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線纜�(diào)制解�(diào)�
閱讀�10639�(shí)間:2011-08-18 11:05:53

  線纜�(diào)�解調(diào)�,英文名稱CableModem,它是近幾年隨著�(wǎng)�(luò)�(yīng)用的�(kuò)大而發(fā)展起來的,主要用于有線電視網(wǎng)�(jìn)行數(shù)�(jù)傳輸。線��(diào)制解�(diào)�和模擬Modem工作原理類似,但要比它復(fù)雜得�。它的任�(wù)就是將數(shù)�(jù)信號(hào)�(jìn)行調(diào)制后在有線網(wǎng)的某一頻率范圍�(nèi)傳輸,接收方再在同一頻率范圍�(nèi)�(duì)�(diào)制信�(hào)�(jìn)行解�(diào)。實(shí)際上,線纜調(diào)制解�(diào)器集�(diào)�/解調(diào)��(diào)諧器、封�/解包�(shè)備、代理和以太�(wǎng)集線�于一��

概述

  線纜�(diào)制解�(diào)器(�(jiǎn)稱CM�,Cable是指有線電視�(wǎng)�(luò),Modem是調(diào)制解�(diào)�。平常用Modem通過電話線上互聯(lián)�(wǎng),�線纜�(diào)制解�(diào)�是在有線電視�(wǎng)�(luò)上用來上互聯(lián)�(wǎng)的設(shè)�,它是串接在用戶家的有線電視電纜插座和上�(wǎng)�(shè)備之間的,而通過有線電視�(wǎng)�(luò)與之相連的另一端是在有線電視臺(tái)(稱為頭端:Head-End)。它把用戶要上傳的上行數(shù)�(jù)�5-65M的頻率以QPSK�16QAM的調(diào)制方式調(diào)制之后向上傳送,帶寬2-3M左右,速率�300�10Mbps。它把從頭端�(fā)來的下行�(shù)�(jù),解�(diào)的方式是64QAM�256QAM,帶�6-8M,速率可達(dá)40Mbps�

原理

  線纜�(diào)制解�(diào)器從下行的模擬信�(hào)中劃� 6MHz � 帶,將信�(hào)�(zhuǎn)化為符合以太�(wǎng)�(xié)議的格式,與電腦�(shí) �(xiàn)通訊。用戶需要給電腦配置以太�(wǎng)卡和相應(yīng)的網(wǎng)� �(qū)�(dòng)程序� 同軸電纜中的 6MHz 頻帶用于提供�(shù)�(jù)通訊� 電視 和電腦可以同�(shí)使用,互不影響� 射頻信號(hào)在用戶和前端之間沿同軸電纜上行或� �� 上行和下行信�(hào)共享 6MHz 頻帶� 但是�(diào)制在不同 的載波頻率上,以避免相互干擾�

  1 物理�

  下行通道的頻率范圍為 88�860MHz,每�(gè)通道� 帶寬� 6MHz(NTSC 6 G-MHz,PAL 8MHz),采� 64QAM � 256QAM �(diào) � � � � �(duì) �(yīng) � �(shù) �(jù) � � � � � 30?342Mbit/s � 42?884Mbit/s� 上行通道的頻率范� � 5�65MHz,每�(gè)通道的帶寬可� 200�400�800� 1600�3200kHz,采� QPSK � 16QAM �(diào)制方�,對(duì)�(yīng) � �(shù) �(jù) � � � � � 320 � 5120Kbit/s � 640 � 10240Kbit/s� 上行通道的帶寬可根據(jù)所需的數(shù)�(jù)傳輸 速率�(shè)�� 在同樣的帶寬�(nèi)� QPSK �(diào)制的速率� 16QAM �(diào)制方式低,但其抗干擾性能�,適用于噪聲干擾� 大的上行通道,� 16QAM �(diào)制適用于信道�(zhì)量好且要 求高速傳輸數(shù)�(jù)的場(chǎng)�� CMTS �(shè)備中� � 為了減小� 行通道的干�,一�(gè)下行通道一般對(duì)�(yīng)多�(gè)不同頻率 的上行通道,CMTS �(shè)備根�(jù)信道的噪聲狀況自�(dòng)跳頻 到干擾較小的通道,而用戶察覺不到該跳頻過程�

  2 媒體通路控制� MAC(Media Access Control Layer)和邏輯鏈接控制層 LLC(Logical Link Layer)和邏輯鏈接控制層 Control Layer)

  這兩�(gè)�(xié)議層�(guī)定了不同信號(hào)和用戶怎樣共享� 共帶�。由于目前還沒有�(tǒng)一的行�(yè)�(biāo)�(zhǔn),故不同� Cable Modem 廠家采用不同的協(xié)議,較常見的�(xié)議有� 用于以太�(wǎng)的公� CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection,載波復(fù)用通路/沖突� �(cè))和先�(jìn)� ATM(Asynchronous Transfer Mode,異 步傳輸模�)�(xié)�� 這些�(xié)議都可以有效地使用上行� �,可以根�(jù)需要分配帶�,保證通訊�(zhì)��

  3 有線電視前端

  在上行方向,Cable Modem 從電腦接收數(shù)�(jù)�� 把它們轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào),傳送給�(wǎng)�(luò)前端�(shè)�。該�(shè) 備用于分離出�(shù)�(jù)信號(hào),轉(zhuǎn)換為�(shù)�(jù)�,并傳送給 Internet 服務(wù)�。同�(shí)該設(shè)備還可以剝離出語(yǔ)�(� �)信號(hào),并傳送給交換�(jī)�

性能介紹

  Cable Modem 與以往� Modem 在原理上都是將數(shù) �(jù)�(jìn)行調(diào)制后� Cable(電纜)的一�(gè)頻率范圍�(nèi)� �� 接收�(shí)�(jìn)行解�(diào)� 其傳輸機(jī)理與普� Modem 相同� 不同之處在于它是通過有線電視的某�(gè)傳輸頻帶�(jìn)� �(diào)制解�(diào)�。而普� Modem 的傳輸介�(zhì)在用戶與交換 �(jī)之間是獨(dú)立的,即用戶�(dú)享通訊介質(zhì)。Cable Modem 屬于共享介質(zhì)系統(tǒng),其它空閑頻段仍然可用于有線� 視信�(hào)的傳��

  Cable Modem 徹底解決了由于聲音圖像的傳輸� 引起的阻�� 其傳輸速率上行已達(dá) 10Mbit/s 以上� � 行傳輸速率更高。而傳�(tǒng)� Modem 雖然已經(jīng)開發(fā)出傳 輸速率� 56Kbit/s 的產(chǎn)品,但其理論傳輸極限� 64Kbit/s,再想提高已不大可能�

  Cable Modem 也是組建城域�(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)�,光� 同軸電纜混合�(wǎng)(HFC)主干線用光纖� 光結(jié)�(diǎn)小區(qū)�(nèi)� 樹枝型總線同軸電纜網(wǎng)連接用戶,其傳輸頻率可達(dá) 550/750MHz。在 HFC �(wǎng)中傳輸數(shù)�(jù)就需要使� Cable Modem�

  我們可以看�,Cable Modem 是未來網(wǎng)�(luò)�(fā)展的 必備之物,但是,目前尚無 Cable Modem 的國(guó)際標(biāo)�(zhǔn)� 各廠家產(chǎn)品的傳輸速率均不相同,因�,高速城域網(wǎng) 寬帶接入的組建還有待� Cable Modem �(biāo)�(zhǔn)的出�(tái)�

配置、使用及管理

  線纜�(diào)制解�(diào)器和前端�(shè)備的配置是分別�(jìn)行的。線纜調(diào)制解�(diào)器有用于配置� Consol 接口,可通過 VT 終端� Win9x 的超�(jí)終端程序�(jìn)行設(shè)置�

  線纜�(diào)制解�(diào)器加電工作后,首先自�(dòng)搜索前端� 下行頻率,找到下行頻率后,從下行�(shù)�(jù)中確定上� 通道,與前端�(shè)� CMTS 建立連接,并交換信息,包� 上行電平�(shù)�、動(dòng)�(tài)主機(jī)配置�(xié)�(DHCP)和小文件� 送協(xié)�(TFTP)服務(wù)器的 IP 地址�。線纜調(diào)制解�(diào)器具� 在線功能,即使用戶不使用,只要不切斷電源,就� 前端始終保持信息交換,用戶可隨時(shí)上線。線纜調(diào)制解�(diào)器具有記憶功能,在斷電后再次上電�(shí),使用斷 電前存儲(chǔ)的數(shù)�(jù)與前端�(jìn)行信息交�,可快速地完成 搜索過程�

  從上述可看出,在�(shí)際使用中,線纜調(diào)制解�(diào)器一 般不需要人工配置和操作。如果�(jìn)行了�(shè)�,例如改 變了上行電平�(shù)�,則�(huì)在信�(hào)交換過程中自�(dòng)�(shè)� � CMTS 指定的合適數(shù)值上�

  每一�(tái)線纜�(diào)制解�(diào)器在使用�,都需在前端登記, � TFTP 服務(wù)器上形成一�(gè)配置文件� 一�(gè)配置文件�(duì) �(yīng)一�(tái) Cable Modem,其中含有設(shè)備的硬件地址,用 于識(shí)別不同的�(shè)�。線纜調(diào)制解�(diào)器的硬件地址�(biāo)示在 �(chǎn)品的外部,有 RF 和以太網(wǎng)兩�(gè)地址。TFTP 服務(wù)� 的配置文件需要地址。有些產(chǎn)品的地址需通過 Consol 接口�(lián)�(jī)后才能讀�。對(duì)于只�(biāo)示一�(gè)地址的產(chǎn)�� 該地址為通用地址� 前端 CMTS 是管理控制線纜調(diào)制解�(diào)器的�(shè)�,其� 置可通過 Consol 接口或以太網(wǎng)接口完成。用UL快插端子連接�(shù)�(jù)線�(jìn)行通信� 通過 Consol 接口的配置與線纜�(diào)制解�(diào)器配置類�,以行命令的� 式逐項(xiàng)�(jìn)�,而通過以太�(wǎng)接口的配�,需使用廠家 提供的專用軟��

  CMTS 的配置內(nèi)容主要有:下行頻�、下行調(diào)制方 �、下行電平等。下行頻率在指定的頻率范圍內(nèi)可以 任意�(shè)�,但為了不干擾其它頻道的信號(hào),應(yīng)參照� 線電視的頻道劃分表選定在�(guī)定的頻點(diǎn)�。調(diào)制方� 的選擇應(yīng)考慮信道的傳輸質(zhì)�。此�,還必須�(shè)� DHCP、TFTP 服務(wù)器的 IP 地址,CMTS � IP 地址��

  上述�(shè)置完成后,如果中間的線路無故�,信�(hào) 電平的衰減符合要求,則啟�(dòng) DHCP、TFTP 服務(wù)�,就 可以在前端和線纜�(diào)制解�(diào)器間建立正常的通信通道�

  一般地�,CMTS 的下行輸出電平為 110�121dB μV,接收的輸入電平� 44�86-dBμV;線纜調(diào)制解�(diào)器接收的電平范圍� 45�75dBμV;上行信�(hào)的電平為 68�118dBμV(QPSK)� 68�115dBμV(16QAM)。上� 行信�(hào)在經(jīng)� HFC �(wǎng)�(luò)傳輸衰減�,電平數(shù)值應(yīng)滿足 這些要求�

  CMTS �(shè)備中的上行通道接口和下行通道接口� 分開�� 使用�(shí)需�(jīng)過高低通濾波器混合為一路信�(hào)� 再送入同軸電纜。在�(shí)際使用中,也可用分支分配� 完成信號(hào)的混�� 但對(duì) CMTS �(shè)備內(nèi)部的上下行通道� 干擾較大�

  � CMTS 和線纜調(diào)制解�(diào)器間的通道建立�,可使用 �(jiǎn)單網(wǎng)�(luò)管理�(xié)�(SNMP)�(jìn)行網(wǎng)�(luò)管理。SNMP 是一�(gè) 通用的網(wǎng)�(luò)管理程序,對(duì)于不同廠家的 CMTS 和線纜調(diào)制解�(diào)器設(shè)�,需將廠家提供的管理信息�(kù)(MIB)文件� 入到 SNMP �� 才能管理相應(yīng)的設(shè)�� 也可使用行命� 的方式�(jìn)行管�,但操作不直觀,容易出�(xiàn)�(cuò)��

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