談cablemodem寬帶接入技術(shù)

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1、談CableModem寬帶接入技術(shù)攀鋼電視臺(tái)易維善【主題內(nèi)容】本文介紹了CableModem的工作原理，與前端CMTS控制設(shè)備之間的關(guān)系；執(zhí)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、接入方式及作用，最后還介紹了CableModem的頻率配置和傳輸標(biāo)準(zhǔn)以及調(diào)試方法。【關(guān)健詞】電纜調(diào)制解調(diào)四相相移健控1．前言：隨有線電視寬帶網(wǎng)傳輸新技術(shù)的不斷發(fā)展，HFC多媒體雙向傳輸技術(shù)日趨成熟，正向應(yīng)用階段發(fā)展，目前有線電視均采用HFC光纖電纜混合網(wǎng)傳送模擬電視信號(hào)，要想達(dá)到傳送數(shù)字電視信號(hào)的目的，就要對現(xiàn)在傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行寬帶調(diào)制，也就是要采用CableModem電纜調(diào)制解調(diào)器的傳輸技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信

2、號(hào)的傳遞工作。在雙向傳輸中，數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備CMTS和CableModem在網(wǎng)絡(luò)中占有主導(dǎo)作用。因此有必要對它在網(wǎng)絡(luò)中所執(zhí)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工作原理、電平的調(diào)整等方面問題作進(jìn)一的了解和討論。2．CableModem和CMTS在寬帶網(wǎng)中的作用2．1.CableModem的作用CableModem電纜調(diào)制解調(diào)器是通過HFC有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)接入的設(shè)備，終端用戶安裝CableModem后即可在有線電視網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向傳輸，它具備較高的上、下行傳輸速率，用CableModem開展寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)，可為有線電視用戶提供寬帶高速Internet的接入、視頻點(diǎn)播、各

3、種信息資源的瀏覽、網(wǎng)上多種交易等增值業(yè)務(wù)。2．1．1．CableModem的傳輸過程：前端信號(hào)(包括自辦節(jié)目)有從衛(wèi)星、微波、開路接收的各套節(jié)目，也有從主干光纖網(wǎng)和其它臺(tái)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)過耒的節(jié)目，它們都將進(jìn)入安排好的各路調(diào)制器中，經(jīng)混合后的各路信號(hào)(模擬和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào))經(jīng)光發(fā)射機(jī)送入HFC寬帶網(wǎng)絡(luò)中。2．1.2.光發(fā)射機(jī)把電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，通過光纖媒體把光信號(hào)送到各光接收機(jī)，遠(yuǎn)端的光接收機(jī)把所收到的光信號(hào)還原成射頻信號(hào)送入同軸電纜分配網(wǎng)，最終送到終端設(shè)備CableModem(CM)。CM將分離后的數(shù)據(jù)信號(hào)送到終端PC機(jī)，模擬電視信號(hào)送到用戶電視接收機(jī)。2．1

4、.3.所有下行信號(hào)送到終端后，由用戶計(jì)算機(jī)發(fā)出的回傳數(shù)據(jù)信號(hào)先到終端設(shè)備CM，CM收到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)信號(hào)后，立即把數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制成射頻信號(hào)，經(jīng)同軸電纜、集線器、雙向放大器、回傳光發(fā)射機(jī)，并將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)經(jīng)光纖回傳到前端的光接收機(jī)，光接收機(jī)將收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過與其它回路的信號(hào)混合后送回CMTS數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。用戶即可通過CMTS設(shè)備與因特網(wǎng)連接，與其它主干光纖網(wǎng)、局域網(wǎng)和局域計(jì)算機(jī)網(wǎng)相連，通過CMTS(CableModemTerminationSystem)電纜數(shù)據(jù)傳輸?shù)那岸嗽O(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，使用戶實(shí)現(xiàn)交互式雙向傳輸。CM數(shù)據(jù)在HFC網(wǎng)絡(luò)中一

5、般要占用頻帶為5─45MHz，50─750MHz中的上、下行兩個(gè)頻道才能完成雙向傳輸工作。2．2．CableModem與CMTS在寬帶網(wǎng)中的應(yīng)用在HFC網(wǎng)絡(luò)上利用CableModem可實(shí)現(xiàn)理想的寬帶接入，通過CableModem能實(shí)現(xiàn)在線娛樂、VOD、電視會(huì)議、遠(yuǎn)程工作組以及局域網(wǎng)互聯(lián)等各種寬帶綜合業(yè)務(wù)。CableModem進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)主要由前端CMTS和終端CableModem組成，下行數(shù)據(jù)先進(jìn)行射頻調(diào)制，再用頻分復(fù)用方式同模擬電視信號(hào)混合，然后經(jīng)光調(diào)制后向各光節(jié)點(diǎn)傳輸，終端CableModem是用戶設(shè)備與同軸網(wǎng)絡(luò)的接口，CableModem備有以太

6、網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)接口，它可與單臺(tái)PC機(jī)，也可與多臺(tái)PC機(jī)或局域網(wǎng)相連接。CableModem負(fù)責(zé)接收下行數(shù)據(jù)，經(jīng)解調(diào)后送到PC機(jī)，同時(shí)把上行信號(hào)進(jìn)行射頻調(diào)制，經(jīng)光纖傳向前端機(jī)房。由于CMTS為頭端設(shè)備，它可覆蓋整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可設(shè)在前端機(jī)房，也可設(shè)在分中心或者片區(qū)光節(jié)點(diǎn)，這要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)擁有用戶的多少來考慮，CMTS能在有線電視網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)之間起到網(wǎng)關(guān)的作用。每臺(tái)CM都擁有一個(gè)48位的物理地址外，還有一個(gè)14位的服務(wù)標(biāo)識(shí)ServiceID），并且CMTS分配，一個(gè)服務(wù)標(biāo)識(shí)時(shí)就對應(yīng)一種服務(wù)類型，通過服務(wù)標(biāo)識(shí)在CM與CMTS之間建立一個(gè)映射，CMTS根據(jù)這個(gè)映射為每臺(tái)CM分配帶

7、寬，實(shí)現(xiàn)QoS管理。CM在系統(tǒng)中每個(gè)6—8MHz頻率可提供高達(dá)30Mbps—40Mbps的傳輸速率，為上百個(gè)終端用戶共享。如果是500人同時(shí)上網(wǎng)，每人分得的傳輸速率為64—128Kbps。由于CM的連接，實(shí)際占用的帶寬不是固定的，它只在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的瞬間才占用網(wǎng)絡(luò)的帶寬，而其它時(shí)間并不占用網(wǎng)絡(luò)的資源，正是由于帶寬的共享，在實(shí)際傳輸中可實(shí)現(xiàn)帶寬的動(dòng)態(tài)分配管理，在規(guī)定的頻段內(nèi)若上網(wǎng)的人數(shù)很少，此時(shí)每個(gè)上網(wǎng)的用戶所分配的帶寬就遠(yuǎn)超過64—128Kbps的傳輸速率，當(dāng)然在上網(wǎng)高峰期也會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)上擁塞現(xiàn)象。超過的用戶越多，傳輸速率就會(huì)大幅度下降，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)就應(yīng)考慮把

8、CMTS推向各分中心或者光節(jié)點(diǎn)，可根據(jù)本網(wǎng)用戶實(shí)際發(fā)展情況耒確定，因此HFC雙向