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网络接入技术系列谈之Cable Modem

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2003-4-10 17:04:11

今天给大家介绍的Cable Modem是xDSL技术最大的竞争对手。在未来的几年中,中国电信鼎力发展基于传统电话网络的xDSL接入技术将与广电系统有线电视厂商极力推广的Cable Modem技术在接入市场上(特别是宽带市场)展开激烈的竞争。如今双方的火药味已经很浓,宽带大战一触即发。

什么是Cable Modem
Cable Modem(线缆调制解调器)是近两年开始试用的一种超高速Modem,它是利用现成的有线电视(CATV)网进行数据传输,到现在它已是比较成熟的一种技术。随着有线电视网的发展壮大和人们生活质量的不断提高,通过Cable Modem利用有线电视网访问Internet已成为越来越受业界关注的一种高速接入方式。

线缆调制解调器主要是面向计算机用户的终端,它是连接有线电视同轴电缆与用户计算机之间的中间设备。Cable Modem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。

Cable Modem的技术原理
目前的有线电视节目传输所占用的带宽一般在42~550MHz 范围内,但仍有很多的频带资源没有得到有效利用,此外大多数新建的CATV网都采用光纤同轴混合网络(HFC网,即Hybrid Fiber/Coax Network),使原有的550兆赫兹CATV网扩展为750兆赫兹的HFC双向CATV网,其中便有200兆赫兹的带宽可用于数据传输,接入国际互联网。

为了实现Internet接入,有线电视公司一般会从42MHz~750MHz之间电视频道中分离出一条6MHz的信道用于下行传送数据,通常下行数据采用64QAM(正交调幅)调制方式,最高速率可达27Mbps,如果采用256QAM方式,最高速率则可达40Mbps。上行数据一般通过5~42MHz之间的一段频谱进行传送,为了有效抑制上行噪音积累,一般选用QPSK调制,QPSK比64QAM更适合噪音环境,但速率较低,因此上行速率最高可达10Mbps。

由于有线电视网采用的模拟传输协议,因此需要用一个Modem来协助完成数字数据的转化。Cable Modem与以往的Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable(电缆)的一个频率范围内传输,接收时进行解调,传输机理与普通Modem相同,不同之处在于它是通过有线电视CATV的某个传输频带进行调制解调的。而普通Modem的传输介质在用户与交换机之间是独立的,即用户独享通讯介质。Cable Modem属于共享介质系统,其他空闲频段仍然可用于有线电视信号的传输。

Cable Modem连接方式可分为两种:即对称速率型和非对称速率型。前者的Data Upload(数据上传)速率和Data Download(数据下载)速率相同,都在500Kbps~2Mbps 之间;后者的数据上传速率在500Kbps~10Mbps之间,数据下载速率为2Mbps~40Mbps。以上无论哪一种的速度对于56K Modem而言都是天壤之别了。由于目前时髦的应用都是非对称模式,因而非对称型的Cable Modem今后将占主导地位。

Cable Modem的发展阻碍
单单从技术上看Cable Modem系统是成熟的,它基本上可以满足高速接入而又不占用电话线路的要求,但从实际的运作和使用上看还有着不少不可忽视的疑难问题。

首先,就是我国有线电视网已经发展了几个年头,现有的大部分CATV网由于都是单向传输数据(同轴电缆是按单行道模式设计的),因此只允许信号从有线电视台传送到用户家中,反之则不允许。为了实现接入Internet双向通信,就必需进行必要设备的改造和更新,这样肯定会花去有线电视台一大笔资金,这也就是为什么很多居民小区迟迟不能接入的问题所在。

再次,由于Cable Modem模式采用的是相对落后的总线型网络结构,这就意味着网络用户共同分享有限的带宽,而不是像ADSL星型结构那样独享带宽,因此会造成数据传输不够稳定,不过换一个角度想,总线型的结构可以使铺设造价大大降低。

第三,如果使用Cable Modem实现真正意义上的上网就需要借助电脑,但对于我国广大的有线电视用户来说拥有电脑的家庭可能并不占多数,此外购买Cable Modem和初装费也都还不算很便宜,因此很难让非网虫的家庭动心。

总结
Cable Modem虽然是网络时代的一支新军,但它在我国的发展是不可小视的。我国的CATV网已成为世界第一大有线电视网,其用户已达到8000多万,并以每年500万户的速度增长,全国共有二亿多的有线电视观众,在某些大中城市的CATV网普及率甚至超过了普通电话,由此可以看出其良好的发展潜力。随着Cable Modem技术和设备的不断改良以及收费制度的平民化,我们可以相信,未来Cable Modem一定大有作为!或许它并不是最好的,但它一定是不可替代的!

Link: http://www.asm32.net/article_details.aspx?id=610