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电缆调制解调器又名线缆调制解调器,英文名称Cable Modem,简称CM。它是近几年随着网络应用的扩大而发展起来的,主要用于有线电视网进行数据传输。 目前,Cable Modem 接入技术在全球尤其是北美的发展势头很猛,每年用户数以超过100%的速度增长,在中国,已有广东、浙江、四川、广西、深圳、南京等省市开通了Cable Modem 接入。它是电信公司xDSL技术最大的竞争对手。在未来,电信公司阵营鼎力发展的基于传统电话网络的xDSL接入技术与广电系统有线电视厂商极力推广的Cable Modem 技术将在接入网市场(特别是高速Internet接入市场)展开竞争。
在中国,广电部门在有线电视(CATV)网上开发的宽带接入技术已经成熟并进入市场。CATV网的覆盖范围广,入网户数多(据统计,1999年1月全国范围的有线电视用户已超过一亿);网络频谱范围宽,起点高,大多数新建的CATV网都采用光纤同轴混合网络(HFC网),使用550MHZ以上频宽的邻频传输系统,极适合提供宽带功能业务。电缆调制解调器(Cable Modem )技术就是基于CATV(HFC)网的网络接入技术。
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,其它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10Mbps以上,下行速率则更高。而传统的Modem虽然已经开发出了速率56Kbps的产品,但其理论传输极限为64Kbps,再想提高已不大可能。Cable Modem也是组建城域网的关键设备,混合光纤同轴网(HFC)主干线用光纤,光结点小区内用树枝型总线同轴电缆网连接用户,其传输频率可高达550/750MHz。在HFC网中传输数据就需要使用Cable Modem。
2.Cable Modem 技术原理
这是目前有线电视进入Internet接入市场的唯一法宝。自从1993年12月,美国时代华纳公司在佛罗里达州奥兰多市的有线电视网上进行模拟和数字电视、数据的双向传输试验获得成功后,Cable技术就已经成为最被看好的接入技术。一方面它理论上可以提供极快的接入速度和相对低的接入费用,另一方面有线电视拥有庞大的用户群。 有线电视台一般从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,最高速率可达36Mbps。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。上行速率最高可达10Mbps。
Cable Modem 本身不单纯是调制解调器,它集MODEM、调谐器、加/解密设备、桥接器、网络接口卡、虚拟VLAN 代理和以太网集线器的功能于一身。它无须拨号上网,不占用电话线,可提供随时在线的永久连接。服务商的设备同用户的Modem之间建立了一个VLAN(虚拟专网)连接,Cable Modem提供一个标准的10BaseT以太网接口同用户的PC设备或局域网集线器相联。 除了双向Cable Modem 接入方案之外,COM21亦支持单向Cable Modem 接入方案。它的上行通道采用电话MODEM回传,从而节省了现行CATV网进行双向改造所需的庞大费用,节约了运营成本,可以即刻推出高速Internet接入服务;但也丧失了Cable Modem 技术的最大优点:不占用电话线、不需拨号及永久连接。
随着科学技术特别是Internet技术的迅猛发展和电信市场的日益开放,已逐步形成了电信网、有线电视网和计算机网三大网络并存且互相融合的局面。中国电信网已实现了骨干网的传输和交换、本地网的中继和交换数字化,但用户接入网仍以模拟铜线为主要传输媒体,成为现代电信网的瓶颈。Internet技术的爆炸式发展使网络上传送的视频音频及高清晰度影像等多媒体数据越来越多,这些信息以可怕的速度吞噬着有限的信道带宽资源。传统的接入网必须向高带宽化发展。利用现有的HFC网络,各地有线电视台可以迅速的转变为电视节目提供商及宽带上网的数据服务供应商,从而赢得新的赚钱机会,分享前景看好的宽带数据服务市场。
3.CABLE MODEM的前景
根据99年预测,美国使用 Cable Modem 通过有线电视宽频数据网络上网人口,即将突破三百万,而且预测使用 Cable Modem 人口还会高度成长,多家著名科技及娱乐跨国公司如Cisio、3com、北电、通用电讯、 AT & T 、时代华纳纷纷投入到有线电视宽频上网的产业中来,更是等于为有线电视宽频上网服务立下最好的保证书。 在我国通过有线电视宽频数据网络上网人口正在成倍成倍地增长,几十家国内上市公司,几十个有线电视台或有线电视网络公司,包括国内著名的高科技上市公司和省级的有线电视台:中兴通讯、上海贝尔、广电股份、东方明珠、广东有线电视台等都纷纷投入到有线电视宽频网络的产业中,试问如果有线电视宽频网络没有广宽的发展前景,这些公司会对这个产业投入巨资吗? 为什么有线电视宽频上网服务能成长至如此惊人的数量呢?下面我们就把宽频上网与电话上网进行简单的比较: 电话拨号上网,上网速率一般是33.6Kbps /56.6 Kbps,而本地电话公司一般都能提供的ISDN专线上网服务,连接速度是128Kbps,如果使用ADSL数据专线上网,连接速度约是1.8Mbps,但传输距离不能超过5公里,而且设备非常昂贵。 通过有线电视宽频上网,使用Cable Modem,数据传输速度可以到达10M-36Mbps之间,通过光纤主干网传输,距离可以"穿洲过省",通过HFC网传送数据,可以覆盖整个大、中型城市;如果将来有线电视宽频网络通过改造后,到达光纤到楼的水平,实现全数据网络,传输速度更可达1000Mbps以上,这才是真正的信息高速公路,除了可以实现高速上网外,还可以实现可视电话、电视会议、多媒体远程教学、远程医疗、网上游戏、IP电话、高速数字传播、VPN、视频点播等高速数据传输服务。
4.频宽无限的有线电视宽带上网
很多人会担心 Cable Modem 的频宽是共享的,万一上网人数一多,速度即会降低。在此我们分别从技术方面及趋势方面等不同角度说明,帮助您了解 Cable Modem 的带宽到底有多大。 先前即已提到 Cable Modem 在单一有线电视频道,用不同调制技术可产生 27 M / 36 Mbps 的频宽,相当于 16 - 22 条 ADSL 专线的频宽。根据每个 Cable 频道上的频宽以及在此频道上同时上网的用户人数,我们就可以推算出平均每人可感受到的频宽。在此之所以使用「感受」,是因为 Cable Modem 的频宽和 Ethernet0 一样,是由所有使用者共享的。关于在一个共享媒体(Shared Media)上每人可使用频宽的推估方式,是采用一种称为「统计多工」的模式推估出来的,当其他使用者没有进行大量传输时,用户几乎可独享全部的频宽,这就是cable modem 的用户常可享受到超高速度的原因,按估计每一个宽带上网的用户可享受平均速度是 200 - 500 Kbps,最快 1500 Kbps (相当于一条ADSL专线)的传输速度,将来的网络发展,传输速度达1Gbps以上时,每个用户可享受的平均速度将是2Mpbs以上。
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