כל מה שרצית לדעת על מערכתDOCSIS 3.1 - טכנולוגיית הכבלים החדשה
מאת:
צבי שחם, 5.10.14, 18:30
השאלה הנשארת פתוחה היא: מי ישיג במירוץ המהירות: האם יישום גרסת 3.1 של הוט או טכנולוגיית FTTH (סיבים עד הבית) של Unlimited?
רוב חברות הכבלים כולל הוט מפעילות כיום מערכות מסוג
HFC Hybrid. מערכות אלה כוללות סיבים אופטיים הפרוסים עד השכונה ומשם כבלי קואקס המתחברים לבתים. החברות משתמשות כיום בטכנולוגית
DOCSIS 3.0 או בשמה המלא: Data Over Cable System Interface Specification version 3.0, שאושרה לראשונה עוד בשנת 2006. החידוש בגרסה 3.0 היה בזמנו האפשרות להצמיד מספר אפיקי טלוויזיה ובכך להגדיל את רוחב הסרט המשודר למנוי.
התקן קבע, שניתן להצמיד לפחות 4 אפיקי טלוויזיה ולקבל כ-160 מסל"ש (מגה סיביות לשניה) (ברוטו – כולל תקורה) בכוון למטה, וכ-120 מסל"ש (ברוטו) בכוון למעלה, כשהם משותפים למנויים באותו סגמנט גיאוגרפי. כמות המנויים המשותפים יכולה להיות כמה עשרות או מאות, בתלות במבנה הגיאוגרפי וברוחבי הסרט המוזמנים. כמובן, שחברת הכבלים יכולה להצמיד יותר אפיקים ולקבל רוחב סרט יותר גדול בסגמנט אם הדבר נתמך ע"י הציוד.
איור 1 להלן מתאר דוגמה טיפוסית של מערכת
DOCSIS 3.0, שבה 4 אפיקי טלוויזיה ברוחב 6 מה"צ כל אחד לפי התקן האמריקאי מוצמדים לצורך קבלת אפיק רחב של 24 מה"צ:
איור 1: מערכת
DOCSIS 3.0 טיפוסית
איור 1 מתייחס, כאמור, למערכות אמריקאיות, שבהן נקבע רוחב סרט של 6 מה"צ (מגהרץ) לאפיק. קיימת גם גרסה אירופאית הנקראת
Euro DOCSIS 3.0, שבה האפיקים הם ברוחב של 8 מה"צ. זאת, בגלל השימוש בתקני שידור
PAL, שדורשים יותר רוחב סרט. התקן האירופאי מאפשר גם הוא הצמדת 4 אפיקים לפחות ושידור של כ-200 מסל"ש בכוון למטה.
בבית המנוי מותקן מודם כבלים
(Cable Modem) או ממיר טלוויזיה סיפרתי או שניהם. שידורי טלוויזיה ספרתיים מתבססים על שיטות שונות של אפנון כגון
256-QAMהתומך בקצבים עד 42 מסל"ש לאפיק בודד של 6 מה"צ בכוון למטה בגרסה האמריקאית, או 55 מסל"ש לאפיק של 8 מה"צ בגרסה האירופאית.
בנוסף , בשידורי טלוויזיה מנצלים שיטות דחיסה מתקדמות כגון MPEG-4/H.264. כך, שניתן להעביר מספר סרטים בו-זמנית על אפיק ספרתי אחד.
הגרסה האחרונה
DOCSIS 3.1 שוחררה באוקטובר 2013 והיא
שונה מהותית מגרסת 3.0:
- יש בה תמיכה בקצבים של עד 10 ג'סל"ש למטה, ו-1 ג'סל"ש למעלה.
- האפנון נעשה בשיטת 4096- QAM, שבה מיוצגות 12 סיביות בכל סימן לעומת שיטת 256-QAM, שבה יש 8 סיביות בכל סימן.
- קיבול גבוה יותר: ניתן להעביר כ-50% יותר נתונים על אותו רוחב סרט לעומת 3.0.
- אין יותר אפיקים בעלי רוחב סרט קבוע של 6 או 8 מה"צ. במקום זאת בגרסה 3.1 שבדרכה לשוק, משתמשים באפיקים צרים הנקראים subcarriers ברוחב של 25 או 50 קה"צ בשיטת OFDM Orthogonal Frequency -Division Multiplexing, כמתואר באיור 2:
איור 2: אפיקי
OFDM
כל אפיק יכול להיות מאופנן בשיטה אחרת ולשאת רוחב סרט שונה, מה שמקנה למערכת גמישות מירבית.
OFDM היא גם השיטה שבה משתמשים בטכנולוגיות אחרות כמו:
ADSL,
LTE, וגם
WiFi.
- המושג "אורתוגונאלי" משמעותו, שההפרעות ההדדיות בין האפיקים הן מינימליות ואפשר לצופף אותם. ניתן להצמיד אפיקים כאלה בתוך "פרוסה" היכולה להגיע עד לרוחב של 200 מה"צ וכך לקבל רוחבי סרט גבוהים מאד.
- מודמי 3.1 יתמכו אחורה גם ב-3.0 ויאפשרו קיום בצוותא של 2 השיטות. זה יאפשר לחברות הכבלים שילוב גמיש של אפיקי 3.1 במקביל לקיים בהתאם לביקושי השוק.
מי שמעוניין להתעמק בתקן יוכל למצוא אותו
כאן.
מאידך, קיימת גם בעיה: מערכות כבלים פועלות לרוב בספקטרום המשתרע עד כ-860 מה"צ. כדי לקבל את הביצועים של גרסה 3.1 יש צורך בספקטרום גבוה יותר (מעל 1.2 גה"צ) וכן הרחבת התחום החוזר (בכוון למעלה) לרוחב סרט של כ-200 מה"צ. בנוסף, יידרשו גם מודמים חדשים התומכים בטכנולוגיה זאת. משמעות הדבר היא השקעות ושינויים ברשת, מה שעלול לעכב את הפריסה.
השאלה הנשארת
פתוחה היא: מי ישיג במירוץ המהירות: האם יישום גרסת 3.1 של הוט או טכנולוגיית
FTTH של
Unlimited?
מאת:
צבי שחם,
,M.Sc. אוקטובר 2014.
מרצה ויועץ, מחבר הספר:
תקשורת בעידן ה- IP
zvi.shacham@gmail.com
www.zvish.com
