Cable modem在Internet接入中的應(yīng)用

Cable modem在Internet接入中的應(yīng)用
    摘要：本文簡要介紹了電纜解調(diào)器的技術(shù)概念以及有關(guān)電纜調(diào)制解調(diào)器標(biāo)
準(zhǔn)的制訂情況。說明了電纜解調(diào)器的商用情況，最后介紹了電話返回式電纜調(diào)
制解調(diào)器。
    關(guān)鍵詞：電纜調(diào)制解調(diào)器  標(biāo)準(zhǔn)  電話返回式電纜調(diào)制解調(diào)器
1  Cable modem技術(shù)概述
    隨著Internet的不斷發(fā)展，用戶對接入速率的需求也越來越高。有線電視
運營公司也瞄準(zhǔn)了這一市場，及時地推出了電纜調(diào)制解調(diào)器（Cable modem），
希望能在寬帶接入市場占有一席之地。
    Cable modem是一種允許用戶通過有線電視網(wǎng)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)接入（如接入
Internet）的設(shè)備。它發(fā)揮了有線電視同軸電纜的帶寬優(yōu)勢，利用一條電視信
道高速傳送數(shù)據(jù)，優(yōu)勢主要在于：
    ·速度快。下行速率可高達(dá)36Mbit／s，上行速率也可高達(dá)10Mbit／S；
    ·Cable modem只占用了有線電視系統(tǒng)可用頻譜中的一小部分，因而上網(wǎng)時
不影響收看電視和使用電話；
    ·接入Internet的過程可在一瞬間完成，不需要撥號和登錄過程；
    ·計算機(jī)可以每天24小時停留在網(wǎng)上，用戶可以隨意發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。不
發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時不占用任何網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)資源。
    利用Cable modem接入Internet面臨的最大問題是大部分有線電視網(wǎng)不具有
雙向能力，因而運營公司需要改造甚至重建其原有的有線電視系統(tǒng)。
    其次，由于Cable modem帶寬由幾百個用戶共享，如果同時有很多用戶上網(wǎng)
的話就會產(chǎn)生擁塞；或者一個用戶下載一個大的圖形或視像文件時，將占用相
當(dāng)大的帶寬，這就會影響同一區(qū)內(nèi)其它用戶的速度。因而，在用戶較多的地區(qū)
每個用戶的平均速率可能也就在400－500kbit／s之間。解決這個問題的辦法只
能是根據(jù)需求進(jìn)一步縮小節(jié)點規(guī)模，減少每條共享總線上的用戶數(shù)。縮小節(jié)點
規(guī)模的另一個好處是可以緩解上行噪聲問題。
2  Cable modem標(biāo)準(zhǔn)制訂情況
    有線電視運營公司要想在高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中獲得成功必須要求Cable modem能
夠互操作。低成本并能夠像電話調(diào)制解調(diào)器和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口卡那樣零售，因此必
須要有一個開放的標(biāo)準(zhǔn)，以供制造商開發(fā)兼容的產(chǎn)品。
    1994年5月成立的IEEE 802.14有線電視媒體接人控制（MAC）和物理協(xié)議工
作組開始制訂在電纜上進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的國際標(biāo)準(zhǔn)，但進(jìn)展十分緩慢。由于對IEEE
802.14標(biāo)準(zhǔn)的失望，有線運營公司開始聯(lián)合起來開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。1996年1月，Comcast、
Cox、TCI和Time Warner結(jié)成了一個叫做多媒體有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（MCNS）的聯(lián)盟，
研究和開發(fā)了一套高速電纜敵據(jù)業(yè)務(wù)的接口規(guī)范（DOCSIS）。MediaOne、Rogers
和Cablelabs也加入了這一聯(lián)盟。
    由于MCNS代表了北美有線電觀行業(yè)的大多數(shù)，可以為美國85％的用戶和加
拿大70％的用戶提供業(yè)務(wù)，因此對標(biāo)準(zhǔn)的影響極大，并有可能成為最終標(biāo)準(zhǔn)。
MCNS在1997年3月公布了它的Cable modem規(guī)范（DOCSIS），一些廠商也紛紛表
示支持該規(guī)范。
    歐洲也不甘心Cable modem的標(biāo)準(zhǔn)由北美確定，因此也在加緊制定歐洲標(biāo)
準(zhǔn)。1999年6月，歐洲有線電視實驗室（ECCA）推出了歐洲Cable modem標(biāo)準(zhǔn)
——EuroModem規(guī)范，許多歐洲的有線電視運營公司宣布支持該規(guī)范。因此歐
洲與北美之間標(biāo)準(zhǔn)的互通成為急需解決的問題。標(biāo)準(zhǔn)的不確定性為Cable modem
走上零售渠道帶來了一定的困難。
3 Cable modem的商用情況
    在北美，有線電視運營公司通常為Internet業(yè)務(wù)收取30－50美元的月租費，
包括軟件。無限制接入和Cable modem的租金，這個價格與ISP的撥號價格差不
多，因此發(fā)展很快。根據(jù)CABLE DATACOM NEWS，到1999年6月底，美國和加拿
大的有線電視運營公司Cable modem用戶數(shù)已經(jīng)突破100萬，Cable modem業(yè)務(wù)
覆蓋了3200萬用戶家庭，占美國和加拿大總用戶數(shù)的3O％。
    Kinetic Strategies估計目前有線電視運營公司每天大約增加2500個新用
戶，這樣到8月1日總用戶將達(dá)到110萬。其中 80萬用戶在美國，而30萬用戶在
加拿大。Excite＠Home和Road Runner是北美兩個最主要的業(yè)務(wù)提供者，其用戶
占北美Cable modem用戶總數(shù)的90%以上。到6月30日，Excite＠Home用戶數(shù)為62
萬，而Road Runner的用戶數(shù)為32萬。在制造商方面,Bay Networks和Motorola
統(tǒng)治了雙向Cable modem市場，銷售份額最大，其余銷售份額較大的公司包括
Zenith、Com21、Teravon和Toshiba America。
    4電話返回式Cable modem。
    雖然Cable modem的商用有了很大的進(jìn)展，但由于現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)多半不
具有雙向通信能力，網(wǎng)絡(luò)升級費用又相當(dāng)高昂，因此網(wǎng)絡(luò)的雙向通信能力仍嚴(yán)
重制約著Cable modem的發(fā)展。面對愈演愈烈的高速數(shù)據(jù)市場的競爭，一些廠商
推出了新的Cable modem技術(shù)：電話返回式（Telephone－return）Cablemodem，
以便搶先在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場中站穩(wěn)腳跟。
    電話返回式Cable modem可以利用電纜快速地傳送下行數(shù)據(jù)，而用電話線傳
送上行數(shù)據(jù)，構(gòu)成一個完整的回路。安裝在頭端的Modem控制器每隔0.5s廣播
一段信息，其中包括電話返回式Cable modem應(yīng)該以什么電話號碼撥號。控制器
的IP地址等信息。只要用戶將電話線和電纜線接好，打開電源，電話返回式Cab
le modem就自動讀取這些信息，并按提示進(jìn)行撥號，與遠(yuǎn)程接人服務(wù)器進(jìn)行連
接。接通之后，電話返回式CableModem便已與Internet連接，用戶的PC機(jī)可利
用動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）自動獲得IP地址，在網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器上下載信息。
用戶的上行數(shù)據(jù)通過公用電話網(wǎng)，到達(dá)遠(yuǎn)程接人服務(wù)器，再經(jīng)Modem控制器到達(dá)
Internet的路由器。來自Internet的下行數(shù)據(jù)先傳送到Modem控制器，Modem控
制器判斷這些敵據(jù)屬于哪個頻道的哪個電話返回式Cable modem，然后經(jīng)QAM調(diào)
制成適合在有線電視網(wǎng)傳送的格式，與其它電視節(jié)目一起傳送到有線電視網(wǎng)絡(luò)。
電話返回式Cable modem能自動鎖定數(shù)據(jù)頻道，將數(shù)據(jù)解調(diào)并傳送到用戶的PC機(jī)
上。
    電話返回式Cable modem上行速率略慢且需額外占據(jù)一條電話線，但它最重
要的好處是能夠使無雙向有線電視網(wǎng)的運營公司能夠迅速進(jìn)入高速數(shù)據(jù)市場，
投資回收周期縮短，保持在市場中的競爭力。而且在有線電纜因故障中斷時，
電話返回式Cable modem可自動切換成普通電話Modem的工作方式，仍能繼續(xù)
工作。
    在美國的有線電視展覽會上，電話返回式Cable modem成為引人注目的焦點，
多媒體有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（MCNS）也在制定這種Modem的標(biāo)準(zhǔn)。提供電話返回式Cab
le modem的廠商王要包括：Hayes、Hybrid Networks、New Media Communica
tion、NextLevel Systems、Scientific－Atlanta、U.S.Robotics等。運營公
司可以利用這種Modem在網(wǎng)絡(luò)沒有完全升級的同時作為吸引用戶的過渡手段，
等網(wǎng)絡(luò)完全升級為雙向通信網(wǎng)以后，再提供雙向Cable modem業(yè)務(wù)。Cablevis
ion以及他的子公司FibrTel－TCI已經(jīng)開始在阿根廷提供電話返回Cable moedem
業(yè)務(wù)，選用3COM公司的基于DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)的電纜接入平臺，業(yè)務(wù)覆蓋170萬家庭，
預(yù)計到1998年底用戶數(shù)達(dá)到4000。該業(yè)務(wù)的收費為每月69美元，包括Cable m
odem的月租費和無限制接入Internet。
    總之，作為一種有效的寬帶接入方式，Cable modem的出現(xiàn)為用戶提供了
新的選擇，在今后的一段時間內(nèi)還將持續(xù)發(fā)展下去。