catv网与cablemodem_视频通信

ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨catv网与cablemodem_视频通信［摘要］本文介绍了CATV网络建设的现状与发展。特别引入了CableModem话题，从其基本概念，传输模式，标准，工作原理作了较详细地介绍。一、网络速度的现状今天,网络的发展为我们提供了更大的发展空间和机会。但网络的传输速度也越来越成为利用网络自身发展的障碍。ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨一系列新的Internet服务，包括提供音频、视频流，本地信息服务，登录CD-ROM服务器，视频点播以及其他大量网上服务，都受制于网络速度而得不到广泛应用。甚至得了一个无奈的外号：“WorldWideWait”。一字之差，却反映出人们的无奈、需要和期待。于是，人们开始竞相研究各种Internet宽带接入技术。比如ISDN，ADSL，DSL，ATM等，不一而足。本文要介绍的则是另一种解决方案：利用CableModem将电脑接入有线电视网络，实现网络操ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨作，包括时下热门的Internet接入。CableModem的上行带宽可达10M，下行带宽可达35M，如此传输速率无疑是非常诱人的。不过有线电视网是否有能力担起重任呢？二、有线电视网的资源潜力我国的有线电视网虽然没有得到国家投资,但却依靠自身力量发展起来了。目前它的覆盖范围比电信网还广，已经建成12Array8Array公里的国家级干线光缆网络，在许多地方已建成光缆和同轴电缆混合网，联通全国22个省、市、ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨自治区。截至1ArrayArray8年底，有线电视用户超过7000万户。从用户数量看，我国拥有世界上最大的有线电视网络。目前在我国有线电视网有两大优势：最后“一公里”带宽很宽；覆盖率高于电信网。电信网形成时，只是为了一个业务，那就是打电话，而打电话只要求64K的带宽。所以整个网络的设计也就仅局限于这64K，包括入户的双绞线。这样一来，电信网的“最后一公里”就成了瓶颈，限制了ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨网络速度的提高。尽管电信采取了ISDN、ADSL，目前可以做到10M、8M、6M，但在当前价位上提高的余地不大。再往前走，成本将非常高。而CATV的同轴电缆的带宽很容易可以做到800M，就现在的带宽需求而言，CATV网的最后“一公里”是畅通的。当然，由于有线电视网当初是用于广播式的电视传播，也就是说，是单向的，所以要用于电脑网络，必须对现有的网络前端和用户端进行改造，使之具有双向传输功能。ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨总的来说，有线电视网相对电信网络具有以下优势：●高传输速率●线路始终通畅●多用户使用一条线路●不占用公用电话线●提供真正的多媒体功能三、CableModem的原理和使用1.CableModem的基本概念ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨CableModem是一种可以通过有线电视网络进行高速数据接入的装置。它一般有两个接口，一个用来接室内墙上的有线电视端口，另一个与计算机相联。CableModem不仅包含调制解调部分，它还包括电视接收调谐、加密解密和协议适配等部分，它还可能是一个桥接器、路由器、网络控制器或集线器。一个CableModem要在两个不同的方向上接收和发送数据，把上、下行数字信号用不同的调制方式调制在双向传输的某一个6MHz带宽的电视频道上。它把上行ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨的数字信号转换成模拟射频信号，类似电视信号，所以能在有线电视网上传送。接收下行信号时，CableModem把它转换为数字信号，以便电脑处理。CableModem的传输速度一般可达3-50Mbps，距离可以是100公里甚至更远。CableModem终端系统能和所有的CabkeModem通讯，但是CableModem只能和CMTS通讯。如果两个CableModem需要通讯，那么必须由CMTS转播信息。2.CableModem的速度ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨CableModem通过有线电视网络进行高速数据传输，从网上下载信息的速度比现有的电话Modem快1000倍。通过电话线下载需要20分钟完成的工作，使用CableModem只需要1.2秒。CableModem的速度范围可以从500kbps到10Mbps。3.CableModem的传输模式CableModem的传输模式分为对称式传输和非对称式传输。u对称式传输/u所谓对称式传输是指上/下行信号各占用一个普通频道8MＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨带宽，上/下行信号可能采用不同的调制方法，但用相同传输速率的传输模式。在有线电视网里利用5～30MHz作为上行频带，对应的回传最多可利用3个标准8MHz频带：500～550MHz传输模拟电视信号，550～650MHz为VOD，650～750MHz为数据通讯。利用对称式传输，开通一个上行通道和一个下行频道。上行的26MHz信号经双向滤波器检出，输入给变频器，变频器解出上行信号的中频再调制为下行的251MHz，构成一个逻辑环路，从而实现了有线电视网双ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨向交互的物理链路。u非对称式传输/u由于用户上网发出请求的信息量远远小于信息下行量，而上行通道又远远小于下行通道，人们发现非对称式传输能满足客户的要求，而又避开了上行通道带宽相对不足的矛盾。频分复用、时分复用的配合加之以新的调制方法，每8MHz带宽下行速率可达30Mbps，上行传输速率为512Kbps或ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨2.048Mbps。很明显，非对称式传输最大的优势在于提高了下行速率，并极大地满足网上数以万计的客户的应用申请，相对应的非对称式传输的前端设备是较为复杂的，它不仅有对称式应用中的数字交换设备，还必须有一个线缆路由器，才能满足网络交换的需要；而对称式传输中执行的IEEE802.4令牌网协议在同一链路用户较少时还能达到设计速率，当用户达到一定数量时，其速率迅速下降，不能满足客户多媒体应用的需求。此时，非对称式传输就比对ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨称式传输有了更多更大的应用范围，它可以开展电话、高速数据传递、视频广播、交互式服务和娱乐等服务，它能最大限度地利用可分离频谱，按客户需要提供带宽。传输模式的选择很明显，不同的用途，不同的范围和规模，就应该注意选择不同的传输模式和不同的产品。写字楼、办公楼、学校和小区主要是用网络传输数据、资料以及Internet接入，那么就选择对称模式的CableModem，而且该类产品易用、ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨易维护、价格低廉。如果网络结点设计合理的话，利用有线电视网，采用对称式传输模式建立一个企业的Intranet通信平台也是可行的。4.CableModem的种类随着CableModem技术的发展，出现了不少的类型。按不同的角度划分，大概可以分为以下几种：1)从传输方式的角度，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ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨10Mbps。非对称式传输下行速率为30Mbps，上行速率为500K～2.56Mbps。2)从数据传输方向上看，有单向、双向之分。3)从网络通信角度上看，Modem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技术与非对称传输正在成为CableModem技术的发展主流趋势。ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨4)从接入角度来看，可分为个人CableModem和宽带CableModem，宽带Modem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的外形象小盒子，通过网卡连接电脑，所以连接CableModem前需要给电脑添置一块网卡，这也是外置CableModem的缺点。不过好处是可以支持局域网上的多台电脑同时上网。CableModem支持大多操作系统和硬件平ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨台。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，在麦金塔电脑和膝上电脑无法使用。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等。我国ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨电视机用户也即将有幸使用此项技术，比如TCL刚刚推出了“精彩王牌”机顶盒；迈威宝公司即将推出电视机顶盒和在线服务，使利用电视机浏览网页成为可能。5.CATV网上的加密因为有线电视网属于共享资源，所以CableModem需要具有加密和解密功能。当给数据加密时，CableModem对数据进行编码和扰码，使得黑客盗取数据没那么容易。当通过Internet发送数据时，本地CableModem对数据进ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨行加密，有线电视网服务器端的CableModem对数据解密，然后送给Internet。接收数据时则相反，有线电视网服务器端的CableModem加密数据，送上有线网，然后本地电脑上的CableModem解密数据。与Netscape的Navigator和Microsoft的InternetExplorer的加密不同的是，CableModem只是在有线电视网两端对数据加密/解码，数据通过Internet时是不被加密的。ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨6.CableModem的标准目前，CableModem主要存在两种不同的标准，一个是由美国有线电视运营公司成立的行业组织MCNS起草的、已被ITU批准的J.112标准；还有一个是IEEE802.14，此标准正在制订中。从技术上讲IEEE802.14比ITUJ.112先进。7.CableModem工作原理CableModem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,从而与电脑实现通讯。用户ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨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频带被用来提供数据通讯。电视和电脑可以同时使用，互不影响。有线电视网络实际怎样运行的呢？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。一般速率下行为10Mbs，上行速率为786Kbs。u物理层/u最主要的下行协议是64QAM，调制ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨速率可达36Mbps。上行调制采用QPSK，抗干扰性能好，速率可达10Mbps。另一个上行协议是S-CDMA/u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，有些CableModem厂家采用不同的协议。较常见的有：用于以太网的公共CSMA/CD和先进的ATM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。u有线电视前端/u在上行方向，CableModem从电脑接收数据包，把它们转换成模拟ＤＤ丨ＷＷＷ．ＤＡＩＹＵＮＹＭ．ＣＯＭ丨代孕妈妈丨信号，传给网络前端设备。该设备负责分离出数据信号，把信号转换为数据包，并传给Internet服务器。同时该设备还可以剥离出语音信号并传给交换机。为实现上述功能，需要将目前的单向有线电视网转变成双向光纤－同轴电缆混合网，以便实现宽带应用。除了前端设备和现存的下行信号放大器外，还需要在干线上