電纜調(diào)制解調(diào)器（Cable Modem，CM），Cable是指有線電視網(wǎng)絡(luò)，Modem是調(diào)制解調(diào)器。平常用Modem通過電話線上互聯(lián)網(wǎng)，而電纜調(diào)制解調(diào)器是在有線電視網(wǎng)絡(luò)上用來上互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，它是串接在用戶家的有線電視電纜插座和上網(wǎng)設(shè)備之間的，而通過有線電視網(wǎng)絡(luò)與之相連的另一端是在有線電視臺(稱為頭端：Head-End)。它把用戶要上傳的上行數(shù)據(jù)以5-65M的頻率以QPSK或16QAM的調(diào)制方式調(diào)制之后向上傳送，帶寬2-3M左右，速率從300到10Mbps。它把從頭端發(fā)來的下行數(shù)據(jù)，解調(diào)的方式是64QAM或256QAM，帶寬6-8M，速率可達(dá)40Mbps。
概述
電纜調(diào)制解調(diào)器又名線纜調(diào)制解調(diào)器，英文名稱CableModem，它是近年隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的擴(kuò)大而發(fā)展起來的，主要用于有線電視網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。Cable Modem接入技術(shù)在全球尤其是北美的發(fā)展勢頭很猛，每年用戶數(shù)以超過100%的速度增長，在中國，已有廣東省、深圳、南京市等省市開通了Cable Modem 接入。它是電信公司xDSL技術(shù)最大的競爭對手。在未來，電信公司陣營鼎力發(fā)展的基于傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)的xDSL接入技術(shù)與廣電系統(tǒng)有線電視廠商極力推廣的Cable Modem 技術(shù)將在接入網(wǎng)市場（特別是高速Internet接入市場）展開激烈的競爭。在中國，廣電部門在有線電視（CATV）網(wǎng)上開發(fā)的寬帶接入技術(shù)已經(jīng)成熟并進(jìn)入市場。CATV網(wǎng)的覆蓋范圍廣，入網(wǎng)戶數(shù)多（據(jù)統(tǒng)計，1999年1月全國范圍的有線電視用戶已超過一億）；網(wǎng)絡(luò)頻譜范圍寬，起點(diǎn)高，大多數(shù)新建的CATV網(wǎng)都采用光纖同軸混合網(wǎng)絡(luò)（HFC網(wǎng)），使用550MHZ以上頻寬的鄰頻傳輸系統(tǒng)，極適合提供寬帶功能業(yè)務(wù)。電纜調(diào)制解調(diào)器（Cable Modem ）技術(shù)就是基于CATV（HFC）網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)。
CableModem與以往的Modem在原理上都是將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后在Cable（電纜）的一個頻率范圍內(nèi)傳輸，接收時進(jìn)行解調(diào)，傳輸機(jī)理與普通Modem相同，不同之處在于它是通過有線電視CATV的某個傳輸頻帶進(jìn)行調(diào)制解調(diào)的。而普通Modem的傳輸介質(zhì)在用戶與交換機(jī)之間是獨(dú)立的，即用戶獨(dú)享通訊介質(zhì)。CableModem屬于共享介質(zhì)系統(tǒng)，其它空閑頻段仍然可用于有線電視信號的傳輸。
CableModem徹底解決了由于聲音圖像的傳輸而引起的阻塞，其速率已達(dá)10Mbps以上，下行速率則更高。而傳統(tǒng)的Modem雖然已經(jīng)開發(fā)出了速率56Kbps的產(chǎn)品，但其理論傳輸極限為64Kbps，再想提高已不大可能。
CableModem也是組建城域網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，混合光纖同軸網(wǎng)（HFC）主干線用光纖，光結(jié)點(diǎn)小區(qū)內(nèi)用樹枝型總線同軸電纜網(wǎng)連接用戶，其傳輸頻率可高達(dá)550/750MHz。在HFC網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)就需要使用CableModem。
可以看出CableModem是未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必備之物，但是，尚無CableModem的國際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的產(chǎn)品的傳輸速率均不相同。因此，高速城域網(wǎng)寬帶接入網(wǎng)的組建還有待于CableModem標(biāo)準(zhǔn)的出臺。
技術(shù)原理
纜線系統(tǒng)原本就是設(shè)計用來有效率地傳送電視節(jié)目至使用者的家中，為了確保消費(fèi)者利用相同的電視機(jī)從纜線獲得的服務(wù)能和原本經(jīng)由空中廣播的電視信號一樣，CATV業(yè)者必須在同軸電纜線再造一個射頻（Radio 頻率）頻譜（spectrum）。傳統(tǒng)的同軸電纜系統(tǒng)大約操作在330 MHz或450 MHz，然而混合光纖/同軸電纜（hybrid fiber/coax HFC）系統(tǒng)則可延展至750 MHz或以上理論上，下載視訊節(jié)目信號大約從50 MHz開始，大概是空中廣播電視的第二個頻道，而5 MHz到42 MHz的部份通常保留給消費(fèi)者從家中上傳資料到頭端用。每一個標(biāo)準(zhǔn)的電視頻道占用6 MHz (NTSC）或8 MHz (PAL）的射頻頻譜。所以一個典型的400 MHz同軸電纜系統(tǒng)可播放60(NTSC）或50 (PAL）個電視節(jié)目，而750 MHz下載頻寬的混合光纖/同軸電纜系統(tǒng)則可提供到125(NTSC）或90 (PAL）個電視頻道。
纜線數(shù)據(jù)機(jī)存取網(wǎng)路
利用纜線網(wǎng)路來傳送資料服務(wù)，我們會利用典型的電視頻道（50~750MHz的范圍）來傳送下行（Downstream）資料到使用者的家中及利用另一頻道（5~42 MHz頻帶）來傳送上行（Upstream）資料訊號；至于頻道的劃分可由有線廣播電視業(yè)者自行規(guī)劃。
纜線數(shù)據(jù)機(jī)頭端（HeadEnd）系統(tǒng)經(jīng)由這些頻道和使用者家里的纜線數(shù)據(jù)機(jī)（Cable Modem）連結(jié)通訊進(jìn)而成為一個虛擬的區(qū)域網(wǎng)路（Virtual local area network）。大部份的纜線數(shù)據(jù)機(jī)（Cable Modem）是外部裝置，經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)的10 Base-T 和個人電腦相連接。
纜線數(shù)據(jù)機(jī)（Cable Modem）存取網(wǎng)路操作在Open System Interconnect(OSI）參考模型的第一層（硬體層）及第二層（媒體存取控制層/邏輯連結(jié)層）。所以，第叁層（網(wǎng)路層）協(xié)定（如IP流量），可以在纜線數(shù)據(jù)機(jī)（Cable Modem）平臺上傳送到使用者。
利用64QAM 技術(shù)，可在單一的電視頻道（NTSC 6MHz;PAL 8MHz）提供下行資料的速度到 30 Mbps ，亦可利用 256 QAM 將速度提升40Mbps。從用戶端的上行通道可以利用 QPSK 或 16 QAM 調(diào)變技術(shù)，提供 320 Kbps 到 10 Mbps 的速度。上行和下的頻寬由連接到纜線網(wǎng)路區(qū)段上的使用者共享，通常一個纜線網(wǎng)區(qū)段會連接 500 至 5000 個家庭。
每一個個別纜線數(shù)據(jù)機(jī) (Cable Modem) 的用戶，可以使用不同的存取速率 128 Kbps ~ 幾 Mbps ，或者更高，而存取速度的快慢則可決于網(wǎng)路架構(gòu)、網(wǎng)路上的流量、用戶端電腦的處理能力，或是所需服務(wù)的品質(zhì)等。
除了存取速率的優(yōu)點(diǎn)外，纜線數(shù)據(jù)機(jī) (Cable Modem) 提供另一項好處：永遠(yuǎn)處于接通狀態(tài)。因為纜線數(shù)據(jù)機(jī) (Cable Modem) 采用非連結(jié)性 (connectionless) 的技術(shù)，有點(diǎn)類似乙太網(wǎng)路，用戶端的電腦永遠(yuǎn)與網(wǎng)路相通，這意謂著使用者不必經(jīng)由撥號的程序便能上線，也不必?fù)?dān)心忙線。
纜線網(wǎng)際網(wǎng)路服務(wù)傳送
為了要進(jìn)入高速網(wǎng)際網(wǎng)路服務(wù)市場，有線廣播電視業(yè)者必須建造一個點(diǎn)對點(diǎn)的IP網(wǎng)路在他們服務(wù)的社區(qū)，且必須提供數(shù)萬的用戶端來做資料的存取。與其提供直接的網(wǎng)際網(wǎng)路服務(wù)，有線廣播電視業(yè)者可著重于提供高速的企業(yè)網(wǎng)路（Intranet）服務(wù)，理由如下：理想的話，所有有關(guān)的網(wǎng)站及資料庫，最好就在頭端附近。這種想法可經(jīng)由Catching或?qū)衢T網(wǎng)站的內(nèi)容復(fù)制儲存在本地服務(wù)器(local server）來達(dá)成。所以，當(dāng)纜線數(shù)據(jù)機(jī) (Cable Modem）用戶存取頁，他將會以最高的速度被繞送到在頭端附近的伺服器，而不會進(jìn)入擁擠的網(wǎng)際網(wǎng)路內(nèi)。已經(jīng)有不少的公司提供廣范的網(wǎng)路設(shè)備及系統(tǒng)整合服務(wù)給有線廣播電視業(yè)者，好讓他們能進(jìn)入高速的網(wǎng)際網(wǎng)路服務(wù)的市場.
共享式網(wǎng)路平臺效益
大多數(shù)的纜線數(shù)據(jù)機(jī)（Cable Modem）系統(tǒng)采取共享式存取平臺，與辦公室里的區(qū)域網(wǎng)路非常類似。因為纜線數(shù)據(jù)機(jī) (Cable Modem）用戶端共享可用頻寬，當(dāng)網(wǎng)路上的使用者增加，則纜線數(shù)據(jù)機(jī)（Cable Modem) 使用者會看到效益越來越差。通常將的頻寬分配給200個使用者，每一個使用者會得到大約 135Kbps 的速度，乍看之下幾乎與 128Kbps 的 ISDN 相去不遠(yuǎn)，其實(shí)不然。
因為纜線數(shù)據(jù)機(jī) (Cable Modem）不像電路交換的電話網(wǎng)路，必須給定一個專屬的連結(jié)，使用者在上線期間不會占據(jù)整個固定的頻寬。換言之，他們會互相供享網(wǎng)路資源，實(shí)際上只有在收到或傳送資料的時間內(nèi)才會使用到頻寬。舉例來說，有 200 個使用者上線，原本每個使用者平均分配到 150 Kbps 的算法將被取代，成為他們在幾微秒的時間內(nèi)攫取所有可用的頻寬來下載資料--可能每秒好幾百萬位元．
假如由于過高的使用率而造成的擁擠現(xiàn)象開始發(fā)生，有線廣播電視業(yè)者可以輕易地分配另外的 6 MHz (NTSC）或 8 MHz (PAL）的視訊頻道來作高速資料服務(wù)，依序增加頻道的使用。另一選擇可以區(qū)段分隔硬體纜線網(wǎng)路來增加頻寬。如此也可減少每個網(wǎng)路區(qū)段的家庭數(shù)，也增加可利用頻寬的總數(shù)給使用者。
發(fā)展現(xiàn)狀
有線電視網(wǎng)資源潛力
中國擁有世界上最大的有線電視網(wǎng)絡(luò)。在中國有線電視網(wǎng)有兩大優(yōu)勢：最后“一公里”帶寬很寬；覆蓋率高于電信網(wǎng)。電信網(wǎng)形成時，只是為了一個業(yè)務(wù)，那就是打電話，而打電話只要求64K的帶寬。所以整個網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計也就僅局限于這64K，包括入戶的雙絞線。這樣一來，電信網(wǎng)的“最后一公里”就成了瓶頸，限制了網(wǎng)絡(luò)速度的提高。盡管電信采取了ISDN（綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)）、ADSL（非對稱線性環(huán)路），可以做到10M、8M、6M，但在當(dāng)前價位上提高的余地不大。再往前走，成本將非常高。而CATV（有線電視）的同軸電纜的帶寬很容易可以做到800M，就帶寬需求而言，CATV網(wǎng)的最后“一公里”是暢通的。當(dāng)然，由于有線電視網(wǎng)當(dāng)初是用于廣播式的電視傳播，也就是說，是單向的，所以要用于電腦網(wǎng)絡(luò)，必須對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)前端和用戶端進(jìn)行改造，使之具有雙向傳輸功能。總的來說，有線電視網(wǎng)相對電信網(wǎng)絡(luò)具有以下優(yōu)勢：
1）高傳輸速率；
2）線路始終通暢（不用撥號，沒有忙音）；
3）多用戶使用一條線路（包括完整的電視信號）；
4）不占用公用電話線；
5）提供真正的多媒體功能。
電纜調(diào)制解調(diào)器運(yùn)用
1）電纜調(diào)制解調(diào)器的速度
電纜調(diào)制解調(diào)器通過有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，從網(wǎng)上下載信息的速度比現(xiàn)有的電話Modem快1000倍。通過電話線下載需要20min完成的工作，使用電纜調(diào)制解調(diào)器只需要12s。電纜調(diào)制解調(diào)器的速度范圍可以從500Kbit/s到10Mbit/s。
2）電纜調(diào)制解調(diào)器的傳輸模式
a.對稱式傳輸
所謂對稱式傳輸是指上/下行信號各占用一個普通頻道8M帶寬，上/下行信號可能采用不同的調(diào)制方法，但用相同傳輸速率（2～10Mbit/s）的傳輸模式。在有線電視網(wǎng)里利用5～30(42)MHz作為上行頻帶，對應(yīng)的回傳最多可利用3個標(biāo)準(zhǔn)8MHz頻帶：500～550MHz傳輸模擬電視信號，550～650MHz為VOD（視頻點(diǎn)播），650～750MHz為數(shù)據(jù)通訊。利用對稱式傳輸，開通一個上行通道（中心頻率26MHz）和一個下行頻道（中心頻率251MHz）。上行的26MHz信號經(jīng)雙向濾波器檢出，輸入給變頻器，變頻器解出上行信號的中頻（36～44MHz）再調(diào)制為下行的251MHz，構(gòu)成一個邏輯環(huán)路，從而實(shí)現(xiàn)了有線電視網(wǎng)雙向交互的物理鏈路。
b.非對稱式傳輸
由于用戶上網(wǎng)發(fā)出請求的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于信息下行量，而上行通道又遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于下行通道，人們發(fā)現(xiàn)非對稱式傳輸能滿足客戶的要求，而又避開了上行通道帶寬相對不足的矛盾。
頻分復(fù)用、時分復(fù)用的配合加之以新的調(diào)制方法，每8MHz帶寬下行速率可達(dá)30Mbit/s，上行傳輸速率為512Kbit/s或2?048Mbit/s。很明顯，非對稱式傳輸最大的優(yōu)勢在于提高了下行速率，并極大地滿足網(wǎng)上數(shù)以萬計的客戶的應(yīng)用申請，相對應(yīng)的非對稱式傳輸?shù)那岸嗽O(shè)備是較為復(fù)雜的，它不僅有對稱式應(yīng)用中的數(shù)字交換設(shè)備，還必須有一個線纜路由器（Cable Router），才能滿足網(wǎng)絡(luò)交換的需要。而對稱式傳輸中執(zhí)行的IEEE802.4令牌網(wǎng)協(xié)議在同一鏈路用戶較少時還能達(dá)到設(shè)計速率，當(dāng)用戶達(dá)到一定數(shù)量時，其速率迅速下降，不能滿足客戶多媒體應(yīng)用的需求。此時，非對稱式傳輸就比對稱式傳輸有了更多更大的應(yīng)用范圍，它可以開展電話、高速數(shù)據(jù)傳遞、視頻廣播、交互式服務(wù)和娛樂等服務(wù)，它能最大限度地利用可分離頻譜，按客戶需要提供帶寬。
c.傳輸模式的選擇
很明顯，不同的用途，不同的范圍和規(guī)模，就應(yīng)該注意選擇不同的傳輸模式和不同的產(chǎn)品。寫字樓、辦公樓、學(xué)校和小區(qū)主要是用網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)、資料以及Internet接入，那么就選擇對稱模式的電纜調(diào)制解調(diào)器，而且該類產(chǎn)品易用、易維護(hù)、價格低廉。如果網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)設(shè)計合理的話（500個電視終端，200個數(shù)據(jù)用戶），利用有線電視網(wǎng)，采用對稱式傳輸模式建立一個企業(yè)的Intranet通信平臺也是可行的。
3）電纜調(diào)制解調(diào)器的種類
隨著電纜調(diào)制解調(diào)器技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了不少的類型。按不同的角度劃分，大概可以分為以下幾種。
a.從傳輸方式的角度，可分為雙向?qū)ΨQ式傳輸和非對稱式傳輸。
對稱式傳輸速率為2～4Mbit/s、最高能達(dá)到10Mbit/s。非對稱式傳輸下行速率為30Mbit/s，上行速率為500Kbit/s～2.56Mbit/s。
b.從數(shù)據(jù)傳輸方向上看，有單向、雙向之分。
c.從網(wǎng)絡(luò)通信角度上看，Modem可分為同步（共享）和異步（交換）兩種方式。同步（共享）類似以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)用戶共享同樣的帶寬。當(dāng)用戶增加到一定數(shù)量時，其速率急劇下降，碰撞增加，登錄入網(wǎng)困難。而異步（交換）的ATM技術(shù)與非對稱傳輸正在成為電纜調(diào)制解調(diào)器技術(shù)的發(fā)展主流趨勢。
d.從接入角度來看，可分為個人電纜調(diào)制解調(diào)器和寬帶電纜調(diào)制解調(diào)器（多用戶），寬帶電纜調(diào)制解調(diào)器可以具有網(wǎng)橋的功能，可以將一個計算機(jī)局域網(wǎng)接入。
e.從接口角度分，可分為外置式、內(nèi)置式和交互式機(jī)頂盒。
外置電纜調(diào)制解調(diào)器的外形象小盒子，通過網(wǎng)卡連接電腦，所以連接電纜調(diào)制解調(diào)器前需要給電腦添置一塊網(wǎng)卡，這也是外置電纜調(diào)制解調(diào)器的缺點(diǎn)。不過好處是可以支持局域網(wǎng)上的多臺電腦同時上網(wǎng)。電纜調(diào)制解調(diào)器支持大多操作系統(tǒng)和硬件平臺。內(nèi)置電纜調(diào)制解調(diào)器是一塊PCI插卡。這是最便宜的解決方案。但是也帶來了不便之處，首先，他只能用于桌上型電腦，麥金塔和便攜機(jī)也可以使用，但是接口卡需要有不同的設(shè)計，由于技術(shù)或者管理上的原因，有些國家根本不能使用內(nèi)置的cable modem。
交互式機(jī)頂盒的主要功能是在頻率數(shù)量不變的情況下提供更多的電視頻道。通過使用數(shù)字電視編碼（DVB），交互式機(jī)頂盒提供一個回路，使用戶可以直接在電視屏幕上訪問網(wǎng)絡(luò)，收發(fā)E-Mail等。CATV網(wǎng)上的加密，因為有線電視網(wǎng)屬于共享資源，所以電纜調(diào)制解調(diào)器需要具有加密和解密功能。當(dāng)給數(shù)據(jù)加密時，電纜調(diào)制解調(diào)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和擾碼，使得黑客盜取數(shù)據(jù)沒那么容易。當(dāng)通過Internet發(fā)送數(shù)據(jù)時，本地電纜調(diào)制解調(diào)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，有線電視網(wǎng)服務(wù)器端的電纜調(diào)制解調(diào)器對數(shù)據(jù)解密，然后送給Internet。接收數(shù)據(jù)時則相反，有線電視網(wǎng)服務(wù)器端的電纜調(diào)制解調(diào)器加密數(shù)據(jù)，送上有線網(wǎng)，然后本地電腦上的電纜調(diào)制解調(diào)器解密數(shù)據(jù)。與網(wǎng)景的Navigator和微軟的Internet Explorer的加密不同的是，電纜調(diào)制解調(diào)器只是在有線電視網(wǎng)兩端對數(shù)據(jù)加密/解碼，數(shù)據(jù)通過Internet時是不被加密的。
4）電纜調(diào)制解調(diào)器的標(biāo)準(zhǔn)
電纜調(diào)制解調(diào)器主要存在兩種不同的標(biāo)準(zhǔn)，一個是由美國有線電視運(yùn)營公司成立的行業(yè)組織MCNS（多媒體線纜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）起草的、已被ITU批準(zhǔn)的J112標(biāo)準(zhǔn)；還有一個是IEEE802.14，此標(biāo)準(zhǔn)正在制訂中。從技術(shù)上講IEEE802.14比ITU-J112先進(jìn)。
5）電纜調(diào)制解調(diào)器的連接使用
電纜調(diào)制解調(diào)器與傳統(tǒng)的用電話線（標(biāo)準(zhǔn)雙絞線）連接電話和電腦調(diào)制解調(diào)器的情況稍顯復(fù)雜。最基本的有線電視網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括5個重要部分：前端設(shè)備、干線系統(tǒng)、鄰近分配系統(tǒng)、入戶系統(tǒng)和終端設(shè)備。首先你要把電纜調(diào)制解調(diào)器連接到墻上的電視插孔，再把電視機(jī)和電腦連接到電纜調(diào)制解調(diào)器。在有線電視網(wǎng)的另一端是電纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)（CMTS－Cable Modem Termination System），作為網(wǎng)絡(luò)前端。當(dāng)然，安裝網(wǎng)卡時必須同時安裝TCP/IP協(xié)議。電話 Modem一般接在電腦的串行通訊口上。近10來年，串口一直是電腦的標(biāo)準(zhǔn)配置，但串口原本是用來作低速通訊的，不能支持電纜調(diào)制解調(diào)器這樣的高速設(shè)備。所以電纜調(diào)制解調(diào)器通過網(wǎng)絡(luò)適配卡與電腦相連。網(wǎng)卡插在PCI，ISA或PCMCIA插槽中。網(wǎng)卡提供的速度比串口快得多。
6）電纜調(diào)制解調(diào)器工作原理
電纜調(diào)制解調(diào)器從下行的模擬信號中劃出6MHz頻帶，將信號轉(zhuǎn)化為符合以太網(wǎng)協(xié)議的格式，從而與電腦實(shí)現(xiàn)通訊。用戶需要給電腦配置以太網(wǎng)卡和相應(yīng)的網(wǎng)卡驅(qū)動程序。同軸電纜中的6MHz頻帶被用來提供數(shù)據(jù)通訊。電視和電腦可以同時使用，互不影響。有線電視網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行過程。射頻信號在用戶和前端之間沿同軸電纜上行或下行。上行和下行信號共享6MHz頻帶，但是調(diào)制在不同的載波頻率上以避免相互干擾。一般速率下行為10Mbit/s，上行速率為786Kbit/s。通過上下行協(xié)議及相應(yīng)的軟硬件配置保證其通信質(zhì)量。
有線電視前端在上行方向，電纜調(diào)制解調(diào)器從電腦接收數(shù)據(jù)包，把它們轉(zhuǎn)換成模擬信號，傳給網(wǎng)絡(luò)前端設(shè)備。該設(shè)備負(fù)責(zé)分離出數(shù)據(jù)信號，把信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)包，并傳給Internet服務(wù)器。同時該設(shè)備還可以剝離出語音（電話）信號并傳給交換機(jī)。為實(shí)現(xiàn)上述功能，需要將單向有線電視網(wǎng)轉(zhuǎn)變成雙向光纖－同軸電纜混合網(wǎng)，以便實(shí)現(xiàn)寬帶應(yīng)用。除了前端設(shè)備和現(xiàn)存的下行信號放大器外，還需要在干線上插入上行信號放大器。
國外的發(fā)展情況
利用電纜調(diào)制解調(diào)器在有線電視混合光纜同軸網(wǎng)上傳送數(shù)據(jù)，用其做為互聯(lián)網(wǎng)的寬帶接入網(wǎng)是非常誘人的，有著良好的發(fā)展前景。原因是這種方法成本低、頻帶寬，是現(xiàn)有有線電視網(wǎng)寬帶技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。在美國有50個地方做試驗網(wǎng)，而像加利福尼亞州Ahome網(wǎng)已開始商業(yè)運(yùn)行。在1996年12月舉行的96Westernshow有線電視大展上，有20家公司推出電纜調(diào)制解調(diào)器產(chǎn)品。一些大公司如DEC、飛利浦等采用多家公司的產(chǎn)品做系統(tǒng)集成服務(wù)，用HFC網(wǎng)做接入網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的操作支撐系統(tǒng)（OSS）軟件也已出現(xiàn)。總之，電纜調(diào)制解調(diào)器經(jīng)過幾年的發(fā)展已開始進(jìn)入實(shí)用期。已發(fā)展的、供家庭用戶接入互聯(lián)網(wǎng)使用的電纜調(diào)制解調(diào)器大多是雙向不對稱的。一般來說，下行占用一個NTSC 6MHz通道，采用64QAM調(diào)制提供高達(dá)30Mbit/s的傳送速率，而上行通道則在5～40MHz帶中選擇干擾較低的位置，占用1～2MHz帶寬，用QPSK（或BPSK）調(diào)制提供500Kbit/s～2Mbit/s傳送速率，第一代電纜調(diào)制解調(diào)器的標(biāo)準(zhǔn)大致是這樣。典型產(chǎn)品如Motorola的Cybersurfr電纜調(diào)制解調(diào)器，下行30Mbit/s，上行786Kbit/s（占用600kHz帶寬）。IBM則推出其雙向的Cableonline系統(tǒng)。它的下行速率為30Mbit/s，上行為2.5Mbit/s。這種電纜調(diào)制解調(diào)器輸入按照以太網(wǎng)協(xié)議連接用戶，輸出為ATM信號，在前端可用ATM交換機(jī)進(jìn)行交換，解決了對來自多個光結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換的問題。上行噪聲是影響電纜調(diào)制解調(diào)器性能的主要因素。為此不少公司在探索除QPSK(BPSK）以外的新的有高抗干擾能力的調(diào)制方法，在這方面1996年也有新突破。Terayon公司采用S-CDMA同步碼分多址法取得很好效果，這種電纜調(diào)制解調(diào)器能工作在一個由8個光結(jié)點(diǎn)連接3萬戶居民的小區(qū)中，估計今后第二代電纜調(diào)制解調(diào)器會采用新的上行調(diào)制方法增強(qiáng)抗干擾能力。
中國CATV網(wǎng)開發(fā)情況
中國正在建更大規(guī)模的HFC寬帶接入試驗網(wǎng)。863計劃通信主題也設(shè)立了全功能服務(wù)網(wǎng)課題。中國數(shù)據(jù)廣播中心與中國科學(xué)院科健集團(tuán)合資成立的廣通聯(lián)數(shù)據(jù)廣播網(wǎng)絡(luò)有限責(zé)任公司主營推廣電纜調(diào)制解調(diào)器互聯(lián)網(wǎng)高速接入業(yè)務(wù)。
技術(shù)比較
在從現(xiàn)有的窄帶接入技術(shù)向最終光接入解決方案進(jìn)化的過程中，會有許多非常有生命力的過渡技術(shù)，其中，基于電話線的ADSL技術(shù)和基于有線電纜的Cable Modem技術(shù)是最有潛力的。
ADSL具有上下行速率不對稱的特性，因此其應(yīng)用主要適用于為用戶提供上網(wǎng)服務(wù)以及VOD點(diǎn)播等業(yè)務(wù)，而不適用于局域網(wǎng)互聯(lián)業(yè)務(wù)。提供因特網(wǎng)接入業(yè)務(wù)采用“ADSL+ATM/以太網(wǎng)”的方式。用戶端配置ADSL遠(yuǎn)端設(shè)備，局方配置DSLAM（ADSL局端設(shè)備），它們之間用普通電話雙絞線進(jìn)行連接。ADSL遠(yuǎn)端設(shè)備為用戶PC機(jī)提供以太網(wǎng)接口，DSLAM通過ATM或快速以太網(wǎng)與ISP相連。通過該網(wǎng)絡(luò)，用戶就可以實(shí)現(xiàn)寬帶接入因特網(wǎng)。DSLAM可以放置在ISP機(jī)房，通過接入網(wǎng)接入到ISP；也可以直接放置在ISP機(jī)房，與ISP接入平臺利用局域網(wǎng)直接相連。利用ADSL提供VOD視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)則可以采用“ADSL+ATM”的方式。
Cable Modem也是一種上下行帶寬不對稱的技術(shù)，適合提供上網(wǎng)及VOD這兩種業(yè)務(wù)。其中，提供因特網(wǎng)接入業(yè)務(wù)可以采用“HFC+Cable Modem+以太網(wǎng)/ATM”的方式。局端需要配備一臺HFC頭端設(shè)備，通過ATM或快速以太網(wǎng)與因特網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)，并且完成信號的調(diào)制和混合功能。數(shù)據(jù)信號通過光纖同軸混合網(wǎng)（HFC）傳至用戶家中，Cable Modem完成信號的解碼、解調(diào)等功能，并通過以太網(wǎng)端口將數(shù)字信號傳送到PC機(jī)。反過來，Cable Modem接收PC機(jī)傳來的上行信號，經(jīng)過編碼、調(diào)制后通過HFC傳給頭端設(shè)備。
ADSL和Cable Modem兩種技術(shù)組網(wǎng)都能夠提供多種業(yè)務(wù)，并且都能夠基本滿足寬帶業(yè)務(wù)的需要。ADSL在帶寬上要低于Cable Modem，但是，利用Cable Modem和HFC進(jìn)行組網(wǎng)在穩(wěn)定性、可靠性、供電以及運(yùn)行維護(hù)體制上都存在一些問題。此外，由于其網(wǎng)絡(luò)線路帶寬是共享的，在用戶達(dá)到一定規(guī)模后實(shí)際上無法提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，用戶分享到的帶寬是非常有限的。以下是筆者對這兩項技術(shù)進(jìn)行的比較。
安全性。由于Cable Modem所有用戶的信號都是在同一根同軸電纜上進(jìn)行傳送的，因此有被搭線竊聽的危險。解決搭線竊聽問題首先要保護(hù)線纜，其次是要了解線路初始化過程中確立好的設(shè)置參數(shù)，后一點(diǎn)在技術(shù)上是難以解決的。而ADSL則不會有此問題。
可靠性。由于CATV是一個樹狀網(wǎng)絡(luò)，因此極容易造成單點(diǎn)故障，如電纜的損壞、放大器故障、傳送器故障都會造成整個節(jié)點(diǎn)上的用戶服務(wù)的中斷。而ADSL利用的是一個星狀的網(wǎng)絡(luò)，一臺ADSL設(shè)備的故障只會影響到一個用戶。
穩(wěn)定性。Cable Modem的前期用戶一定可以享受到非常優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，這是因為在用戶數(shù)量很少的情況下線路的帶寬以及頻帶都是非常充裕的。但是，每一個Cable Modem用戶的加入都會增加噪聲、占用頻道、減少可靠性以及影響線路上已有的用戶服務(wù)質(zhì)量。這將是Cable Modem迫切需要解決的一大難題。ADSL則不會受接入網(wǎng)中用戶數(shù)以及流量的影響。當(dāng)然，如果DSLAM的出口帶寬小于所有用戶可能需要的總帶寬，就會在高峰時間出現(xiàn)擁塞，但這時只要通過提高出口帶寬就可以解決這一問題。
兼容性。盡管Cable Modem與ADSL都已經(jīng)出臺了技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，但是不同廠家的產(chǎn)品都還無法進(jìn)行兼容，因此給市場擴(kuò)大帶來一定的困難。
組網(wǎng)成本。在組網(wǎng)成本上，ADSL設(shè)備成本顯然高于Cable Modem，但是后者需要對HFC改造完成后才能夠應(yīng)用。帶寬。這顯然需要更換所有不符合要求的同軸電纜。同時，要實(shí)現(xiàn)雙向的HFC需要更換有線電視網(wǎng)上使用的單向放大器，這一部分改造費(fèi)用也是相當(dāng)高的。
其他類型
線纜調(diào)制解調(diào)器是一種將數(shù)據(jù)終端設(shè)備（計算機(jī)）連接到有線電視網(wǎng)，以使用戶能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)通信訪問Internet等信息資源的設(shè)備。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的擴(kuò)大，線纜調(diào)制解調(diào)器發(fā)展迅速，主要用于郵電電視網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。其主要功能是將數(shù)字信號調(diào)制到射頻以及將射頻信號中的數(shù)字信息解調(diào)出來。除此之外，線纜調(diào)制解調(diào)器還提供標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口，部分地完成網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)卡和集線器的功能，因此，它比傳統(tǒng)的PSTN調(diào)制器復(fù)雜得多。
參考資料 >