基于DOCSIS1.1的新一代Cable Modem

摘要：以Broadcom公司生產的Cable Modem專用芯片BCM3345為基礎，開發了一種基于DOCSIS1.1的高性能Cable Modem產品實現方案，同時給出了該方案硬軟件的具體實現方法，并設計搭建了相應的調試平臺。該方案采用CMOS TUNER設計，相比以前同類設計，結構更簡單，成本也大大降低。

    關鍵詞：電纜調制解調器 寬帶接入網 混合光纖同軸電纜網絡 媒體接入控制

現場通信網絡的光纖化、數字化不斷發展與成熟，其主干網基本實現了光纖寬帶化和數字化，容量有了新的突破，已能夠滿足當前多媒體信息傳輸的寬帶、實時、高速的要求。然而，因為技術和成本的原因、為廣大用戶提供接入服務的接入網，大部分卻還處于傳統的銅纜雙絞線接入方式，遠遠不能滿足人們對日益增長的Internet業務的需求。因此，尋找一種可以的寬帶接入網就成為當前網絡研究中的一個熱點問題。混合光纖同軸（HFC）網絡作為目前唯一的寬帶入戶網絡，其真正的寬帶介質和獨特的網絡結構，具有不可替代的優勢。

1 HFC接入網

1.1 HFC網絡介紹

混合光纖同軸網（HFC）的概念最初由貝爾實驗室提出。它的基本特征是在目前有線電視網的基礎上，以模擬傳輸方式綜合接入應用模擬和數字傳輸技術、光纖和同軸電纜技術、網絡技術等多種業務信息。HFC網具有速度快、收費低廉、永久連接、覆蓋范圍廣等優勢，且能同時支持目前的模擬和數字服務，可以平滑過渡到今后的光纖到戶和全數字化服務。它是光纖逐步推向用戶的一種新的發展策略。

HFC網絡主要采用Cable Modem技術來實現數據傳輸。一個Cable Modem系統由局端的中心設備CMTS（Cable Modem Terminal System即Cable Modem終端系統）和用戶端的CM（Cable Modem）兩部分設備組成，構成了一個網絡橋接設備，主要用來實現以太網與HFC網絡在媒體訪問控制（MAC）層的橋接以及IP網絡層的路由功能。其他的一些管理功能（如頻譜管理，軟件下載等）則加載到IP上。

1.2 HFC網絡協議標準

為了約束HFC網中數據傳輸設備的研制，從而保證由不同的廠商所開發的數據傳輸設備的一致性、兼容性、開放性以及通用性，Cable Modem的研制與開發必須遵循一定的國際標準。當前HFC網的國際標準主要包括IEEE802.14、DOCSIS、DAVIC等。其中DOCSIS規范相對來說比較完善，實現起來較為靈活，已經成為HFC領域應用最廣泛的國際標準。目前國際上大部分CM以及前端設備CMTS的研制工作都是基于DOCSIS規范的。本文所討論的Cable Modem的開發工作就是在DOCSIS1.1規范的基礎上所展開的。

DOCSIS標準由MCNS組織制定。對Cable Modem的各種接口、操作方式及網絡

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