제니스 케이블 모뎀

Zenith Cable Modem

제니스 케이블 모뎀은 최초의 전용 케이블 모뎀 중 하나이다.두 가지 기본 모델은 초당 500킬로비트(kbit/s)로 작동하는 모델과 BPSK로 초당 4메가비트(mbit/s), 약 25% 알파로 작동하는 모델이다.

역사

제니스 케이블 모뎀은 원래 1980년대 중반 중간 분할 케이블 네트워크를 위해 개발되었다.인텔 80186 전용 CPU가 들어 있는 8비트 풀하이 PC/AT형 카드로 사용되었으며, 약 2"x12"x6"의 외부 화이트 박스에 연결되었다.그 외 유사한 제품들은 10BROAD36 표준과 비탈링크에 따라 Ungermann-Bass(UB)가 만들었다.UB는 RS-232 및 이더넷 출력을 지원하는 모델과 주파수 변환기를 재변조했다.

1993년 말, 제니스 전자와 프로디지는 IBM Microchannel 지원을 받은 2대를 포함하여 샌디에이고의 Cox Communications에 12개의 수정된 500Kbit "흰색 모뎀"을 제공했다.이러한 수정된 모뎀은 캘리포니아 엘 카존의 1500가구를 통과하는 섬유 노드에서 시작된 프로디지 케이블 모뎀 시험을 지원하기 위한 것이었다.수정은 아날로그 채널 4와 5 사이의 4 MHz 공간 내에서 74.75 MHz에서 고정된 업스트림 주파수와 다운스트림을 갖는 하위 분할 연산을 허용했다.

초기 실험은 마이크로채널 기반 케이블 모뎀을 통해 올슨 주파수 변환기에 연결된 엘 카존 헤드엔드에 있는 프로디지 서버로 구성되었다.이 기본 네트워크는 1500개의 홈 패스 파이버 노드를 지원했으며, 콕스 직원 1명을 포함한 6명의 '가입자'가 헤드엔드 매니저를 겸임했다.한 카드는 연방 헤드엔드의 랙마운트 PC에, 또 다른 카드는 엘 카존 헤드엔드에 설치되었다.1500개의 하이패스 필터를 설치하여 낙하물로부터 유입되는 것을 제거하였다.서비스는 상당히 신뢰할 수 있었다.

제니스社는 자사의 흰색 모뎀을 무광택 블랙 케이스로 업데이트하여 250대에 350달러의 가격으로 케이블 사업자에게 홈웍스 이름과 마케팅을 추가했다.새로운 디자인은 동일한 크기의 외부 케이스를 사용했고, LED를 추가하여 전력/TX/RX/활동을 나타냈으며, 8비트 ISA 카드를 16비트 작은 버전으로 교체했다.새로운 디자인은 온보드 CPU를 떨어뜨렸다.카드에 연결된 모뎀은 PC의 게임 커넥터와 정확히 일치하는 15핀 D 쉘 커넥터를 사용했다.두 모델 모두 PC에 의해 구동되었다.새로운 모뎀은 주파수 민첩성이 뛰어났고, PC에서 미국 및 DS 주파수를 설정하기 위해 실행되는 구성 유틸리티가 있었다.카드의 MAC 주소를 구성하는 옵션이 곧 삭제되었다.그러나 카드의 MAC 주소는 보드 외부에 인쇄되지 않아 일단 PC에 설치되면 보이지 않았다.MAC 주소가 기계(바코드) 형식으로 인쇄된 것도 아니었다.Cox는 설치하기 전에 CM에 이를 추가하고, MAC 주소가 고객 청구 시스템 내의 어떤 필드에도 맞지 않을 정도로 너무 많은 숫자를 포함하고 있기 때문에 Excel 스프레드시트의 모뎀 MAC 주소의 가입자를 추적했다.

제품 버전

  • 1980년대 기반 설계의 흰색 모뎀
  • 검은색 내장 모뎀, 홈웍스
  • 외장 모뎀, 이더넷 잭 1개
  • 외장 모뎀, 이더넷 잭 2개
  • HW 개정 A: - 최초 블랙 케이스 모뎀
  • HW 개정 B: - 8-10 케이블 사업자에게 선적하기 위한 예상 750-1000 유닛의 대량 생산
  • HW 개정판 C: - 내부 PC 카드 대신 기존의 이더넷 10BaseT 연결로 사용할 수 있는 2개의 보드 모델과 4"의 초고층 케이스를 도입했다.외부 모델은 Jenice가 제공하는 유틸리티 애플리케이션을 사용한 직렬 제어, 구성 및 관리를 위해 RJ-14 스타일의 전화 잭을 사용했다.
  • HW 개정 D: - 근처 휴대 전화에서 RF 간섭에 대한 민감성을 제거했다.이 고장으로 인해 송신 측 PL(단계별 잠금 루프)이 고장 났다.분해능은 전원 주기가 필요했고, 소프트웨어에서 고장이 감지되지 않았으며 연결되지 않았다.
  • HW 개정 E: - 캘리포니아 대학교 샌디에이고 및 기타 고객을 위해 이중 10BaseT 인터페이스를 도입했다.외부 CM에 모뎀 MAC 주소를 추가하고 바코드를 읽을 수 있는 형식으로 표시

모든 제니스 모뎀에는 두 번째 동축 포트를 제어하는 작은 스위치가 포함되어 있었다.모뎀은 하나의 동축(디플렉스 필터 내장) 또는 2개(헤드엔드 사용, 듀얼 플랜트 네트워크 또는 외부 디플렉스 필터)에서 작동할 수 있다.

초기 제니스 "헤드엔드" 설계는 서버 내부의 거주용 케이블 모뎀과 주파수 변환기를 사용하여 업스트림 송신 주파수를 다운스트림 수신 주파수로 변환하는 것이었다.

이 설계는 몇 개 이상의 네트워크로 확장되지 않았기 때문에 별도의 US 및 DS RF 포트, 디플렉스 필터 스위치 및 이더넷 포트를 갖춘 2.5" 높이의 랙 장착 가능 장치인 Channelmizer가 도입되었다.

최초의 대규모 제니스 헤드엔드는 1994년 웨스턴 케이블 쇼에서 제니스 부스의 데모 하드웨어를 사용하여 콕스 샌디에이고에 건설되었다. 3개의 주파수 변환기, 4개의 채널마이저가 엘 카존에 설치되었다.이들 + 3개의 다른 채널마이저는 샌디에이고 카운티 주변의 140km FDDI 링크가 있는 4개 장치에 대한 단일 모드 FDDI 업링크가 있는 8포트 Cisco Catalyst 1200 이더넷 스위치와 상호 연결되었다.프로디지 서버는 전통적인 이더넷 카드를 얻었다.

7개 주파수 변환기 + 7개 채널마이저는 23개 광섬유 노드에 전달되는 6만5000가구를 지원했고, 풀 랙을 점유했다.

초기 구현에 대한 기술 시연

프로디지는 1994년 웨스턴 케이블 쇼에 맞춰 200명의 사용자들에게 케이블 모뎀을 통해 배치되었다.이 시스템을 3개의 광섬유 노드에서 16명의 사용자에서 200명으로 키우려면 6만4,000가구가 넘는 주택을 추가해야 했고, 콕스 샌디에이고/프로디지 케이블 모뎀 필드에서는 당시 세계 최대 케이블 모뎀(서비스 영역별)을 시험했다.

수용 기준은 너무 엄격해서 오늘날 흔히 볼 수 있는 65%의 집들이 초고속 인터넷 보급률을 통과하지 못했다.

  • 프로디지 구독자 > 9개월
  • 케이블 가입자
  • 2방향 활성화 구역에서 생활
  • 80386 기반 PC 이상에서 슬롯 열기
  • 1994년 12월 15일부터 1995년 1월 3일 사이에 전화했을 때 참가 의향

그 결과 전체 주택의 1% 중 4분의 1인 150명의 사용자가 6만4000가구를 통행하는 것으로 나타났다.

당시 이 서비스 지역을 통한 양방향 통신은 양방향 임펄스 페이 퍼뷰 케이블 박스가 동일한 장소에 배치되었다는 점에서 신뢰할 수 있는 것으로 간주되었다.파이오니어 셋톱박스는 FSK를 사용했고, 3일 동안 최대 32회 재전송했으며, 반품 경로 없이 최대 5회까지 구매 작업을 했다.

제니스 MAC 계층

CSMA/CD 또는 이더넷 "좋음"은 최대 50마일(100마일) 발전소 반지름의 경우 500 kbit/s로, 40km(최대 25마일) 발전소 반지름의 경우 4 Mbit/s로 데이터 속도를 줄임으로써 확장되었다.전송장치는 우선 활동을 청취했다.활동이 있었다면 'A' LED를 작동시키고 기다렸을 것이다.활동은 1 MHz 또는 6 MHz 패스밴드(각각 500 kbit/s 또는 4 Mbit/s) 내의 장치 수신 포트에 대한 -25 dBmV의 절대 진폭에서 식별할 수 있든 없든 모든 RF 에너지로 정의된다.

활동이 없다는 것을 감지한 CM은 적절한 백오프 타이머(Ethernet CSMA/CD 표준에 따름)를 사용하여 프리앰블을 전송한 후 이더넷 프레임을 시작했다.동시에, 전송되는 CM은 자체 버스트를 위해 듣기 시작할 것이다.CM이 자체 버스트를 해독하고, 패킷의 처음 17바이트의 체크섬을 정확하게 비교할 수 있다면, 충돌 없음을 선언하고, 계속한다.체크섬 오류가 발생하면 충돌을 선언하고 19바이트 이후 전송을 중단한다.이는 Workgroups PC용 전용 Windows 3.1에서 Novell LANAlyzer 소프트웨어를 사용하여 쉽고 직접 측정했다.[1]

이 카드는 과도하게 또는 늦게 충돌했을 때 국지적으로 접속할 수 있는 일부 카운터를 유지했지만 운전자나 관리는 없었다.

1996년 11월 20일까지 Jenice는 "Node Data Controller SNMP"라는 제목으로 소프트웨어 릴리즈 9.32에 따라 해당 Channelmizer에 대한 SNMP MIB 및 관리를 발표했다.

프로비저닝

적절하게 설치된 모뎀의 물리적 소유는 가입자를 네트워크에 연결시켰고, 이 모뎀을 패킷 스나이퍼와 함께 사용하면 주파수 변환기를 공유하는 모든 사용자로부터 전송되고 수신된 모든 패킷을 완전히 볼 수 있을 것이다.

비결제용 장치를 제거하여 물리적으로 장치를 검색하고 사용되거나 도난당한 모뎀의 가용성을 방지한다.모뎀은 원격으로 비활성화할 수 없었다.

품질 인식 및 현실

기존 제품과 직접 경쟁하지는 않지만—주거용 ISDN 보급률은 0.1% 미만이었지만, 이 기술은 심각한 성장통을 겪었다.

팀은 두 가지 오류의 19가지 독립적 원인을 식별했다.CT-9 및 CT-16, "통신 장애가 발생함"

드라이버/소프트웨어

  • 창을 시작할 때 IPX 드라이버가 로드되지 않음
  • El Cajon Headend의 로컬 Prodigy Server에서 Yorktown NY로 연결되는 IDNX 56 kbit/s 링크가 다운됨
  • El Cajon Headend의 Prodigy Server는 반환 경로에서 과도한 노이즈와 패킷 전송 불가로 인해 드라이버 쐐기를 경험했으며 Prodigy에 전화를 걸어 서버 재설정을 요청하십시오.
  • 중복된 CM MAC 주소
  • 모뎀 주파수 구성 손실
  • 트래픽 스톰 / ARP 스톰, 모든 종류의 과도한 트래픽 또는 ARP 스톰은 네트워크를 차단할 것이다.가장 빠른 해결책은 종종 네트워크를 다운시키고 영향을 받는 시스템을 재부팅하는 것이었다. (대개 고객에게 전화로 전화를 걸어 그렇게 해달라고 요청해야 했다.)

모뎀 하드웨어

  • 케이블 모뎀 근처에 사용되는 휴대폰, PLL 잠금 해제, 전원 주기 문제 해결
  • 채널마이저 잠금, 헤드엔드 케이블 모뎀 근처에 사용되는 휴대폰, PLL 잠금 해제.해결할 전원 주기
  • 주파수 변환기 드리프트, 해상도: Olsen 유닛을 Wavecom에서 제작한 모델로 교체(현재 Vecima Networks, Cisco DOCSIS 호환 CMTS 플랫폼을 위한 업컨버터를 만들고 있음)
  • Diplex 필터 스위치가 "펌프됨"
  • 모뎀 모듈이 모뎀 카드 대신 PC 게임 포트에 연결되거나 연결됨. (LED가 어두워지지만 LED가 없는 흰색 모뎀에서는 확인이 불가능하므로 검은색 모뎀의 문제는 줄임)

RF

  • LRC STS-75 라인 종단기말기 공통경로 왜곡(CPD) 발생 22 게이지의 스테인리스강 와이어 조각이 알루미늄 하우징에 압입되어 "수밀" 상태가 되도록 압축되면서 기계적 설계 결함이 발생했다.불행히도, 어쨌든 부식이 발생했고, 다른 금속의 결과 다이오드가 CPD를 유발했다.결의안: 10,000대를 $4/part + $25/labor로 골드 양극화 모델로 교체한다.
  • 반환 경로 정렬 및 헤드엔드 결합:"X 포인트" 반환 경로 정렬 및 진폭 보정 프로세스를 독립적으로 개발하십시오.리턴 경로 FP 레이저의 진폭 변조(AM) 형식 때문에 섬유 노드 상태 모니터링 모듈에 주입된 +25 dBmV CW 톤이 일정한 진폭으로 헤드엔드에 도달하지 못할 것이다.각 섬유 노드(개별)에 대해 이 톤에 +5 dBmV 입력을 보장하기 위해 주파수 변환기에 입력 패드를 넣으십시오.
  • 주파수 변환기에 대한 출력 경로의 Filter Corp brick wall 필터가 너무 날카로워서 과도한 그룹 지연이 발생
  • PCS 케이블 전화 시험 정밀도 CW 클럭 분배 톤 73.25 MHz 방해 가입자 송신기의 신호음, 고체에 "A" 표시등 발생 및 100% 충돌
  • 흰색 모뎀의 업스트림 빈도가 잘못 선택됨, 검은색 모뎀의 배포가 확인됨
  • 주파수 변환기당 너무 많은 집들이 통과했다.8500에서 10,000까지 안정적으로 작업했지만, 약 6500가구의 가정에서는 훨씬 더 잘 작동했다.
  • 스피커 변조.근처 텔레비전 세트의 동축 커넥터가 느슨하고 오디오가 정말 크면 텔레비전 세트의 기계적 진동이 동축의 물리적 연결을 변경하여 수신 및 기타 간섭을 허용한다.
  • 리턴 경로 앰프 누락재판 초기에는 수리 트럭이 복귀 경로 가능한 증폭기를 운반하는 경우가 거의 없었다.하나의 앰프를 단방향 앰프로 교체하고 부적절하게 기록하였다.

RF 요구 사항

모든 모뎀의 수신 포트에서 25dB 이상의 캐리어/모든 것.HFC 네트워크의 시간 변화를 지원하기 위해, 헤드엔드에 있는 주파수 변환기에 대한 입력에서 35 dB C/모든 것이 필요했다.

"캐리어/어느 것이나"에는 C/Noise, C/Interference 및 왜곡 제품이 포함된다.

+5 dBmV +/- 2 dB의 각 케이블 모뎀에 대한 다운스트림 입력.실제 입력 AGC의 부재, 재변조 주파수 변환기의 부족 및 업스트림 송신 전력 제어의 부족으로 인해, 수신 레벨 범위가 긴밀하여 업스트림 경로 변동을 수용했다.

이와 비교하여, 이론으로부터 0.5 - 1 dB로 운영되는 2003 DOCSIS 2.0 준수 CMTS는 6.4 MHz에서 25 dB C/Noise로 16 QAM과 64 QAM을 모두 제공하며, 경우에 따라 음성 C/I를 제공한다.[2]차세대 CMTS

1994/1995년 RF 발전소 유지 관리

사진을 보기 위해 UHF 채널에 튜닝된 Radio Shack 흑백 TV(그림관)와 550MHz 이상 작동하는 Cadco 채널 모듈레이터에 연결된 HP 8590L(8591c의 저비용 버전)여기에 4-6 CW 톤의 빗 생성기, HP Calan 1776 "휴대용" 스펙트럼 분석기를 추가한다.모든 증폭기에 양호한 리턴 경로 테스트 지점이 포함되어 있지 않았기 때문에 수리 연구소에 일부 라인 익스텐더 디플렉스 필터를 전방으로 통과하도록 수정하고 리턴 경로를 F 커넥터에 우회시키도록 요청하였다.패드 소켓도 변환되었다.진폭이 -45 dBmV 이상인 앰프로 들어가는 신호는 모두 배치되어 고정되었다.CLI는 2년 후 5 uV/m 미만으로 축소되었으며, @Home의 Milo Medin CTO는 "외부 공장에 연결된 섬유수신기를 보여달라"고 말한 것으로 알려졌으며, 나중에 그는 "Cox San Diego 리턴 공장은 너무 깨끗해서 당신은 이 공장에 연결할 수 없다"고 말했다.샌디에이고는 1995년 이후 복귀할 때 심각한 RF 문제가 없었다.

네트워크 운영 센터

캘리포니아 대학교, Central Utilities Building의 San Diego Telecommunications NOC, 내장 케이블 모뎀이 있는 Novell LANlyzer 소프트웨어, 그리고 주파수 변환기 간에 테스트 연결을 수동으로 이동하는 기술자를 모델로 한다.한 번에 하나의 주파수 변환기만 측정할 수 있었다.HP Openview(HPOV) 및 AUI "업링크"가 있는 24 포트 HP Advancestack 이더넷 HUB를 사용할 수 있었다.이 조합을 통해 Advancestack 허브는 각 PC의 NDIS 드라이버에 IPX 진단 패킷을 전송할 수 있었다.PC가 항상 드라이버를 실행한다고 가정할 때 HP openview 애플리케이션은 실제 NetWare 서버/라우터가 없기 때문에 NetWare 장치 ID – 00000,mac-address를 표시한다.관리 소프트웨어는 허브에서 NDIS "진단 ping"을 생성하고 성공적인 응답 수를 보고한다.PC를 재부팅하거나 드라이버를 로드/하역하거나 RF 장애가 발생하면 각 케이블 모뎀이 하루에 수백 번 활성에서 비활성 상태로 전환될 수 있다.

HPOV는 이후 분석 및 추세를 위해 로그 파일을 패러독스 데이터베이스로 내보낼 수 있다.RF 고장에서 PC 재로드/드라이버 재장전을 제거하고, 단일 주파수 변환기에서 RF 고장의 상관관계를 전체 플랫 네트워크와 비교했을 때 사용할 수 없었다.이러한 방법은 나중에 다른 사람들에 의해 특허를 받은 것에 대한 정당성과 기초적인 연구가 되었다.US 60319년과 US 5943604. 결국 이 기법은 @Home에 의해 "DOCSIS에 대한 수용적 확장"으로서 3년간 거부되고 무시되었지만 DOCSIS 3.0에서 의무화되었다.

By September 1994, the NOC was expanded with the introduction of 2 @ Cisco Catalyst 1200 Ethernet to FDDI switches, and 2 @ Cabletron MMAC-3 FNB hubs (6 Ethernet + 2 FDDI), constructing a reliable path from the Federal Headend to the El Cajon headend, and eliminating one unreliable path between the Advancestack hub and the various Channelmizers / f번역 의뢰인

1994/1995년 케이블 모뎀을 통한 화상 회의

CUseeME와 Apple QuickTime Conferencing 1.0 베타 버전이[3] RF 경로가 충분히 깨끗할 때 Jenice 및 Lancity 전용 케이블 모뎀을 통해 실행되었다.이러한 모뎀은 주파수 분할 멀티플렉싱을 사용하여, 이더넷 스위치를 사용하여 다른 비호환 네트워크에 가입함으로써 동일한 RF 섬유 노드에서 상호 운용할 수 있었다.

베타 후반에는 160x120픽셀 비디오가 320x240으로 늘었고, 애플 파워 매킨토시 7100 AV에서는 오디오 음질이 크게 향상되었다.

코게코

캐나다의 코게코는 약 1996년에 4 Mbit/s로 출시되었고, 1997년 8월까지 2500명의 가입자가 있었다.네트워크는 다음과 같은 3가지 이유로 장애를 경험했다.

  • 제니스 네트워크는 순수한 브리지 CSMA/CD 이더넷이다.Layer 3 ARP 프로토콜에 대한 이해가 없다.따라서 첫 번째 헤드엔드 설계에 사용된 레이어 2 스위치를 통한 ARP 스톰은 네트워크를 방해할 것이다.
  • 당시의 레이어 2 스위치와 레이어 3 라우터는 어떠한 QOS나 속도 제한을 수행하지 않았기 때문에 채널마이저의 4 Mbit/s 입력 포트는 최대 10 Mbit/s의 트래픽 버스트로 범람할 수 있었다.
  • 코게코 네트워크에는 복귀 경로를 수용하기 위한 레트로핏의 일부로 특이한 역방향 경로 증폭기가 포함되어 있었다.이 앰프는 장치를 열었을 때 패드와 이퀄라이저 플러그인 모듈이 회로 기판에서 말 그대로 떨어지는 설계 결함을 포함하고 있었다.열적 비호환성이 존재하여 부품에 대한 구멍의 지름이 증가하는 반면 핀은 길어지고 작아진다.이러한 결함은 "플래프리스트"가 포함된 Cisco uBR7246, MC11-FPGA 라인카드, IOS 11.3(4)NA와 함께 Cogeco가 최초로 DOCSIS를 구축한 결과로 문서화되고 입증되었다.

참조

  1. ^ [Windows용 Novel NetWare LANlyzer, P/N 136-001692-002 Review A Rel 2.0 Copyright 1983-1993]
  2. ^ 2003년 Francis Edginton의 훌륭한 분석을 참조하십시오. Francis는 FCC 성능 테스트를 위해 HP/Agilent 8591c 케이블 TV Personality에 많은 테스트 알고리즘을 작성했다.
  3. ^ QuickTime 회의 보도 자료

외부 링크

  • "Prodigy to Test Use of Cable". New York Times. 1993-11-24. Retrieved 2014-11-11.
  • David Waks는 1993-1994년 발사 기사를 회상했다.
  • 최신 CMTS 성능 측정 기사
  • 특허 검색 특허 번호: 6,032,019, 5,943,604 Echo 장치 방법: 케이블 텔레비전 헤드 단부에서 업스트림 수신 소음 갭을 찾기 위한 방법