CMTS原理和使用.docVIP

CMTS(Cable Modem Termination Systems) 3Cable Modem的原理和使用 31什么是Cable Modem Cable Modem名为电缆调制解调器，又名线缆调制解调器。它是近几年随着网络应用的扩大而发展起来的，主要用于有线电视网进行数据传输。 Cable Modem与以往的Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable(电缆)的一个频率范围内传输，接收时进行解调。其传输机理与普通Modem相同，不同之处在于它是通过有线电视的某个传输频带进行调制解调的。而普通Modem的传输介质在用户与交换机之间是独立的，即用户独享通讯介质。 Cable Modem属于共享介质系统，其它空闲频段仍然可用于有线电视信号的传输。 Cable Modem彻底解决了由于声音图像的传输而引起的阻塞，其传输速率上行已达10Mbit/s以上，下行传输速率更高。而传统的Modem虽然已经开发出传输速率为56Kbit/s的产品，但其理论传输极限为64Kbit/s，再想提高已不大可能。 Cable Modem也是组建城域网的关键设备，光纤同轴电缆混合网(HFC)主干线用光纤，光结点小区内用树枝型总线同轴电缆网连接用户，其传输频率可达550/750MHz。在HFC网中传输数据就需要使用Cable Modem。 我们可以看出，Cable Modem是未来网络发展的必备之物，但是，目前尚无Cable Modem的国际标准，各厂家产品的传输速率均不相同，因此，高速城域网宽带接入的组建还有待于Cable Modem标准的出台。 32Cable Modem技术原理 Cable Modem从下行的模拟信号中划出6MHz频带，将信号转化为符合以太网协议的格式，与电脑实现通讯。用户需要给电脑配置以太网卡和相应的网卡驱动程序。 同轴电缆中的6MHz频带用于提供数据通讯。电视和电脑可以同时使用，互不影响。 射频信号在用户和前端之间沿同轴电缆上行或下行。上行和下行信号共享6MHz频带，但是调制在不同的载波频率上，以避免相互干扰。 321物理层 下行通道的频率范围为88～860MHz每个通道的带宽为6MHz (NTSC 6MHz，PAL 8MHz)，采用64QAM或256QAM调制方式，对应的数据传输速率为30342Mbit/s或42884Mbit/s。上行通道的频率范围为 5～65MHz，每个通道的带宽可为200、400、800、1600、3200kHz，采用QPSK或16QAM调制方式对应的数据传输速率为 320～5120Kbit/s或640～10240Kbit/s。上行通道的带宽可根据所需的数据传输速率设定。在同样的带宽内，QPSK调制的速率比16QAM调制方式低，但其抗干扰性能好，适用于噪声干扰较大的上行通道，而16QAM调制适用于信道质量好且要求高速传输数据的场合。在CMTS设备中，为了减小上行通道的干扰，一个下行通道一般对应多个不同频率的上行通道，CMTS设备根据信道的噪声状况自动跳频到干扰较小的通道，而用户察觉不到该跳频过程。 NTSC：美标 PAL：欧标）322媒体通路控制层MAC(Media Access Control Layer)和逻辑链接控制层LLC(Logical Link Control Layer) 这两个协议层规定了不同信号和用户怎样共享公共带宽。由于目前还没有统一的行业标准，故不同的Cable Modem厂家采用不同的协议，较常见的协议有：用于以太网的公共CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection，载波复用通路/冲突检测)和先进的ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)协议。这些协议都可以有效地使用上行通道，可以根据需要分配带宽，保证通讯质量。 323有线电视前端 在上行方向，Cable Modem从电脑接收数据包，把它们转换成模拟信号，传送给网络前端设备。该设备用于分离出数据信号，转换为数据包，并传送给Internet服务器。同时该设备还可以剥离出语音(电话)信号，并传送给交换机。 33Cable Modem系统的配置、使用和管理  Cable Modem和前端设备的配置是分别进行的。Cable Modem有用于配置的Consol接口，可通过VT终端或Win9x的超级终端程序进行设置。 Cable Modem加电工作后，首先自动有哪些信誉好的足球投注网站前端的下行频率，找到下行频率后，从下行数据中确定上行通道，与前端设备CMTS建立连接，并交换信息，包括上行电平数值、动态主机配置协议(DHCP)和小文件传送协议(TFTP)服务器的