру организуется с использованием дополнительного аналогового модема.
Технология Cable-Return основывается на применении гибридных сетей (так называемые сети HFC), состоящих из участков оптического и коаксиального кабеля. В таких сетях имеется возможность не только передавать поток данных к абоненту, но и получать данные от абонента. При этом как высокоскоростной входящий поток, так и более медленный исходящий поток передаются по одному и тому же коаксиальному кабелю.
Прямой канал организуется в диапазоне частот от 50 до 860 МГц, а обратный — от 5 до 50 МГц. Прямой канал занимает полосу одного телевизионного канала шириной в 6 МГц. Обратных каналов, как правило, несколько. Это связано с тем, что в обратном канале заметно влияние различных помех, например от работающих вблизи кабельной сети радиопередатчиков, неплотно состыкованных соединений и разъемов. Физическое разделение обратных каналов исключает их взаимное влияние. В прямом канале, работающем на более высокой частоте, таких проблем не бывает.
Основным преимуществом получения доступа в Интернет через сети кабельного телевидения является сравнительно невысокая абонентская плата. Подключение к этой сети также стоит относительно недорого. Кабельный модем, конечно, несколько дороже обычного, но его можно взять в аренду с правом выкупа.
К сожалению, несмотря на все свои преимущества, кабельное телевидение все еще не получило достаточно широкого распространения, чтобы можно было считать эту технологию массовой. Этот сервис по-прежнему представляется весьма многообещающим в силу довольно удачного соотношения «цена/качество», и, по всей видимости, со временем подобные услуги станут более доступными, чем сегодня.
