Cable Modem
Cable Modem 簡介
Spectrum
架構
單向 Cable Modem
雙向 Cable Modem
其他
Cable Modem vs. ADSL
| Cable Modem 簡介 |
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Cable Modem負責將網路上傳輸的資料轉換成使用者能在電腦上閱讀的資料。 其下行（downstream）速率通常可達30Mbps，而上行（upstream）速率通常可 達10Mbps 。有線電視訊號進入家中後，經由一分配器（Splitter），一端仍接 上電視，另一端則連上Cable modem，經過一乙太網路卡（Ethernet Card）， 連接至個人電腦，即可供用戶上網，完全不影響有線電視之正常收視。一般用 戶使用網際網路大都是利用數據機（Modem）撥接連上ISP，數據機又分成類比 式和數位式ISDN二種，其最快速度只能達到128kbps（ISDN兩個B通道同時使 用）。同軸線路的頻寬為一般Modem的100∼1000倍，Cable Modem纜線數據機 乃利用CATV線路作為連上Internet的媒介，它能讓每一位使用者擁有128Kbps 以上的傳輸速度。提到有線電視的寬頻網路就不可不知何謂頻寬。 頻寬的單位是 MHz(百萬赫茲，也就是每秒震盪百萬次)，一種在傳輸時的最大負載量，一條纜 線不可能作無限大的傳輸，它一定有它的上限存在，而這個上限取決於頻寬。 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，然而現在 的混合光纖/同軸電纜(hybrid fiber/coax HFC)系統則可延展至750 MHz或以 上。利用纜線網路來傳送資料服務，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。纜線數據機頭端(HeadEnd)系統經由這些頻道和使用者家裡的纜線數據機 (Cable Modem)連結通訊進而成為一個虛擬的區域網路(Virtual local area network)。大部份的纜線數據機(Cable Modem)是經由標準的10 Base-T 和個 人電腦相連接。
纜線數據機(Cable Modem)存取網路操作在Open System Interconnect(OSI) 參考模型的第一層(硬體層)及第二層(媒體存取控制層/邏輯連結層)。所以, 第三層(網路層)協定(如IP流量),可以在纜線數據機(Cable Modem)平臺上 傳送到使用者。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 27 Mbps ，亦可利用 256 QAM 將速度提昇到 40 Mbps。 頻寬由連接到纜線網路區段上的使用者共享，通常一個纜線網區段會連接 500 至 3000 個家庭。
| Spectrum |
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Sun Feb 6 00:46:24 CST 2011
| 架構 |
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有線電視寬頻網路是採用「光纖同軸混合網路」架構(Hybird Fiber Coaxial,
HFC)，具有750MHZ的高頻寬，即包含了光纖及同軸電纜線的網路。這種網路是
以光纖為骨幹，每條光纖採用環狀結構連接，以確保一條網路斷線時，另外一
條網路仍能傳遞資料。光投落點為光轉電訊號的地方，大約每1000戶設立一個
光投落點，光投落點以下，則採用750 MHz同軸纜線連到用戶的家裡。顧名思
義，其網路中包含了光纖及同軸電纜所組成。光纖由有線電視頭端機房出發，
提供高速連接至接近住戶的區域，通常稱為光纖節點 ( Fiber node ) 。再以
同軸電纜（即常見的第四台電纜線），連接至用戶家中。另外藉由網路之提昇， HFC
網路亦可提供雙向的寬頻傳輸。
(1) 對用戶而言，是利用分配器將有線電視的線路一分為二，一條接至電視機，
| (2) 電視機會將網路上的Internet信號與電視節目信號分離，電視節目信號傳
| (3) 送至電視機，而將Internet信號丟棄， 另一條接至Cable Modem ， Cable
| (4) Modem會將網路上的Internet信號與電視節目信號分離， 將Internet信
| (5) 號送至個人電腦上，而將電視訊號丟棄。
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Cable Modem隨製造商之不同，其下行（downstream）速率通常可達30Mbps， 而上行（upstream）速率通常可達10Mbps 。有線電視訊號進入家中後，經由 一分配器（Splitter），一端仍接上電視， 另一端則連上Cablemodem，經過一 乙太網路卡（EthernetCard），連接至個人電腦，即可供用戶上網，且完全不影 響有線電視之正常收視。
| 單向 Cable Modem |
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有幾種狀況並不適用雙向系統，而必須改用「單向式」。例如： 當地屬舊有線
路設計不具雙向傳送能力，或雖有雙向線路設計，但「反向」傳輸 (指由用戶
端回傳訊號至有線電視台，或稱作「上行」) 品質不良，不適於上傳資料。 有
法令規定不能利用有線電視線路做雙向資料傳送服務時。既然先前解釋過，電
腦上網做資料查詢時一定有「上傳」及「下傳」的動作，如果有線電視網路僅
能做到「下傳」資料，那要如何解決「上傳」控制訊號呢？搭配傳統數據機及
電話線路用撥接方式連線到提供服務的有線電視台，由這條線路專門負責上傳
使用者的控制訊號，而「下傳」的資料仍然由有線電視線路送至使用者電腦。
通常，單向式Cable Modem是做成內接式介面卡，安裝時必需拆開電腦外殼，
所以在實際安裝時會比「外接式」的麻煩，但製造成本較「外接式（雙向）」低。
不論是提供雙向或單向的Cable Modem纜線數據機上網服務，在有線電視台內
都必須擺上一套「Cable Modem頭端(Head End)設備」，用來控制、管理用戶端
的Cable Modem，並負責處理電腦資料訊號與有線電視RF訊號的轉換工作，可
以說是整個系統的中樞。當然，還有一些電腦設備做為客戶資料管理、收費管
理、使用記錄等功用；有線電視台也必需具有與外界網路（例如：網際網路
Internet）連線的功能，才可以讓用戶連上全世界的網路資源。目前已有業者
推出單向Cable Modem上網的服務，單向Cable Modem上網的原理是透過電話
線將控制指令上傳，再將所要的資料透過有線電視網路下載回來。欲透過單向
Cable Modem上網，用戶除了必須準備一台電腦以及一部Cable Modem外，還需
購買一部電話數據機，必要時甚至還得申請一條電話線。在傳輸速度方面，下
載資料透過有線電視纜線，速度約與雙向Cable Modem下載速度相當；但是上
傳速度則受到電話數據機的影響，最多只有56Kbps。
| 雙向 Cable Modem |
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當我們使用電腦上網時，電腦會發出「上傳」的控制訊號，例如打入一串網路
位置，請網路上的主機幫您找到所要的資料；當資料找到後，便由網路主機將
資料「下傳」至我們的電腦上。以傳統數據機撥接上網時，「上傳」控制訊號及
「下傳」資料訊號的動作，都經由同一條電話線路完成，數據機本身也具有「接
收」與「發送」的能力，因此我們可說傳統數據機是「雙向」的系統。「雙向」
的Cable Modem與傳統數據機同樣具有「收、發」功能，「上傳」「下傳」均透
過有線電視線路。不過，除了Cable Modem外，想要達到「雙向」傳輸，所經
由的有線電視線路也必須要能做雙向的傳送才可以；我們知道，在早期的有線
電視線路鋪設，目的只是為了將有線電視台的節目訊號傳送至客戶家中，客戶
端並不需傳回任何訊號，因此線路上的一些零件（例如放大器）只能做到單向
訊號的傳達。近幾年，由於業者發現，有線電視線路可發揮之處很多(例如「纜
線數據機」及「纜線電話」等)，因此正逐漸的設法將舊有的單向線路升級成雙
向的設計；線路升級有困難的地區便只好選用「單向」的Cable Modem系統了。
雙向Cable Modem是電腦利用有線電視網路進行資料通訊的一種週邊設備。其
工作的原理是用調變與解調變的方式，傳輸電腦上的資料，或是擷取網路上的
資料，以達到雙向溝通的目的。雙向 Cable Modem 系統的特性就是永久連線，
只要 Cable Modem 有開機，用戶就是永久連接在網際網路上。
| 其他 |
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雙向Cable Modem可以串接多部電腦同時上網；而一部單向Cable Modem僅能 用於一部電腦上，無法讓多部電腦同時上網。另外由於一般上網的使用者的使 用習性，是上網捉取資料或網頁，所以頻寬的需求以下載居多，根據這樣的特 性再加上有線電視網路本身的設計，所以上下傳的頻寬有所差異。再者因為 Cable Modem的訊號是使用不同於電視使用的頻道，所以不會影響電視的收訊 品質。Cable Modem所佔用的電腦資源是因為網路卡會佔去一個 ISA 或PCI介 面及一個 IRQ 中斷位置。用戶頭端使用標準 WinSock 及 PPP 模式。系統頭端 使用標準 TCP/IP
| Cable Modem vs. ADSL |
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⊕ 有線電線Cable Modem與ADSL寬頻網路比較表
| 比較項目 | Cable Modem 有線電視上網 | ADSL非對稱式 數位迴路系統
網路頻寬
| 下載可達36Mbps/秒 | 上傳可達768Kbps∼10Mbps/秒 下載可達1.6Mbps∼6Mbps/秒 | 上傳可達64Kbps∼640Kbps/秒
距離限制
| 光纖網路無法到達之偏遠區
| 只能適用在電信局方圓6公里之內區域
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商品化程度
| 產品已商品化
| 設備造價昂貴
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應用項目
| Analog TV
| Digital VOD Telephony H-speed Data Video-phone Digital VOD | Telephony H-speed Data
支援服務單位
| 區域性有線電視台提供服務 | （可提供最快速、最直接的維護支援） 僅由中華電信投入發展 | （以全國性規劃時程發展建設） |
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