cable modem技术及其应用.doc

　　随着信息时代的到来，网络在人们的生活中显得越来越重要。随着全球互连网的迅猛发展，上网人数正以几何级数快速增长，以因特网技术为主导的数据通信在通信业务总量中的比列迅速上升，因特网业务已成为多媒体通信业中发展最为迅速、竞争最为激烈的领域。 　　目前，Internet通过电信拨号的接入速度极其缓慢，一般电话的Modem只能提供几十Kbit/S的传输速率，其速率和带宽不可能非常好地支持多媒体信息等宽带业务。 　　随着多媒体通信的发展，因特网接入宽带化的需求日益迫切。而有线电视网拥有丰富的带宽资源，同时，目前我国有线电视用户已达到了8000万户，有线电视网络的里程超过了240万公里，中国已成为世界第一大有线电视用户国。有线电视网络具有巨大的产业研发价值，构筑基于有线电视网的Internet宽带信息网，不仅仅是广大用户的企盼，更是有线电视网实现第二次腾飞的关键所在。 　　我国的城市有线电视网络经过近年来的升级改造，正逐步从传统的同轴电缆网升级到以光纤为主干的双向HFC网，大大提高了网络传输的可靠性、稳定性，而且扩展了网络的传输带宽。HFC的数字通信系统可通过电缆调制解调器（Cable Modem）系统实现，能使Internet高速接入，有由窄带向宽带过渡。通过HFC网络可获得高于电话Modem几百倍的接入速度。 一、Cable Modem和普通 Modem的比较 　　Cable Modem的通信和普通Modem相同，是数据信号在模拟信道上交互传输的过程，但也存在差异，普通Modem的传输介质在用户和访问服务器之间是独立的，即用户独享传输介质，而Cable Modem的传输介质是HFC网，将数据信号调制到某个传输带宽和有线电视信号共享介质；另外，Cable Modem的结构较普通Modem复杂，他由调制解调器、调谐器、加/解密模块、桥接器、网络接口卡、以太网集线器等组成，他无须拨号上网，不占用电话线，可提供随时在线连接的全天侯服务。 二、Cable Modem的分类 　　Cable Modem的类型大致能分为以下几种： （1）从数据传输方向上有单向和双向Cable Modem之分。 （2）从传输方式上可分为双向对称式传输和非对称式传输。对称式传输速率为2Mbps～4Mbps，最高能达到10Mbps。非对称式传输下行速率理论值为41.7Mbps(Euro DOCSIS V1.1标准 /640AM),上行速率为256kbps～10.24Mbps(Euro DOCSIS V1.1标准)。 （3）从网络通信角度上有同步（共享）和异步（交换）两种方式。同步方式是以IP交换的数据通信为基础的以太网技术，网络用户共享同样的带宽，当用户增加到一定数量时，其速率急剧下降，但采用有关技术能避免或减少网络拥塞现象。异步方式是基于ATM分组交换技术，其电路实现较前一种复杂，系统造价较前一种高。 （4）从接入角度来看，可分为个人Cable Modem和多用户宽带Cable Modem，宽带Cable Modem是多用户共享方式，能具有网桥的功能，能将一个计算机局域网接入。但宽带共享式存在安全性不好等缺点。 （5）从硬件接口角度分，能分为外置式和内置式。外置式Cable Modem置于PC机外，通过网卡和计算机连接，他提供一个标准的10Base―T/100Base―T以太网接口同用户的PC机或以太网集线器相联，其好处是能支持局域网上的多台计算机同时上网，内置式Cable Modem是一块PCI卡，其价格比外置式CM便宜，缺点是只能用在台式计算机上，不能在手提计算机上使用。 （6）从功能上分，可分为数字电视机机顶盒、网络机顶盒和多媒体交互式机顶盒。交互式机顶盒是真正Cable Modem的化身，他综合了前两种机顶盒的所有功能，能支持几乎所有的广播和交互式多媒体应用。 三、Cable Modem的标准体系 　　目前Cable Modem产品有欧、美两大标准体系，DOCSIS是北美标准，DVB/DAVIC是欧洲标准。 （1）北美标准体系 　　北美标准体系包括MCNS（多媒体有线电视网络系统）和Cable Labs（有线电视实验室）两大组织。1995年12月，MCNS组织先后发表了MCNS的8个文件，统称为“Data Over Cable射频接口规范”，即后来的DOCSIS标准。1998年有线电视实验室提供了DOCSIS的正式程式以确保各个不同厂商的产品有兼容性。在1998年3月，国际电信联盟接受DOCSIS标准，作为Cable Modem的标准，称为ITU―J.112―《交互式有线电视业务传输系统》。1999年4月有线电视实验室发表了第二代标准，即DOCSIS1.1，其功能比以前有非常多改进，200