用于数据传输的有线电视

在这个时代，有线电视公司正在与电话公司竞争那些希望获得高速数据传输服务的住宅用户。为了实现高速数据传输，人们通常会选择使用有线电视网络。要了解这项技术，需要考虑以下几个要点：

带宽：

正如我们在HFC系统中所研究的那样，该系统同样采用光纤模式进行传输。不过，在这里，同轴电缆仍然被用作从光纤节点到用户住宅的传输介质。同轴电缆的带宽范围为5到750MHz。为了提供互联网接入服务，有线电视公司将这一带宽划分为三个频段：视频频段、下行频段和上行频段。如下图所示：

下游视频带宽：下行视频频道的频率属于高频段，大约在54到550 MHz之间。每个电视频道占用6MHz的带宽，因此，这样的系统能够同时容纳超过80个电视频道。

下游数据频段：其频率范围为550到750 MHz。与下行视频频段类似，它也被划分为6 MHz的频道。下行数据采用64-QAM调制技术进行调制处理。

数据速率：在64-QAM编码方式中，共有6位用于数据传输。其中，有1位用于检测是否发生错误，剩下的5位则用于传输数据。根据标准规定，每波特的数据传输速率应达到1赫兹。因此，我们可以计算出，下行数据的传输速率可以达到30Mbps。不过，通过10 Base-T电缆与计算机连接的电缆调制解调器，其数据传输速率被限制在10Mbps以内。

上游数据带宽：它与下行数据频带完全相反，因为其频率范围较低，大约在5到42 MHz之间。但从分频的角度来看，它仍然属于下行数据频带的一部分，因为它同样将频带划分为6MHz的段。由于频率较低，因此更容易受到噪声和干扰的影响。正因如此，才采用了QPSK方法进行调制处理。

数据速率：由于采用了QPSK调制技术，因此每波特需要2比特的传输量。标准规定，每波特对应的波特率为1赫兹。因此，上行数据的传输速率可以达到12 Mbps。

分享

上行链路和下行链路，这两部分内容都是所有用户共同使用的。

上游共享：上行数据的带宽仅为37 MHz，因此在上行方向上只能使用6个MHz的频道。采用时分复用的方法，将这6个频道分配给各个用户使用。

下游共享：下游频段拥有33个频道，每个频道的带宽均为6MHz。订阅用户数量约为33人。在这里，采用了多播解决方案来共享这些频道，使得各个用户能够共同使用这些频道资源。

CM和CMTS

在利用电缆网络进行数据传输时，需要使用的两种关键设备就是电缆调制解调器和电缆调制解调器传输系统。

CM（电缆调制解调器）：它被安装在用户的家庭或办公室里。其工作原理与ADSL类似。

CMTS（电缆调制解调器传输系统）：它被安装在电信公司的分配中心内。它接收来自互联网的数据，然后将这些数据传递给合并器，再由合并器将它们发送给各个用户。

数据传输方案：DOCSIS

数据传输中最常用的方法是由多媒体电缆网络系统所设计的。电缆数据传输系统接口规范（DOCSIS）它指定了从CMTS到CM传输数据所需的所有协议。

上游通信：以下是DOCSIS所定义的、用于上行通信的协议的非常简化的版本。以下是CM需要遵循的步骤：

1. CM会定期检查由CMTS发送的特定数据包。该数据包要求任何新的CM在特定的上行通道上发布公告。
2. CMTS会发送一个数据包给CM，同时明确指定该数据包的上行和下行方向。
3. 这个被称为“测距”的过程是由CM来启动的。CM负责确定自己与CMTS之间的距离，从而实现CM与CMTS之间的同步。
4. CM向ISP发送一个数据包，以便能够访问互联网地址。
5. 在建立安全参数时，CM和CMTS之间会互相交换数据包。
6. 然后，CM会将其唯一的标识符发送给CMTS。
7. 在分配好的上行通道中，上行通信开始进行。

下游通信：在下行通道中，通信过程要简单得多。只有一位发送者，而CMTS则使用分配的下行通道，将带有接收方CM地址的数据包发送给该接收方CM。

有线电视的优势：

• 有线电视的服务非常稳定。
• 它的价格相当便宜。

有线电视的缺点：

• 由于只有一家供应商提供相关服务，这就形成了垄断局面。
• 当我们的电视电缆连接到互联网时，用户的隐私就会受到威胁。