第3章 Cable Modem接入.ppt

1、第三章 Cable Modem接入技术,3.1 Cable Modem 的技术特点 3.2 Cable Modem系统结构 3.3 Cable Modem的应用,3.1 Cable Modem 的技术特点 3.1.1 Cable Modem与ADSL Modem的比较 一、Internet接入应用比较 （1）Cable Modem的典型Internet接入,（2）ADSL Modem的典型Internet接入,二、接入性能比较 （1）通道带宽 Cable Modem总体上说，其下行通路一 般提供30Mbit/s以内带宽，可以由500 2000个用户共享此带宽。 ADSL Modem无法共享带宽

2、。,（2）吞吐量 当大量用户同时进行传输，使吞吐量剧增 时，Cable Modem的业务将受损。 ADSL Modem 带宽限制视频电话业务的传输,（3）经济性 Cable Modem，连接到每个用户只需一个Modem ADSL Modem，则需两个Modem。,（4）业务性能 Cable Modem能够通过合理的流量工程来处理 恒定比特率（CBR）、可变比特率（VBR）、 可用比特率（ABR）业务。 ADSL Modem 对ABR没有限制。,（5）可靠性 Cable Modem的应用是一个树形网络。当某 处电缆、放大器故障发生将中断用户的使用 ADSL Modem采用星型网络。减少业务受损

3、范围。,（6）安全性 信号进入到Cable Modem中，可能会产生线路 误用、窃听和业务盗窃现象。因而需要保护 线缆，增强加密和认证功能。 点对点的ADSL Modem中则不存在此现象。,3.1.2 HFC网络对Cable Modem的要求 一、上行下行线缆频谱 上行：利用QPSK调制技术调制数据并将发送 数据放入542MHz频带的一个6MHZ 频道内。 下行：Cable Modem须在450750MHz的频率 范围内对其接收器进行调谐以接受数 字数据信号。,二、数字线缆网络 HFC网络在网络的光纤和同轴部分以模拟格 式传输视频信号，只要调制后的信号符合电 缆系统传输的带宽和功率限制要求，并

4、将模 拟放大器变为数字中继器，目前的电缆网络 就可以不加修改的传送数字信号，在6 MHz 频带内与模拟电视信号共存。,三 、抑制噪声 （1）上行噪声 侵入噪声：它是外部窄带射频信号进入或泄 漏到电缆分配系统中的结果，是 不希望产生的窄带噪声。 交流声调制：50 Hz交流电源经过供电设备耦 合到信号的包络中，产生的幅度 调制。,冲击噪声：主要是由50Hz的高压线和其他电器 及大量静电放电引起的，例如闪电 雷击、交流电机启动等，松动的连 接器也会产生冲击噪声。 突发噪声：突发噪声和冲击噪声相似，只是持 续时间更长。,微反射：发生在传输介质的不连续处，导致部分 信号能量被反射。 共路失真：是由电缆设

5、施中的无源器件和受腐蚀连 接器的非线性造成的。 热噪声：是由75终端阻抗的随机热噪声（电缆 和其他网络设备内的电子运动）产生的。,（2）下行噪声 光缆噪声：由于光纤内信号的调制频率很高 引起的群迟延，以及高斯白噪声 迭加到电源中，都将影响数字信 号。 设备的频率响应噪声：包括倾斜和波纹两种频率响 应噪声。,调幅调频交流声调制（AM/FM ）： 调幅调频交流声调制是因交流电通过供电设备 耦合到信号包络或因频偏而产生的幅度/频率调制。 热噪声和互调： 热噪声以高斯白噪声作为它的模型，但其功率 由相对于设备输出的功率来确定。,突发噪声：当所有下行通路信号的合成信号超过 了激光器的信号容限时，就会发生

6、激 光限幅，进而产生突发噪声。 信道冲浪：主要来源靠近接收器，其频率响应会 有大而缓慢变化的波纹出现和消失。,3.1.3 影响Cable Modem运作的因素 1放大器的双向问题 混合同轴光纤（HFC）系统必须使用双向 工作的放大器，因而不管是上行方向还是 下行方向，有效信号将被滤波后放大。 2频率灵活性 具有频率灵活性的Cable Modem是指它可 以调谐到任意一个上行或下行频率。,3.2 Cable Modem系统结构,HFC 数据通信系统：,一、Cable Modem及其内部构成 电缆调制解调器（Cable Modem）是一种可 以通过有线电视网络进行高速数据接入的装置。 （1）从传输

7、方式角度可分为双向对称式传输和非 对称式传输。 （2）从数据传输方向分为单向传输和双向传输。 （3）从网络通信角度来看，Modem可分为同步 （共享）和异步（交换）两种方式。,（4）从接入的角度可分为个人Cable Modem和 宽带Cable Modem（多用户）。宽带 Modem可以具有网桥的功能，可以将一 个计算机局域网接入。 （5）从接口角度可分为外置式、内置式和交互 式机顶盒。,二、Cable Modem的工作配置 在系统的前端放置Cable Modem前端设备（CMTS）Cable Modem置于用户端。CMTS和Cable Modem间能够进行数据包双向传输，HFC网络上的数据通

8、信协议确保数据包的传输。,（1）配置方法和配置内容 Cable Modem和前端设备的配置是分别进行 的。Cable Modem一般不需要人工配置和操作， 它有用于配置的Consol接口，可通过VT终端或 Win9x的超级终端程序进行设置。 前端设备（CMTS）的配置内容主要有下行 频率、下行调制方式及下行电平等。,（ 2）通道管理 上述设置完成后，如果中间的线路无故障，信号 电平的衰减符合要求，则启动DHCP和TFTP服务器， 就可以在CMTS和Cable Modem间建立正常的通信通 道。 （3）多台CMTS设备组成的网络结构 当用户数较多或传输的数据量较大时，必须考虑 使用多个下行通道，可将多台CMTS设备连成网络。,3.4 Cable Modem的应用,3.4.1 系统的基本构成,1、 骨干网子网 骨干网子网用于接入WWW服务器、E-mail 服务器、FTP服务器及通过路由器与Internet 相连。 2、管理网子网 管理网子网用于对网关、主控器及路由器等 进行控制，对网络进行管理，如对Cable Modem进行授权，对网络状态进行监控、配 置文件备份等。,3、HFC子网 HFC子网是整个系统的关键，用于实现Cable Modem与主控器间的通信,3.4.2 用户接入方式 方式一（用于用户群）：,方式二（用于个人用户）： 优点：无需改造用户接入网； 与光