cablemodem技术综述及应用分析_视频通信

ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨cablemodem技术综述及应用分析_视频通信董春庆有线电视网是一个非常宝贵的资源，通过双向化和数字化的发展，有线电视系统除了能够提供更多、更丰富、质量更好的电视节目外，还有着足够的频带资源来提供其他非广播业务。CableModem与以往的Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable的一个频率范围内传输，接收ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨时进行解调，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彻底解决了由于声音图像的传输而引起的阻塞，其速率已达10Mbps以上，下行速率则更高。而传统的Modem虽然已经开发出了速率56Kbps的产品，但其理ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨论传输极限为64Kbps，再想提高已不大可能。CableModem也是组建城域网的关键设备，混合光纤同轴网主干线用光纤，光结点小区内用树型总线同轴电缆网连接用户，其传输频率可高达550/750MHz。在HFC网中传输数据就需要使用CableModem。可以看出CableModem是未来网络发展的一种重要选择，但是，目前尚没有CableModem的国际统一标准，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ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨网的组建还有待于CableModem国际统一标准的出台。CableModem分类随着CableModem技术的发展，也出现了不少CableModem类型，大至可以分为以下几种：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500KMbps～2.56Mbps。ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨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可分为同步和异步两种方式。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。而异步的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，宽带CableModem可以具有网桥的功能，可以ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨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。内置CableModem是一块PCI插卡，这是最便宜的解决方案。缺点是只能用在台式电脑上，在苹果电脑和笔记本ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨电脑上无法使用。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，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本身不单纯是调制解调器，它集Modem、ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨调谐器、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ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨行数据采用64QAM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。由于用光纤代替同轴电缆后网络性能获得极大ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨的改进，以致于在实现高效率宽带交互通信时，早期的“光纤到户”目标不再认为是必须的。这样HFC为将宽带信号带入家庭铺平了最后一公里。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ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨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，系统结构如图1所示:1．数据传输的实现在图1的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，ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨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Array0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ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨对称技术，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ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨联网用户实现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。如图2。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。现行HFC网改造常规的用于CATV的HFC网络是单向传输的，而数据传ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨输系统是双向的，这就需对现有的HFC网络进行改造。按改造的难易和成本可分为三种情形：1．采用电话上行、HFC下行：这种方法用在CMTS和CableModem中具有电话线接口、无需对HFC进行双向的改造。这是一种低成本迅速占领市场的策略，或者用在改造网络确实存在困难的地方。一般不推荐这种方法，原因有二：一是影响原有电话业务，二是电话的带宽毕竟有限，不利于系统扩展。ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨2．对现有的单向HFC网络进行改造，增加反向传输模块，如反向光发和光收，原有链路中单向的放大器换成双向放大器等。目前，现有的城市CATV的HFC网已初具规模，主要是双向改造问题。3．铺设新的双向HFC网络，在新建的城市小区中，直接建设双向网络。CableModem的应用前景由于在HFC的数据通信系统CableModem中采用了IPＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨协议，所以很容易开展基于IP的业务，如IPVOD业务、IPPhone等。IPphone：CableModem的传输协议采用IP，增加一定的软件和硬件可以实现电话业务。目前，新的CableModem标准中就准备加进IPPhone的内容。DTV：在CableModem系统中，物理层的数字调制与解调技术符合DVB标准，只需在有线电视前端和用户端增加视频编解码设备。这样可以使得CableModem具有多功能的ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨特点，可以避免进行数字电视广播的重复投资，同样也减少了用户端设备的成本。ITV：CableModem系统设备使原来单向分配的HFC网络变成双向可进行数据传输的交互式系统，因而可以结合原有的电视业务开展ITV、提供VOD、MOD等业务。高速Web页面浏览：由于CableModem下行数据信道传输速率可达27Mbps，上行回传可达10Mbps的速率，所以完全可以利用CableModem高速冲浪、多媒体远程教学、远ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨程医疗、网上游戏、开展电子商务等业务。除了上述业务，开发多功能的CableModem。除了具有计算机联网功能、提供Internet浏览外，同时具有数字电视接收和VOD机顶盒的功能，只需加一个VCD／CD机芯配件就能实现。总之，拥有CATV的用户必将会从HFC网络的多数据业务中获得真正的多媒体数字高速公路。摘自《网络世界》董春慶ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨有線電視網是一個非常寶貴的資源，通過雙向化和數字化的發展，有線電視系統除瞭能夠提供更多、更豐富、質量更好的電視節目外，還有著足夠的頻帶資源來提供其他非廣播業務。CableModem與以往的Modem在原理上都是將數據進行調制後在Cable的一個頻率范圍內傳輸，接收時進行解調，傳輸機理與普通Modem相同。不同之處在於它是通過有線電視CATV的某個傳輸頻帶進行調制解調的。而普通Modem的傳輸介質在用戶與訪問服務器之間是獨立ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨的，即用戶獨享通信介質。CableModem屬於共享介質系統，其他空閑頻段仍然可用於有線電視信號的傳輸。CableModem徹底解決瞭由於聲音圖像的傳輸而引起的阻塞，其速率已達10Mbps以上，下行速率則更高。而傳統的Modem雖然已經開發出瞭速率56Kbps的產品，但其理論傳輸極限為64Kbps，再想提高已不大可能。CableModem也是組建城域網的關鍵設備，混合光纖同軸網主幹線用光纖，光結點小區內用樹型總線同軸電纜網ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨連接用戶，其傳輸頻率可高達550/750MHz。在HFC網中傳輸數據就需要使用CableModem。可以看出CableModem是未來網絡發展的一種重要選擇，但是，目前尚沒有CableModem的國際統一標準，各廠傢產品的傳輸速率均不相同。因此，高速城域網寬帶接入網的組建還有待於CableModem國際統一標準的出臺。CableModem分類隨著CableModem技術的發展，也出現瞭不少ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨CableModem類型，大至可以分為以下幾種：1．從傳輸方式上可分為雙向對稱式傳輸和非對稱式傳輸。對稱式傳輸速率為2Mbps～4Mbps、最高能達到10Mbps。非對稱式傳輸下行速率為30Mbps，上行速率為500KMbps～2.56Mbps