Teknologi Kabel Modem

Kabel modem adalah alat yang memberikan akses berkecepatan tinggi ke internet melalui jaringan kabel televisi. Sama halnya dengan respon dari modem analog tradisional, kabel modem memiliki keunggulan mempunyai kekuatan yang lebih, mampu mengirimkan data lebih cepat kira-kira 500 kali.

TINJAUAN LUAS

Makalah ini menerangkan kemampuan mengakses berkecepatan tinggi dari tehnologi kabel modem secara jelas, dengan menitikberatkan dari jenis operasi, arsitektur jaringan, teknologi alternatif, dan keamanan.

TOPIK 

1. CARA KERJA KABEL MODEM


Akses arus internet melalui modem 28.8-, 33.6-, atau 56-kbps dikenal sebagai tehnologi modem "voiceband". Seperti modem voiceband, kabel modem modulasi dan demodulasi data signal. Akan tetapi, kabel modem gabungan lebih fungsional untuk jasa internet dengan kecepatan tinggi. Pada jaringan kabel, data dari jaringan ke pengguna adalah sebagai "downstream", dimana data pengguna ke jaringan adalah sebagai "upstream". Dari pandangan pengguna, kabel modem adalah 64/256 QAM FM penerima mampu mengirimkan data lebih dari 30 s/d 40 Mbps dalam satu kabel 6 MHz. Hal ini lebih cepat 500 kali dari dari modem 56 Kbps. Data dari penguna ke jaringan dikirim secara fleksibel dan terprogram diawasi dari "headend". Modulasi data menggunakan pemancar QPSK/16 QAM dengan tingkatan data dari 320 Kbps – 10 Mbps. Tingkatan data upstream dan downstream mungkin dapat dikonfigurasikan secara fleksibel dengan menggunakan kabel modem. 

Para pelanggan dapat melanjutkan ke penerima televisi kabel ketika penerima data pada kabel modem diantar ke personal komputer (PC) dengan bantuan "simple one-to-two splitter". Service data yang ditawarkan oleh kabel modem mungkin dapat dibagi lebih dari 16 pengguna pada konfigurasi jaringan wilayah lokal (LAN). 

Gambar 1. Kabel modem pada lokasi pelanggan

Karena beberapa jaringan kabel sangat baik untuk jasa siaran televisi lokal, kabel modem mungkin menggunakan jalur telepon standar atau QPSK/16QAM modem menawarkan sistem kabel dua arah untuk mentransmisikan data upstream dari lokasi pengguna ke jaringan. Ketika jalur telepon menggunakan gabungan dengan jaringan siaran satu arah, sistem kabel data digunakan seperti sistem telephony return interface (TRI). Dalam jenis ini, satelit atau jaringan televisi tanpa kabel dapat juga digunakan sebagai jaringan data. 

Pada ujung-ujung kabel, data dari pengguna disaring oleh demodulasi upstream (atau telephone-return system, sebagai layaknya) untuk diproses lebih lanjut oleh sistem akhir kabel modem (CMTS-Cable Modem Termination System). CMTS adalah switching sistem, biasanya didesain untuk rute data dari sebagian besar pengguna kabel modem melalui jaringan multiplexed interface. CMTS menerima data dari internet dan provider untuk rute data pada pengguna kabel modem. Data dari jaringan ke grup pengguna dikirim ke modulasi 64/256 QAM. Hasilnya adalah para pengguna modulasi data lebih dari 6 MHz perchannel, yang mana pengalokasian spektrum untuk channel televisi kabel seperti untuk siaran ABC, NBC atau TBS ke semua pengguna
 

Gambar 2. Sistem terakhir kabel modem & Transmisi kabel headend

Kombinasi ujung-ujung kabel antara kanal data downstream dengan video, pay per-view, audio, dan program pemasangan iklan lokal yang akan diterima oleh televisi. Lalu kombinasi sinyal akan ditransmisikan jaringan distribusi kabel. Di tempat pengguna, sinyal televisi diterima oleh "set-stop-box", sementara data pengguna diterima secara terpisah oleh kotak kabel modem dan dikirimkan ke PC.

CMTS adalah elemen baru yang sangat penting untuk mendukung penggabungan service data komunikasi upstream dan downstream melalui jaringan kabel data. Jumlah channel upstream dan downstream yang ada pada CMTS dapat diklasifikasikan berdasarkan wilayah service, jumlah dari konsumen, tingkatan data yang ditawarkan pada masing-masing pengguna dan spektrum yang berbeda.

Elemen penting lainnya dalam pengoperasian dan managemen day-to-day dari sistem kabel data adalah "Element Management System" (EMS). EMS adalah sistem pengoperasian yang didesain secara khusus untuk menyusun dan mengendalikan CMTS serta menggabungkan pelangganan kabel modem. Tugas pengoperasian termasuk persyaratan, administrasi day-to-day, monitoring, alarm, dan mengetes dari bermacam-macam komponen dari CMTS. Dari pusat network operations center (NOC), sebuah EMS dapat mendukung beberapa sistem CMTS dalam satu bagian wilayah geografis.

Gambar 3. Operasi dan Management dari Sistem Kabel Data

2. KEISTIMEWAAN DARI SISTEM DATA KABEL


Selain modulasi dan demodulasi, kabel modem Inc. memiliki beberapa kegunaan yaitu diantaranya untuk memperluas jaringan siaran komunikasi ke "Wide-Area Network" (WANs). Lapisan jaringan dipilih sebagai Internet Protokol (IP) untuk mendukung internet dan service lebar jaringan dunia. Hubungan (link) lapisan data dibagi menjadi 3 bagian : logical link control, link security, dan Media Akses Control (MAC) sangat baik untuk sistem operasional kabel. Sistem arus pada kabel modem menggunakan bentuk format internet untuk transmisi data upstream dan downstream saluran data. Masing-masing saluran data upstream dan penggabungan data upstream pada jaringan kabel untuk memperluas jaringan internet WAN. Jumlah penambahan operasional kabel dapat memperbanyak saluran data upstream dan downstream untuk mendukung permintaan bandwidth pada jaringan kabel data. Dari keterangan diatas, pertumbuhan jaringan kabel data yang baru dapat diterapkan dalam metode yang sama dalam pertumbuhan internet LANs yang mana adalah lingkungan yang berbadan hukum.

Link keamanan yang diperbolehkan dibagi menjadi 3 bagian : Baseline privacy interface (BPI), security system interface (SSI), dan removable security module interface (RSMI). BPI menyediakan kabel modem dimana kerahasiaan data yang melintasi jaringan kabel oleh lalulintas data diantara pengguna kabel modem dan CMTS. Pengoperasiannya dilakukan oleh EMS yang memperbolehkan CMTS untuk memetakan identitas kabel modem untuk membayar pelanggan dan memperbolehkan akses pelanggan untuk masuk kedalam jasa jaringan data. Kerahasiaan dan syarat keamanan melindungi pengguna data seperti halnya mencegah pencurian jasa kabel data.

Diskusi awal didalam Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) setuju untuk menawarkan kegunaan asynchronous transfer mode (ATM) melalui jaringan kabel data untuk memberikan berbagai fasilitas termasuk telepon, data dan video, dimana kesemuanya itu didukung oleh kabel modem. Meskipun standar arus kabel modem Inc. internet menggunakan kabel modem, perluasannya adalah penyediaan dalam standarisasi untuk mendukung ATM atau protokol unit data lainnya. IP-telephony didukung melalui jaringan kabel data dimana diharapkan menjadi nilai jasa yang baru dalam beberapa tahun kedepan.

3. ARSITEKTUR JARINGAN KABEL DATA


Arsitektur jaringan kabel data sama dengan office LAN. CMTS menyediakan perluasan jaringan internet melalui WAN dengan jangkauan lebih dari 100 mil. Jaringan kabel data mungkin dapat dikendalikan secara lengkap oleh operasi kabel lokal. Alternatif lainnya, semua operasi mungkin dapat dilakukan bersamaan pada pusat regional data untuk mendapatkan skala yang lebih ekonomis. Pembagian geografi atau daerah metropolitan mungkin memiliki sebagian kecil lokasi televisi kabel yang mana dihubungkan secara bersamaan oleh fiber link. Operasi day-to-day dan manajemen jaringan kabel data mungkin dapat disatukan pada lokasi tunggal, seperti "super hub", sementara lokasi ujung lainnya dapat lebih mudah diatur seperti poros dasar (lihat gambar 4).

Ganbar 4. Distribusi "Hub" Dasar

Hubungan distribusi dasar adalah dengan meminimalkan konfigurasi jaringan data yang lebih banyak digunakan dibandingkan ujung televisi kabel. Ujung khususdilengkapi dengan penerima satelit, sambungan fiber kelokasi ujung regional lainnya dan penerima RF upsteam untuk pay-per-view dan data service. Konfigurasi jaringan data termasuk sistem CMTS dapat sebagai transport data upstream dan downstream dan dan rute IP untuk menghubungi ke lokasi super hub (Lihat gambar 5).

Gambar 5. Super Hub

Super hub adalah lokasi ujung kabel dengan fasilitas tambahan kontrol temperatur ke rumah degan bermacam server komputer, yang mana sangat dibutuhkan untuk menjalankan jaringan kabel data. Server termasuk pengiriman file, menggunakan hak dan pembukuan, kontrol log (syslog), alamat IP dan administrasi (server DHCP), server DNS, dan data over cable service interface spesifications (DOCSIS) kontrol server. 

Pengguna data dari lokasi dasar dan super hub adalah penerima pada pusat regional data untuk kesatuan yang lebih lanjut dan distribusi melalui jaringan. Super hub didukung oleh dynamic host configuration protocol (DHCP), DNS (domain name server), dan server log kontrol yang penting untuk administrasi jaringan kabel data.Pusat regional data dihubungkan ke internet dan jaringan dunia luas dan juga server farms yang dibutuhkan untuk mendukung jasa internet. Server ini meliputi e-mail, Web hosting, berita, chat, proxy,caching, server media streaming.

Gambar 6. Regional Data Center

Pada penambahan ke jaringan kabel data, pusat jaringan data mungkin juga didukung oleh jasa modem dial-up (56-kbps service) dan business-to-business internet service. Swithing jaringan, rute dan server dilakukan pada pusat regional data untuk di dial-up secara bersamaan, kecepatan tinggi, dan busines internet service.

Super hub dan pusat data regional dapat dijadikan menjadi satu lokasi dan diatur seperti satu kesatuan bisnis. Super hub diatur oleh jasa provider televisi kabel (TCI), sementara pusat regional data diatur sepreti terpisah dan bisnis bebas (@ rumah). Didalam satu wilayah, keberadaan Internet Service Provider (ISP) menyediakan pendukung pusat data regional untuk tempat asal dan lokasi super hub diatur oleh provider jaringan kabel data yang berdiri sendiri.

Pusat regional data dihubungkan dengan pusat data regional yang lainnya menggunakan jaringan "backbone" nasional. Selain itu, tiap pusat regional data juga dihubungkan ke internet dan jasa jaringan dunia luas. Lalu lintas antara jaringan regional, internet dan jaringan regional yang lainnya adalah melalui pusat data regional.

4. STANDAR JARINGAN KABEL DATA

• 64 dan 256 QAM
• 6 MHZ-spektrum yang digunakan berdampingan dengan sinyal lain didalam kabel utama
• Rangkaian dari blok kode Reed-Solomon dan kode Trellis, mendukung operasi dalam peningkatan persentasi dari Kabel Utama Amerika Utara.
• "variable length interleaving supports", kedua service data "latency-sensitive and latency-insensitive"

• Format QPSK dan 16 QAM
• Multiple symbol rates
• Batas data dari 320kbps ke 10 Mbps
• Fleksibel dan kabel modem yang dapat diprogram dibawah pengawasan CMTS
• Frekuensi kecerdasan
• Multiple akses time-division
• Didukung oleh kedua protokol data unit : "fixed-frame and variable- length"
• Dapat diprogram blok pengkodean Reed-Solomon

1. KESIMPULAN

Untuk mendapatkan artikel lengkap, silakan KLIK.