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我國(guó)有線電視網(wǎng)用戶目前已超過一億戶，并以每年5%以上的速度繼續(xù)增長(zhǎng)，因此，利用現(xiàn)有電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的寬帶接入技術(shù)越來越引起人們的重視，而CableModem以其特有的普及面寬、低成本、大容量、距離遠(yuǎn)、能支持多種業(yè)務(wù)的優(yōu)勢(shì)，必將有良好的發(fā)展前景。
現(xiàn)在CATV系統(tǒng)中普遍采用廣播方式的光纖/同軸電纜混合網(wǎng)絡(luò)(HFC)，即電視信號(hào)→頭端→光纜→小區(qū)節(jié)點(diǎn)→同軸電纜→用戶家中的單向樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。伴隨智能小區(qū)數(shù)字化建設(shè)、改造，可提供諸如數(shù)字電視、Cablephone、NVOD、HDTV、數(shù)據(jù)通信等多種業(yè)務(wù)，具有860MHz以上頻寬的雙向HFC網(wǎng)絡(luò)已成為發(fā)展趨勢(shì)。而CM(CableModem)就是基于上述網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的一種寬帶接入方式。
傳輸方式
系統(tǒng)采用上、下行非對(duì)稱信道的傳輸方式，在HFC網(wǎng)絡(luò)有效頻寬42～860MHZ之間的電視頻道中劃分出一條8MHz帶寬信道，用于以廣播形式的下行數(shù)據(jù)發(fā)送。當(dāng)信號(hào)采用256QAM（正交調(diào)幅）調(diào)制方式時(shí)，最高速率可達(dá)40Mbps，滿足10/100BASE-T標(biāo)準(zhǔn)。而上行數(shù)據(jù)則通過5～42MHz之間的一段2MHZ帶寬信道以共享模式的FDMA/TDMA進(jìn)行回傳。為有效克服上行回傳噪音影響，使用QPSK（正交移頻鍵控）方式調(diào)制，其速率可達(dá)10Mbps。這樣利用不同的信道組合及調(diào)制方式就可實(shí)現(xiàn)不同的功能。
網(wǎng)絡(luò)是在HFC基礎(chǔ)上改造，配加回傳通道形成。主要有以下幾個(gè)部分：
CMTS（CableModemTerminationSystem）——CMTS作為系統(tǒng)的核心，它提供對(duì)CableModem的SNMP接口，對(duì)節(jié)點(diǎn)內(nèi)所有CableModem進(jìn)行注冊(cè)登錄、管理和控制。可根據(jù)帶寬實(shí)際消耗情況，自動(dòng)完成上行5～65MHz和下行87～860MHz(△f=62.5KHz)數(shù)據(jù)傳輸頻率間的轉(zhuǎn)換、平衡分配。能基于信道特征自適應(yīng)的對(duì)發(fā)送下行數(shù)據(jù)采用64QAM/256QAM調(diào)制、接收上行QPSK/16QAM調(diào)制信號(hào)。自動(dòng)調(diào)節(jié)射頻輸出電平50～61dBmV，輸入－10～+20dBmV與前端設(shè)備匹配。同時(shí)，CMTS支持TCP/IP、DHCP、TFTP、SNMP等協(xié)議，CMTS節(jié)點(diǎn)內(nèi)IP地址由頭端DHCP服務(wù)器動(dòng)態(tài)獲得，通過10/100Base－T接口與骨干網(wǎng)相連，并入Internet。
光工作站——光工作站是HFC雙向?qū)拵Ы尤刖W(wǎng)的小區(qū)光節(jié)點(diǎn)設(shè)備，配有光接收和反向光發(fā)射模塊（波長(zhǎng)1310nm，輸入-25～+5dBm，輸出+8dBm)，雙向電平輸出口(輸入/輸出為80dBμV/110dBμV)完成5～860MHz帶寬光電信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸。內(nèi)部采用CPU集中控制，含NEM網(wǎng)管控制單元、CMTS接口電路，能實(shí)現(xiàn)全面的狀態(tài)監(jiān)測(cè)管理。
雙向干線放大器——雙向干線放大器在HFC網(wǎng)絡(luò)中位于光節(jié)點(diǎn)之后，用以補(bǔ)償同軸電纜對(duì)射頻信號(hào)的衰減。其正向輸出口又可作為反向信號(hào)的輸入口，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的雙向傳送(下行87～860MHz，上行5～65MHz)。最大輸入/輸出電平為72dBμV/120dBμV，輸出斜率變化0～8dB，增益可調(diào)0～10dB，具有良好的驅(qū)動(dòng)功能。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)不同可以組成單路輸出、兩路分配或分支等多種結(jié)構(gòu)方式。
CM(CableMode)——CM是通過同軸電纜進(jìn)行寬帶IP網(wǎng)絡(luò)接入的設(shè)備，與符合MCNSDOCSIS協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的有線電視前端設(shè)備兼容。內(nèi)部集成Modem、TUNER、NTU、SNMP代理和以太網(wǎng)集線器等多種功能，可與ISP的服務(wù)器之間建立一個(gè)VLAN（虛擬專網(wǎng)）連接，實(shí)現(xiàn)無撥號(hào)上網(wǎng)的永久在線。其上行/下行數(shù)據(jù)速率最大10/42Mbps，用戶數(shù)小于15(CM可支持管理15個(gè)MAC地址)。通過SNMP可對(duì)它進(jìn)行遠(yuǎn)程管理服務(wù)，并有自動(dòng)下載升級(jí)軟件版本功能。
注意的問題
一是上行通道噪聲。它主要由短波廣播信號(hào)竄入噪聲、電弧放電產(chǎn)生的寬帶脈沖噪聲、各個(gè)站點(diǎn)設(shè)備互調(diào)噪聲及用戶電視機(jī)產(chǎn)生的中頻輻射噪聲等構(gòu)成，這對(duì)于樹型結(jié)構(gòu)HFC網(wǎng)絡(luò)來說極易在根節(jié)點(diǎn)部形成上行信道噪聲的疊加，對(duì)回傳信號(hào)產(chǎn)生干擾。
載噪比CNR是衡量通道質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，CNR=(C/N)db=Vi-Nf-10lgn-2.4dB(Vi輸入電平,Nf噪聲系數(shù),n設(shè)備數(shù),2.4dB熱噪聲)，系統(tǒng)要求上行通道的載噪比CNR>36dB。具體解決辦法是：合理選擇上行通道的頻率，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)頻帶進(jìn)行監(jiān)測(cè),避開干擾噪聲頻點(diǎn)；在噪聲源加裝濾波電路隔離干擾源；使用參數(shù)指標(biāo)較高的網(wǎng)絡(luò)部件（同軸電纜、放大器、分支器、連接端子）來提高載噪比,并減少設(shè)備之間串?dāng)_；將每節(jié)點(diǎn)用戶數(shù)限定,以減少干擾源數(shù)量等。另外在工程的設(shè)計(jì)階段對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量、位置、屏蔽接地、電纜長(zhǎng)度和走向做好合理的規(guī)劃，往往起到事半功倍的作用。
二是確定光節(jié)點(diǎn)用戶數(shù)。系統(tǒng)的每一個(gè)通道可支持500～2000個(gè)CableModem用戶。但由于CMTS的通道帶寬固定，采用共享模式傳輸數(shù)據(jù)，所以用戶數(shù)越少網(wǎng)速越快，用戶數(shù)≈上行速率×下行速率/在線率×下載率×最小需求速率�？紤]到上行噪聲干擾與傳輸速率的綜合影響，每光節(jié)點(diǎn)用戶數(shù)取值200～1000范圍。
三是CM的使用，CM是與CMTS配套使用的，為保證正常工作，兩者的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)均應(yīng)一致。面板上的Online/Cable/CMOK燈顯示與HFC網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)；Connect/PC燈表示100Base-T端口狀態(tài)；而Receive/Transmit/Data數(shù)據(jù)傳輸燈在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)閃亮。發(fā)現(xiàn)CM工作異常時(shí)，可根據(jù)指示檢查連接電纜是否牢固、供電是否正常，檢查有線電視信號(hào)收看是否正常，重新復(fù)位ping一下網(wǎng)關(guān)看網(wǎng)絡(luò)是否正常。一般有兩種可能情況：HFC信道出現(xiàn)問題，雖不妨礙電視節(jié)目的收看，但影響CM正常工作；CM系統(tǒng)本身（包括CTMS）故障。
