321物理层
下行通道的频率范围为88～860MHz，每个通道的带宽为6MHz(NTSC 6 G-MHz，PAL 8MHz)，采用64QAM或256QAM调制方式，对应的数据传输速率为30342Mbit/s或42884Mbit/s。上行通道的频率范围为5～65MHz，每个通道的带宽可为200、400、800、1600、3200kHz，采用QPSK或16QAM调制方式，对应的数据传输速率为320～5120Kbit/s或640～10240Kbit/s。上行通道的带宽可根据所需的数据传输速率设定。在同样的带宽内，QPSK调制的速率比16QAM调制方式低，但其抗干扰性能好，适用于噪声干扰较大的上行通道，而16QAM调制适用于信道质量好且要求高速传输数据的场合。在CMTS设备中，为了减小上行通道的干扰，一个下行通道一般对应多个不同频率的上行通道，CMTS设备根据信道的噪声状况自动跳频到干扰较小的通道，而用户察觉不到该跳频过程。
322媒体通路控制层MAC(Media Access Control Layer)和逻辑链接控制层LLC(Logical Link Control Layer)这两个协议层规定了不同信号和用户怎样共享公共带宽。由于目前还没有统一的行业标准，故不同的Cable Modem厂家采用不同的协议，较常见的协议有：用于以太网的公共CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection，载波复用通路/冲突检测)和先进的ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)协议。这些协议都可以有效地使用上行通道，可以根据需要分配带宽，保证通讯质量。
323有线电视前端
在上行方向，Cable Modem从电脑接收数据包，把它们转换成模拟信号，传送给网络前端设备。该设备用于分离出数据信号，转换为数据包，并传送给Internet服务器。同时该设备还可以剥离出语音(电话)信号，并传送给交换机。
33Cable Modem系统的配置、使用和管理
Cable Modem和前端设备的配置是分别进行的。Cable Modem有用于配置的Consol接口，可通过VT终端或Win9x的超级终端程序进行设置。
Cable Modem加电工作后，首先自动搜索前端的下行频率，找到下行频率后，从下行数据中确定上行通道，与前端设备CMTS建立连接，并交换信息，包括上行电平数值、动态主机配置协议(DHCP)和小文件传送协议(TFTP)服务器的IP地址等。Cable Modem具有在线功能，即使用户不使用，只要不切断电源，就与前端始终保持信息交换，用户可随时上线。 Cable Modem具有记忆功能，在断电后再次上电时，使用断电前存储的数据与前端进行信息交换，可快速地完成搜索过程。
从上述可看出，在实际使用中，Cable Modem一般不需要人工配置和操作。如果进行了设置，例如改变了上行电平数值，则会在信号交换过程中自动设置到CMTS指定的合适数值上。
每一台Cable Modem在使用前，都需在前端登记，在TFTP服务器上形成一个配置文件。一个配置文件对应一台Cable Modem，其中含有设备的硬件地址，用于识别不同的设备。Cable Modem的硬件地址标示在产品的外部，有RF和以太网两个地址。TFTP服务器的配置文件需要地址。有些产品的地址需通过Consol接口联机后才能读出。对于只标示一个地址的产品，该地址为通用地址。
前端CMTS是管理控制Cable Modem的设备，其配置可通过Consol接口或以太网接口完成。通过Consol接口的配置与Cable Modem配置类似，以行命令的方式逐项进行，而通过以太网接口的配置，需使用厂家提供的专用软件。
CMTS的配置内容主要有：下行频率、下行调制方式、下行电平等。下行频率在指定的频率范围内可以任意设定，但为了不干扰其它频道的信号，应参照有线电视的频道划分表选定在规定的频点上。调制方式的选择应考虑信道的传输质量。此外，还必须设置DHCP、TFTP服务器的IP地址，CMTS的IP地址等。
上述设置完成后，如果中间的线路无故障，信号电平的衰减符合要求，则启动DHCP、TFTP服务器，就可以在前端和Cable Modem间建立正常的通信通道。
一般地说，CMTS的下行输出电平为110～121dBμV，接收的输入电平为44～86-dBμV；Cable Modem接收的电平范围为45～75dBμV；上行信号的电平为68～118dBμV(QPSK)或68～115dBμV(16QAM)。上下行信号在经过HFC网络传输衰减后，电平数值应满足这些要求。
CMTS设备中的上行通道接口和下行通道接口是分开的，使用时需经过高低通滤波器混合为一路信号，再送入同轴电缆。在实际使用中，也可用分支分配器完成信号的混合，但对CMTS设备内部的上下行通道的干扰较大。
在CMTS和Cable Modem间的通道建立后，可使用简单网络管理协议(SNMP)进行网络管理。SNMP是一个通用的网络管理程序，对于不同厂家的CMTS和Cable Modem设备，需将厂家提供的管理信息库(MIB)文件装入到SNMP中，才能管理相应的设备。也可使用行命令的方式进行管理，但操作不直观，容易出现错误。
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