cable modem工作原理

CATV网利用Cable Modem（简称CM）来向用户提供高速宽带Iternet接入，这种接入
方式给用户提供最高达38Mbps的接入速度，那末CM是如何工作的，是如何与CATV前端建
立联系的，在这里我作一些介绍。
CM系统是基于DOCSIS1.1标准来设计的，系统由前端设备CMTS和用户端设备CM组成。
CMTS是作为前端路由器、交换集线器与CATV网络之间的连接设备，CM通过CMTS与广域网
（Iternet)实现连接。CMTS也是管理和控制CM的设备，它的主要配置有：下行频率、下
行调制方式、下行电平、DHCP和TFTP与TOD服务器等。其中DHCP服务器用作动态分配给每
个CM的IP地址，TFTP服务器作用是记录着每一个CM的配置文件，也即给每个CM分配一个
服务标识（Servite ID)，服务标识在CMTS与CM之间建立一个映射，CMTS将基于该映射给
没个CM分配带宽。CMTS也可给CM分配多个服务标识来支持不同服务类型，每个服务标识
对应于服务类型，TOD称为时间服务器，其作用是给CM提供当前的时间。这三个服务器可
安装在同一台物理服务器上。CMTS能维护一个连接用户数据交换集线器的10Baset双向接
口和一个承载简单网络管理协议（SNMP）信息的10Baset接口，并且CMTS能支持CATV网络
上的不同CM之间的双向通讯。就下行来说，由路由器的数据包在CMTS中被封装成MPEG2-
TS帧的形式经过64QAM调制后，通过HFC网传给各CM。在上行方向上，CMTS将接收到的经
QPSK调制的数据进行解调并转换成以太帧的形式传给路由器。为了减小上行通道的干扰
，一个下行通道一般对应有多个不同频率的上行通道，CMTS根据信道的噪声状况自动跳
频到干扰较小的通道，而用户察觉不到跳频的过程。同时，CMTS负责处理不同的媒体访
问控制(对访问用户的IP地址进行受权认正），这些程序包括下行的时隙信息传输，测距
管理以及给各CM分配时分多址访问的时隙。CMTS根据带宽分配算法可将一个小时隙定义
为预约小时隙或竞争小时隙，CM通过小时隙向CMTS传