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企业组网工程中线缆和猫的配置和以及运用方法

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有线电视HFC网络是一个宽带网络,具有实现用户宽带接入的基础。1998年3月,ITU组织接受了MCNS的 DOCSIS标准,确定了在HFC网络内进行高速数据通信的规范,为线缆调制解调器(CableModem)系统的发展提供了保证。通过 CableModem系统,用户可在有线电视网络内实现国际互联网访问、IP电话、视频会议、视频点播、远程教育、网络游戏等功能。

1.CableModem的特点及其系统连接

CableModem和非对称数字用户线路(ADSL)是实现用户宽带接入的两种技术,它们传输数据的速度可达到几至几十Mb/s。这两种技术的工作原理完全不同,有着各自的特点。ADSL技术采用普通电话线传输数据,用户与前端的通信为点对点方式,前端需为每一个拨入的用户提供一个接口电路板,因此前端设备会随着用户数量的增加而逐用有线电视电缆传输数据,用户与前端的通信为总线方式,一台前端设备可为多个用户提供服务。例如,一台CMTS1000型前端设备可以连接500~2000个CableModem用户,其体积仅为一台标准的19”机箱大小。

CableModem系统包括前端设备CMTS和用户端设备CableModem(CM),两设备通过双向HFC网络连接。

系统的主要性能分为上行通道和下行通道两部分。下行通道的频率范围为88~860MHz,每个通道的带宽为 6MHz,采用64QAM或256QAM调制方式,对应的数据传输速率为30.342Mb/S或42.884Mb/S。上行通道的频率范围为 5~65MHz,每个通道的带宽可为200、400、800、1600、3200kHZ,采用QPSK或16QAM调制方式,对应的数据传输速率为 320~5120kb/s或640~10240kb/s。

系统的每一个下行通道可支持500~2000个CableModem用户,工作时每个CableModem用户实时分析下行数据中的地址,通过地址匹配确定数据的接收。当用户数量较多时,下行数据量增大,每个用户的平均速度下降。例如,一个下行通道中有1000个用户,平均速度为40Mb/s/1000=40kb/s。这个速度是指每个用户同时下载数据的情况,实际传输中,系统可以动态地分配带宽,使某个用户在很短的时间内,占用一切可用的带宽完成数据的下载。因此,平均速度只是一个最小数据。在前述情况中,每个用户的实际传输速度应为40kb/s-- 40Mb/s。

在上行通道中,数据传输速率比下行通道低,整个通道被分成多个时间片,每个CableModem根据前端设备提供的参数,确定使用相应的时间片。上行通道的带宽可根据所需的数据传输速率设定。在同样的带宽内,QP-SK调制的速率比16QAM调制方式低,但其抗干扰性能好,适用于噪声干扰较大的上行通道,而16QAM调制适用于信道质量好且要求高速传输数据的场合。

在CMTS设备中,为了减小上行通道的干扰,一个下行通道一般对应有多个不同频率的上行通道,CMTS根据信道的噪声状况自动跳频到干扰较小的通道,而用户察觉不到跳频的过程。

2.CableModem系统的配置、使用和管理

CableModem和前端设备的配置是分别进行的。CableModem设备有用于配置的Consol接口,可通过VT终端或Win9x的超级终端程序进行设置。

CableModem加电工作后,首先自动搜索前端的下行频率,找到下行频率后,从下行数据中确定上行通道,与前端设备CMTS建立连接,并交换信息,包括上行电平数值、动态主机配置协议(DHCP)和小文件传送协议(TFTP)服务器的IP地址等。 CableModem有在线功能,即使用户不使用,只要不切断电源,则与前端始终保持信息交换,用户可随时上线。CableModem具有记忆功能,断电后再次上电时,使用断电前存储的数据与前端进行信息交换,可快速地完成搜索过程。