基于DOCSIS1.1的新一代Cable Modem

摘要：以Broadcom公司生產(chǎn)的Cable Modem專用芯片BCM3345為基礎(chǔ)，開發(fā)了一種基于DOCSIS1.1的高性能Cable Modem產(chǎn)品實現(xiàn)方案，同時給出了該方案硬軟件的具體實現(xiàn)方法，并設(shè)計搭建了相應(yīng)的調(diào)試平臺。該方案采用CMOS TUNER設(shè)計，相比以前同類設(shè)計，結(jié)構(gòu)更簡單，成本也大大降低。

    關(guān)鍵詞：電纜調(diào)制解調(diào)器 寬帶接入網(wǎng) 混合光纖同軸電纜網(wǎng)絡(luò) 媒體接入控制

現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)的光纖化、數(shù)字化不斷發(fā)展與成熟，其主干網(wǎng)基本實現(xiàn)了光纖寬帶化和數(shù)字化，容量有了新的突破，已能夠滿足當(dāng)前多媒體信息傳輸?shù)膶拵�、實時、高速的要求。然而，因為技術(shù)和成本的原因、為廣大用戶提供接入服務(wù)的接入網(wǎng)，大部分卻還處于傳統(tǒng)的銅纜雙絞線接入方式，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對日益增長的Internet業(yè)務(wù)的需求。因此，尋找一種可以的寬帶接入網(wǎng)就成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)研究中的一個熱點問題�；旌瞎饫w同軸（HFC）網(wǎng)絡(luò)作為目前唯一的寬帶入戶網(wǎng)絡(luò)，其真正的寬帶介質(zhì)和獨特的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有不可替代的優(yōu)勢。

1 HFC接入網(wǎng)

1.1 HFC網(wǎng)絡(luò)介紹

混合光纖同軸網(wǎng)（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(wǎng)的基礎(chǔ)上，以模擬傳輸方式綜合接入應(yīng)用模擬和數(shù)字傳輸技術(shù)、光纖和同軸電纜技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種業(yè)務(wù)信息。HFC網(wǎng)具有速度快、收費低廉、永久連接、覆蓋范圍廣等優(yōu)勢，且能同時支持目前的模擬和數(shù)字服務(wù)，可以平滑過渡到今后的光纖到戶和全數(shù)字化服務(wù)。它是光纖逐步推向用戶的一種新的發(fā)展策略。

HFC網(wǎng)絡(luò)主要采用Cable Modem技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。一個Cable Modem系統(tǒng)由局端的中心設(shè)備CMTS（Cable Modem Terminal System即Cable Modem終端系統(tǒng)）和用戶端的CM（Cable Modem）兩部分設(shè)備組成，構(gòu)成了一個網(wǎng)絡(luò)橋接設(shè)備，主要用來實現(xiàn)以太網(wǎng)與HFC網(wǎng)絡(luò)在媒體訪問控制（MAC）層的橋接以及IP網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

為了約束HFC網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的研制，從而保證由不同的廠商所開發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的一致性、兼容性、開放性以及通用性，Cable Modem的研制與開發(fā)必須遵循一定的國際標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前HFC網(wǎng)的國際標(biāo)準(zhǔn)主要包括IEEE802.14、DOCSIS、DAVIC等。其中DOCSIS規(guī)范相對來說比較完善，實現(xiàn)起來較為靈活，已經(jīng)成為HFC領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的國際標(biāo)準(zhǔn)。目前國際上大部分CM以及前端設(shè)備CMTS的研制工作都是基于DOCSIS規(guī)范的。本文所討論的Cable Modem的開發(fā)工作就是在DOCSIS1.1規(guī)范的基礎(chǔ)上所展開的。

DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)由MCNS組織制定。對Cable Modem的各種接口、操作方式及網(wǎng)絡(luò)

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