宽带业务常见问答

深入浅出CABLE MODEM
2011-07-06

在我们深入讨论CABLE MODEM之前,有必先和大家聊一聊宽带网络的概念。从贝尔博士发明电话到1992年WWW因特网的流行,再到今天的宽带网风云渐起,网络的概念已经越来越多地出现在我们面前。

所谓宽带,目前对笔者而言,超于传统56KMODEM传输速率的都可以归入宽带的范围。众所周知,电话的工作原理是将声音信号转换成电信号,借助电话线来传送,然后在接收端将电信号再还原成原来的声音信号。在电脑发明之后,聪明的科学家于是想到了所谓DAC数字模拟转换器这种设备,如果把它加在电话机之前,先将数字信号转成模拟信号,然后再利用电话线来传送,最后再将模拟信号转成数字信号不就可以完成数据传送了吗,于是MODEM也就应运而生。

从这个意义上分析,无论是目前广泛应用的普通拨号连接的MODEM还是CABLE MODEM ,都不例外。只不过传统的MODEM使用的是双绞线,而CABLE MODEM使用的则是同轴电缆。话又说回来,尽管可以利用电话线来传送信号,但电话线能承载的数据量比较小,那么为什么不用承载量比较大的线路来进行这种数据的传输呢?通过电力系统网络显然不太可能,因为那是用来传送能量极大的电流,因此不易进行转换。

那么接下来最可能实现这种传输的就应该算是有线电视网的线路了。因此,在1993年初,美国的几个大型的调制解调器制造商开始研发CABLE MODEM,并且在1995年正是推出各种机型,而美国的有线电视业者当然也不会闲着,纷纷将机房内的设备升级成HFE网络,而CABLE MODEM的用户也越来越多,俨然成为宽带接入因特网的主流连线设备之一。

CABLE MODEM的几个概念

要了解CABLE MODEM 的原理,首先要对CABLE MODEM 的一些有所了解。刚才笔者讲到了,所谓MODEM其实说穿了就是将数字信号及模拟信号进行转换以适合传输的装置。不管是传统的MODEM ,还是CABLE MODEM ,原理都差不多。只不过CABLE MODEM 使用的是一种称为QAM(Quadrature Amplitude Modulation)的传输方式。而这种QAM传输方式则是针对模拟式RF的网络所发明的最有效的数字数据传输方式。一般来讲,我们利用有线电视网传送数据时,系统会将数字数据放在模拟的载体上,是以典型的NTCS 频道的大小来传送,其带宽大约为6MHZ。而QAM则使用了混合了振幅(波高)及相位的载体,让最小的空间中能放入更多的数据。当振幅及相位在混合使用之后,就可以表现出不同的0与1值,这就是电脑能识别的数字信号。CABLE MODEM 使用的数据传送方式有16-QAM、64-QAM和256-QAM等。QAM前面的数字代表在转换群组(所谓转换群组,就是相位及振幅的特殊组合)中的点数。也就是值或等级。如果CABLE MODEM 在下传数据时的速度是64-QAM,最大速度为30Mbit/s,则256-QAM就是40Mbit/s/。但由于般的CABLE MODEM 在传输送时,都必须留下一些带宽用于返回错误信息(Forward Error Correction,FEC),因此剩下的带宽大约为27Mbit/s 及36Mbit/s。由此观之,使用256-QAM的CABLE MODEM 在以6MH瓃的带宽来传送数据时,其速率大约64-QAM的CABLE MODEM 高33%左右。

综上可知,我们在使用CABLE MODEM 传输数据时,利用的是现有的有线缆线中的某一个频道,目前使用较多的是同轴电缆,可将整个电缆划分为三个宽带。分别用于CABLE MODEM 数字信号上传、数字信号下传及电视节目模拟号下传。一般同轴电缆的带宽为5~750MHz,数字信号上传为5~42MHz,模拟信号下传为50~550MHz,数字信号下传则是550~750MHz。这样一来,数字数据和模拟数据就不会互相冲突,当然可以同时传送了。这也就是为什么在上网的同时还可以收看电视节目的原因。

就像电视节目是以频道来区分一样,CABLE MODEMCABLE 的数据传送也是用一个个频道区分的。前面提到的27Mbit/s 或是36Mbit/s位,都是指一个频道所能达到的最高速率,如果嫌速度不够快,大同再增加新的频道,此时速度就会立即上升一倍。这也是CABLE MODEM 的最大优点之一。