学文网摘 要：本文通过将普通Modem与电缆调制解调器即Cable Modem进行对比，对电缆调制解调器的工作过程、主要参数、标准体系、分类及如何将其接入有线电线网络中等问题进行阐述，详细介绍了电缆调制解调器技术在有线电视网络中的应用。
关键词：电缆调制解调器；有线电视网络
随着信息技术的调整发展，网络在人们的日常生活中已经成为了不可缺少的基础设施，我国目前已经有6亿互联网网民，互联网普及率达到45%，共有68家互联网企业在境内外上市，这标志着我国已经全面进行互联网时代。但由于我国目前的网络速度还不够快，还不足以全面支持日常生活所需的多媒体信息服务。
随着国内宽带自信领域的不断发展，互联网宽带用户量日益增加。而我国有线电视宽带资源十分丰富，我国有大约8000万有线电视用户，有线电视网络里程超过240万公里，中国是全世界有线电视规模最大的国家。网络电视领域要的开发价值十分巨大，基于Internet的有线电视宽带网络，不仅可以丰富有线电视的内容，还可以为用户提供更高清的视频服务，这也是我们国家有线电视发展的新趋势。
近几年，我国有线电视经历了多次网络改造升级工程，通过基于光纤技术的双向FHC网络逐渐代替以同轴电缆为主的有线电视网络。新技术的用去，极大地提高了有线内容自信传输的稳定性和可靠性，而且明显增加了信息传输的带宽。引入电缆调制解调器也就是调制解调器为基础工具可以实现HFC数字信息系统的建立，由这种技术建立起的宽带网络可以获得高于传统Modem上百倍的网络传输速度。
一、传统Modem与电缆调制解调器的比较
电缆调制解调器与传统Modem的相同之处在于，其数据信息的传输方式都是基于模拟信道进行传输的。其不同之处在于，传统Modem的用户无法与其传输介质直接进行联系，由于传输介质的关系，公众平台网站的服务器与用户之间是完全***的，一旦某一用户正在使用某一传输介质，其他用户就无法使用。而基于HFC网传输介质建立的电缆调制解调器，可以让不同的有线电视网络终端共享来自于某个传输介质的数字信息。电缆调制解调器调制解调器的内部结构比传统Modem更加复杂。它的内部结构主要包括以太网集线、网络接口卡、桥接器、解密模块、加密模块、调谐器等元件构成。用户在使用时不须要拔号，不与电话线路发生冲突，而且可以提供24小时不间断的网络信息传输服务。
二、电缆调制解调器的分类
电缆调制解调器的类型可以分为以下几种：
（一）从数据传输方向上来看，可以分为双向传输电缆调制解调器和单向传统电缆调制解调器两种；
（二）人传输方式上来年，可以分为非对称式传输和对称式传输两种，非对称式传输的信息上午传输速率可以达到156kbps～10.24Mbps，下等传输速率可以达到41.7Mbps。对称式的信息传输速率其峰值可以达到10Mbps，在正常使用7状况下可以达到2Mbps～4Mbps；
（三）从网络通信模式方面可以分为异步传输方式和同步传输方式两种。异步传输方式以ATM分组交换方式技术为基础，由于基电路结构相对复杂，造价也相对较高。而同步自信传输方式以以在太网通信技术为基础来实现IP数据的交换。但是带宽是固定的，如果在同一时间内用户数量过多，其信息传输速率会明显下降，合理运用有关技术可以减少宽带堵塞的现象。
（4）从接入角度来看，可以分为多用户宽带电缆调制解调器和个人电缆调制解调器，而电缆调制解调器可以实现多人宽带信息共享的上网方式，它可以实现局域网与局域网之间的连接，但是在信息传输的安全性上还有不小的缺陷。
（5）从硬件接口的角度来看，可以分为内置式和外置式。电缆调制解调器可以与PC客户端进行外部连接，通过在电脑内部置入网卡的方式来实现与互联网的连接。它所提供的10Base-T/100Base-T的接口标准可以与集线器和PC端直接连接，进而实现接入同一以太网的不同PC端同时上网。一部分电缆调制解调器可以通过PCI接口直接内置在PC客户端中，相比于外部电缆调制解调器价格更加便宜，使用更加方便。但是它只能用于台式电脑，不电用于笔记本电脑。
（6）从功能方面来看，电缆调制解调器可以分为多媒体交互式机顶盒、网络机顶盒和数字电视机顶盒三种。电缆调制解调器最典型的表现形式就是交互式机顶盒，它集合了数字电视机顶盒和网络机顶盒各自的所有功能，可以承担所有交互式和广播多媒体的应用。
三、电缆调制解调器的标准体系
目前常见的电缆调制解调器有来自美国和欧洲的两个标准体系。分别是来自欧洲的DVB/DAVIC标准体系和来自美国的DOCSIS标准体系。
（三）欧洲标准体系
欧洲标准体系包括欧洲有线电视运营商联盟（ECCA）、数字音频与视频理事会（DAVIC）和数字视频广播（DVB）三个组织。数字音频与视频理事会和数字视频广播主要职能是数字视频标准的制订。数字视频广播和数字音频与视频理事会是DOCSIS在欧洲市场的挑战者。由欧洲有线电视聪明所领导的欧洲有线电视实验室（Euro Cable Labs）长期支持数字视频广播和数字音频与视频理事会的标准，欧洲有线电视实验室在1999年5月了自己的Euro Modem标准，欧洲有有线电视运营商一般有都选择数字视频广播的电缆调制解调器标准体系。
（二）北美标准体系
北美标准体包括有线电视实验室有线电视实验室（Cable Labs）和多媒体有线电视网络系统（MCNS）两个主要标准体系。1995年12月，有线电视网络系统了一系列有线电视网络文件，这些文件统称为射频接口规范（Date Over Cable），也就是上面所提到的DOCSIS标准。有线电视实验室于1998年提供了基于射频接口规范的的标准程序来兼容各个不同有有线电视运营商。国际电信聪明于1998年将射频接口规范作为电缆调制解调器的标准，也就是我们现在的“交互式有线电视业务传输系统”。有线电视实验室于1999年4月又基于之前的将射频接口规范了升级版本即DOCSIS1.1，在性能上又有很大的进步。2000年在欧洲发表Euro DOCSIS1.1标准，Euro DOCSIS1.1在信道参数、频道带宽、频道划分上制定了特殊，全面兼容了欧洲的有线电视运营商的接口标准。射频接口规范提供了更高的带宽，商业级的数据信息传输服务、高质量的语音通话和由电缆调制解调器带来的网络信息共享下的的多媒体服务。
四、电缆调制解调器的工作过程
以射频接口规范标准为例，电缆调制解调器在这种标准下实质就是从887MHz-860MHz频率段中取得的一条6MHz的信道用于数据信号下行传送工作，在一般情况下，下行数据运用正交调幅的调制方式。上午数据的传输频率所采用的信道在5MHz-65MHz之间，有效防止了上行噪音的产生，由于64QAM速率偏低，所以通常情况会选用QPSK方式进行调制。同此可见无线电发射设备与CM的通信过程为无线电发射设备从互联网中接收信息数据包，对所接收的数据包进行数据调制处理，将处理之后等到的模拟信号传送给HFC网络，无线信号发射设备在发射信号的同时也进行上午信号的接收工作，并且将所接收到的数据信号转换成以太网帧给数据转换模块。用户端的电缆调制解调器的基本功能主要是将用户计算机输出的上午数字信号调制成5MHz-65MHz射频信号进行HFC网的上午通道，同时电缆调制解调器还将下等的RF信号解调为数字信号送给用户计算机。
五、电缆调制解调器与有线电视网络的连接
无线电发射设备 （电缆调制解调器终端系统）是管理控制电缆调制解调器的设备，其配置可通过Console接口或以太网接口完成。它采用100Base-T接口与外置设备相连接，其连接的介质是交换型HUB与路由器，连接Interent的相关设备可以与本地服务器发生联系，享受本地业务。由于在HFC的数据通信系统电缆调制解调器采用了IP协议，所以很容易开展基于IP的业务。作为客户端设备，电缆调制解调器可以在用户家中实现与计算机的连接。通过电缆调制解调器，用户可以通过有线电视为信息途径在访问国外的网站平台，实现国际间的网络游戏、远程教育、视频点播、视频会议、IP电视、互联网访问等工作。以电缆调制解调器为基础进行有线电视网络的建立工作，是世界有线电视领域发展的必然趋势。
参考文献
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[2] 李永宁，伍建洪，张家荣. Cable Modem宽带接入用户故障及处理方法[J]. 有线电视技术. 2003（23）.
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