CATV
Od letoçn¡ho roku doçlo ke zdra§en¡ telefonn¡ch poplatk…, a to v rozmez¡ mezi 8,3 % a§ 116,7 %. Poplatky u§ivatel… internetu, kteý¡ pro pýipojen¡ ke sv‚mu poskytovateli pou§¡vaj¡ telefonn¡ linky, pak v pr…mØru vzrostou o 63 %. Pokud si pýedstav¡me, §e ka§dì "internetista" str v¡ dennØ stahov n¡m poçty a prohl¡§en¡m obl¡benìch str nek asi tak hodinu, zaplat¡ dnes za mØs¡c celkem pýes 2300 KŸ jen za telefonn¡ poplatky. A to vçe za pýedpokladu, §e spojen¡ nebude pýeruçov no (i pýes snahu telefonn¡ch spoleŸnost¡ se spojen¡ pýeruçuje st le dost Ÿasto).

(Nejen) Internet po kabelov‚ televizi

Dle m‚ho n zoru ji§ nastala doba alternativn¡ch druh… pýipojen¡ k internetu. Mnohì z u§ivatel… internetu, kterì se bez nØj neobejde, se velmi intenzivnØ zaŸne poohl¡§et po jinìch a spolehlivØjç¡ch druz¡ch spojen¡ se svØtem. Jedn¡m z ýeçen¡ je pýipojen¡ prostýednictv¡m CATV. Zkratka CATV - Ÿesky kabelov  televize - znamen  "CAble TeleVision" nebo tak‚ "Community Antena TeleVision". Rozvody CATV se vyznaŸuj¡ kvalitn¡m proveden¡m a velmi vysokou kvalitou pýenosu sign lu, neboœ mus¡ bìt budov ny jako çirokop smov‚ s velkìm dosahem. I pýes fakt, §e nØkter‚ Ÿesk‚ televize vys¡laj¡ pýes satelit digit lnØ v kompresi MPEG, jsou veçker‚ programy ç¡ýeny po kabelov‚ televizi v analogov‚ podobØ kv…li tomu, §e vçechny televizn¡ pýij¡maŸe v naçich dom cnostech jsou analogov‚. Ka§dì takto vys¡lanì kan l zab¡r  ç¡ýku p sma 8 MHz. SpoŸ¡tejte si sami, jak velik‚ p smo zab¡r  tØch 32 program…, kter‚ m…§ete doma pýij¡mat - je to 256 MHz. Vys¡l n¡ vçech stanic do "kabelu" mus¡ bìt vìkonovØ vyrovnan‚ a mus¡ bìt na urŸit‚ energetick‚ £rovni, neboœ pak na ka§d‚ h…ýe pýizp…soben‚ souŸ stce doch z¡ ke ký¡§ov‚ modulaci, odraz…m sign l…, pýebuzen¡ Ÿi zkreslen¡. A nav¡c cel‚ toto p smo mus¡ bìt pýeneseno na velkou vzd lenost - ý dovØ v kilometrech.
Vzhledem ke skuteŸnosti, §e v ¬esk‚ republice je v souŸasn‚ dobØ asi 70 kabelovìch spoleŸnost¡, pokrìvaj¡c¡ch asi 1 milion dom cnost¡ (toto Ÿ¡slo pýedstavuje asi týetinu veçker‚ho obyvatelstva), je jasn‚, §e kabelov‚ televizn¡ spoleŸnosti jsou velmi v §nìm konkurentem pro poskytov n¡ spojen¡. Pro zaj¡mavost: v nØkterìch lokalit ch jsou obyvatel…m k dispozici ji§ dvØ kabelov‚ spoleŸnosti pro jednu dom cnost, a tak si vz jemnØ konkuruj¡.

éŸastnick  pý¡pojka
D…le§itou skuteŸnost¡ je, §e do ka§d‚ dom cnosti vybaven‚ kabelovou televiz¡ vede samostatnì kabel. Tento kabel je koaxi ln¡ se jmenovitou impedanc¡ 75 ohm…. Dosahuje d‚lky pr…mØrnØ 50 a§ 100 metr… a pýedstavuje pýibli§nØ 50 procent celkov‚ d‚lky instalovanìch kabel… v s¡ti CATV. TØmto kabel…m se nØkdy tak‚ ý¡k  "drop" kabely. Podstatn‚ je, §e jde o samostatnì kabel pro ka§d‚ho £Ÿastn¡ka. Jde vlastnØ o podobnì princip jako u strukturovan‚ kabel §e. 
Za kvalitu pýenosu sign lu ruŸ¡ pouze u§ivatel a dodavatel slu§eb. Ji§ se nestane podobnì pý¡pad, kterì vçichni zn me z dob STA (spoleŸnìch televizn¡ch ant‚n), kdy vedl jeden kabel jako stoupac¡ veden¡ a na nØm byly um¡stØny £Ÿastnick‚ z suvky. Snadno se tehdy stalo, §e kdy§ si nØkterì £Ÿastn¡k stاoval na kvalitu sign lu, technici naçli pýeruçenì kabel Ÿi u souseda neodbornìm zp…sobem "upravenou" £Ÿastnickou z suvku.
Koncov  zaý¡zen¡ ze vçech sign l… v pý¡pojce pýij¡maj¡ pouze sign ly, kter‚ jsou pro nØ urŸeny. Takovìm koncovìm zaý¡zen¡m je r diovì pýij¡maŸ a satelitn¡ nebo televizn¡ pýij¡maŸ. Druhì typ zaý¡zen¡ rozdØluje vçechny sign ly ç¡ýen‚ po kabelu do separ tn¡ch cest a m  vØtçinou jeden vstup, pýedstavovanì pý¡vodn¡m kabelem z distribuŸn¡ho centra, a nØkolik vìstup…. Takovìm nejjednoduçç¡m zakonŸen¡m je n m dobýe zn m  "krabice" na zdi (lze ji nazìvat "termin lovìm adapt‚rem"), ale kabelov‚ spoleŸnosti ji nazìvaj¡ £Ÿastnick  z suvka. Obsahuje jednoduchou kmitoŸtovou vìhybku, kter  rozdØluje sign ly televize a sign ly r diov‚ do separ tn¡ch konektor…. Kabely od televize a r dia pak pýipojujeme do odpov¡daj¡c¡ch konektor…. ModernØjç¡ z suvka, ke kter‚ vede velmi kvalitn¡ rozvod, m…§e bìt popý¡padØ vybavena jeçtØ týet¡m konektorem pro satelitn¡ programy. Do tohoto konektoru pak pýipojujeme kabel vedouc¡ od satelitn¡ho pýij¡maŸe.

KmitoŸtov  vìhybka
KmitoŸtov  vìhybka je na obr zku 1. Je opravdu velmi jednoduch  a principi lnØ funguje tak, §e vçechny kmitoŸty menç¡ ne§ f1 propust¡ z vìvodu A pouze na vìvod B (nØkdy se tomu ý¡k  doln¡ propust) a vçechny kmitoŸty vØtç¡ ne§ f2 propust¡ pouze na vìvod C (horn¡ propust).
Proto§e po jednom vodiŸi m…§eme bez probl‚m… pýen çet sign ly obØma smØry bez omezen¡, nen¡ § dnì d…vod, proŸ bychom nemohli jeden z bod… - týeba vìvod B - pou§¡vat jako vstupn¡ bod pro vys¡lan‚ sign ly a druhì vìvod C pou§¡vat pro pý¡jem sign l…. Touto kmitoŸtovou vìhybkou m…§eme tedy od sebe jednoduçe oddØlit pýij¡man‚ a vys¡lan‚ sign ly z obou smØr…. A to je vlastnØ princip pou§itì v obousmØrnìch CATV. To znamen , §e pokud pýipoj¡me na vìvod B nØjak‚ zaý¡zen¡, kter‚ vys¡l  na kmitoŸtu ni§ç¡m ne§ f1, pak se tento sign l objev¡ tak‚ na vìvodu A a odtud se m…§e ç¡ýit po kabelu d l; na vìvodu C se tento sign l neobjev¡. Tato obousmØrnost se s vìhodou vyu§¡v  v dalç¡ souŸ stce (l‚pe ýeŸeno "Ÿern‚ ský¡åce") - kabelov‚m (nebo tak‚ linkov‚m) zesilovaŸi. O nØm si pov¡me v n sleduj¡c¡ kapitole.
Pokud kabelov  spoleŸnost poskytuje jeçtØ dalç¡ slu§by, obsahuje £Ÿastnick  z suvka jeçtØ dalç¡ souŸ stky, jako jsou r…zn‚ zesilovaŸe, oddØlovaŸe, pýevodn¡ky a jin‚ aktivn¡ prvky. Pý¡kladem m…§e bìt napý¡klad £Ÿastnick  z suvka kombinuj¡c¡ televizn¡, r diovou a telefonn¡ pý¡pojku. Do takov‚to z suvky pýipoj¡te televizn¡ pýij¡maŸ, r dio a norm ln¡ telefonn¡ pý¡stroj. Dalç¡mi zaý¡zen¡mi pýipojovanìmi k takov‚to univerz ln¡ z suvce mohou bìt dom c¡ poplachov  zaý¡zen¡, r…zn  mØýic¡ zaý¡zen¡, poskytuj¡c¡ £daje týeba o teplotØ v bytØ, o odebran‚ elektýinØ, o odebran‚m mno§stv¡ plynu apod.

Lok ln¡ distribuŸn¡ centrum
Lok ln¡m distribuŸn¡m centrem je vØtçinou mal  rozvodn  ský¡å, um¡stØn  buÔ v domØ a obsluhuj¡c¡ v¡ce n jemn¡k…, nebo v ulici a obsluhuj¡c¡ nØkolik rodinnìch domk…. Ve vØtç¡ch s¡t¡ch m…§e obsluhovat 100 a§ 500 £Ÿastnickìch pý¡pojek. SkuteŸnì poŸet ale znaŸnØ z vis¡ na lokalitØ, na rozm¡stØn¡ a poŸtu dom cnost¡, topologii s¡tØ a na mnoha dalç¡ch podm¡nk ch. Tato lok ln¡ centra maj¡ za prim rn¡ £kol sdru§it koaxi ln¡ kabely od £Ÿastnickìch pý¡pojek do takzvanìch "trunkovìch" veden¡. Ta jsou dnes budov na na b zi optickìch vl ken. Optick  veden¡ se na rozd¡l od koaxi ln¡ch sn ze instaluj¡, maj¡ mnohem vØtç¡ pýenosovou ç¡ýku p sma, menç¡ £tlum, a t¡m i vØtç¡ dosah. V neposledn¡ ýadØ zaŸ¡naj¡ bìt optick  veden¡ levnØjç¡ ne§ kvalitn¡ koaxi ln¡ kabely, kter‚ se pou§¡vaj¡ pro tato "trunkov " veden¡. Kvalitn¡ koaxi ln¡ kabely maj¡ Ÿasto vzduchov‚ dielektrikum, velmi slo§itou konstrukci a jsou velmi siln‚ a tاko ohebn‚. Nav¡c se velmi obt¡§nØ instaluj¡ a rychleji st rnou.
Lok ln¡ distribuŸn¡ centra nav¡c mohou obsahovat ji§ nØkter‚ prvky lok ln¡ho sbØru dat, kter‚ nen¡ nutno pýen çet a§ do centra kabelov‚ spoleŸnosti, a mnoh‚ dalç¡ prvky. Jedn¡m z mnoha mohou bìt zaý¡zen¡ sdru§uj¡c¡ sign ly vys¡lan‚ od £Ÿastn¡k… do spoleŸnìch kan l…, aœ ji§ na b zi Ÿasov‚ho multiplexu (sd¡len‚ p smo s malìmi n roky na pýenosovou ç¡ýku p sma), nebo na b zi frekvenŸn¡ho multiplexu (vyhrazen  p sma se zaruŸenou propustnost¡). Pou§it¡m tØchto multiplexor… a sdru§ovaŸ… dojde ke sn¡§en¡ celkovìch n rok… na pýenosovou ç¡ýku v r mci cel‚ s¡tØ kabelov‚ spoleŸnosti a t‚§ to umo§n¡ sdru§ovat oblasti do celk…; t¡m se znaŸnØ zjednoduç¡ cel  struktura s¡tØ a t‚§ dohled nad n¡ a £dr§ba. Vìhody tohoto sdru§ov n¡ vyplynou pozdØji, a§ se budeme zmiåovat o technologi¡ch typu "XXX over IP".

Linkovì zesilovaŸ
Linkovì zesilovaŸ - zaý¡zen¡, kter‚ jsem nazval "Ÿern  ský¡åka" - je um¡stØn na koaxi ln¡ch kabelech jdouc¡ch od u§ivatele do centra, tedy v lok ln¡ch distribuŸn¡ch centrech i v centru kabelov‚ televize (viz odstavce pozdØji). Jeho blokov‚ a zjednoduçen‚ sch‚ma je na obr zku 2. Vlevo je centrum kabelov‚ televize, vpravo £Ÿastnick  pý¡pojka. ¦lut‚ Ÿtverce jsou ji§ zm¡nØn‚ kmitoŸtov‚ vìhybky. ékolem zesilovaŸe je zes¡lit sign ly ç¡ýen‚ z centra kabelov‚ televize - takzvan‚ distribuŸn¡ kan ly (nØkdy tak‚ nazìvan‚ "downlink" nebo "downstream"); jde vØtçinou o televizn¡ a rozhlasov‚ programy ç¡ýen‚ kabelovou televiz¡ (horn¡ vØtev na obr zku). Druhìm £kolem je zes¡lit sign ly ç¡ýen‚ v obr cen‚m smØru - takzvan‚ zpØtn‚ kan ly (nØkdy nazìvan‚ "uplink" nebo "upstream"). Tyto kan ly pýen çej¡ naopak smØrem do centra sign ly vys¡lan‚ zaý¡zen¡mi pýipojenìmi do £Ÿastnick‚ z suvky u £Ÿastn¡ka (doln¡ vØtev na obr zku). NØkdy bìvaj¡ tyto linkov‚ zesilovaŸe modul rn¡, a to kv…li £spoýe financ¡. ProŸ utr cet zbyteŸnØ pen¡ze a osazovat zesilovaŸe pro zpØtn‚ kan ly u £Ÿastn¡ka, kterì nem  § dn‚ zaý¡zen¡ vys¡laj¡c¡ sign ly smØrem do centra? V§dyœ staŸ¡ do pýipraven‚ho konektoru v linkov‚m zesilovaŸi zasunout modul zpØtn‚ho zesilovaŸe v okam§iku, kdy u§ivatel bude vybaven odpov¡daj¡c¡ £Ÿastnickou z suvkou a bude potýebovat komunikovat obousmØrnØ. Do t‚ doby staŸ¡ osadit pouze Ÿ st pro televizn¡ a rozhlasov‚ vys¡l n¡.
S optickìmi vl kny je situace ponØkud jednoduçç¡. Je samozýejmØ mo§n‚ vyrobit i optick‚ vìhybky, je§ z ýen¡ r…znìch vlnovìch d‚lek ç¡ýenìch po vl knu rozdØluj¡ do v¡ce r…znìch vl ken, ale tyto vìhybky maj¡ velkì £tlum, jsou drah‚, a tud¡§ nejsou vhodn‚ pro masov‚ nasazen¡. U n s zat¡m vyjde mnohem levnØji polo§it jeçtØ jedno vl kno spoleŸnØ s prvn¡m a vyu§¡t ka§d‚ vl kno pro jeden smØr. Nen¡ tedy nutno sign ly dØlit vìhybkou, proto§e se pro distribuŸn¡ kan ly i pro zpØtn‚ kan ly pou§¡vaj¡ oddØlen  vl kna a zesiluj¡ se v§dy sign ly jdouc¡ pouze jedn¡m smØrem. StaŸ¡ tedy do cesty vlo§it dva optick‚ zesilovaŸe, ka§dì pro jeden smØr.

DistribuŸn¡ s¡œ
Do lok ln¡ch distribuŸn¡ch center jsou sign ly pýen çeny z centra buÔ po koaxi ln¡m kabelu, nebo (pokud jde o vØtç¡ vzd lenosti) po optickìch vl knech Ÿi radiorel‚ovìmi trasami. DistribuŸn¡ s¡ti, kter  vyu§¡v  obØ technologie koaxi ln¡ch kabel… i optickìch vl ken z roveå, se ý¡k  "Hybrid Fiber-Coaxial" (HFC). I tuto s¡œ lze rozdØlit do dvou Ÿ st¡. Jednu Ÿ st pýedstavuj¡ "trunkov " veden¡ (tvoý¡ 12 procent z celkov‚ d‚lky instalovanìch kabel… a maj¡ typickou d‚lku deset kilometr…) a druhou Ÿ st "feeder" veden¡, kter  propojuj¡ jednotliv  lok ln¡ centra v ulici, v jednotlivìch domech nebo v menç¡ch oblastech s "trunkovìmi" veden¡mi. "Feeder" kabely pýedstavuj¡ cca 40 % celkov‚ d‚lky kabel… instalovanìch v s¡ti HFC a dosahuj¡ d‚lky jednoho a§ nØkolika kilometr….
Centrum - "headend"
Headend je vlastnØ srdce cel‚ kabelov‚ s¡tØ. Vçechny kabely z distribuŸn¡ s¡tØ vedou do centra. NejvØtç¡ vzd lenost mezi centrem a koncovìm £Ÿastn¡kem m…§e s dneçn¡mi optickìmi technologiemi dosahovat a§ 80 km a v s¡t¡ch u§¡vaj¡c¡ch pouze koaxi ln¡ kabely pouze 10 km a§ 15 km. Jedno takov‚ centrum s distribuŸn¡ HFC-s¡t¡ m…§e obsluhovat 500 a§ 5000 dom cnost¡ - maxim ln¡ poŸet ale velmi z vis¡ na technickìch mo§nostech optickìch zaý¡zen¡ pou§itìch v centru a v lok ln¡ch centrech. Maxim lnØ lze po trase pou§¡t 4 a§ 10 optickìch zesilovaŸ…. 
S koaxi ln¡mi kabely je mo§no uspokojit podstatnØ vØtç¡ poŸet koncovìch £Ÿastn¡k… - a§ 125 tis¡c - a trasa m…§e obsahovat a§ 35 zesilovaŸ…. Je logick‚, §e s r…znìmi zaý¡zen¡mi r…znìch vìrobc… lze dos hnout r…znìch vzd lenost¡ a obslou§it r…znì poŸet £Ÿastn¡k…. Struktura v§dy velmi z vis¡ na topologii s¡tØ, na ter‚nu, hustotØ z stavby a na mnoha dalç¡ch faktorech.
Maxim ln¡ vzd lenost mezi centrem a koncovìm £Ÿastn¡kem nen¡ urŸena £rovn¡ sign lu. Dnes dok §eme bez probl‚m… pýen çet sign ly na velmi velkou vzd lenost pýi zachov n¡ stejn‚ kvality sign lu. Omezuj¡c¡m faktorem je ale Ÿas. Data pýen çen  zpØtnìm kan lem mus¡ dorazit do centra za urŸitou dobu (v HFC je to maxim lnØ 400 mikrosekund) proto, §e delç¡ zpo§dØn¡ by p…sobila ruçivØ v interaktivn¡ch aplikac¡ch, jako jsou telefon Ÿi videokonference, a aby bylo mo§n‚ detekovat kolize na sd¡len‚m zpØtn‚m kan le. Proto§e jsou vçak vys¡lac¡ Ÿasy paket… podstatnØ kratç¡ ne§ Ÿasy doruŸen¡, je nutno vyu§¡t vhodn‚ metody pro pý¡stup k m‚diu.
V centru jsou pýij¡mac¡ zaý¡zen¡ (pý¡padnØ dekod‚ry) satelitn¡ch kan l… i pozemn¡ch televizn¡ch vys¡laŸ…. Sb¡haj¡ se sem tak‚ kabely vedouc¡ ze studi¡ kabelovìch televiz¡ (u n s zn me napý¡klad HBO, Hallmark - bìvalì Kabel Plus, MAX1 a dalç¡). R diov‚ vys¡l n¡ FM je tak‚ pýij¡m no z pozemn¡ch Ÿi satelitn¡ch vys¡laŸ… a lze je doplnit i vys¡l n¡m DMX (Digital Music eXpress). Jde o digit ln¡ vys¡l n¡ hudby v CD-kvalitØ a do jednoho distribuŸn¡ho kan lu se vejde velk‚ mno§stv¡ DMX-program… (a§ 30).

Spojen¡ se svØtem
Je-li distribuŸn¡ s¡œ obousmØrn  a jsou-li distribuov na tak‚ data, pak mohou bìt v centru tak‚ pý¡pojky do internetu nebo do dalç¡ch s¡t¡ WAN. K pýipojen¡ se pou§¡vaj¡ modern¡ smØrovaŸe Ÿi pýep¡naŸe na týet¡ch s¡œovìch vrstv ch a standardn¡ WAN-linky a WAN-protokoly. NØkteý¡ poskytovatel‚ informac¡ se po dohodØ s kabelovou spoleŸnost¡ mohou dohodnout na pýipojen¡ svìch server… a buÔ je pýipoj¡ rychlìmi WAN-spoji, nebo je pý¡mo um¡st¡ do centra a vyu§ij¡ rychlejç¡ s¡tØ, jako jsou Ethernet, Token Ring Ÿi jin‚. Spr vu takovìch server… a aktualizaci datab z¡ lze pak prov dØt d lkovØ z libovoln‚ho m¡sta v cel‚ kabelov‚ s¡ti.
Bohu§el, maxim ln¡ pýenosov  rychlost je urŸena nejslabç¡m m¡stem v pýenosov‚ cestØ. CATV nen¡ hlavn¡ brzdou pýi pýenosu - o pýenosovìch rychlostech v CATV si pov¡me pozdØji. Datov‚ servery a zdroje v r mci CATV jsou dostupn‚ za pou§it¡ velmi vysokìch pýenosovìch rychlost¡. Ale s pýenosy informac¡ ze zdroj… mimo CATV mohou bìt probl‚my. Lze bez obav ý¡ci, §e pýenosov  rychlost odpov¡d  pýenosov‚ rychlosti zbytku svØta mimo CATV. Pokud tedy m me zdroj informac¡ k CATV pýipojen linkou o rychlosti 64 kb/s, pak se tak‚ touto rychlost¡ budou data dost vat ke klientovi. Dalç¡m vyu§it¡m m…§e bìt ji§ zm¡nØnì odeŸet £daj… dom c¡ch mØýidel dod vky energi¡, plynu atd.
V okam§iku, kdy padne monopol na poskytov n¡ telekomunikaŸn¡ch slu§eb, m…§e kabelov  spoleŸnost pýipojit sv‚ centrum vhodnìm rozhran¡m do telekomunikaŸn¡ s¡tØ a pak poskytovat tak‚ veýejn‚ telekomunikaŸn¡ slu§by. Cel  s¡œ kabelov‚ spoleŸnosti je na obr zku 3.

Kabelovì modem
Kabelovì modem je jedn¡m z koncovìch zaý¡zen¡ a je urŸen pro pýipojen¡ poŸ¡taŸe, koncentr toru nebo smØrovaŸe ke kabelov‚mu rozvodu CATV. Je vybaven jedn¡m kabelovìm vìstupem (vys¡laŸ) a jedn¡m kabelovìm vstupem (pýij¡maŸ). Ji§ dý¡ve zm¡nØnou kmitoŸtovou vìhybkou jsou vys¡laŸ a pýij¡maŸ spojeny se spoleŸnìm pý¡pojnìm bodem - a tento konektor se pýipojuje ke kabelov‚mu rozvodu. Vys¡lac¡ frekvence je mo§no nastavit v kroc¡ch po 250 kHz v rozmez¡ 5 MHz a§ 42 MHz a pýij¡mac¡ frekvence v rozsahu 54 MHz a§ 750 MHz opØt v kroc¡ch po 250 kHz. æ¡ýka pýenosov‚ho p sma vys¡lac¡ i pýij¡mac¡ Ÿ sti je 6 MHz. Modulace u§iteŸn‚ho sign lu na nosnou je QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) nebo QAM (Quadrature Amplitude Modulation) Ÿi VSB (Vestigial Side Band). Pýipojen¡ k poŸ¡taŸi je realizov no pýes ethernetov‚ LAN-rozhran¡ s konektorem RJ-45, urŸenìm pro pýipojen¡ UTP-kabelu.
SouŸasnì technickì limit propustnosti jednoho videokan lu se ç¡ýkou p sma 6 MHz a po§adovanìm odstupem sign lu od çumu 20 dB je pýibli§nØ 40 Mb/s (pýi odstupu 40 a§ 50 dB dos hneme teoretick‚ propustnosti a§ 100 Mb/s). M me-li tedy pro zpØtn‚ kan ly k dispozici ç¡ýku p sma 37 MHz (odpov¡d  to ç¡ýce p sma I), snadnìm vìpoŸtem zjist¡me, §e m…§eme pýi odstupu 20 dB pýen çet cca 240 Mb/s. Toto p smo je vçak v cel‚ HFC-s¡ti sd¡leno vçemi kabelovìmi modemy - na ni§ç¡ch frekvenc¡ch zpØtnìch kan l… m…§e vys¡lat v¡ce kabelovìch modem… najednou. Toto neý¡zen‚ vys¡l n¡ zvyçuje hladinu çumu v s¡ti, a proto mus¡me poŸ¡tat s nejhorç¡ variantou odstupu sign lu od çumu (to je tØch zm¡nØnìch 20 dB) a tomu tak‚ odpov¡d  nejni§ç¡ zaruŸen  pýenosov  rychlost 40 Mb/s.
Chceme-li zjistit pýenosovou kapacitu obr cen‚ho smØru, tedy kapacitu cel‚ho p sma pro distribuŸn¡ kan ly bاnØ pou§¡van‚ pro CATV, pak jde o cca 100 kan l…. Proto§e distribuŸn¡ kan l m…§e bìt vys¡l n s vØtç¡m vìkonem a proto§e je vys¡l n jen jedn¡m zaý¡zen¡m a je ç¡ýen k u§ivatel…m na vyçç¡ch frekvenc¡ch ne§ zpØtnì kan l, lze dos hnout vØtç¡ch odstup… sign lu od çumu, ne§ je 20 dB. Standard vçak definuje minim ln¡ odstup 20 dB, a proto lze po koaxi ln¡m kabelu pýen çet od centra k u§ivateli a§ 4,3 Gb/s. Tuto ç¡ýku p sma dnes ale tاko nØkdo vyu§ije.
Bاn‚ kabelov‚ modemy v souŸasn‚ dobØ dosahuj¡ pýenosov‚ rychlosti 10 Mb/s. NØkteý¡ vìrobci produkuj¡ modemy se symetrickou propustnost¡ - vstup i vìstup m  pýenosovou rychlost 10 Mb/s, jin¡ vybavuj¡ sv‚ modemy nesymetrickìmi pýenosovìmi rychlostmi - napý¡klad jde o vstup s rychlost¡ 30 Mb/s a vìstup 96 kb/s, pý¡padnØ obr cenØ. Takov‚to nesymetrick‚ modemy jsou vyu§¡v ny k jednosmØrn‚ distribuci dat z centra do poboŸek, nebo naopak ke sbØru dat z poboŸek a k pýenosu do centra. Modemy se stejnou pýenosovou rychlost¡ pro pý¡jem i vys¡l n¡ jsou nejŸastØji nasazov ny pro pý¡stupy k s¡t¡m LAN z dom c¡ho prostýed¡ nebo v malìch vzd lenìch kancel ý¡ch SOHO (Small Office Home Office), pý¡padnØ k vz jemn‚mu propojen¡ s¡t¡ LAN. Tyto druhy pýipojen¡ maj¡ pýibli§nØ stejn‚ po§adavky na provozn¡ pýenosovou rychlost obou smØr….

BezpeŸnost a omezen¡ zbyteŸn‚ho provozu
Vçichni vìrobci doplåuj¡ modemy jednoduchìmi m…stky a smØrovaŸi s paketovìmi filtry, a to kv…li zajiçtØn¡ bezpeŸnosti pýenos… dat a odfiltrov n¡ vçech paket…, kter‚ nejsou urŸeny k pýenosu po s¡ti CATV. Vzhledem k tomu, §e s¡œ je vlastnØ tvoýena sd¡lenìm pýenosovìm m‚diem se stromovou strukturou, je velmi d…le§it  adresace a k¢dov n¡ vlastn¡ch paket… ç¡ýenìch po distribuŸn¡ s¡ti. K¢dov n¡ paket… je zajiçtØno jak na ni§ç¡ch vrstv ch, tak i na vyçç¡ch vrstv ch OSI-modelu. To zajist¡ u§ivateli bezpeŸnì pýenos - je t‚mØý nemysliteln‚, aby jinì u§ivatel, kterì n hodou pýijme paket, jen§ nen¡ pro nØj urŸen, jej rozk¢doval a z¡skal tak origin ln¡ obsah. Pro tyto £Ÿely se pou§¡v  k¢dov n¡ DES nebo RSA a postaŸ¡ i mal‚ d‚lky kl¡Ÿe (40 nebo 56 bit…).
Adresa zapsan  v hlaviŸce v paketu naopak zajist¡ ç¡ýen¡ paketu od zdroje nejkratç¡ cestou k c¡li. V distribuŸn¡ s¡ti mohou bìt um¡stØny speci ln¡ pýep¡naŸe pro CATV (jsou ale svou Ÿinnost¡ i konstrukc¡ podobn‚ norm ln¡m LAN-pýep¡naŸ…m, Ÿi sp¡çe ATM-pýep¡naŸ…m). Pýep¡naŸe si pýeŸtou adresu zapsanou v hlaviŸce paketu, porovnaj¡ ji s adresami v tabulce, a pak poçlou paket rozhran¡m k adres tovi.

Standard IEEE LAN/MAN 802.14
Zm¡nil jsem se o adresaci v s¡t¡ch HFC a CATV. Mezin rodn¡ standardizaŸn¡ komise vypracovala n vrh standardu pro CATV se s¡tØmi HFC - jde o standard IEEE 802.14 pro fyzickou a datalinkovou vrstvu modelu OSI. Tento n vrh standardu definuje rozhran¡ prvn¡ s¡œov‚ vrstvy pro optick‚ vl kno a pro koaxi ln¡ kabel. Proto§e jde o provoz v takzvan‚m pýelo§en‚m p smu, jsou definov ny parametry typu minim ln¡ a maxim ln¡ vys¡lac¡ £rovnØ, odstup sign lu od çumu po§adovanì pýij¡maŸem, pýesn‚ kmitoŸty, druhy modulace a mnoh‚ dalç¡ technick‚ parametry.
Na druh‚ s¡œov‚ vrstvØ jsou specifikov ny buåky s d‚lkou 53 bajt…. Je tedy vidØt, §e tv…rci doporuŸen¡ 802.14 si vzali za vzor technologii ATM a implementovali ji do tohoto standardu. K identifikaci stanice se pou§¡v  12 bit… adresy MAC. Tato 12bitov  MAC-adresa je pou§ita jako DSID (Destination Station ID - identifik tor c¡lov‚ stanice), pokud je buåka vys¡l na z kabelov‚ho modemu, nebo jako SUID (Station Unique Identier - jedineŸnì identifik tor vys¡lac¡ stanice) pro buåku adresovanou do centra.
Jak kabelovì modem, tak centr ln¡ vys¡laŸ mus¡ bìt schopny skuteŸn‚ 48bitov‚ MAC-adresy pou§it‚ v LAN mapovat na 12bitov‚ adresy pou§it‚ v CATV. Proto m  kabelovì modem v pamØti tabulky i centr ln¡ vys¡laŸ mapuj¡c¡ vz jemnØ oba typy MAC-adres. Pokud chceme komunikovat prostýednictv¡m protokolu IP, mus¡ kabelovì modem i centr ln¡ pýij¡maŸ prov‚st fragmentaci paketu a z pis do bunØk a po transportu pak zase p…vodn¡ paket slo§it. Nad MAC-podvrstvou jsou ji§ v r mci dalç¡ch podvrstev druh‚ s¡œov‚ vrstvy pou§¡v ny bاn‚ protokoly z ýady IEEE 802.
Zm¡nil jsem se o rozhran¡ do telefonn¡ s¡tØ. T¡mto rozhran¡m m…§e samozýejmØ bìt (a tak‚ nejŸastØji bìv ) rozhran¡ ATM (napý¡klad SONET, TAXI, DS-1, DS-3 a dalç¡). Dnes se ale zaŸ¡n  prosazovat technologie "Voice over IP".

RozdØlen¡ kan l… v p smu
Cel‚ kmitoŸtov‚ spektrum je mezin rodn¡ uni¡ rozdØleno do r…znìch p sem a ta jsou pýidØlena urŸitìm slu§b m. Napý¡klad frekvenŸnØ modulovanì rozhlas je vys¡l n v p smu 87,5 MHz a§ 108 MHz (starç¡ rozhlasov‚ p smo 65 MHz a§ 72 MHz je ji§ uvolnØno, nepou§¡v  se pro FM rozhlas, ale je pýidØleno jinìm slu§b m). Televizn¡ vys¡l n¡ se realizuje v nØkolika p smech, uvedenìch v tabulce 1. Vçechny tyto £daje (s vìjimkou satelitn¡ho vys¡l n¡) plat¡ jak pro pozemn¡ vys¡l n¡ z vys¡laŸ…, tak pro kabelov‚ rozvody. Televizn¡ vys¡l n¡ ze satelitu je realizov no v p smu 10,7 GHz a§ 12,7 GHz a çirokop smovìm pýij¡maŸem v centru m…§e bìt konvertov no do p sma 700 MHz a§ 2050 MHz a v tomto p smu pak ç¡ýeno kabelovou televiz¡. Zat¡m mi ale nen¡ zn m pý¡pad § dn‚ kabelov‚ televize ç¡ý¡c¡ takto i satelitn¡ sign ly v jejich p…vodn¡ podobØ, vys¡lan‚ FM modulac¡ se ç¡ýkou p sma 27 MHz nebo 36 MHz. Cel‚ p smo kmitoŸt… je na obr zku 4.
Proto§e se technick‚ vybaven¡ st le v¡ce zdokonaluje, je nyn¡ mo§n‚ opouçtØt p sma s ni§ç¡mi kmitoŸty, ta pak uvolåovat pro jin‚ vyu§it¡ a vys¡laŸe s ni§ç¡mi kmitoŸty postupnØ ruçit. Proto§e kabelov‚ televize zý¡dka pou§¡vaj¡ kmitoŸt… p sma I, m…§e bìt p smo kmitoŸt… 5 MHz a§ 50 MHz vyu§ito pro ç¡ýen¡ zpØtnìch kan l… - sign l… od £Ÿastnick‚ pý¡pojky do centra. I toto p smo m…§e bìt rozdØleno do v¡ce kan l…. Ale to vçe jsme si ýekli ji§ dý¡ve.

Typick‚ n roky na pýenosov‚ p smo
V tabulce Ÿ. 2 jsou uvedeny technick‚ po§adavky na pýenosov‚ p smo a dalç¡ po§adavky na kvalitu a slu§by (QoS - Quality of Services) sign l…, kter‚ je mo§n‚ po kabelu CATV ç¡ýit. Pýedpokl d m vçechny sign ly v digit ln¡ podobØ. Dnes ji§ nejsou § dn‚ technick‚ z brany pro ç¡ýen¡ vçech n m zn mìch sign l… v Ÿ¡slicov‚ podobØ. V praxi se tyto sign ly zat¡m nenasazuj¡ jen proto, §e ceny kod‚r… na vys¡lac¡ stranØ a dekod‚r… na stranØ pýij¡mac¡ jsou relativnØ vysok‚. K pýenosu videa m…§e bìt pou§ita napý¡klad komprese JPEG, H.261 nebo MPEG-1 Ÿi MPEG-2, pro telefon je k dispozici kvalita srovnateln  s CD, pro pýenos dat mezi s¡tØmi je mo§no rezervovat pýenosovou kapacitu a§ 100 Mb/s atd.

Standard DOCSIS
Dý¡ve byl probl‚m vz jemn‚ sluŸitelnosti vìrobk… od r…znìch firem. Dnes je situace trochu jednoduçç¡ a pro z kazn¡ka mnohem lepç¡. Vìrobci se dohodli na nov‚m standardu DOCSIS, dnes ji§ ve verzi 1.2. Modemy vyr bØn‚ podle tohoto standardu jsou ji§ vz jemnØ kompatibiln¡. Je tedy zaruŸeno, §e pokud je v centru instalov n datovì koncentr tor splåuj¡c¡ standard DOCSIS, bude u klienta fungovat DOCSIS-modem libovoln‚ho vìrobce. Odpadla t¡m priv tn¡ ýeçen¡, vazba na jednoho vìrobce a dodavatele a trh se otevýel.

Technologie "XXX over IP"
S n stupem technologi¡ pýep¡n n¡ na týet¡ s¡œov‚ vrstvØ a se zvyçov n¡m pýenosov‚ rychlosti m‚di¡ se zaŸ¡n  prosazovat technologie "Voice over IP". NØkter‚ Ÿesk‚ firmy nab¡zej¡ mo§nost pýen çet hlas (a telefonovat) pýes internet. ProŸ se o t‚to technologii zmiåujeme? Je to z toho d…vodu, §e jej¡ implementac¡ do kabelovìch televiz¡ lze uçetýit za drah‚ telefonn¡ £stýedny; nebudou prostØ potýeba. StaŸ¡ instalovat IP-pýep¡naŸe a k pýenosu hlasu pou§¡t IP-pakety a ji§ dostupnou technologii. Lze pak po jedn‚ datov‚ lince pýen çet data i hlas z roveå. ProŸ je v n zvu XXX? Dnes plat¡ XXX = Voice. Kdo v¡, co bude platit za p r mØs¡c…. UrŸitØ se prav  strana rovnice znaŸnØ rozroste.

Mo§nosti dalç¡ho rozçiýov n¡
Jak se zaý¡zen¡ neust le vyv¡jej¡ a zdokonaluj¡, objevuj¡ se nov‚ mo§nosti. Je jasn‚, §e n roky na pýen çen‚ p smo budou st le vyçç¡ a vyçç¡. Bude nutno st le zvyçovat propustnost s¡t¡ - budovat çirokop smov‚ a vysokokapacitn¡ s¡tØ. Jednou z mnoha cest, kter  se zaŸ¡n  v zahraniŸ¡ prosazovat, je sdru§ov n¡ optickìch vys¡laŸ… o r…znìch frekvenc¡ch do jednoho prvku. R…zn‚ frekvence optickìch vys¡laŸ… a pýij¡maŸ… umo§åuj¡ zdvojn sobit pýenosovou kapacitu ji§ instalovanìch optickìch vl ken. Je mo§n‚ tak‚ uçetýit jedno vl kno t¡m, §e se koncov  zaý¡zen¡ osad¡ kombinovanìm prvkem pýij¡maj¡c¡m jednu frekvenci (týeba Ÿerven‚ svØteln‚ z ýen¡) a vys¡laj¡c¡m infraŸerven‚ paprsky (IR laser). Uçetýen‚ vl kno pak lze osadit koncovìmi prvky a t¡m zvìçit pýenosovou kapacitu.

Srovn n¡ s jinìmi technologiemi
Srovnejme si nyn¡ v kr tkosti technologii CATV s konkurenŸn¡ technologi¡ ISDN. Po kroucen‚m p ru m…§eme pomoc¡ technologie ISDN pýen çet data rychlost¡ 144 kb/s (2 x 64 + 16 kb/s) maxim lnØ na vzd lenost pýibli§nØ 3 km. Spojen¡ na vØtç¡ vzd lenost vyboŸuj¡ ze standardu ISDN.
CATV m…§e pýen çet data a§ do vzd lenosti 80 km a s pýenosovou rychlost¡ 40 Mb/s! Pýitom cena kabelov‚ho modemu je srovnateln  s cenou modemu ISDN.
S CATV tedy nejen§e dos hneme vØtç¡ vzd lenosti, ale i podstatnØ vØtç¡ho objemu pýenesenìch dat za stejnou Ÿasovou jednotku. Srovn n¡ s konkurenŸn¡mi technologiemi je tedy jednoznaŸn‚: pro pýenos informac¡ je CATV velmi perspektivn¡ technologi¡.
Tak‚ srovn n¡ ceny za spojen¡ vyzn¡v  ve prospØch CATV - v USA jsou poplatky za spojen¡ pýes CATV poloviŸn¡ oproti poplatk…m za spojen¡ pýes ISDN. Sp¡çe bychom se tedy mØli pt t svìch kabelovìch spoleŸnost¡, kdy n m nainstaluj¡ dom… £Ÿastnickì termin l a kdy zaŸnou poskytovat digit ln¡ slu§by a obousmØrn‚ pýenosy. Nevìhoda CATV proti ISDN je v jej¡ v zanosti na oblasti, kde je rentabiln¡ budovat CATV-rozvod. Takovì domek uprostýed pol¡ bude asi lepç¡ vybavit ISDN-linkou.
Pro porovn n¡ si v tabulce 3 uveÔme pr…mØrn‚ pýenosov‚ Ÿasy 1 MB dat u vybranìch technologi¡.

Z vØr
R d bych upozornil, §e zat¡m mal‚ procento kabelovìch televiz¡ m  sv‚ s¡tØ budovan‚ jako obousmØrn‚. Budov n¡ takov‚to obousmØrn‚ s¡tØ trv  pýibli§nØ 18 mØs¡c… a pýedpokl danì objem finanŸn¡ch prostýedk… nutnìch na vybudov n¡ tØchto s¡t¡ vçemi kabelovìmi spoleŸnostmi v r mci cel‚ ¬esk‚ republiky se odhaduje ý dovØ na stovky miliard korun. Okam§it‚mu budov n¡ a zprovoznØn¡ obousmØrnìch s¡t¡, a t¡m i poskytov n¡ pýidanìch slu§eb znaŸnØ £ŸinnØ br n¡ monopol na poskytov n¡ telekomunikaŸn¡ch slu§eb, zaruŸenì vl dou ¬esk‚ republiky spoleŸnosti SPT Telecom do konce roku 2000. Kabelov‚ spoleŸnosti nechtØj¡ investovat znaŸn‚ prostýedky do svìch s¡t¡, pokud nemaj¡ jistotu, §e se hned od poŸ tku zaŸnou investice vracet. A kde jinde zaŸ¡t ne§ u telefonie. Telefon dnes potýebuje skoro ka§dì a je vysok  pravdØpodobnost, §e dom cnost bude m¡t z jem o telefon. Proto masovì n stup v poskytov n¡ pýidanìch slu§eb kabelovìmi spoleŸnostmi m…§eme Ÿekat v nØkterìch lokalit ch ihned po p du monopolu SPT Telecom, v jinìch lokalit ch týeba a§ v polovinØ roku 2002 (neboli onØch 18 mØs¡c… po netrpØlivØ oŸek van‚ liberalizaci). 
Utr cet miliardy za pýipojen¡ k internetu je pro kabelov‚ spoleŸnosti utopie (internetov  komunita zat¡m pýedstavuje pouhìch p r procent obyvatelstva).
Kabelov‚ televize poskytuj¡ dostateŸnØ çirok‚ pýenosov‚ p smo pro ç¡ýen¡ mnoha informac¡. Lze je vyu§¡t nejen k z bavØ - distribuovat po nich televizn¡ vys¡l n¡, rozhlas, pý¡padnØ videopoýady z p…jŸoven (video on demand) - ale i k interaktivn¡m hr m. Daj¡ se tak‚ vyu§¡t k vìuce na d lku, k elektronick‚mu obchodov n¡, k l‚kaýskìm vyçetýen¡m na d lku, k r…znìm informaŸn¡m slu§b m (WWW), objedn v n¡, zas¡l n¡ zpr v, rozhovor…m, videokonferenc¡m, propojen¡ s¡t¡ LAN-LAN na velkou vzd lenost, pro pýenos elektronick‚ poçty a k mnohìm dalç¡m aplikac¡m. Popýejme si, aœ se vçechny tyto pýidan‚ slu§by u n s co nejdý¡ve prosad¡.
Petr V vra