CableModem[编辑]

CableModem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，传输机理与普通Modem相同。不同之处在于它是通过有线电视CATV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访问服务器之间是独立的，即用户独享通信介质。CableModem属于共享介质系统，其他空闲频段仍然可用于有线电视信号的传输。

CableModem分类

1、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为30Mbps，上行速率为500Kbps～2.56Mbps。

2、从数据传输方向上有单向和双向CableModem之分。

3、从网络通信角度看，CableModem可分为同步(共享)和异步(交换)两种方式。

同步类似以太网，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，碰撞增加，登录入网困难。

异步的ATM技术与非对称传输成为CableModem技术的发展主流。

4、从接入角度来看，可分为个人CableModem和宽带CableModem(多用户)。

宽带CableModem可以具有网桥的功能，可以将一个计算机局域网接入。

5．从接口角度分，可分为外置式、内置式和交互式机顶盒。

外置CableModem的外形象一个小盒子，通过网卡连接电脑，所以连接CableModem前需要给计算机添置一块网卡，这也是外置CableModem的缺点。不过优点是可以支持局域网上的多台计算机同时上网。

交互式机顶盒是真正CableModem的伪装。机顶盒的主要功能是在频率数量不变的情况下提供更多的电视频道。通过使用数字电视编码（DVB），交互式机顶盒提供一个回路，使用户可以直接在电视屏幕上访问网络，收发E－mail和浏览网页等。

CableModem技术原理

CableModem集Modem、调谐器、加/解密设备、桥接器、网络接口卡、虚拟专网代理和以太网集线器的功能于一身。它无须拨号上网，不占用电话线，可提供随时在线的永久连接。服务商的设备同用户的Modem之间建立了一个虚拟专网连接，CableModem提供一个标准的10BaseT或10/100BaseT以太网接口同用户的PC设备或以太网集线器相联。

CableModem的技术实现一般是从42MHz～750MHz电视频道中分离出一条6MHz的信道用于下行传送数据。通常下行数据采用64QAM（正交调幅）调制方式，最高速率可达27Mbps，如果采用256QAM，最高速率可达36Mbps。上行数据一般通过5MHz～42MHz之间的一段频谱进行传送，为了有效抑制上行噪音积累，一般选用QPSK调制，QPSK比64QAM更适合噪音环境，但速率较低。CMTS（CableModem头端设备）从外界网络接收的数据帧封装在MPGE-TS帧中，通过下行数字调制和RF(RadioFrequency）输出到用户端，同时接收上行出来的数据转换成以太网帧。用户端CableModem的基本功能就是将上行数字信号调制成RF信号，将下行的RF信号解调为数字信号，从MPEG-TS帧中解出数据，形成以太网的数据，通过10-BaseT的端口输出。在HFC网是频分复用的，但在某一频率上的信道则是被很多用户所共享，通过MAC控制用户信道分配与竞争的问题，同时还支持不同等级的业务。可以通过网络管理系统对HFC网络中CableModem进行配置、状态、流量监控和诊断。

在CableModem系统中，采用了双向非对称技术，在下行方向有6MHz的模拟带宽供系统中的用户共享。但这种共享技术不会降低传输速率。CableModem不同于线路交换的电话网定向呼叫连接，用户在连接时并不占用一固定带宽，而是与其他活动用户共享，仅在发送、接收数据的瞬间使用网络资源。在毫秒级甚至兆秒级的时间内，抓住一切利用带宽的机会下载数据包。如果在网络使用的高峰期中有拥塞，可以通过灵活的分配附加带宽来解决。只需简单分配一个6MHz频段，就能倍增下行速度。另一种方法是在用户段重新划分物理网络，按照访问频度给用户合理分配带宽，速度可与专线媲美。

CableModem接入实现

有线电视系统中普遍采用HFC(光纤/电缆)结构。采用光缆将信号传输到小区节点，再用同轴分配网络将信号送到用户家中。

HFC本身是一个CATV网络，视频信号可以直接进入用户的电视机，采用新的数字调制技术和数字压缩技术，可以向用户提供数字电视和HDTV。同时，话音和高速的数据可以调制到不同的频段上传送，来提供电话和数据业务。这样HFC支持全部现存的和发展中的窄带和宽带业务，成为所谓的全业务宽带网络。而且，HFC可以简单地过渡到FTTH网络，为光纤用户环路的建设提供了一种循序渐进的手段。

采用HFC网络实现三网合一，目前只能通过CableModem技术来实现。

1．数据传输的实现

CableModem系统结构中，用户可在PC机中运行视频点播软件，通过HFC网络到运营商CMTS头端设备，由运营商提供视频点播服务。由于在CableModem技术中，采用了双向非对称技术，在频谱中分配90到860MHz间的一个频段作为下行的数据信道，传输速率达到27Mbps和36Mbps。同时在频谱中分配5到50MHz中的一个频段作为上行回传，传输速率达到0.3Mbps至10Mbps的速率。通过上行和下行数据信道形成数据传输的回路。用户也可在PC机中运行浏览器软件，实现Internet冲浪。由此可见，CableModem能使用户进入一个虚拟现实世界。采用这种非对称技术，主要考虑到目前数据业务的信息量集中在下行，如Internet网页的浏览，E-mail的收发，视频点播，家用办公等。系统遵照国际标准DOCSIS或DVB/DAVIC的规定，通信协议采用TCP/IP。

2．话音的传输

采用IP技术，提供话音业务，可通过VoIP技术来实现。这时整个系统走的全是IP数据，包括用户家的电话，也用的是IP电话。通过Internet网络，可与全球任何的联网用户实现InternetPhone功能。但是，目前的电话用户还是电信PSTN网，要真正通过HFC网提供话音业务必须与PSTN互通。实现互通的方法有两种。一种方法是从Internet通过IPPhone网关来与PSTN公网相连。另一种方法是从HFC的局端设备CMTS通过IPPhone网关联向PSTN公网。

参考资料：《网络世界》

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