搜索历史
热搜词
用于DOCSIS 3.0电缆调制解调器的调谐器技术挑战
ECCN | Cliff Anderson | 2009-04-23 17:11

DOCSIS 3.0规范使电缆调制解调器能够实现空前的下行和上行数据率,其应用已经为期不远了。随着电信服务提供商所提供的光纤到户(FTTH)服务的市场力量日益成长,有线电视运营商正遭受重大的威胁,竞赛正转移到实现DOCSIS 3.0网络级的速度,以便在竞争游戏中并驾齐驱并赢得消费者。

新的DOCSIS 3.0规范使电缆调制解调器能够提供逼近160 Mb/s的下行数据率和120 Mb/s的上行数据率,以便跟光纤的100 Mb/s下行和上行数据率竞争。DOCSIS 2.0数据率被限制为名义上的40 Mb/s下行和30 Mb/s上行数据率。对于电缆调制解调器制造商和有线电视服务提供商来说,上市时间从未像现在这样至关重要。

在这场竞赛中,头号优先考虑的事情之一就是需要一种宽带调制解调器,它能够处理DOCSIS 3.0中所采用的宽中频带宽信号,并提供实现可靠数据率所需要的性能。

幸运的是,目前有一种现成的单芯片硅调谐器,它的性能给人印象深刻,并具备支持DOCSIS 3.0调制解调器所需要的中频带宽。这种可利用的器件来自Microtune公司,电缆市场占据主导地位的硅调谐器供应商,其新型的MicroTuner MT2170宽带调谐器就是为了变革电缆调制解调器行业而准备的。

DOCSIS规范的演变

1999年,CableLabs依据有线电缆数据服务接口规范(DOCSIS)第1.0版本对第一款电缆调制解调器进行了认证。1.1版本以大约40 Mb/s的下行吞吐量和大约10 Mb/s的上行吞吐量,改进了VoIP电话的服务质量(QoS)。2002年,DOCSIS 2.0规范把上行速率提高到了30 Mb/s,并使视频会议成为可能,但是,5年以后,为了满足用户对带宽贪求无厌的需求,人们要求制订新的规范。随着电信提供商对这些订户的争夺,有线电视运营商迫切需要升级他们的网络并提供新的或改进的服务,以满足人们对更快的视频下载/上载、文件共享以及其它带宽加强型应用的需要。

在2006年8月,CableLabs响应DOCSIS 3.0规范所面临的挑战,采用信道绑定技术扩大了电缆调制解调器的吞吐量,把数据率提高到远远超过了160 Mb/s,并使鲁棒的Video-Over-IP成为可能。面对目前正在各自领域开始提供宽带数据和视频服务的电信及其它网络运营商,这种新的技术对有线电视运营商积极地展开竞争是至关重要的。

市场的力量

随着电缆调制解调器在全球范围内的演变,各个提供商依然面临广大的发展机会。虽然在美国的市场穿透率已经相对较高,但是,在其它地区电缆调制解调器市场仍然引人注目地成长,特别是在荷兰、德国和亚洲。在DOCSIS 3.0方面,ABI Research预测DOCSIS 3.0电缆调制解调器终端系统(CMTS)基础设施设备的穿透率到2011年将达到大约60%,与此同时,DOCSIS 3.0 CPE的穿透率(调制解调器、机顶盒等等)将仅仅小于40%。

放眼世界,有线电视运营商正在与电信服务提供商展开前所未有的竞争。例如,在韩国的电缆宽带接入不如DSL服务流行,并且,在那个国家已经部署了Video-Over-DSL系统。DSL在法国和意大利市场也很强。

然而,在所有的可能性当中,光纤到户(FTTH)或光纤到驻地(FTTP)是对有线电视运营商取得成功的最大威胁。例如,日本政府已经发起了FTTP计划,美国公司如Verizon,已经积极着手跟客户逐家逐户地签约。

在DOCSIS 3.0以前,有线电视运营商在峰值数据率高于40Mbps的情况下,根本没有办法跟电信服务提供商竞争。为了取得竞争的成功,有线电视运营商必须快速部署有竞争力的服务以保留客户并吸引新的客户。随着DOCSIS 3.0服务的推出,提供商现在能够通过频率高达1GHz的系统提供Video-Over-IP服务。这样就能够以更宽、更高速的IP管线提供比较快速的上下行数据率以及其它带宽加强型服务。DOCSIS 3.0还能够在机顶盒中已经现成的DOCSIS机顶盒网关上(DSG)添加新的高带宽IP性能,从而使有线电视机顶盒[page]能够提供真正的Video-Over-IP。

实现DOCSIS 3.0面临的技术挑战

传统的DOCSIS 2.0电缆调制解调器在6MHz的射频(RF)信道中接收名义上为40 Mb/s的输入数据,它通过电缆调制解调器,然后,以40 Mb/s的数据率输出(图1)。这些系统通常工作在高达860 MHz的频率并支持133个信道。这些系统所面临的所有技术挑战很久以前就被解决了。

为了使快速部署成为可能,准DOCSIS 3.0电缆调制解调器实现方案采用了4个传统的调谐器(图2)。在这里,输入数据被分支为4个名义为40 Mb/s的数据流,通过6MHz RF信道发送到独立的单信道调谐器,并且数据被重新组合以提供一个160 Mb/s的输出。这种方法使具备DOCSIS 3.0吞吐量的系统的快速上市成为可能,但是,从元器件成本和占位空间方面考虑,它不是最优化的长期解决方案。

图1:传统的电缆调制解调器的方框图

图2:利用传统的DOCSIS 2.0调谐器实现的准DOCSIS 3.0调制解调器

较佳实现方案是采用单一的宽带调谐器,如MicroTuner MT2170,发挥64MHz或以上带宽的中频信道的优势。图3显示了这种方法,其中,160 Mb/s输入数据通过四个绑定的RF信道被发送到一个单一宽带调制解调器调谐器之中,以提供160 Mb/s的输出。MT2170调谐器将工作在最高100MHz中频带宽,从而使运营商能够提供新的带宽加强型服务。




阅读 参与讨论 评论(0)

强化五一假期效应 虹魔方发力大屏运营
 04月28日
强化五一假期效应 虹魔方发力大屏运营
倪健中会长:推动中国发起全球元宇宙大会联合会
 01月04日
倪健中会长:推动中国发起全球元宇宙大会联合会
第五届数智中国科技周·全球元宇宙大会(深圳站)收官战报...
 01月04日
第五届数智中国科技周·全球元宇宙大会(深圳站)收官战报来啦!
学术盛宴!人工智能国际治理学术论坛12月18日下午重磅举办!
 01月02日
学术盛宴!人工智能国际治理学术论坛12月18日下午重磅举办!
深广电王斌:数字科技引领媒体融合
 01月02日
深广电王斌:数字科技引领媒体融合