浅谈HFC接入网和Cable modem技术 1 HFC的优势 基于IP的核心技术进步已为Internet的迅猛发展提供了有力的支撑环境。但宽带 多媒体接入网技术，由于其多样性，特别是经济条件的限制，目前还很难有各方面都 令人满意的解决方案。接入网直接面向用户，量大面广，在网络基础设施中占50%的份 额，因而如何保护原有投资又能适应技术不断进步，从而能为运营者提供更大的灵活 性，最低的运营成本以及最大程度适应市场未来可能的变化，是发展宽带接入网的根 本策略。 首先，电信运营公司会十分关切其双绞线可能适应的技术范围，现在ITU已规定 ADSL（非对称用户数字环路）在用户标准长度铜线环路达到7Mb／S的速率，而在很短 的长度内（如305m）甚至VDSL（超高速数字用户环路）可达到51Mb人。但目前XDSL过 高的价位在各种接入方案中尚处于劣势而未能获得广泛的应用。 90年代初开始，有线电视网特别是HFC网作为多媒体接入网就十分令人注目，其 宽带介质特性基本满足人们低成本、可升级性和弹性过渡的要求。MCNS（多媒体电缆 网络系统）标准化进程的加快和诸多网络制造商纷纷推出自己相应的前端和Cable modem产品都显示了HFC在接入网中是很具有竞争力的解决方案。 2 HFC网络中的宽带传输技术 2.1HFC的一般结构 HFC网络由光纤和同轴电缆混合组成，以分支和树型拓扑为特点。在树根处是CMTS （Cable modem终端系统），从CMTS到邻近的使用光纤，在光纤的末端是光节点，起光 电转换的作用。同轴电缆作为馈电线从光节点连到用户，每个光节点下接500～2000户。 2.2 HFC传输技术 HFC采用射频调制的方式实现宽带传输，传输由CMTS集中控制。下行采用广播的形 式。上行方向共享传输媒体，采用FDMA／TDMA接入方式。下行模拟视频采用旁路的形 式送往标准电视机。数字信号须经过CM适配后才传给PC等数字设备。上行数字信号也 是先经过CM的道配处理后再送入同轴电缆。CM对数字信号进行调制解调和同步处理。在 上行方向，由于共享传输媒体，必须采取适当的措施以防止上行数据冲突。首先，FDMA 技术的使用既增加了上行方向的容量，又避免了冲突。但是，如果将一个信道（频道） 提供给单个链接，则会浪费信道内的通信容量。因此对各个信道又采用TDMA技术，将信 道划分成时隙。上行帧由 DS（Data slots）和CS（Contention slots）两种时隙组成， 它们的数量由CMTS决定。在CM处采用哪个频道哪个信道／哪些时隙完全由CMTS集中控制。 为了各CM能准确地将数据送入规定的时隙，必须进行测距和同步。而CMTS如何进行上行 带宽动态分配，需要各CM随时上报带宽申请信息。带宽申请信息使用CS上传。由于CS是 多个CM竞争使用的，所以上传的带宽申请信息可能发生冲突而失败。失败后必须采用某 种策略进行贯发，直到成功或最终抛弃相应的数据。 HFC网络提供双向带宽业务可采用两种方式：ATM传输和IP传输。为此，出现了两种 相关标准：IEEE802.14和MCNS。IEEE802.14支持ATM传输，MCNS支持IP传输。最新的发 展显示MCNS可能成为全球标准，下面我们重点介绍MCNS 3有线电视Cable modem发展沿革 有线电视网的网络拓朴很适应IP网，利用Cable modem把有线电视升级为双向网络， 以实现高速多方式增值业务接入而成为宽带IP多媒体接入网，其最大竞争优势是能够经 济有效地利用原有同轴电缆或HFC网络平台，能立竿见影提供多种高速增值业务，增加 网络运营者的收入 但是，在上行5～42MHZ频段中，5～20MHZ存在严重的漏斗噪声，此致绝大多数调 制器厂商都不使用该频段，而且进一步要求网络运营者改造原有网络。这样一来，不 仅耗资巨大，而且费工费时，等于重起炉灶，使得有线电视网宽带数据接人在诸多各 具特色的接入方案中处于不利位置。 首先是服务对象的定位，如采用的Internet接入主要是湖览业务，其显著特征是 上／下行速率不对称，下载信息量大大高于上行信息，这就解决了上行频带相对不足 的问题。或者干脆上行用电话线接入，而下行利用有线电视网，完全省去了双向改造。 1997年底多媒体电缆网络系统（MCNS）提出的电缆网数据业务接口标准（DOCSIS1.0版 本）正是基于这一指导思想。 在DOCSIS1.0墨迹未干之时，已有一些厂家开始关注Cable mode的未来走向。对 Web冲浪业务，市场庞大而分散，并不能给电缆网络运营者带来很大的效益。所以运 营者的眼光已逐步放到商业市场上。集团用户在连VPN（虚拟专网）、IP电话、桌面 现频系统等将是商业区的主流业务，他们要求网络提供双向高速数据流，并且保证服 务质量QOS。因此，1998年上半年即提出了支持IP电话和QOS的DOCSIS1.1版式本的升 级要求。1.l正式版本估计在2000年3月推出。MCNS／DOCSIS代表了Cable modem的技 术规范。现又在研讨1.2版的工作。什么是DOCSIS1.2？主要表现在： *提高了DOCSIS1.1标准，增加了先进的上行物理层。 * 在任何平台上为IP电话提供高性能和高可靠性。 DOCSIS1.0和1.1与1.2之间的差别： DOCSIS1.0支持多厂家产品，用户在HFC网上得到IP服务。 DOCSIS1.1增加了服务，MAC的提高为QOS（服务质量）和动态控制先进的服务。 DOCSIS1.2增强了途径先进的DHY是适用多种途径最有力和高可靠及带宽。 应用HFC网的Cable modem技术演进以DOCSIS1.2版本为标志而趋于成熟与完善，为 我国有线电视网运营者提供了二次创业的机会，即从经营分配型视听业务而成为ISP， ICP的IT运营者。可以预见我国宽带多媒体接入网近几年内将会飞速发展，与我国发展 迅速的高速光纤主干相配套，建成全国范围的HFC宽带信息已指日可待。
文章整理：站长天空 网址：http://www.z6688.com/
以上信息与文章正文是不可分割的一部分,如果您要转载本文章,请保留以上信息，谢谢!