הטכנולוגיות המובילות בתקשורת רחבת פס

הטכנולוגיות המובילות בתקשורת רחבת פס

הגישה רחבת הפס שימשה בתחילתה לגלישה מהירה באינטרנט ולשירותי דואר (emil) זריזים. כיום ישנם עוד שירותים הנסמכים על גישה רחבת פס כגון וידאו לפי דרישה (VOD), טלפוניה (VoIP) שיחות וועידה בווידאו חי, ואף שידורי טלוויזיה (IPTV).
כאשר גולשים באינטרנט, רוב המידע מגיע מהרשת אל המנוי, ומיעוטו בכיוון ההפוך. סוג כזה של תעבורה נקרא "א-סימטרי". ביישומים אחרים בהם כמות התעבורה זהה בשני הכיוונים היא נקראת "סימטרית".
על מנת לאפשר לחברות מתחרות להציע את אותם השירותים מעל הרשת במחיר טוב יותר, הונהג בתקשורת הקווית פרוטוקול תקני המכונה (DOCSIS –  (Data Over Cable Service In¬terface Specification) . כיום התקן הזה הפך מחייב בכל רחבי העולם.
להלן תקציר תכונותיהן של הטכנולוגיות המובילות את הגישה רחבת הפס:
1. HFC – Hybrid Fiber Coax
2. Digital Subscriber Line – DSL
3. FFTH – Fiber To The Home
4. Wireless
5. BPL – Broadband over Powerline

1. HFC – הכלאה של שירות מעל כבלים אופטיים וקואקסיאליים
טכנולוגיה זו, שבה משמשים ביחד כבלים קואקסיאליים עם כבלים אופטיים, היתה הראשונה שנפרסה בארה"ב ע"י מפעילי רשתות התקשורת כבר בתחילת שנות ה- 90. הכבלים האופטיים שמשו להעברת הרשת עד למרכזי האוכלוסיה, בעוד שהתקשורת עד למנוי נעשתה ע"י כבלים קואקסיאליים. כבל אופטי אחד משרת כ – 500 מנויים בממוצע. הסיבה לשימוש בכבלים האופטיים היא מזעור הניחות (דעיכת האות המשודר) לאורך המסלול הארוך ממרכז השירות ועד למרכזי האוכלוסיה. תשתיות ה – HFC מסוגלות להעביר ביעילות ובמקביל שירותים א-סימטריים וסימטריים מעל הרשת בטכנולוגיה הנקראת "ריבוב", כך שנוצרים ערוצים שונים בתשתיות המאפשרים זאת.
הטכנולוגיה הזאת מבוססת על ארכיטקטורת (PTMP (point to multipoint . אצל המפעיל שוכנת יחידת ה- (CMTS (Cable Modem Termination System   המשמשת לתכנות ציוד השידור. מבנה זה של הרשת מאפשר ניצול מירבי של המשאבים היקרים הן אצל המנוי והן אצל המפעיל. למרות כל זאת, הטכנולוגיה הזו עדיין משתפת את רוחב הסרט הזמין בין המנויים השכנים.
2. DSL – המענה של חברות הטלפון לאתגר
המענה של חברות הטלפוניה לאינטרנט המהיר שהציגו חברות הכבלים הגיע בסוף שנות ה-90 –ה-DSL – שירות מעל כבלי הטלפון המסורתיים. הטכנולוגיה הזאת הציגה כמה וריאנטים שזכו לכינוי XDSL שבראשם השיטה הא-סימטרית ולכן ניתן לה השם ADSL. ה-(VDSL (Very High Speed Dsl הופיע מעט מאוחר יותר והוא נותן שירות בקצבים גבוהים המתאים לשידוריי וידיאו(IPTV) , אך חולשתו בדעיכה מהירה של האות ולכן הוא מופעל רק באיזורים צפופי אוכלוסיה.  שירותי ה DSL מבוססים על מודם ביתי הפועל בארכיטקטורת (PTP (Point to Point מול ספק האינטרנט המספק את השירות ע"י (DSLAM (DSL Access Multiplexer בצורה שאינה משתפת את רוחב הפס הנתון עם השכנים. כמו חברות הכבלים – גם חברות הטלפונים פתחו תקן משלהם לשירות וכך הוזלו המחירים מאוד, עד כדי כך שהטכנולוגיה הזו הפכה לנפוצה ביותר בעולם. חולשתה הבולטת של טכנולוגית ה-DSL היא הטווח הקצר שבו היא עובדת ביעילות, בשל מגבלת התשתיות הקויות המיושנות. אחד הפתרונות לבעיה זו היא הבאת הרשת למרכזי האוכלוסיה על גבי סיב אופטי, בדומה לנעשה בכבלים. פתרון זה מכונה (FTTN (Fiber to the neighborhood. לאחרונה התווספו למשפחה עוד שיפורים כמו +ADSL2  ו- VDSL2 אך כולן סובלות מעלויות גבוהות של הציוד הנדרש להפעלתן.
3. FFTH – סיב אופטי עד בית המנוי
ה – (FFTH (Fiber to the home  וה – (FTTP (Fiber to the Premises  נחשבו לטכנולוגיה יקרה עד השנים האחרונות, אולם עם ההתקדמות בייצור הסיבים עצמם והמכלולים המלווים אותם, העלות הגיעה לבשלות מסחרית סבירה. בתחילה חברות התקשורת הציעו שירות על גבי פרוטוקולים יעודיים משל עצמן, אך כמו בטכנולוגיות האחרות הופיעו פרוטוקולים תקניים שגררו עוד הוזלה בעלויות. ציוד הקצה בית המנוי נקרא (ONU (OpticalNetwork Unit ובצד ספק השירות הציוד נקרא (OLT (Optical Line Termination. הציוד הנדרש להפעלת רשת אופטית כולל מגברים, ממסרים וספקי כוח, אולם ככל שהטכנולוגיה משתכללת, הופכת הרשת לפאסיבית וזולה יותר. הכינוי הניתן לרשת אופטית פאסיבית הוא (PON  (Passive Optical Network. קיימות מספר ארכיטקטורות לרשתות PON:
APON – רשת המבוססת על פרוטוקול ATM.
(BPON (Broadband PON - רשת המשלבת APON עם שידורי וידיאו אנלוגי.
(EPON (Ethernet PON  - רשת המבוססת על (100Mb Ethernet (FE.
(GPON (Gigabit Ethenet PON - רשת המבוססת על 1Gb Ethernet) GE).
לאחרונה השימוש בEthernet  מעל רשתות אופטיות נפוץ יותר ככל ששידורי הווידיאו הופכים לדיגיטאליים ובכך למעשה כל התעבורה מעל הרשתות האופטיות הופכת לספרתית.
4. Wireless – רשתות אלחוטיות 
בתחום האלחוט שולטות מספר טכנולוגיות כשהבולטות מבינהן היא ה- WiFi בעלת טוח כיסוי קצר וה – WiMax המכסה שטחים נרחבים. שתי השיטות משתמשות בפרוטוקולים תקניים של IEEE.
ה- WiFi מתבסס על תקן 802.11 עם סיומות של "a", "b", "g" ו- "n" הנבדלים אחד מהשני בקצב התעבורה האפשרי ברשת. ברשת מסוג "n" כבר נעשה שימוש בטכנולוגיית (MIMO (Multiple input Multiple Output) המשפרת את קצב הנתונים ע"י שימוש במערך מרובה אנטנות. הפצת רשת ה- WiFi נעשית ע"י "Hot Spots" (נקודות חיבור לרשת) המסוגלות לשרת מספר מנויים סימולטנית. האתגר הבא המסומן ע"י יצרני רשתות ה- WiFi הוא להפוך את הטכנולוגיה הזו כך שתוכל לעמוד בדרישות של רשת עירונית - (MAN (Metropolitan Area Network. הרעיון הוא להקים את הרשת בארכיטקטורת MESH שבה כל מנוי מחובר לשכניו, כך שלמעשה כולם מספקים לכולם את הרשת. להבדיל מטכנולוגיות אחרות, הדגש כאן הוא אספקת אינטרנט למנויים ניידים, בעיקר למטרות גלישה ואף טלפוניה בטכנולוגיית VOIP, ככל הניתן.
ה – WiMax מתחלק כעת לשני דורות – 802.16d התומך בתקשורת אלחוטית נייחת ו- 802.16e התומך גם בתקשורת ניידת ובכך מנסה לאיים אף על התקשורת הסלולארית, בעיקר בשל יכולותיו ומחירו הנמוך. ה – WiMax עובד בארכיטקטורת PTMP שבה תחנת בסיס אחת משרתת מנויים רבים. התקו "d" מתאים לרשתות עירוניות MAN בעוד שהתקן "e" תומך בפס רחב נייד – תכונה המעניקה לו יתרון בולט בשטח. ככזה הוא יכול לשמש במכוניות, רכבות, אמבולנסים, כיבוי אש וכו' ע"י כיסוי קול ווידאו באופן ישיר. הפריסה הראשונה בעולם של ה – WiMax הנייד היתה בקוריאה בשם המסחרי (WiBro" (Wireless Broadband" ונחלה הצלחה רבה.

5. BPL – רשתות תקשורת על גבי כבלי החשמל 
כמו קווי הטלפון, כך גם קווי החשמל, המגיעים לכל בית ובית, מסוגלים לשאת את רשת הפס הרחב מן המפעיל ועד למנוי. הטכנולוגיות שפותחו באחרונה נודעות בשמות (PLC  (Powerline communications ו – (BPL (Broadband over Powerline. התקינה של הטכנולוגיה הזו עדיין בתחילת דרכה. למעשה קיים רק תקן אחד (HomePlug) עבור ציוד קצה למשתמש הבייתי,  בעוד ששאר הציוד התומך בטכנולוגיה הזו אינו תקני. הגורמים העיקריים המנסים לדחוף את הטכנולוגיה הזו הם חברות החשמל, מטבע הדברים. מספר הפריסות שנעשו בשטח הוא עדיין מועט.
 
 
 
 
 

 

תקצירים נוספים אודות הטכנולוגיות המובילות בתקשורת רחבת פס