什么是电缆(CATV)数据网络

什么是电缆(CATV)数据网络

在有些国家,有线电视行业已经成为通过升级的CATV(有线电视)网络进行数据传送的主要服务提供商。有线电视行业有许多向订户提供独有服务的计划。高分辨率数字视频以及提供交互游戏接口、Web电视和其他特征的电视机顶盒已是该计划的一部分。电缆数据网络使这一点成为可能。

这里将描述宽带服务是如何通过“电缆网络”传送的,还要讨论电缆网络体系结构,并试图定义一种通用电缆网络标准的几种竞争标准。

电缆数据网络是几种住宅宽带方案之一。其他方案包括DSL(数字用户线)、卫星系统(例如Hughes Network System的DirecPC)和“无线宽带接入技术”。事实上,MMDS(多信道多点分布服务)由于其多点特性已经被称为“无线的电缆数据网络”解决方案。

电缆数据网络结构

为提供高速因特网接入服务,一电缆网络运营商可凭借其光纤同轴电缆网络(HFC)基础设施架构数据网络。图1显示了一个典型的大型电缆数据网络结构，包括中心前端（每个服务200000到400000用户家庭），该中心通过城市光纤环路连接分配中心（每个服务20000到40000用户家庭）。在分配中心，信号被调制到模拟载波，通过光纤线路传送到光节点，每节点服务500到1000个家庭。从光节点开始，信号经由同轴电缆送到家庭或商务中心。

电缆网络提供商服务

电缆网络运营商可以添加各种与因特网相关的业务以增强其网络。例如,超高速缓存保证当访问因特网上速度较慢的链路和服务器时,电缆网络用户可用的高速因特网访问的好处不会失掉。例如,该系统的许多用户可能经常通过56K调制解调器链路访问连接到因特网的服务器。电缆网络运营商可以将这种信息超高速缓存到本地服务器上以供用户立即使用。

IP技术支持允许用户通过电缆网络拨打话音电话。这需要有一个电缆调制解调器提供集成的MTA(多媒体终端适配器)支持,也就是具有一个电话插孔和一个计算机插头座。多媒体终端适配器是用于话音通信的一种客户端设备，它包括1个到用户端设备CPE(如电话)的用户侧接口和到网络中呼叫控制组件的网络侧信令接口。MTA提供编解码、媒体传输和呼叫信令所要求的信令和封装功能。MTA驻留在用户侧并通过HFC接入网接到其他网络组件。MTA必须支持网络呼叫信令(NCS)协议。MTA有2种形式，1种是外置式，它是1个独立的用户端设备，与电话和Cable Modem均有接口；另1种是嵌入式，将MTA集成到DOCSIS1.1的Cable Modem中。

电缆网络的IP技术支持多电话和同时呼叫,它们被设置成虚电路。可以随时创建附加虚电路,惟一的限制是可用带宽和持/头戴送受话器数目。输入呼叫设置成另一条虚电路。在电缆网络运营商端,IP到PSTN (公共交换电话网)的网关将基于IP的电话呼叫转换并选路进入传统电话系统。

电缆网络运营商正在努力为其客户提供多种服务,包括可以提供音乐和电影服务的音频视频服务器。一个大玩家是@Home——一个专做电缆网络的因特网服务提供商,它向全美国的电缆网络公司提供信息内容。电缆网络公司(例如Cox Communi-cations)部署@Home网络作为家庭和工作场所交互内容的一部分。

公司用户应记住,电缆网络主要是针对家庭用户而非希望建立高速远程办公室连接、附加网络或其他高级应用链路的公司。

标准开发

设计电缆标准旨在提供电缆调制解调器和前端设备之间的互换性。用户应能购买现成的电缆调制解调器,并保证能通过电缆网络与电缆网络运营商端安装的设备相连接。标准使连接简单易行并推动新应用,从而使用户和运营商都受益。下面简述最重要的标准:

• DOCSIS(电缆网络数据接口规范) DOCSIS（电缆数据系统接口规范）是一种通过有线电视电缆高速传送数据的技术。这种技术最初出现于1995-1996年，是MCNS(Multimedia Cable Network System Partners Ltd.)的工作成果。随着技术的发展与进步，CableLabs陆续成功地公布了三个技术规范：DOCSIS 1.0、DOCSIS 1.1和DOCSIS 2.0。

• DAVIC(数字视听理事会) DAVIC曾是一个非营利组织,该组织依据使国家和应用/服务之间互换性最大化的规范推动了数字视听应用。DAVIC开发的一个数字视频广播参考模型在欧洲广为流行并被欧洲有线通信联合会(ECCA)优选采用。DAVIC面向家庭用户传送数字视频,而DOCSIS更定位于数据传送。DAVIC完成其工作并与2000年关闭。

• IEEE 802.14工作小组 IEEE802.14是用于协调HFC网络的前端和用户站点间数据通信的协议，具体包括物理层上实现通信的方式和媒体接入控制层(MAC)上通信规程的协调。该小组正在为HFC网络定义物理层和MAC(媒体访问控制)层协议。该体系结构规定一个以前端为圆心、以80km为半径的HFC汇电缆网络装置。该小组的目标是开发一个通过这种网络传送以太网业务的规范。当然,也曾考虑将ATM联网技术用于传送多媒体业务。在该IEEE小组的工作和MCNS的工作之间已经存在一些冲突,但MCNS正在实现IEEE物理层工作的一部分。实际上,由于IEEE对其规范工作不够迅速,所以MCNS开始了其DOCSIS方面的工作。

• IETF IP over Cable Data Network(电缆数据网络IP) (IPCDN)工作组 IPCDN正在定义如何通过电缆网络传送IP。其工作的大部分集中于级别高于IEEE 802.14作小组的DOCSIS和地址上,即集中于物理和数据链路层协议上。IPCDN正在定义一个规范以将IPv4和IPv6都映射成HFC访问网络。该小组的兴趣在于多信道广播、广播、地址映射与解析(对于IPv4 )和邻居发现(对于IPv6)。IPCDN也正在做将RSVP用于带宽管理和保证、将IPSec用于安全和将SNMP用于管理方面的工作。