1994年以來，隨著Internet的興起以及按需點播（VoD，Video on Demand）服務需求的增加，非對稱型的數(shù)據(jù)傳輸速率成為網(wǎng)絡用戶接入手段的主要特點（即下行速率遠大于上行速率，上下行速率比大約在1∶10以上），因此，需要發(fā)展一種廉價、不對稱的電纜調(diào)制解調(diào)器（CM，Cable Modem）。為此，下列4家標準化組織在CM的標準化方面做了大量的工作。

1、IEEE 802.14工作組的相關工作

IEEE 802.14工作組于1994年5月成立，它是從802.6工作組中分離出來，著手為HFC制定支持雙向通信的多媒體網(wǎng)絡標準。該標準試圖在同一網(wǎng)絡中為大量的用戶提供短時延的對稱和非對稱速率傳輸服務，同時具備支持運行與維護管理的能力。根據(jù)該工作組對HFC數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的功能需求和設計目標的界定，新標準應當與IEEE 802局域網(wǎng)標準兼容，因此，IEEE 802.2的邏輯鏈路控制子層（LLC，Logical Link Control）被作為其數(shù)據(jù)鏈路層（DLL）的標準界面，但考慮到傳送多媒體信息的需要，該標準中也將ATM層納入其數(shù)據(jù)鏈路層之中，允許有兩種數(shù)據(jù)鏈路層服務界面。該標準參照國際標準化組織（ISO）定義的OSI/RM的下兩層結構，為HFC的物理層（PHY）和數(shù)據(jù)鏈路層定義了一個多子層的內(nèi)部結構的參考模型。

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該工作組為電纜網(wǎng)絡定義了一個以電視網(wǎng)絡前端為中心，以80 km為半徑的HFC網(wǎng)絡的結構參考模型，定義了以傳送IEEE 802.2邏輯鏈路控制子層（LLC）幀為基礎的協(xié)議層次模型。由于HFC介質(zhì)網(wǎng)為共享式樹型拓撲結構，特別適合電視節(jié)目那樣的單向廣播工作方式，但作為雙向數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的介質(zhì)網(wǎng)，其物理層和數(shù)據(jù)鏈路層標準的制定卻是一種極大的挑戰(zhàn)。首先，由于HFC網(wǎng)上的多個末端用戶只能與樹根的端頭（Headend）之間進行通信，任何用戶都無法像總線式以太網(wǎng)那樣進行載波偵聽來自律數(shù)據(jù)的發(fā)送，因此不能采用以太網(wǎng)那樣的沖突檢測方法。其次，要能適應包括話音、視像和普通數(shù)據(jù)在內(nèi)的不同特征的信息傳輸（時延、突發(fā)性、恒速性、對稱/非對稱性以及速率大小的不同）的需要，還要兼顧傳統(tǒng)電視廣播的習慣與需要（如信道劃分）。所有這些特殊性都要求新的介質(zhì)訪問控制子層（MAC）既能適應各種可能使用的物理層技術，能夠適應多種性質(zhì)數(shù)據(jù)對服務質(zhì)量（QoS）的需要，又能夠解決多用戶在共享介質(zhì)網(wǎng)上的訪問控制與訪問的安全性。

當時，已向IEEE 802.14建議的MAC協(xié)議有：擴展分布隊列隨機訪問協(xié)議（XDQRAP，eXtended Distributed Queuing Random Access Protocol）和適應性數(shù)字訪問控制協(xié)議（ADAP，Adaptive Digital Access Protocol）。這兩個協(xié)議的特點詳見下表1。

表 1：XDQRAP協(xié)議與ADAP協(xié)議的特點

IEEE 802.14物理層使用的技術必須能適應CATV網(wǎng)絡的HFC樹型拓撲結構，能夠減少樹型共享網(wǎng)絡反向傳輸中存在的“漏斗噪聲”及其他干擾的影響，必須既有利于從端頭至用戶終端的下行方向廣播與組播傳輸模式，又有利于用戶向樹枝節(jié)點和根節(jié)點匯聚的上行信息傳輸模式。802.14必須就調(diào)制方法、編碼、數(shù)據(jù)的交叉混合（Scrambling）傳輸以降低干擾的影響、物理層定時問題、物理信息單元長度與格式、收發(fā)器功率電平等方面的問題做出具體的規(guī)定。其中，很多的努力都放在與上行信道傳輸有關的問題上。為此，物理層被劃分為兩個子層：一是傳輸匯聚子層（TC），主要解決多子信道信息匯聚問題；二是介質(zhì)相關子層（PMD），主要處理子信道信息的調(diào)制傳輸問題。802.14工作組考慮中的候選調(diào)制技術有：下行使用VSB-16、QAM和QPSK；上行使用QPSK和DWMT。

下行信道的傳輸方式允許多個（6/8 MHz）信道同時傳輸。為了適應歐洲標準和北美標準，802.14標準的下行信道必須支持兩類編碼與調(diào)制標準：歐洲采用的ITU標準J.83附錄A/C；北美采用的ITU標準J.83附錄B。上行傳輸由多個并行的小信道組成，每個小信道又由若干個串行的微時槽（Minislot）組成，每個微時槽的時間足以容納傳輸8字節(jié)數(shù)據(jù)和物理層的數(shù)據(jù)單元頭開銷。上行的若干串行微時槽串接后可用于形成更長的數(shù)據(jù)單元，如ATM信元、變長度的視像數(shù)據(jù)流（或流段）。物理層的上行傳輸必須能滿足不同數(shù)據(jù)流在時限內(nèi)所要求微時槽數(shù)和單元頭開銷不同的需要。

遺憾的是，IEEE 802.14工作組正在對其標準進行研究時，卻被解散了，使得電纜調(diào)制解調(diào)器（CM）的正式的802.14標準未被完成，只是曾在1998年發(fā)布了《HFC通道模型建議》等相關文檔。

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2、多媒體電纜網(wǎng)絡系統(tǒng)協(xié)會MCNS的相關工作

但由于IEEE 802.14工作組的標準化工作進展較為緩慢，而市場需求不斷擴大，促使北美一些主要有線電視運營公司于1996年1月成立了多媒體電纜網(wǎng)絡伙伴（MCNS，Multimedia Cable Network System partners），并著手針對北美的電視制式制定了在電纜系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)的接口說明DOCSIS（Data Over Cable Service Interface Specification）。1997年3月，MCNS正式推出DOCSIS 1.0標準的Cable Modem，網(wǎng)絡層采用IP協(xié)議。并于同年12月首次舉行了該版本產(chǎn)品的國際性展示會。1998年3月，國際電信聯(lián)盟ITU接受了DOCSIS，并將它定名為ITU J.112。DOCSIS將電纜網(wǎng)絡中心一側的設備稱為電纜調(diào)制解調(diào)器端接系統(tǒng)CMTS（Cable Modem Termination System），用戶側的設備稱為電纜調(diào)制解調(diào)器（Cable Modem）。

1999年3月，MCNS公布了第二代標準稱為DOCSIS 1.1，新增加了QoS管理、以硬件為基礎的分組的分/合段，以及支持IP電話和其他恒速率服務的能力。在DOCSIS 1.2加入了較為先進的物理層功能以增加上行傳輸能力和可靠性，使用由Broadcom提出的頻敏時分復用技術FA-TDMA（Frequency-agile TDMA）、Terayon提出的同步碼分多址技術S-CDMA（Synchronous Code Division Multiple Addressing）技術。目前已有DOCSIS 4.0版本。

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3、歐洲的數(shù)字視像廣播與數(shù)字音視管理委員會DVB/DAVIC的相關工作

歐洲的數(shù)字視像廣播與數(shù)字音視管理委員會DVB/DAVIC（Digital Video Broadcast Digital Audio and Video Council）是歐洲數(shù)字機頂盒的標準化權威機構。為了保護歐洲相關企業(yè)的利益，在15個廠家的支持下，DVB/DAVIC針對歐洲電視制式（PAL）與北美NTS制式的區(qū)別，著手制定歐洲的電纜網(wǎng)絡標準，與美國的DOCSIS標準抗衡。其相關的電纜調(diào)制解調(diào)器被稱為“DVB/DAVIC EuroModem”。

DAVIC是第一個制訂用于HFC網(wǎng)絡的物理層和介質(zhì)訪問控制子層（MAC）協(xié)議的標準化機構，其第一個標準DAVIC 1.1于1996年9月出臺，是以ATM為基礎標準。該標準的Cable Modem于1997年10月在倫敦推出，它建立在歐洲的PAL電視制式的基礎上，采取IP over ATM的傳送方式，因此能靈活地實現(xiàn)QoS控制；它還兼容數(shù)字電視標準，可實現(xiàn)在PC機的顯示器上顯示數(shù)字電視。DVB/DAVIC標準主要應用于歐洲，并成為大部分機頂盒STB（Set Top Box）的應用標準。

同年12月推出的DAVIC 1.2考慮了訪問Internet的需要，因此增加了以IP為基礎的功能。1997年9月推出的DAVIC 1.3進一步增加了對時延敏感的數(shù)據(jù)傳輸服務的支持，因而上行傳輸中增加了“微時槽”和更多的上行單元數(shù)據(jù)種類，下行信道中增加了帶內(nèi)（In-band）子信道功能。DAVIC 1.5將DVB 2.0作為其電纜調(diào)制解調(diào)器的規(guī)范，是較為完整的版本。

由于該組織的工作主要針對數(shù)字視像服務業(yè)務，因此大量使用以MPEG-2和ATM技術為基礎的數(shù)字視像廣播的DVB（Digital Vedio Broadcast）協(xié)議。歐洲電纜實驗室聯(lián)合體ECL（EuroCableLabs）在歐洲電纜通信協(xié)會ECCA（European Cable Communications Association）的指示下以DVB/DAVIC的EuroModem作為DOCSIS在歐洲的替代品。1999年5月，ECCA/ECL公布了以DVB/DAVIC的EuroModem為基礎的產(chǎn)品說明，表示對相關工作的認可。歐洲電信標準協(xié)會ETSI（European Telecommunications Standards Institute）以ETS 300800文本采納了DVB 2.0標準。為了增加不同產(chǎn)品的互操作性，產(chǎn)品廠家還成立了DVB/DAVIC互操作聯(lián)合會促進相關產(chǎn)品的互操作測試工作。

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4、因特網(wǎng)工程協(xié)會IETF的相關工作

IETF（Internet Engineering Task Force）組織的相關機構稱為“電纜數(shù)據(jù)網(wǎng)上傳送IP工作組”（IPCDN，即IP over Cable Data Network）。其目的是解決有關在電纜網(wǎng)絡上傳送IP的業(yè)務管理問題，而不再另行定義物理層和介質(zhì)訪問控制子層，相關工作將以MCNS和802.14的工作為基礎。具體說來，其技術要點詳見下表4，可見他機泵上都是采用IETF原有的相關技術。

表 4：IETF的CM技術要求

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