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4 设计要来 由于商务应用能提高生产效率,所以在选择Cable Modem时是有特定含义的。表1列出对商务应用的几项要求。
4.1 可靠性 商务应用的性质要求网络绝对可靠。为了保证顺利进入本地市场并与本地电话经营者争夺市场份额,有线电视经营者必须提供非常可靠的接入服务,这是本地交换通信公司近几年实施的一个成功的战略决策。 有线接入业务最薄弱的部位是上行通道,因为这段频谱容易出现噪声。上行通道噪声影响物理层传输的质量,自然也影响到数据业务的质量。本公司最近对一家大型有线电视经营公司的实地考查证明,上行通道噪声在12小时内有多达10dB至20dB的偏差。这么大的噪声浮动要求电缆调制解调器有一个坚固的上行通道。基于同步码分多址(S-CD-MA)的线缆Modem,以其较高的噪声门限和杰出的抗白高斯噪声、窄带干扰和脉冲噪声的能力,大大增强了有线接入业务的可靠性。 接入业务的可靠性不仅基于较高的噪声门限,而且基于防止噪声波动的复原力。当噪声电平大于门限时,Cable Modem系统具备速率自适应功能。它对噪声干扰的反应只是暂时降低数据速率,而不是完全中止接入业务。图3示出基于同步码分多址的Cable Modem系统的速率自适应能力。在高噪声环境中,它能减少频道容量,确保业务可靠性和不中止接入业务。
4.2 安全性 专用和虚拟专用网上的商务应用有个人隐私和竞争性含义,因此要求接入信道必须安全可靠,在Modem、前端和有线网上设三道保护。在Modem,授权用户在入网前必须得到认证。此外,在Modem中加一道防火墙,来加强配置了Modem的分公司、家庭或经销商办公室的安全。在前端,对每个接入的Modem加以认证,以确保接入和业务的合法性。此外,还可以给网上的链路和网络层通信内容加密,进一步提高安全性。目前可以采用虚拟专用网之类的链路和网络层加密技术。利用调制技术也可以保护物理层安全,即利用扩展频谱技术来保护数据的完整和安全。
4.3 带宽对称性 大部分商务应用对上行和下行带宽的需求是同等的。例如,在专用网上交换数据常常包括在二个公司之间,或公司与分公司、用户家庭设备或员工家庭办公室之间双向交换的同类信息。另外,做生意也需要上因特网看网页内容或主持自己公司的网站。 具有有限上行带宽的Cable Modem系统对网上的商务应用有严格的限制。这类系统不能有效地支持对称的商务应用,如群件和电视会议,同时也限制了适合其它应用的下行带宽。这种对称应用要求有一个能支持真正的双向交互通信的Cable Modem接入系统。 4.4 服务质量 有线接入系统除了要求可靠性、安全性和带宽对称外,还必须支持需要不同服务质量等级的商务应用。可从以下三个方面保证服务质量:带宽、延迟时间和延迟偏差。延迟时间指的是从源点向目的址传送信息的时延,延迟时间偏差指的是时延的偏差。在传送实时业务时必须要减少延迟时间偏差,因为只有保持信息分量间的相对定时才能保证数据的完整性。比如,视频流应用要求两个视频帧之间相对定时固定不变,以便传送高质量的视频。交互应用也因为要双向交换信息而要求缩短延迟时间。比如,在打电话时,往返信道的延迟时间超过25毫秒(ms)就会产生回波。不同的应用对带宽的要求也有很大差别。有些应用需要固定码率(CBR),而有些应用需要可变码率(VBR)或不确定码率(UBR)。 图4示出不同商务应用对带宽和延迟时间的要求。如图所示,为了传送高质量的商务应用,有线接入系统必须提供8kb/s~15Mb/s的带宽范围,延迟时间必须少于25ms。 除考虑服务质量外,提供不同服务质量等级的灵活性也很重要。本地电话公司提供的一些接入设备各有自己特殊的服务质量特性。例如,T—l或分T—l专用线支持不同带宽量级的固定码率。为了提供具有竞争力的产品,有线电视经营者应灵活设置特定的服务质量参数,以便与本地电话业务经营者提供的业务抗衡。 最后,为了保证有线经营者有稳固的收益,还必须具备准备支持多业务等级带宽的能力。这种能力使经营者能提供多种业务,以便更好地满足各种商务应用的需求,从而为业务定个好价码。这种带宽准备能力可增加经营者的利润,从而获得更好的经济效益。 为了让线缆Modem提供服务质量控制,必须采用灵活而有效的MAC(媒体接入控制)层设计。只要具有动态分配扩展频谱码的能力,基于S-CDMA的线缆Modem就能提供灵活而有效的MAC层。通过把一组码传给用户,S-CDMA线缆Modem可为用户提供延迟时间短和固定的比特码率业务。或者分配一组共享的码给多用户,提供不确定比特码率业务。固定码率、不确定码率和其它业务等级在S-CDMA调制解调器系统的同一信道中可同时共存。 设计商务有线接入网最重要的要求是:可靠性、安全性、对称带宽容量和提供各种服务质量等级的能力。在建有线系统之初就考虑这些网络要求,有线经营者可保证他们在进入本地专用访问市场时具有竞争实力。 |