TKK | Tietoverkkolaboratorio | Opetus
Pääsivu

Johdanto
Siirtonopeudet
Kustannukset
Sovellukset
Yhteenveto
Lähteet ja linkit

Tekniikka
Kaapelimodeemi
ADSL
Tekijät
Petri Blomqvist
Tony Kindstedt
Kei Uchida
Tekniikka

Kaapelimodeemi

Kaapelimodeemin ja tietokoneen välinen yhteys toteutetaan tavallisesti parikaapelilla. Tietokoneeseen tarvitaan tavallinen Rj-45 liittimellä varustettu 10 Mbit/s verkkokortti ja yhteys noudattaa IEEE 802.3 standardin mukaista liikennettä. Modeemista kaapeli-tv-verkkoon yhteys kulkee koaksiaalisen antennikaapelin kautta. Kaapeli voidaan haaroittaa modeemiin ja televisioon, ja televisiota voi normaalisti katsoa myös kaapelimodeemin ollessa käytössä. Kaapeli-tv-verkon on kuitenkin oltava kaksisuuntainen jotta kaapelimodeemia voi käyttää. Kuvassa 1 on esitetty tyypilliset liitännät kaapeliverkon, modeemin ja television välillä.

Kaapelimodeemin kaapelointi

Kuva 1. Kaapelointi (kuva HTV:n nettisivuilta)

Kaapelimodeemin toiminta

RF-viritin vastaanottaa kaapelimodeemiverkosta informaation, minkä jälkeen se kulkee demodulaattorille. Demodulaattori muuttaa radiotaajuisen informaation digitaaliseen muotoon, joka pilkotaan Ethernet-paketeksi ja lähetetään verkkokortille (NIC). Verkkokortti hoitaa pakettien välittämisen PC:n ja modeemin välillä. Pakettien lähettäminen tapahtuu päinvastaisessa järjestyksessä. Kuvassa 2 on esitetty kaapelimodeemin rakenne.

Kaapelimodeemin toiminta

Kuva 2. Kaapelimodeemin toiminta (Web ProForum)

Tiedonsiirto

Kaapelimodeemilla yhteys verkkoon on auki jatkuvasti modeemin ollessa kytkettynä antennipistokkeeseen. Kaapelimodeemiverkossa saavutettavat teoreettiset nopeudet tilaajalle ovat 30Mbps ja palveluntarjoajalle 3Mbps. Käytettävissä oleva kokonaistiedonsiirtokapasiteetti jakautuu kuitenkin taloyhtiössä (segmentissä) olevien käyttäjien kesken eli teoreettista maksiminopeutta ei käytännössä saavuteta.

Kaapeliverkon jakautuminen usealle käyttäjälle merkitsee myös tietoturvaongelmia. Siksi liikenne on suojattu, yleensä DES-algoritmilla.

Alkuun

ADSL

ADSL-yhteyteen tarvitaan tietokoneen verkkokortiin ja puhelinlinjaan liitetty ADSL-modeemi eli -sovitin. Operaattorin puolella on myös ADSL-sovitin, joka on liitetty operaattorin verkkoon. Operaattorin verkko puolestaan on liitetty Internetiin. Kuvassa 3 on esitetty liitännät verkon, ADSL-modeemin ja tietokoneen välillä.

ADSL-kaapelointi

Kuva 3. Kaapelointi (kuva HPY:n nettisivulta)

Koodaustekniikat

ADSL:ssä käytetään kahta koodaustekniikkaa: DMT (Dicrete Multi-Tone) ja CAP Carrierless Amplitude and Phase modulation).

DMT on koodaustekniikka jossa siirtokaista on jaettu 256:een 4 KHz:n kaistaan. Kussakin kaistassa voidaan siirtää 0-11 bittiä symbolijaksoa kohden, ylemmillä taajuuksilla kuitenkin vähemmän. Dynaamisen DMT-koodauksen häiriönsieto on parempi kuin CAP:n.

CAP-koodaus mahdollistaa linjan käytön samanaikaisesti useaan siirtoon. Taajuuskaista on esimerkiksi 64-CAP ADSL:llä noin 100-400kHz. CAP:ssa on myös mahdollista säätää taajuusspektriä valitulle siirtonopeudelle. CAP-koodaus on halvempi toteuttaa kuin DMT-koodaus.

Tiedonsiirto

ADSL, Asymmetric Data Subscriber Line, on asymmetrista tiedonsiirtoa, joka mahdollistaa eri taajuudet ja nopeudet eri suuntiin. ADSL-yhteys muodostuu kolmesta kanavasta: kanavasta operaattorilta käyttäjälle maksiminopeudeltaan 8 Mbit/s, keskinopeasta (max. 1 Mbit/s) kaksisuuntaisesta kanavasta ja tavallisesta puhelinkanavasta. Näihin nopeuksiin päästään käyttämällä edistynyttä digitaalista signaalinkäsittelyä ja algoritmeja.

Yhteyden nopeuteen vaikuttavat voimakkaasti käytettävät taajuudet ja yhteyden fyysinen pituus. Jo yhden kilometrin matkalla signaali vaimenee puhelinkaapelissa 90dB yhden megahertsin taajuusalueella.

Jokainen ADSL-kanava voidaan jakaa alempikapasiteettisiksi kanaviksi. Tähän käytetään joko Frequency Division Multiplexing (FDT) tai Echo Cancellation -menetelmää. FDM antaa yhden kaistan kumpaankin suuntaan menevälle datalle. Käyttäjälle menevä kanava jaetaan Time Division Multiplexing -menetelmällä yhdeksi tai useammaksi nopeaksi ja hitaaksi kanavaksi. Käyttäjältä lähtevä kanava jaetaan myös useammaksi hitaaksi kanavaksi. Echo Cancellation -menetelmässä kumpaankin suuntaan menevät kanavat ovat osittain päällekkäin ja ne erotetaan V.32- ja V.34-modeemeista tutulla kaiunkumoamismenetelmällä. Kumpikin tekniikka jättää tavalliselle puhelinyhteydelle 4kHz kaistanleveyden.

Alkuun

Pääsivulle

Tietoverkkolaboratorio on nyt osa Tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan laitosta. Tällä sivulla oleva tieto voi olla vanhentunutta.

Kurssien ajantasainen tieto on MyCourses-palvelussa.

Tämä sivu on tehty oppilaiden harjoitustyönä. Tietoverkkolaboratorio ei vastaa sivun oikeellisuudesta, ajantasaisuudesta tai ylläpidosta. Vakavissa tapauksissa yhteyshenkilöinä toimivat ja Webmaster.
Sivua on viimeksi päivitetty 15.11.1999 23:56.
URI: http://www.netlab.tkk.fi/opetus/s38118/s99/htyo/30/tekniikka.shtml
[ TKK > Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto > Tietoverkkolaboratorio > Opetus ]