DOCSIS là gì và nó biến Internet cáp tốc độ Gigabit thành hiện thực như thế nào?

Đây là thời đại của Internet tốc độ gigabit, nhưng với hơn 90% dân số Hoa Kỳ hiện có kết nối Internet đồng trục và chỉ 25% có khả năng truy cập cáp quang, có vẻ như chúng ta vẫn chưa có mặt ở đó. Tuy nhiên, kể từ cuối năm 2015, một số kết nối cáp hiện có đã được nâng cấp tốc độ nghiêm trọng (nhiều gigabit / giây!) Chỉ bằng cách thay đổi một vài phần cứng - không cần dây mới. Tiêu chuẩn này, DOCSIS 3.1, đã có từ năm 2013, nhưng với việc nhiều ISP cập nhật thiết bị của họ hơn, có thể trong một vài năm nữa, hầu hết người dùng sẽ không cần phải đợi cáp quang thực tế để có được tốc độ cáp quang.

DOCSIS là gì?

Thông số kỹ thuật giao diện dịch vụ dữ liệu qua cáp (DOCSIS) là một cách dài để nói “cách thức hoạt động của Internet cáp”. DOCSIS 1.0 được phát triển bởi Cable Labs vào năm 1997 và nó đang được phát triển kể từ đó, ngày càng nhanh hơn và tiết kiệm điện hơn với mỗi phiên bản.

Không cần hiểu quá nhiều về vật lý của nó, tiêu chuẩn DOCSIS hoạt động theo cách này:hộp cáp nhận tín hiệu từ mạng cáp quang của ISP, chuyển chúng thành tín hiệu mà cáp đồng trục có thể mang theo và chuyển tiếp những tín hiệu đó trong "dặm cuối cùng" của cáp đồng trục cho người dùng. Những tín hiệu này kết thúc trong modem cáp của người dùng, từ đó người dùng có thể gửi dữ liệu trở lại hộp để dịch lại. Trong chính cáp, tiêu chuẩn DOCSIS điều chỉnh tần số nào được sử dụng để gửi dữ liệu ngược dòng và xuôi dòng.

Hãy nghĩ về toàn bộ sự việc như một đường cao tốc (cáp) với các làn đường (dải tần) chạy theo hai hướng. DOCSIS là tập hợp các quy tắc chi phối số lượng làn đi theo mỗi hướng (lớp tần số vật lý) và cách lưu lượng truy cập vào chúng (lớp phần mềm hoặc kiểm soát truy cập phương tiện). Với mỗi phiên bản mới, đường cao tốc được tổ chức hiệu quả hơn và các phương tiện trên đó có thể chở được nhiều hành khách hơn (dữ liệu). Bởi vì đường cao tốc luôn nằm trong cùng một không gian vật lý (cáp đồng trục), bạn chỉ cần nâng cấp một số điểm chính, chủ yếu là ở các đường dốc vào và ra, để thay đổi mô hình giao thông (luồng bit) cho tốt hơn.

DOCSIS 3.1 so với DOCSIS 3.0

Tất nhiên, điểm chính của các tiêu chuẩn mới này là tốc độ tốt hơn, vậy DOCSIS đã nhanh hơn như thế nào trong vài thế hệ qua?

Sau khi phát hành vào năm 2013, DOCSIS mất một vài năm trước khi bắt đầu ra mắt người dùng vào cuối năm 2015. Tuy nhiên, tính đến năm 2018, nó vẫn đang ở giai đoạn rất sớm trên toàn thế giới. Tuy nhiên, nó thể hiện một bước nhảy vọt tiềm năng to lớn về mặt hiệu suất do một số cải tiến quan trọng. Về mặt phi kỹ thuật, 3.1 có thể đưa nhiều hành khách lên đường cao tốc cùng một lúc và có thể thêm nhiều làn đường vào đường cao tốc. Theo thuật ngữ kỹ thuật hơn một chút, nó sử dụng tần số cao hơn với nhiều chỗ trống hơn, chia các luồng dữ liệu thành nhiều luồng để có thể sử dụng nhiều băng tần hơn và cải thiện việc xếp hàng gói, có nghĩa là dữ liệu không phải đợi lâu như trước. vào cáp, làm giảm độ trễ. Nói một cách đơn giản, DOCSIS 3.1 trở đi có thể chứa nhiều dữ liệu hơn vào cùng một dung lượng, mang lại cho bạn tốc độ lên và xuống tốt hơn.

Như một phần thưởng, DOCSIS 3.1 tương thích ngược, có nghĩa là việc chuyển từ 3.0 sang 3.1 có thể là một quá trình dần dần. Bạn có thể thay đổi thiết bị của ISP thành 3.1 trong khi vẫn để thiết bị của người dùng theo tiêu chuẩn 3.0 cho đến khi họ muốn nâng cấp.

DOCSIS Full Duplex và DOCSIS 4.0

Mặc dù DOCSIS 3.1 chưa thực sự trở thành xu hướng phổ biến, nhưng Cable Labs đã hoàn thiện tiêu chuẩn DOCSIS 3.1 Full Duplex, có thể được phát hành vào năm 2019. Cũng có một số ồn ào về DOCSIS 4.0, mặc dù đây là một chặng đường dài. tắt.

Như tên của nó, Full Duplex cho phép cả hai chiều ngược và xuôi sử dụng toàn bộ dải tần số có sẵn. Điện thoại là một ví dụ điển hình về giao tiếp song công:hai người có thể nói chuyện cùng lúc và nghe thấy nhau ở cả hai đầu của điện thoại, thay vì chỉ một người có thể truyền cùng một lúc, như bộ đàm. Về cơ bản, điều này có nghĩa là thay vì chia cáp đồng trục thành các kênh thượng nguồn và hạ lưu, bất kỳ kênh nào sẽ có thể truyền dữ liệu theo bất kỳ hướng nào, giúp tốc độ tải lên có thể phù hợp với tốc độ tải xuống, với (rất) lý thuyết tối đa là 10 Gbps theo cả hai cách. .

Quên xơ đi! Internet cáp cực nhanh của tôi ở đâu?

Thật không may, DOCSIS 3.1 vẫn đang ở giai đoạn đầu, vì nhiều ISP đang chuyển đổi chậm và tính giá cao. Ở những nơi có sẵn, bạn có thể tải xuống 1-2 Gbps, tải lên tối đa 1 Gbps, khiến nó trở thành đối thủ cạnh tranh thực sự với cáp quang. Tuy nhiên, tốc độ không hề rẻ:các công ty truyền hình cáp đang cố gắng tối đa hóa lợi nhuận của họ trong khi họ có thể, vì vậy phí hiện tại bằng hoặc cao hơn cáp quang ở hầu hết các khu vực. Tuy nhiên, do phần cứng cáp đã tồn tại cho nhiều người dùng, có khả năng DOCSIS 3.1 cuối cùng sẽ phục vụ nhiều người dùng hơn so với cáp quang và giá có thể giảm khi tốc độ cao hơn trở thành tiêu chuẩn.

Kết luận:đây là thời điểm thích hợp để trực tuyến

Bất kể thế giới có được DOCSIS 3.1 sớm đến đâu, sống trong kỷ nguyên DOCSIS 3.0 / sơ khai là điều tốt đẹp. Hầu hết những nơi có băng thông rộng không thể phàn nàn quá nhiều về tốc độ tải xuống và tốc độ tải lên nhanh hơn đang diễn ra. Như với bất kỳ sự phát triển công nghệ nào, có thể mất một thời gian để kết hợp với nhau, nhưng giữa cáp quang, DOCSIS 3.1 và Internet vệ tinh quỹ đạo thấp, tương lai của kết nối có vẻ khá tốt.