纜線數據機技術原理

纜線數據機又名線纜數據機，它是近幾年隨著網路應用的擴大而發展起來的，主要用於有線電視網進行資料傳輸，下面就隨小編看看纜線數據機技術原理，以供大家參考。

纜數據機技術原理

纜線系統原本就是設計用來有效率地傳送電視節目至使用者的家中，為了確保消費者利用相同的電視機從纜線獲得的服務能和原本經由空中廣播的電視信號一樣，CATV業者必須在同軸電纜線再造一個射頻（Radio Frequency）頻譜（spectrum）。傳統的同軸電纜系統大約操作在330 MHz或450 MHz，然而混合光纖/同軸電纜（hybrid fiber/coax HFC）系統則可延展至750 MHz或以上理論上，下載視訊節目信號大約從50 MHz開始，大概是空中廣播電視的第二個頻道，而5 MHz到42 MHz的部份通常保留給消費者從家中上傳資料到頭端用。每一個標準的電視頻道佔用6 MHz (NTSC）或8 MHz (PAL）的射頻頻譜。所以一個典型的400 MHz同軸電纜系統可播放60(NTSC）或50 (PAL）個電視節目，而750 MHz下載頻寬的混合光纖/同軸電纜系統則可提供到125(NTSC）或90 (PAL）個電視頻道。

纜線資料機存取網路

利用纜線網路來傳送資料服務，我們會利用典型的電視頻道（50~750MHz的範圍）來傳送下行（Downstream）資料到使用者的家中及利用另一頻道（5~42 MHz頻帶）來傳送上行（Upstream）資料訊號；至於頻道的劃分可由有線廣播電視業者自行規劃。

利用64QAM 技術，可在單一的電視頻道（NTSC 6MHz;PAL 8MHz）提供下行資料的速度到 30 Mbps ，亦可利用 256 QAM 將速度提升40Mbps。從用戶端的上行通道可以利用 QPSK 或 16 QAM 調變技術，提供 320 Kbps 到 10 Mbps 的速度。上行和下的頻寬由連接到纜線網路區段上的使用者共用，通常一個纜線網區段會連接 500 至 5000 個家庭。

除了存取速率的優點外，纜線資料機 (Cable Modem) 提供另一項好處：永遠處於接通狀態。因為纜線資料機 (Cable Modem) 採用非連結性 (connectionless) 的技術，有點類似乙太網路，用戶端的電腦永遠與網路相通，這意謂著使用者不必經由撥號的程式便能上線，也不必擔心忙線。

纜線網際網路服務傳送

為了要進入高速網際網路服務市場，有線廣播電視業者必須建造一個點對點的IP網路在他們服務的社區，且必須提供數萬的使用者端來做資料的存取。與其提供直接的網際網路服務，有線廣播電視業者可著重於提供高速的企業網路（Intranet）服務，理由如下：理想的話，所有有關的網站及資料庫，最好就在頭端附近。這種想法可經由Catching或將熱門網站的內容複製儲存在本地伺服器(local server）來達成。所以，當纜線資料機 (Cable Modem）用戶存取頁，他將會以最高的速度被繞送到在頭端附近的伺服器，而不會進入擁擠的網際網路內.已經有不少的公司提供廣范的網路設備及系統整合服務給有線廣播電視業者，好讓他們能進入高速的網際網路服務的市場.

共用式網路平臺效益

大多數的纜線資料機（Cable Modem）系統採取共用式存取平臺，與辦公室裡的區域網路非常類似。因為纜線資料機 (Cable Modem）用戶端共用可用頻寬，當網路上的使用者增加，則纜線資料機（CableModem) 使用者會看到效益越來越差。通常將的頻寬分配給200個使用者，每一個使用者會得到大約 135Kbps 的速度，乍看之下幾乎與 128Kbps 的 ISDN 相去不遠，其實不然。

因為纜線資料機 (Cable Modem）不像電路交換的電話網路，必須給定一個專屬的連結，使用者在上線期間不會佔據整個固定的頻寬。換言之，他們會互相供享網路資源，實際上只有在收到或傳送資料的時間內才會使用到頻寬。舉例來說，有 200 個使用者上線，原本每個使用者平均分配到 150 Kbps 的演算法將被取代，成為他們在幾微秒的時間內攫取所有可用的頻寬來下載資料--可能每秒好幾百萬位元．

假如由於過高的使用率而造成的擁擠現象開始發生，有線廣播電視業者可以輕易地分配另外的 6 MHz (NTSC）或 8 MHz (PAL）的視訊頻道來作高速資料服務，依序增加頻道的使用。另一選擇可以區段分隔硬體纜線網路來增加頻寬。如此也可減少每個網路區段的家庭數，也增加可利用頻寬的總數給使用者。