有线电视宽带IP多媒体接入系统

2019-11-03 10:31:05

字体：大中小

来源：转载

供稿：网友

美国赛特有线电视和通讯技术公司一、概述　　我国有线电视事业的发展最重要的增值业务是把CATV网作为互联媒质，在HFC网实现数据、话音、电视会议等多功能的开发应用。美国赛特__ 太阳公司在中国推出的S-CDMA同步码分多址调制技术较之第一代如QPSK(四相相移键控)、TDMA(时分多址)及FDMA(频分多址)多重入网技术实现了重大技术突破，对电缆上行频谱中的各类噪声都有很强的抵抗能力，对静态噪声和动态噪声都能自动补偿，是一种抗干扰性强、灵活、频带利用率高、可升级的宽带接入解决方案，支持Internet所有通信协议和技术。1．基本结构　　TeraComm系统以赛特-太阳和Cisco Systems两家公司的产品为基础，支持Internet所有通信协议和技术(TCP/ip，PIM/DVRMP，同播路由选择，CIDR等)。　　在基本配置方案中，Tera Comm系统在6MHz频道上支持对称的14.3Mbps 数据传输，下行数据速率将很快升至36/27Mbps。系统主要由两部分组成：位于用户端的客户设备和位于CATV前端的控制与管理设备。客户设备为高速数据调制解调器 TeraPRo , 通用的TeraPro通过标准的以太网与用户的PC机相连,并通过"F"头与有线电视连接,该产品也可连接多台PC或小型局域网.安装方便,可自动登陆.前端控制设备为TeraLink 1000主控制器和TeraLink网关，TeraLink 1000主控制器兼任物理链路控制器和复用器两职。它对在电缆网络中的Terapro电缆调制解调器提供控制,管理和数据传输.并动态带宽管理,高速数据流的控制,并保证服务质量(QoS). 连接TeraLink网关提供的100BaseT接口,可直接与专网或路由器,交换机连接.当然,也可利用内置的ATM OC-3接口直接与Cisco7500系列路由器或ATM交换机相连。TeraLink网关为端用户宽带接入远端IP骨干网(如Internet)和Modem间快速访问提供基础.它包括一个ATM OC-3接口,可连接一个或多个主控器Tera Link1000或ATM交换机;一个10/100BaseT以太网自适应接口,与前端骨干网或任何IP路由器(含Cisco通用宽带路由器)相连;一个独立的10BaseT接口,用于网络管理.与Tera-Link1000主控器配合使用,可保证各种等级服务的质量(QoS)。它还具有代理地址解析协议(ARP),允许Terapro调制解调器间相互通讯.为增加网络的安全性,利用DHCP绑定来更新ARP路由表,允许TeraComm管理系统安装的简便化,并同时消除下行广播的要求.利用电缆链接管理接口(CLMI)协议,可使Terapro工作时建立虚链路,为每台Terapro从TeraLink1000主控器中重新得到通信预约信息。单元管理系统TeraView对网络配置，电缆调制解调器业务质量以及差错等实现集中控制。2．核心技术－S-CDMA　　在HFC网络上发送上行信号遇到的主要技术问题是漏斗噪声的干扰，噪声侵入信道严重影响了信号传输质量。噪声源主要有短波发射机，无线电发射机，电动机，家用电器，对讲机以及汽车发动系统等。噪声主要从用户端进入上行通道。此外，各用户噪声干扰在前端是积累的，故称为漏斗效应。所以，到达前端的有用信号中往往伴随着大量从用户端侵入并累加的各种噪声。为了提供具有很强抗噪声能力的对称的14.3Mbps原始数据，赛特-太阳开发了独家专利技术：在电缆调制解调器中采用同步码分多址（S-CDMA）。S-CDMA是TeraComm的核心技术，在分布广泛的电缆调制解调器和前端控制器之间实现可靠性极高的双向通信，对现今电缆网中可能出现的各种干扰有很强的抵抗能力，其先进性在过去20年中已得到了充分证实。除了数据业务外，TeraComm系统还支持电话及视频等业务。二、TeraComm系统技术优势1、抗干扰能力强　　TeraComm系统不回避噪声源，在噪声干扰趋于严重时，能自动调整频道带宽，以保证高质量信号传输。现场使用证明，S-CDMA技术对上行通道中的噪声有极好的抵抗能力，对静态噪声和动态噪声都能自动补偿，网络在信噪比（SNR）为-13dB时也能保证可靠的不中断数据服务。2、灵活性　　TeraComm的端到端基于信元的网络体系结构支持高速率业务，既支持基于帧的网络，又支持基于信元的网络以及基于二者的网络，具有丰富的业务质量(QoS)控制方案，支持未来的ATM至家庭业务。系统目前支持对称的14.3Mbps原始数据和8.2Mbps用户数据，不久将下行速率将升至36/27Mbps。 3、可升级性　　当用户数目增加，已有业务和新业务的需求带宽增加，系统升级很容易。对于住宅用户，每个TeraLink能支持1000个调制解调器，根据用户数目和性能要求可增加TeraLink。能解决网络在提供ISP业务时遇到的所有关键问题。其可升级的路由解析协议有助于避免不必要的拥塞，克服内在的协议局限，避开由Internet的范围和地形结构引起的诸多问题。通过减小网络带宽和处理开销。同时，可以降低系统成本，减轻服务器负担以保存资源，减轻系统配置任务，易于构成一个灵活的可升级的体系结构，能跟得上电缆网络日益增长的需求。 4、可靠性　　TeraComm系统还有一个独到的特点：速率自适应。在RF信道的数据承载能力和传输数据的误码性能间折衷，系统在噪声干扰极强的条件下也能保证低损耗数据传输，增强了系统可靠性。其可靠的自适应路由选择机制能找出性能最佳的通道。 5、频带利用率高　　1.5--20MHz频段常被称为频谱“杯底”，噪声干扰很严重，以至于绝大多数调制解调器生产商都不使用该频段，导致上行频谱的30%--50%闲置，没有创造任何收入。而S-CDMA的调制解调器技术允许网络使用整个上行频谱，这样一来，网络可以通过现有系统支持更多的用户，推迟了网络升级，改动以及分区的需求。　　调制方案采用16QAM，具有最高的频带效率。随着在ATM虚拟通道和虚拟电路中实现码率整形，前端路由器与赛特-太阳系统网关相连接，以对上、下行带宽进行最佳控制。然后，通过用户网络映射至IP地址，以及在电缆网核心实现加权事件排队，在IP路由选择体系结构中保证有很高的频带利用率。 6、保密安全性赛特-太阳TeraComm系统采用了大量措施来防止系统被窃听，S－CDMA的扩频技术和动态分配带宽结构本身就具有良好的保密功能，同时也保证了网络其它方面的安全性。三、赛特-太阳主要产品介绍1、TeraPro电缆调制解调器（见上图）　　●支持基于ATM的同播。　　●可与住宅用户和商业用户相连。　　●自动配置，成批安装快捷。　　●有很宽的接收和发送动态范围，用户端安装简单。　　●适用于所有电缆网络,如纯同轴电缆树形网和HFC网。　　●抗噪声干扰能力强,在信噪比为-13dB时仍能正常工作。　　●能灵活工作于下行频段88--750MHz和上行频段5--42MHz中的任一个6MHz频道内。增大了整个上行通道容量。　　●高速,双向,在两个6MHz频道中实现14Mbps全双工传输(上行和下行),适合宽带应用。　　●单个TeraPro可支持多个PC，对工作组来说很经济。　　●每个电缆调制解调器完全独立地实现上行和下行业务质量（QoS)控制。　　●基于SNMP管理的MIB可供SNMP管理单元查询，以收集状态信息和性能信息。　　●自动在后台从前端管理系统中进行软件下载，降低了升级成本。　　●通过标准10BaseT接口与一个或多个PC，LAN及路由器相连。 2、TeraLink 1000主控制器（见上图）　　●在一对6MHz频道上最多可支持2000个电缆调制解调器。　　●高速,双向,在两个6MHz频道中实现14Mbps全双工传输(上下行各一),适合于宽带应用。　　●抗噪声干扰能力强,在信噪比为-13dB时仍能正常工作。　　●能灵活工作于下行频段88__750MHz和上行频段5__42MHz中的任一个6MHz频道内,增大了整个上行通道容量。　　●基于IP路由选择的网络体系结构，实现了媒质接入控制（MAC）层，升级能力强。　　●完全独立地实现上行和下行业务质量（QoS)控制。　　●基于SNMP，作为TeraPro 电缆调制解调器代理服务器，标准管理方法。　　●没有距离限制，可以在主前端也可在远程分配Hub处。　　●通过ATM SONET OC-3C/SDH STM-1网络接口与ATM交换机或TeraLink Gateway网关相接，确保了系统可级性以及与高速骨干网之间的通信。 3、TeraLink Gateway网关（见上图）　　●用在TeraLink 1000和IP骨干路由器之间，支持集中和本地体系结构。完全基于信元的业务质量(QoS)控制机制，最多可支持3个TeraLink 1000主控制器。　　●实现对IP骨干网的宽带接入。　　●提供10/100BaseT以太网接口与骨干IP路由器相接。　　●1-3 ATM 155Mbps SONET OC-3C/SDH STM-1多模光纤接口。　　●每6MHz频道最多支持2000个调制解调器　　●时延小(<1ms,末尾比特入至第一比特出)，无拥塞。　　●高性能IP前向速率。　　●上行，下行方向上都有多层QoS业务。　　●SNMP代理器可由Tera View或SNMP管理器管理。　　●DHCP/ARP绑定和DHCP前向　　●支持无级域间路由选择(CIDR)。　　●基于ATM 的IP 同播 4、TeraView单元管理器　　●基于SNMP，Castle Rock计算网络管理软件。　　●对中，小型系统很适用。　　●基于Windows95/NT。　　●图形用户界面（GUI），易于使用。　　●支持：1)网络发现；2)配置管理：电缆调制解调器配置；3)频谱管理：RF频道配置；4)性能和差错监控；5)多层QoS业务；6)对软件下载进行控制和监测；7)内置MIB浏览器。　　结论　　当今IP一统天下，公共网络正从语音迅速转向数据，电信网正向包交换转移，IP电话与桌面视频系统以其廉价的优势向电信网提出了严峻的挑战。在这种情形下，有线电视网以其便于迅速向IP网接入而独具优势，如果迟疑不决，将丧失宝贵时机，也为国家的网络建设造成极大的重复建设和浪费。　　S-CDMA是赛特-太阳独有的复接接入方案和直接序列扩频调制技术，它能在多路数据流中达到一个14Mbps的总数据速率。每个数据流被不同的扩频码编成格码并交错送至6MHz带宽中。扩频使数据流对脉冲噪声、窄带干扰、宽带高斯噪声、差错及非线性具有很强的抵抗能力。以SDMA技术为核心的Tera Comm系统，其信元结构能实现提供多层业务，动态带宽管理设计可依据实际条件而对每个调制解调器实现带宽分配。采用TeraComm系统，不仅网络清理费用低，而且避免了极其耗时的网络改造，从而能在竞争激烈的环境中快速提供优质数据服务，是在CATV网上实现宽带数据接入的一种很有竞争力的解决方案　　目前，现已陆续开通北京、天津、珠海、徐州、新疆、河南、抚顺等地区。

上一篇：有线电视调制解调器是如何工作的？

下一篇：数字数据广播系统在有线电视网络的应用