网络接入技术的分类及应用
2. 网络部分
按目前的国际标准MCNS DOCSIS (Multimedia Cable Network Service Interface Specification)规范,Cable Modem 的信号传输必须基于HFC网络构架。在HFC网中,光节点是网络中一个至关重要的概念。由于CATV网实际可以看作一个大型的LAN,通常所谓Cable modem 可以提供的高达30Mbps的传输速率,实际上是由一个光节点下的众多用户共享的,而非一个用户所独享。如果同一光节点所属的用户超出了原始设定的数量,必须增加光节点(实质上是增加光路数量),以确保网络的质量,这也表明HFC网络具有相当高的设计弹性。
3 用户部分
用户线经用户器将信号一分为二,一端接电视供收看正常的电视节目,另一端接Cable Modem 。Cable Modem 自动对应的数字频道进行解调,然后通过10Base-T以太网卡与PC相连,供上网使用,连接一般不采用100Base-T网卡原因是对目前的Cable Modem应用技术和网络状态而言,用户应用中所分配的速率绝大多数情况下不可能高于10Mbps,最新的设计中PC不需网卡,而是通过串行总线(Universal Serial Bus,USB)接入。目前CM一般有三种类型,单用户的外置式和内置式以及SOHO(Small Office/Home Office)型。
Cable Modem工作原理
Cable Modem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。
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。
物理层-最主要的下行协议是64QAM(Quadrature Amplitude Modulation正交振幅调制),调制速率可达36Mbps。上行调制采用 QPSK(Quaternary Phase Shift Keying四相移相键控调制),抗干扰性能好,速率可达10Mbps。另一个上行协议是S-CDMA(Synchronous Code Division Multiple Access 同步码分复用)。例如,摩托罗拉,把上行信号更进一步细分为10-600kHz 频带,把上行信号动态转入干净、无噪声的频带。
媒体通路控制层(MAC -Media Access Control Layer)和逻辑链接控制层(LLC -Logical Link Control Layer)
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Cable Modem厂家采用不同的协议。
有线电视前端在上行方向,Cable Modem从电脑接收数据包,把它们转换成模拟信号,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(电话)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,还需要在干线上插入上行信号放大器。
一个完整的接入系统如下图所示。包括CMTS(cable modem termination system)、cable network、CM(cable modem)以及网络管理和安全系统。
CMTS通常放在有线电视前端,采用10BaseT、100Base-T或ATM OC-3等接口通过交换型HUB与外界设备相联,通过路由器与Internet连接,或者可以直接联到本地服务器,享受本地业务。CM(cable modem)是用户端设备,放在用户
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