电缆调制解调器(CableModem.pdf

科教平台电缆调制解调器(Cable Modem) 陈淑渝(枣庄学院计算机系山东枣庄2100) 摘要:技术的迅猛发展和电信市场的日益开放,逐步形成了电信网、有线电视网和计算机网三大网络井存井且相互触甘的局面。Cable 接人市场的唯一法宝,用其作为互连网宽带接入是非常诱人的,有着良好的发展前景。下面主要就关键词:有线电视网中图分类号:TN76 Cable Modem的体系结构、工作原理作详细的介绍。电缆调制解调器(Cable Modem) HFC网络空献标识码:A 文章编号:1673-0534(2007)06(c)-0208-02 1电缆调制解调器的基本概念 电缆调制解调器是一种可以通过有线电视网络进行高速数据接入的装置,它本身不仅仅是调制解调器,它集Modem、调谐器、加/ 解密设备、桥接器、网络接口卡、SNMP代理和以太网集线器的功能于一身。使用它无须拨号上网,也不占用电话线,便可永久连接, 通过Cable Modem系统,用户可在有线电视网络内实现国际互联网的访问、IP电话、视频会议、视频点播、远程教育、网络游戏等功能。它一般有两个接口,一个用来连接有线电视端口,另一个与计算机相联。电缆调制解调器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。一个电缆调制解调器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或8MHz带宽的电视频道上。它把上行的数字信号转换成模拟射频信号,在有线电视网上传送。接收下行信号时,电缆调制解调器把它转换为数字信号,以便电脑处理。电缆调制解调器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100()倍。通过电话线下载需要20min完成的工作,使用电缆 4 Cable Moden林系结构 图2所示,在HFC网络的前端有Cable Modem前端控制器(CMTS)、中心交换机、管, PSTN和局域网等ISP。前端控制器通过 105100Base2T或ATM, OC23等接口与前端交换网络相连,作为Cable Modem系统与外界网络连接的桥梁。前端控制器负责对各个用户端的Cable Modem分配带宽,解决信道竞争问题。管理网络作为集中管理工具, 完成对Cable Modem系统的管理、计费、监测和错误诊断。用户端Cable Modem的基本功能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。从整个网络来看,HFC网是频分复用的,但某一频率上的信道则是用户共享,因此向同轴电缆网上的用户分配带宽和对信道争用进行仲裁就成为Cable Modem系统的关键技术之一。从这个意义上讲,Cable Modem是一种计算机网络设备,物理层(PHY)和数据链路层的煤质访问控制WMAC)协议是它的关键部分。物理层的功能主要是数字信号的调制解调、前向纠错(FEC)编解码等。调制方式主要有 QPSK等。通过对数据流进行FEC编解码, 实现错误校验。最常用的FEC码是Reed Solomon码。MAC层主要功能是在共享的单一信道中向多个竟争站点分配带宽。由于同一个信道有数以百计的用户竟争,为了保证效率,大多数厂家的产品都采用了划分时间槽(Time Slot)的方式。每个时间槽作为基本的带宽单位。图