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케이블 모뎀의 인터넷 접속과 모뎀의 각 부분, CMTS

by bellwisdom 2024. 11. 10.

TV는 뉴스, 오락, 교육 프로그램 등을 각 가정에 공급한다. 많은 사람들이 케이블로 TV 신호를 수신한다. 그 이유는 케이블 TV가 공중파 TV보다 선명한 화상과 다양한 채널을 제공하게 때문이다. 여러분의 가정까지 연결된 전용 동축 케이블은 여러 가지 일을 가능하게 한다. 많은 지역에서는 이 케이블을 통해 인터넷에 접속을 가능하게 한다.

케이블모뎀사진

인터넷 접속

케이블 회사가 케이블 TV 케이블을 통해서 인터넷 접속을 제공할 때, 회사는 가용한 6메가 헤르츠 채널 중 한 개(또는 그 이상)를 인터넷 데이터를 전송하는 데에 사용한다. 케이블에서 그 데이터는 TV채널과 비슷하다. 따러서 인터넷 다운스트림데터는 하나의 프로그램 채널과 마찬가지 케이블 용량을 차지한다. 업스트림 데이터(개인이 인터넷으로 전송하는 정보)는 그보다 작은 케이블의 주파수 대역인 2메가 헤르츠를 필요로 한다. 그것은 대부분의 사람들이 정보를 전송하기보다는 내려받는 경우가 훨씬 많기 때문이다. 6메가 헤르츠 케이블 TV 채널은 데이터를 초당 30~40메가 바이트의 속도로 전송할 수 있다. 그러나 이 대역은 이웃하는 1,000명까지의 가입자들이 공유하는 경우가 많다. 가입자 숫자에 따라서 사용자들은 표준 전화회선에 의한 모뎀에서 사용하는 경우보다 훨씬 빨리 데이터를 전송받을 수 있다. 케이블 회사는 6메가 헤르츠 채널이 사용자들에 의해서 과부하가 걸리지 않도록 해야 한다. 한 채널에 너무 많은 사용자들이 접속하면 케이블 회사는 다른 사용자 그룹을 위해서 시스템에 새로운 채널을 할당한다. 시스템은 케이블에 수십 개의 채널을 가지고 있어서 수천 명의 가입자들이 접속할 수 있다. 케이블 텔레비전 시스템에서 업스트림과 다운스트림 데이터를 모두 처리하기 위해서는 두 종류의 장비가 필요하다. 하나의 고객이 가지고 있는 케이블 모뎀이고, 다른 하나는 케이블 제공자가 갖추어야 하는 CMTS(cable-modem terminition system), 케이블 모뎀 데이터를 인터넷으로 전송하기 위해서 데이터용 패킷으로 전화시키는 장비)이다. 이 두 가지 장비를 이용해서 컴퓨터 네트워킹, 보안, 케이블 텔레비전을 통한 인터넷 접속 등이 모두 이루어진다.

모뎀의 각 부분

케이블 모뎀은 외장형과 내장형이 모두 가능하다. 어떤 경우에는 모뎀이 셋톱 케이블 박스와 일체형으로 장착되기도 한다. 이때에는 그 박스에 키보드와 마우스를 연결하기만 하면 별도의 장치 없이 인터넷에 접속할 수 있다. 겉모습과 무관하게, 모든 케이블 모뎀은 튜너, 디모듈레이터, 모듈레이터, 매체접근제어 장치와 마이크로프로세서의 기본적인 구성요소를 가진다. 모뎀에 들어있는 튜너는 TV의 튜너와 같다. 튜너의 역할은 함께 전송되어 오는 여러 채널들 중 하나의 채널을 분리하는 것이다. 케이블 모뎀의 경우, 튜너는 케이블로 전송되는 다른 TV 채널들에서 6메가 헤르츠 데이터를 추출한다. 튜너는 이 데이터 신호를 복조기로 보낸다. 복조기에 보낸 신호는 인터넷 데이터라기보다는 TV 신호에 가깝게 보인다. 복조기는 튜너에서 신호를 받아서 컴퓨터가 이해할 수 있는 디지털 신호로 바꾸는 일을 한다. 이것은 일반 모뎀의 전화선엣 받은 신호를 처리하는 방식과 마찬가지이다. 오늘날 데이터를 전송하는 데에 사용되는 가장 일반적인 기법은 구상진폭변조(QAM)라고 불리는 것이다. QAM은 전화 모뎀이 1970년대에 초당 300비트였던 전송속도를 오늘날 5만 6,000 bps로 올려놓았다. 케이블 모뎀은 30-40 Mbps 수준으로 정보를 처리하지만, 그 기법은 전화 모뎀이 사용하는 기술과 비슷하다. 복조를 거친 후에 케이블 모뎀은 데이터를 선별해서 관계가 없는 패킷들은 제거해야 한다. 수백만 명의 사용자들이 하나의 채널을 공유하기 때문에 대부분의 패킷은 연관이 없다. 왜냐하면 그 패킷들은 같은 채널을 사용하는 다른 사람에게 가는 것이기 때문이다.

CMTS

CMTS는 하나의 채널을 이용하는 고객군에서 오는 정보의 흐름을 받고, 인터넷 접속을 위해서 그것을 인터넷 서비스 제공자(ISP)에게 보낸다. 다운스트림 정보는, 마치 이서넷 네트워크처럼, 연결된 모든 사용자들에게 흘러간다. 업스트림의 경우, 정보는 사용자에서 CMTS로 보내진다. 다운스트림에 비해서 좁은 업스트림 대역폭은 밀리초(1,000분의 1초) 단위의 시간으로 분할되고, 사용자들은 한 번에 한"버스트(burst)"의 데이터를 인터넷에 보낼 수 있다. 시분할은 극히 짧은 명령, 조회, 주소 등에 적합하다. 대부분의 사용자들이 인터넷에 보내는 정보 용량은 대부분 이런 것들이다. CTMS는 하나의 6메가 헤르츠 채널을 통해서 1,000명까지의 사용자가 인터넷에 접속할 수 있게 한다. 한 채널이 30-40 Mbps의 처리능력을 가지기 때문에 사용자들은 표준 전화 모뎀에 비해서 훨씬 빠른 처리속도를 경험하게 된다.