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Cable Modem 工作原理

时间:2020-05-14 08:03 作者: 世讯电科融合通信系统
        使用 Cable  Modem  传输数据,利用的是现有的有线电缆中的某一个频道。目前使用较多的是同轴电缆,可将整个电 缆划分为 3 个宽带,分别用于 Cable Modem 数字信号上传、数字信号下传及电视节目模拟信号下   传。一般同轴电缆的频道范围为5 ~ 860MHz , 数字信号上传为5 ~ 42 ( 65 ) MHz , 模拟信号下传为50 ~ 550 MHz , 数字信号下传是 550 ~ 860MHz 。
        为了实现 Internet 接入,有线电视公司一般在 88 ~ 860MHz 之间电视频道中分离出一条 6 ( 8 ) MHZ 的信道用于下行传送数据。有线电视网采用模拟传输协议, Cable Modem 用来完成数字数据的转换。Cable Modem 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 。通常下行 数据采用 64 QAM ( 正交调幅)调制方式,最高速率可达 27 Mb/ s , 如果采用 256QMA, 最高速率可达36Mb/ s。上行数据一般通过5 ~42(65) MHZ 之间的一段频谱进行传送,为了有效抑制上行噪声积累,一般选用 QPSK 调制或 16QMA 调制,QPSK 或 16QMA比 64QMA 更适合噪声环境,但速率较低。上行速率最高可达 lOMb/ s。 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 的下行传输距离可以是 100 km 甚至更远。Cable  Modem  头端系统( CMTS ) 和所有的 Cable Modem 通信。当两个Cab le Modem 需要通信时,必须由CMTS转播信息。因有线电视网属于共享资源,所以 Cab le  Modem 需要具有加密和解密功能。当给数据加密时,Cable Modem  对数据进行编码和扰码,使 得黑客盗取数据非常困难。当通过 Internet 发送数据时,本地 Cab le Modem 对数据进行加密, 有线电视网服务器端的 CMTS 对数据解密,然后送给 Internet 。接收数据时则相反 , 有线电视网服务器端的 CMTS 加密数据,送上有线网,然后本地电脑上的 Cable Modem 解密数据。
        HFC 网络用户线接入方式,大致有两种方法。另一种是多用户共享 Cable Mo­dem 的 HFC  + Cable  Modem  + HUB 在 5 类线以太网入户方式,即可通过下连集线器支持最多几台PC 机上网; PC 机的 IP地址,通过头端 DHCP  服务器动态获得。第二种是同轴电缆入户,用户独享 Cable   Modem 的双向网络方式,用户可通过计算机以太网卡或 USB口,连接到 CM; PC机上的 IP 地址,可通过头端 DHCP服务器动态获得。
        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访问 服务器之间是独立的,即用户独享通信介质。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  彻底解决了由于声音图像的传输而引起的阻塞,其 速率已达lOMb/ s 以上,下行 速率则更高。而传统的 Modem 虽然已经开发出了速率 56Kb/ s 的产品,但其理论传输极限为64Kb/ s , 再想提高已不大可能。

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