Was ist ein Kabelmodem?
Ein Kabelmodem ermöglicht den Zugang zum Internet über ein Kabel-TV. Computer-Netzwerk benötigt ein Kabelmodem. Es hat zwei Schnittstellen, eine für den Computer und eine für das Kabelnetz. Die Schnittstelle auf der Computerseite ist in der Regel eine USB-Schnittstelle oder 10Mbps Ethernet und das Kabelnetz ist eine gewöhnliche Kabelschnittstelle.
Dieses Modem stellt eine Verbindung her, wenn es eingeschaltet wird. Kabelmodems halten die Verbindung immer aufrecht (es sei denn, sie sind ausgeschaltet), da der Kabelbetreiber keine Gebühren für die Dauer der Verbindung erhebt.
Wenn ein Kabelmodem eingeschaltet wird, sucht es den Downstream-Kanal regelmäßig nach einem speziellen Paket ab (das spezielle Paket enthält die Modemkonfiguration, und der Absender dieses Pakets ist die Kopfstelle), und nachdem es das Paket erhalten hat, sendet das neue Modem ein Paket auf einem der Upstream-Kanäle.
Nachdem sie ein Paket von einem Modem erhalten hat, sendet die Kopfstelle ein Paket an das neue Modem, das dem Modem einen Downstream- und einen Upstream-Kanal zuweist. Das Modem bestimmt dann seine Entfernung zur Kopfstelle, indem es ein spezielles Paket sendet und abwartet, wie lange es braucht, um die Antwort zu erhalten. Dieser Vorgang wird als Ranging bezeichnet. Für das Modem ist es wichtig, seine Entfernung zu kennen, um die Art und Weise der Upstream-Kanäle zu berücksichtigen und das richtige Timing zu finden.
Sie sind zeitlich in Minislots unterteilt. Jedes Upstream-Paket muss in einen oder mehrere aufeinanderfolgende Minislots passen. Die Kopfstelle kündigt in regelmäßigen Abständen den Beginn einer neuen Runde von Minislots an, aber der Startschuss ist wegen der Laufzeit im Kabel nicht bei allen Modems gleichzeitig zu hören. Da jedes Modem weiß, wie weit es von der Kopfstelle entfernt ist, kann es berechnen, wann der erste Minislot tatsächlich begonnen hat. Die Länge des Minislots ist netzabhängig. Eine typische Nutzlast beträgt 8 Byte.
Während der Initialisierung weist die Kopfstelle auch jedem Modem einen Minislot zu, der für die Anforderung von Upstream-Bandbreite verwendet wird. In der Regel wird vielen Modems der gleiche Minislot zugeordnet, was zu Konflikten führt. Wenn ein Rechner ein Paket senden möchte, übermittelt er es an das Modem, das daraufhin die entsprechende Anzahl von Minislots für das Paket anfordert.
Wird die Anforderung akzeptiert, sendet die Kopfstelle eine Bestätigung auf dem Downstream-Kanal, die dem Modem mitteilt, welche Minislots für sein Paket reserviert wurden. Das Paket wird dann gesendet, beginnend in dem ihm zugewiesenen Minislot. Zusätzliche Pakete können über ein Feld im Header angefordert werden.
