客户端cablemodem的设计与实现

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1、2．5Mbps。这种电缆调制解调器输入按照以太网协议连接用户，输出为ATM信号，在前端可用ATM交换机进行交换，解决了对来自多个光结点的数据进行交换的问题。上行噪声是影响电缆调制解调器性能的主要因素。为此不少公司在探索除QPSK(BPSK)以外的新的有高抗干扰能力的调制方法。Temyon公司采用S-CDMA同步码分多址法取得很好效果．这种电缆调制解调器能工作在一个由8个光结点连接3万户居民的小区中，估计今后第二代电缆调制解调器会采用新的上行调制方法增以强抗干扰能力。我国的情况与美国不尽相同，我国有线电视网正在建设发展过程中，年增用户达1000万户，新建网大部

2、分为HFC网，广电总局要求新建HFC网每个光结点用户在2000户以下，有利于数据传输和宽带接入。但另一方面，我国不少网络建设不规范，施工质量达不到指标，有同轴电缆和接头质量问题，也有施工质量问题，结果就导致屏蔽不良，上行噪声大，工作不可靠。1996年在我国进行过一些电缆调制解调器的试验，也连接过互联网，但大多是在小范围可控环境中做的，上行噪声小，不能真正说明问题。中科院声学所DSP中心、科健集团与大连有线电视台合作在大连理工大学有2000个端口的HFC网上建立了一个有几十户的HFC城域网试验网，使用双向对称电缆调制解调器，传送速率为4Mbps．这个网在正常运

3、行中。目前，我国正在建更大规模的HFC宽带接入试验网。863计划通信主题也设立了全功能服务网课题。中国数据广播中心与中国科学院科健集团合资成立的广通联数据广播网络有限责任公司主营推广电缆调制解调器互联网高速接入业务。人们一直在说，2l世纪是将是信息化的社会。作为信息重要载体和传播途径的网络(局域网、广域网和网间网)必将在社会的信息化和信息化的社会中发挥不可替代的作用。不管最终有线电视网成为信息高速路的主干，还是支流，抑或技术发展过程中的一段过渡，它都必将为网路的提速做出重要的贡献。§1．4题目来源及论文工作安排论文题目为“客户端CableModem的设计与实

4、现”，本科研课题采用技企合作的形式，系统方案与最新的国际标准MCNSDOCSIS接轨，整个系统应用高性能的专用芯片、设备构建。课题研究目标首先是在CATV网上实现双向数据传输，并最终实现商速Interact接入和提供各种交互式多媒体业务应用。论文的主要研究内容为：基于HFC网络所实现的宽带传输系统用户端CableModem的设计开发与具体实现。在一年的论文工作过程中，经过系统方案的提出和论证、主要芯片和关键设备的选型、硬件电路的设计和系统软硬件编程及调试第一章绪论等一系列工作，我们最终成功地实现了基于HFC网络上的双向数据传输．为有线电视网在宽带接入竞争中的

5、成功做出了重要贡献。论文的工作安排如下：第二章回顾了传统有线电视网向现代HFC网络的演进过程，并通过对二者网络结构和网络特点的对比，论述了在HFC网络上进行综合业务传输的可行性和重要性，并在最后简要介绍了国际上关于在HFC网络实现综合业务传输系统的相关标准。第三章就MCNSDOCSIS协议详细描述了CableModern的整体组成，阐明了其基本工作原理。第四章提出并论证了实现CableModem的系统方案，详述了其相关技术，并对方案中所牵涉到的具体问题作了详细地介绍和分析。第五章详细阐述了在物理层架构上为实现该系统所要做的，C初始化编程和为协调各芯片工作的V

6、HDL编程的工作。第六章为结束语，主要包括对论文工作的总结以及为促进有线电视网在宽带接入方面的发展而提出的一些新的见解和方案。第二章HFC双向数据传输系统§2．1传统的有线电视网通过上一章的概述，我们已经了解到CableModem是近几年来随着网络应用的扩大而发展起来的，主要用于有线电视网(CATV)进行数字数据传输。但是在简单的传统的有线电视网上进行宽带数据的传输显然不可能。CATV网最初仅被用于承担一些简单的工作—传输单向模拟电视信号。60和70年代的技术可以很容易的用于提供CATV广播业务。它的主要特征是其网络独立建构，服务于独立的群体，所以其经济模型

7、或多或少地限定于一个简单的、某种程度上构成分支和树形的拓扑结构。图2．1展示了一个传统的有线电视网。卜————一配线网———————叫图2．1传统有线电视网的拓扑结构它包括下列功能单元：(1)电缆电视前端(设备)电缆电视的前端(设备)主要负责接收来自各种信息源的电视频道：广播电视、卫星、本地节目、本地信号插入等等。使用频分复用技术对这些6／SMHz电视模拟频道进行调制，并将之放人电缆频谱。根据特定的经济模型，该中心控制前端(设备)可以通过简单的配线方案为数以千计的用户提供服务。为了完成对这些用户的地理覆盖，源于前端的电缆又被分为数根。如果电缆是从物理上分开的

8、，信号功率的一部分就放分出，并下送到分支。然而，每个