cablemodem的介绍以及技术讲解-不要分

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1、CableModem的介绍以及技术讲解2010-06-1720:4344.1CableModem44.1.1  CATV简介在宽带接入方案中，有一种方案是利用现有CATV有线电视网络进行数据传输。有线电视运营商在封闭的同轴电缆中建立了一个部分无线电频率(RF)谱。在整个CATV系统中包含了5个组件：头端，中继电缆，邻接中的分布电缆，分接电缆和终端设备。这样的结构我们一般将其称为HFC结构。在CATV行业使用大约5MHz和1GHz之间的一部分电磁波频谱。如下图所示，有线电视网络可以在同一电缆上同时的双向传送信号，到用户的出频率和RF频谱通常占据50MHz到86

2、0MHz，入频率则在5MHz到42MHz。  下行链路被分成6MHz,7MHz和8MHz的信道，CATV频谱被有线电视行业定义如下：电视频道2到16上的VHF高波段(lowband)电视频道98，99，14到22上的VHF中波段(midband)电视频道7到13上的VHF高波段(highband)电视频道23到36上的VHF超波段(superband)电视频道37及以上的VHF超高波段(hyperband)  上行链路工作在5MHz到42MHz范围内，没有频率规划，但通常5至15MHz间的区域是吵杂而不能使用的。电缆数据传输服务接口规范(DOCSIS)定义了

3、有线电视可以使用的数字信号特定带宽为200kHz/400kHz800kHz/1.6MHz和3.2MHz.DOCSIS基于NTSC规范。对于欧洲和中国，由于采用PAL，则使用Euro-DOCSIS规范。DOCSIS1.0定义了第一个标准，DOCSIs1.1定义了部署端到端质量的VoIP分组电缆标准，DOCSIS2.0定义了30Mbit/s的上行链路。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，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频带用于提供数据通讯。电视和电脑可以同时

4、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。下行通道的频率范围为88～860MHz，每个通道的带宽为6MHz(NTSC6G-MHz，PAL8MHz)，采用64QAM或256QAM调制方式，对应的数据传输速率为30~342Mbit/s或42~884Mbit/s。上行通道的频率范围为5～65MHz，每个通道的带宽可为200、400、800、1600、3200kHz，采用QPSK或16QAM调制方式，对应的数据传输速率为320～5120Kbit/s或640～10240Kb

5、it/s。上行通道的带宽可根据所需的数据传输速率设定。在同样的带宽内，QPSK调制的速率比16QAM调制方式低，但其抗干扰性能好，适用于噪声干扰较大的上行通道，而16QAM调制适用于信道质量好且要求高速传输数据的场合。在CMTS设备中，为了减小上行通道的干扰，一个下行通道一般对应多个不同频率的上行通道，CMTS设备根据信道的噪声状况自动跳频到干扰较小的通道，而用户察觉不到该跳频过程。媒体通路控制层MAC(MediaAccessControlLayer)和逻辑链接控制层LLC(LogicalLinkControlLayer)这两个协议层规定了不同信号和用户怎样

6、共享公共带宽。由于目前还没有统一的行业标准，故不同的CableModem厂家采用不同的协议，较常见的协议有：用于以太网的公共CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection，载波复用通路/冲突检测)和ATM(AsynchronousTransferMode，异步传输模式)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。  44.1.2  CableModem工作流程CableModem通过电缆调制解调器终端系统(CMTS)进行参数配置和链路建立，CMTS主要定义了上行频率，

7、下行调制方式，下行电平等参数。下行频率在指定的频率范围内可以任意设定，但为了不干扰其它频道的信号，应参照有线电视的频道划分表选定在规定的频点上。调制方式的选择应考虑信道的传输质量。此外，还必须设置DHCP、TFTP服务器的IP地址，CMTS的IP地址等。CMTS的下行输出电平为110～121dBμV，接收的输入电平为44～86-dBμV；CableModem接收的电平范围为45～75dBμV；上行信号的电平为68～118dBμV(QPSK)或68～115dBμV(16QAM)。上下行信号在经过HFC网络传输衰减后，电平数值应满足这些要求.CMTS设备中的上行

8、通道接口和下行通道接口是分开的，使用时需经过高低通滤