什么是電纜(CATV)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡

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)絡進行數(shù)據(jù)傳送的主要服務提供商。有線電視行業(yè)有許多向訂戶提供獨有服務的計劃。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)絡使這一點成為可能。

這里將描述寬帶服務是如何通過“電纜網(wǎng)絡”傳送的,還要討論電纜網(wǎng)絡體系結構,并試圖定義一種通用電纜網(wǎng)絡標準的幾種競爭標準。

電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡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”。事實上,MMDS(多信道多點分布服務)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”解決方案。

電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡結構

為提供高速因特網(wǎng)接入服務,一電纜網(wǎng)絡運營商可憑借其光纖同軸電纜網(wǎng)絡(HFC)基礎設施架構數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。圖1顯示了一個典型的大型電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡結構，包括中心前端（每個服務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20000到40000用戶家庭）。在分配中心，信號被調制到模擬載波，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中心。

電纜網(wǎng)絡提供商服務

電纜網(wǎng)絡運營商可以添加各種與因特網(wǎng)相關的業(yè)務以增強其網(wǎng)絡。例如,超高速緩存保證當訪問因特網(wǎng)上速度較慢的鏈路和服務器時,電纜網(wǎng)絡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調制解調器鏈路訪問連接到因特網(wǎng)的服務器。電纜網(wǎng)絡運營商可以將這種信息超高速緩存到本地服務器上以供用戶立即使用。

IP技術支持允許用戶通過電纜網(wǎng)絡撥打話音電話。這需要有一個電纜調制解調器提供集成的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備，它包括1個到用戶端設備CPE(如電話)的用戶側接口和到網(wǎng)絡中呼叫控制組件的網(wǎng)絡側信令接口。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駐留在用戶側并通過HFC接入網(wǎng)接到其他網(wǎng)絡組件。MTA必須支持網(wǎng)絡呼叫信令(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)絡的IP技術支持多電話和同時呼叫,它們被設置成虛電路。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。輸入呼叫設置成另一條虛電路。在電纜網(wǎng)絡運營商端,IP到PSTN (公共交換電話網(wǎng))的網(wǎng)關將基于IP的電話呼叫轉換并選路進入傳統(tǒng)電話系統(tǒng)。

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

公司用戶應記住,電纜網(wǎng)絡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)絡或其他高級應用鏈路的公司。

標準開發(fā)

設計電纜標準旨在提供電纜調制解調器和前端設備之間的互換性。用戶應能購買現(xiàn)成的電纜調制解調器,并保證能通過電纜網(wǎng)絡與電纜網(wǎng)絡運營商端安裝的設備相連接。標準使連接簡單易行并推動新應用,從而使用戶和運營商都受益。下面簡述最重要的標準:

• DOCSIS(電纜網(wǎng)絡數(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。這種技術最初出現(xiàn)于1995-1996年，是MCNS(Multimedia Cable Network System Partners Ltd.)的工作成果。隨著技術的發(fā)展與進步，CableLabs陸續(xù)成功地公布了三個技術規(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)使國家和應用/服務之間互換性最大化的規(guī)范推動了數(shù)字視聽應用。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年關閉。

• IEEE 802.14工作小組 IEEE802.14是用于協(xié)調HFC網(wǎng)絡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。該小組正在為HFC網(wǎng)絡定義物理層和MAC(媒體訪問控制)層協(xié)議。該體系結構規(guī)定一個以前端為圓心、以80km為半徑的HFC匯電纜網(wǎng)絡裝置。該小組的目標是開發(fā)一個通過這種網(wǎng)絡傳送以太網(wǎng)業(yè)務的規(guī)范。當然,也曾考慮將ATM聯(lián)網(wǎng)技術用于傳送多媒體業(yè)務。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IP) (IPCDN)工作組 IPCDN正在定義如何通過電纜網(wǎng)絡傳送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。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。