Ievads.
Ideja izmantot esošos sakaru tīklus ciparu signālu pārraidei jau ir sava vēsture. Tieši tā darbojas parastais modems, kurš raida informāciju pa telefona līniju. Bet tāda savienojuma iespējas ir ierobežotas, un tas liek Interneta provaiderus meklēt jaunus ceļus pie savu klientu datoriem. Viens no tādiem ir televīzijas kabeļtīklu izmantošana. Šī joma Latvijā sāka attīstīties 90-to gadu beigās.
Pārraidīt datus pa televīzijas kanāliem - laba ideja, bet pilnvērtīgam darbam ar Internetu ir nepieciešama atgriezeniskā saite starp lietotāju un galveno staciju (kur atrodas ne tikai televīzijas iekārtas, bet arī iekārtas savienojumam ar Internetu). Šīs problēmas atrisināšanai tiek izmantoti televīzijas kabeļtīkli un kabeļu modemu tehnoloģija.
Kabeļu internets (CableNet) dod iespēju pieslēgties internetam, izmantojot televīzijas kabeli. Visi interneta pieejas līmeņi tiek realizēti, izmantojot kabeļu modemu, kas nodrošina informācijas saņemšanu un nosūtīšanu pa televīzijas kabeļiem, neizmantojot tālruņa līniju. Televīzijas (koaksiālo) kabeli pievieno pie sadalītāja (spliter), no kura tālāk aiziet divi kabeļi - viens, kas nodrošina televīzijas programmu pārraidi uz televizoru (nav obligāti), otrs, kas paredzēts datora modemam. Signāls no modema pa kabeli nonāk datorā, kur ir uzstādīta ar kabeļu modemu savietota tīkla karte.
Praktiski katrs daudzstāvu dzīvojamais nams ir aprīkots ar tādu tīklu, lielu popularitāti no 90-tajiem gadiem ir ieguvuši kabeļtelevīzijas tīkli, kuri aptver veselus mikrorajonus. Tiem piemīt liela caurlaides spēja, kas nodrošina uz to bāzes iespēju organizēt plašas pieejas tīklus.
Kabeļu pieeja interneta tīklam nodrošina ieejošo ātrumu, sākot no 256 Kb/s, un izejošo ātrumu, sākot no 128 Kb/s. Pašlaik piedāvā arī darbības ātrumus 1,5; 2,5; 5 un 10 Mb/s.
Pamatā ir divas kabeļu modemu tehnoloģijas - TELCO-Return un HFC (Hybrid Fiber Coaxial). Pirmā tehnoloģija prasa minimālas piestrādes kabeļtelevīzijas operatora infrastruktūrā un vispār neskar kabeļtīklu saimniecību. Bet tā nodrošina tikai vienpusēju Interneta trafika pārraidi - no provaidera pie patērētāja. Atgriezeniskas saites organizēšanai jāizmanto Interneta provaidera pakalpojumi.
HCF tehnoloģija prasa kombinēta optokoaksīlā kabeļa ievilkšanu, tādējādi nodrošinot augsta ātruma divpusēju savienojumu.
Protams, vislabākais risinājums būtu optisko šķiedru kabeļu izmantošana.
Optisko kabeļu lietošanai ir sava vēsture. Pirmā optisko kabeļu telekomunikāciju sistēmainformācijas pārraidei tika palaista Amerikā 1977. gadā. Turpmāk telekomunikāciju nozarē optiskos kabeļus galvenokārt lietoja, lai savienotu jaudīgos publiskā tīkla komutācijas mezglus ar daudzkanālu sistēmām. Abonentu līnijas ir savienotas ar komutācijas mezgliem, izmantojot vara kabeļu tīklu. Šī tendence ir raksturīga arī Latvijas publiskajam tīklam. Pasaulē vara kabeļu tīkli veidojas jau otro gadsimtu un pamatā apmierina sabiedrības telekomunikāciju vajadzības. Strauja telekomunikāciju industrijas attīstība, klientu interešu pārorientācija uz datu pārraidi pieprasīja jaunus tehniskos risinājumus, izmantojot tradicionālos vara kabeļu tīklus. 90. gados parādījās DSL (Digital Subscriber Line) tehnoloģijas, kuras nodrošina jaudīgus ciparu kanālus pa vara kabeļiem. Diemžēl vara kabeļu datu pārraides iespējas ir ierobežotas un stipri zemākas nekā optiskajiem kabeļiem. Tiem ir nesalīdzināmi lielāks datu pārraides ātrums un lieliskas perspektīvas tā palielināšanā; lielāka aizsardzība pret traucējumiem un nesankcionētu pieeju no ārpuses; efektīva aizsardzība pret nejaušu pieslēgšanos (tā varētu izvest no ierindas vērtīgas telekomunikāciju iekārtas) pie elektriskā tīkla; lielāks kalpošanas laiks un zemākas ekspluatācijas izmaksas. Optiskās piekļuves vājās puses ir, piemēram, vajadzība ierīkot alternatīvu optisko sadales tīklu klienta galā, kā arī salīdzinoši augsta aktīvās iekārtas vērtība.
Apgalvojumā, ka optiskā piekļuve ir transporta vide ar neierobežotām iespējām, nekas nav pārspīlēts. Optiskā transporta vide kopā ar moderniem tehniskiem risinājumiem ļauj sniegt klientiem gandrīz neierobežotas iespējas un pilnīgi apmierina jebkuras prasības pēc informācijas pārraides veida, ātruma un kvalitātes. Šobrīd pieejamo pakalpojumu klāstu papildinās jauni piedāvājumi: ātrdarbīgas nomātās līnijas, kas nodrošinās korporatīvo tīklu savienojumus, ātra piekļuve interneta tīklam, datortīklu savienojumi ar garantētu lielu ātrumu un kvalitāti atbilstoši līgumam par servisu. Jau 2000. gada sākumā pirmajiem klientiem radās iespējas pārliecināties par optiskās piekļuves priekšrocībām. Nākotnes pakalpojumu klāsts veidosies tā, lai atbalstītu klientu jaunās vajadzības un prasības. Minētie pakalpojumi balstās uz dažādām pārraides tehnoloģijām, sākot ar labi pazīstamo Ethernet (ātrums 10 Mbit/s), FastEthernet (100 Mbit/s), SDH un ATM tehnoloģiju (155 Mbit/s un 622 Mbit/s) līdz Gigabit Ethernet ar ātrumu 1000 Mbit/s. Nākošās paaudzes optiskās pārraides tehnoloģijas WDM sistēmas, izmantojot 32 viļņu garumus, ir spējīgas jau šobrīd nodrošināt fantastisku ātrumu 320 Gbit/s. Bet ražotāji jau gatavo sistēmas ar ātrumu 1,1 Tbit/s! Saprotams, ka mūsu nelielajā valstī tādi informācijas pārraides apjomi pat tuvākajā nākotnē diez vai būs nepieciešami, bet tie labi ilustrē optiskās piekļuves tīklu iespējas.
Tīklu iedalījums pēc plašuma (attāluma) starp datoriem ir ļoti vienkāršs.
Datoru tīklu, kas atrodas vienas ēkas ietvaros sauc par lokālo datoru tīklu (LAN).
Datoru tīklu, kurš apvieno vienu organizāciju lokālos tīklus dažādās ēkās, vai dažādās apdzīvotās vietās, sauc par korporatīvo tīklu (WAN). Piemērs tam ir CSDD tīkls. Tas tika veidots kā Frame Reley tīkls ar centru Rīgā un filiālēm pārējās Latvijas pilsētās. Šajā gadījumā filiāļu lokālos tīklus savienoja korporatīvā tīklā, pie tam nodrošinot sakaru kanālu starp centru un filiāli 64 Kb/s.
Savukārt datortīklu, kas aptver daudzas organizācijas dažādās vietās uz Zemes, sauc par globālo tīklu jeb Internetu.
No visām tehnoloģijām tikai divas (Ethernet, Token Ring) reāli izmanto darbastaciju saslēgšanai lokālajos tīklā. Pārējās tehnoloģijas (FDDI, Frame Relay, ATM) pārsvarā izmanto serveru pieslēgumiem, tīklu mugurkaulam, kā arī lokālo tīklu savienošanai savā starpā.
Ethernet. Tā ir viena no vecākajām, bet joprojām visveiksmīgākā tīklu tehnoloģija. Ethernet ir ļoti skaista, bet grūti saprotama definīcija, taču vienkāršoti tā nozīmē sekojošo: pirms noraidīt datus klausies vai to nedara kāds cits, ja raidīšanas laikā rodas traucējumi, tad pārtrauc, kādu brīdi pagaidi un mēģini vēlreiz. Praktiski 90% gadījumos tīkli mūsdienās tiek būvēti izmantojot šo tehnoloģiju. Ethernet standarts ar 5. Kategorijas kabeļu sistēmās nodrošina divus datu pārraides ātrumus: 10 un 100 Mbps. Mbps - nozīmē vienu miljonu bitu sekundē, jeb kā saka angliski runājošie - Mega bits per second. Pašreiz jaunākā tehnoloģija, ar kuru jau reāli strādā ir 1 Gbps Ethernet tehnoloģija, kas ir vēl 10 reizes ātrāks datu pārraides standarts. Vienīgi problēmas sagādā ar veco (5.kat.), iepriekšējo kabeļu struktūras atbilstību šim jaunajam datu pārraides ātrumam.
Ethernet konkurents ir IBM izstrādātais standarts Token Ring. Token Ring ir marķiera nodošanas tīkls. Šādā tīklā no datora uz datoru pārvietojas kadrs, kuru sauc par marķieri un kas piešķir tiesības raidīt. Ja datoram, kurš ir notvēris šo kadru nav nekas jānosūta, tad tas to noraida tālāk pa tīklu. Ja datoram ir jānosūta kāda informācija, tad tas pārveido marķieri par kadra sākumu, kurš signalizē, ka marķieris ir jau aizņemts. Kamēr šāds kadrs riņķo pa apli, tīklā nav citu marķieru, un datoriem, kuri grib nosūtīt informāciju, ir jāgaida. Lai gan tas strādā labi, tomēr nav ieteicams izmantot to. Lielākais trūkums ir tāds, ka šo tehnoloģiju izmanto reti, tāpēc tīkla izmaksas pieaugs tās komponenšu dārdzības dēļ.
Kas stimulē jaunu tehnoloģiju radīšanu? 20. gadsimta beigās pasaules telekomunikāciju tirgu galvenokārt ietekmē pilnīga sabiedrības informatizācija, bezprecedenta datorindustrijas attīstība, globāla datortīklu izveide. Klientu intereses pārorientējas no tradicionāliem balss sakariem uz plašu datu pārraidi, ieskaitot platjoslas pakalpojumus videotelefonu, videokonferences, lokālo tīklu integrāciju (Ethernet 10/100 Mbit/s), liela ātruma datu pārraidi (2 Mbit/s un vairāk). Platjoslu pakalpojumu attīstība pieprasa jaunus tehniskos risinājumus integrētai datu pārraidei un informācijas transporta videi. Sabiedrības informatizācijas laikmeta prasība ir optiskā piekļuve jaudīgiem publiskā tīkla resursiem.
