什么是電纜(CATV)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

什么是電纜(CATV)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

在有些國家,有線電視行業(yè)已經(jīng)成為通過升級的CATV(有線電視)網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳送的主要服務(wù)提供商。有線電視行業(yè)有許多向訂戶提供獨有服務(wù)的計劃。高分辨率數(shù)字視頻以及提供交互游戲接口、Web電視和其他特征的電視機頂盒已是該計劃的一部分。電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)使這一點成為可能。

這里將描述寬帶服務(wù)是如何通過“電纜網(wǎng)絡(luò)”傳送的,還要討論電纜網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),并試圖定義一種通用電纜網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的幾種競爭標(biāo)準(zhǔn)。

電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是幾種住宅寬帶方案之一。其他方案包括DSL(數(shù)字用戶線)、衛(wèi)星系統(tǒng)(例如Hughes Network System的DirecPC)和“無線寬帶接入技術(shù)”。事實上,MMDS(多信道多點分布服務(wù))由于其多點特性已經(jīng)被稱為“無線的電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)”解決方案。

電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

為提供高速因特網(wǎng)接入服務(wù),一電纜網(wǎng)絡(luò)運營商可憑借其光纖同軸電纜網(wǎng)絡(luò)(HFC)基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。圖1顯示了一個典型的大型電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括中心前端（每個服務(wù)200000到400000用戶家庭），該中心通過城市光纖環(huán)路連接分配中心（每個服務(wù)20000到40000用戶家庭）。在分配中心，信號被調(diào)制到模擬載波，通過光纖線路傳送到光節(jié)點，每節(jié)點服務(wù)500到1000個家庭。從光節(jié)點開始，信號經(jīng)由同軸電纜送到家庭或商務(wù)中心。

電纜網(wǎng)絡(luò)提供商服務(wù)

電纜網(wǎng)絡(luò)運營商可以添加各種與因特網(wǎng)相關(guān)的業(yè)務(wù)以增強其網(wǎng)絡(luò)。例如,超高速緩存保證當(dāng)訪問因特網(wǎng)上速度較慢的鏈路和服務(wù)器時,電纜網(wǎng)絡(luò)用戶可用的高速因特網(wǎng)訪問的好處不會失掉。例如,該系統(tǒng)的許多用戶可能經(jīng)常通過56K調(diào)制解調(diào)器鏈路訪問連接到因特網(wǎng)的服務(wù)器。電纜網(wǎng)絡(luò)運營商可以將這種信息超高速緩存到本地服務(wù)器上以供用戶立即使用。

IP技術(shù)支持允許用戶通過電纜網(wǎng)絡(luò)撥打話音電話。這需要有一個電纜調(diào)制解調(diào)器提供集成的MTA(多媒體終端適配器)支持,也就是具有一個電話插孔和一個計算機插頭座。多媒體終端適配器是用于話音通信的一種客戶端設(shè)備，它包括1個到用戶端設(shè)備CPE(如電話)的用戶側(cè)接口和到網(wǎng)絡(luò)中呼叫控制組件的網(wǎng)絡(luò)側(cè)信令接口。MTA提供編解碼、媒體傳輸和呼叫信令所要求的信令和封裝功能。MTA駐留在用戶側(cè)并通過HFC接入網(wǎng)接到其他網(wǎng)絡(luò)組件。MTA必須支持網(wǎng)絡(luò)呼叫信令(NCS)協(xié)議。MTA有2種形式，1種是外置式，它是1個獨立的用戶端設(shè)備，與電話和Cable Modem均有接口；另1種是嵌入式，將MTA集成到DOCSIS1.1的Cable Modem中。

電纜網(wǎng)絡(luò)的IP技術(shù)支持多電話和同時呼叫,它們被設(shè)置成虛電路。可以隨時創(chuàng)建附加虛電路,惟一的限制是可用帶寬和持/頭戴送受話器數(shù)目。輸入呼叫設(shè)置成另一條虛電路。在電纜網(wǎng)絡(luò)運營商端,IP到PSTN (公共交換電話網(wǎng))的網(wǎng)關(guān)將基于IP的電話呼叫轉(zhuǎn)換并選路進入傳統(tǒng)電話系統(tǒng)。

電纜網(wǎng)絡(luò)運營商正在努力為其客戶提供多種服務(wù),包括可以提供音樂和電影服務(wù)的音頻視頻服務(wù)器。一個大玩家是@Home——一個專做電纜網(wǎng)絡(luò)的因特網(wǎng)服務(wù)提供商,它向全美國的電纜網(wǎng)絡(luò)公司提供信息內(nèi)容。電纜網(wǎng)絡(luò)公司(例如Cox Communi-cations)部署@Home網(wǎng)絡(luò)作為家庭和工作場所交互內(nèi)容的一部分。

公司用戶應(yīng)記住,電纜網(wǎng)絡(luò)主要是針對家庭用戶而非希望建立高速遠程辦公室連接、附加網(wǎng)絡(luò)或其他高級應(yīng)用鏈路的公司。

標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)

設(shè)計電纜標(biāo)準(zhǔn)旨在提供電纜調(diào)制解調(diào)器和前端設(shè)備之間的互換性。用戶應(yīng)能購買現(xiàn)成的電纜調(diào)制解調(diào)器,并保證能通過電纜網(wǎng)絡(luò)與電纜網(wǎng)絡(luò)運營商端安裝的設(shè)備相連接。標(biāo)準(zhǔn)使連接簡單易行并推動新應(yīng)用,從而使用戶和運營商都受益。下面簡述最重要的標(biāo)準(zhǔn):

• DOCSIS(電纜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口規(guī)范) DOCSIS（電纜數(shù)據(jù)系統(tǒng)接口規(guī)范）是一種通過有線電視電纜高速傳送數(shù)據(jù)的技術(shù)。這種技術(shù)最初出現(xiàn)于1995-1996年，是MCNS(Multimedia Cable Network System Partners Ltd.)的工作成果。隨著技術(shù)的發(fā)展與進步，CableLabs陸續(xù)成功地公布了三個技術(shù)規(guī)范：DOCSIS 1.0、DOCSIS 1.1和DOCSIS 2.0。

• DAVIC(數(shù)字視聽理事會) DAVIC曾是一個非營利組織,該組織依據(jù)使國家和應(yīng)用/服務(wù)之間互換性最大化的規(guī)范推動了數(shù)字視聽?wèi)?yīng)用。DAVIC開發(fā)的一個數(shù)字視頻廣播參考模型在歐洲廣為流行并被歐洲有線通信聯(lián)合會(ECCA)優(yōu)選采用。DAVIC面向家庭用戶傳送數(shù)字視頻,而DOCSIS更定位于數(shù)據(jù)傳送。DAVIC完成其工作并與2000年關(guān)閉。

• IEEE 802.14工作小組 IEEE802.14是用于協(xié)調(diào)HFC網(wǎng)絡(luò)的前端和用戶站點間數(shù)據(jù)通信的協(xié)議，具體包括物理層上實現(xiàn)通信的方式和媒體接入控制層(MAC)上通信規(guī)程的協(xié)調(diào)。該小組正在為HFC網(wǎng)絡(luò)定義物理層和MAC(媒體訪問控制)層協(xié)議。該體系結(jié)構(gòu)規(guī)定一個以前端為圓心、以80km為半徑的HFC匯電纜網(wǎng)絡(luò)裝置。該小組的目標(biāo)是開發(fā)一個通過這種網(wǎng)絡(luò)傳送以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的規(guī)范。當(dāng)然,也曾考慮將ATM聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于傳送多媒體業(yè)務(wù)。在該IEEE小組的工作和MCNS的工作之間已經(jīng)存在一些沖突,但MCNS正在實現(xiàn)IEEE物理層工作的一部分。實際上,由于IEEE對其規(guī)范工作不夠迅速,所以MCNS開始了其DOCSIS方面的工作。

• IETF IP over Cable Data Network(電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)IP) (IPCDN)工作組 IPCDN正在定義如何通過電纜網(wǎng)絡(luò)傳送IP。其工作的大部分集中于級別高于IEEE 802.14作小組的DOCSIS和地址上,即集中于物理和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議上。IPCDN正在定義一個規(guī)范以將IPv4和IPv6都映射成HFC訪問網(wǎng)絡(luò)。該小組的興趣在于多信道廣播、廣播、地址映射與解析(對于IPv4 )和鄰居發(fā)現(xiàn)(對于IPv6)。IPCDN也正在做將RSVP用于帶寬管理和保證、將IPSec用于安全和將SNMP用于管理方面的工作。