在Internet上尋找資料或消費已經是時下年輕人的喜愛與習慣。可是為什麼這些人不願意在家中享受上網的樂趣，卻偏偏要到「網路咖啡店」去花錢呢？原因無它，只因家裏的數據機(Modem)傳輸率太慢了。解決這個問題的方法就是採用當前最新的寬頻網路技術，這包含：Cable Modem、XDSL、DWDM、Gigabit Ethernet等等。本文僅就前面兩者的技術發展說明。

一、 Cable Modem兩大標準各領風騷：

以北美地區為主的DOCSIS標準和以歐洲地區為主的DVB/DAVIC標準目前是Cable Modem的正式規範，而且此兩集團正在美歐以外地區展開激烈的競爭。

(一) DOCSIS：

1997年3月由美國時代華那等公司組成的業者制定了「數據在纜線傳輸的服務介面規格」(Data Over Cable Service Interface Specification；DOCSIS)。1998年ITU接受DOCSIS為纜線數據機的標準，稱為ITU J.112。DOSSIS是利用50-750MHz頻段，上傳載波6MHz，上傳速率是27或36Mbps，下傳載波士200KHz-3.2MHz，下傳速率是320Kbps-10Mbps。由時代華納等公司組成的團體稱為「多媒體纜線網路系統」(Multimedia Cable Network System)的組織在1998年初成立非營利(non-market)的纜線電視實驗室(Cable Television Laboratory)，簡稱Cable Labs，它負責不同廠牌的DOCSIS產品間的互通測試和認證，也負責修訂DOCSIS的標準。Cable Labs為改善網路服務品質及提高資料傳輸量在1999年9月提高DOCSIS 1.1版，放棄使用軟體來處理封包，改以硬體來做這可以確保通話品質，不再發生傳輸延遲的現象。

為了提供高速的網際網路服務，DOCSIS纜線業者已提出「混合光纖同軸纜線」(Hybrid fiber/coax；HFC)計劃。HFC的網路圖可知，它主要包括「區域纜線中心」(Regional Cable Headend)、分散軸等(Distribution Hub)(圖一)。

Cable Modem三個部份。每一區域纜線中心可以服務20萬到40萬戶家庭，每一個分散軸可以服務2萬到4萬戶家庭，而每一個光纖節點則可以服務500到1000戶家庭。在區域纜線中心裏，有IP交換機(Switch)、路由器、網管系統，作業支援系統和VoIP閘道、本地的內容伺服器(Content Server)，它可以對外透過骨幹網路(Backbone Net work)連接遠端內容伺服器。@Home.Road Runner…等都是美國知名的Cable網路商，用戶透過Cable Modem連上「HFC節點」(HFC Plant)、分散軸、區域纜線中心就可以收到遠端內容伺服器(內容供應商)的資訊，這連接的時間只需數秒鐘，Road Runner形容它是「閃電」(lightening-fast)一般的快速擷取，一點也不誇張。在分散軸裏內建有「纜線數據機終端系統」(Cable Modem Termination Systems；CMTS)，它的上載速率是27Mbps，下載速率是2Mbps。目前有許多符合DOCSIS標準的CMTS或分散式Hub製造商。其實分析Cable Modem市場可依據技術的區分，包含區域中心、CMTS和CM(Cable Modem)三個子市場。雖然，大家目前都將焦點放在CM上面，但是CMTS的市場牽動著上游Cable網路業者的動態，所以也非常令人著迷，由於CMTS是區域網線中心到光纖節點(或稱作HCF廠)的「跳板」(Springboard )，所以它又得到一個暱名，叫做「hyperlink」，因為許多分散軸之連接是使用IP over SONET、ATM，甚至最新的DWDM技術，所以CMTS的功能就好像HTTP通訊協定一樣，可以「超連結」任何一個網站。此外，因CMTS會將數位訊號轉變為類比訊號，因此，「終端」(termination)一詞就這樣被稱呼了。請不要認為它和CM一樣可以接到PC或交換器、橋接器、路由器上面。

CM可以和CMTS溝通是因為兩者都遵行DOCSIS標準，一個新加入「HFC廠」的CM，CMTS會根據區域纜線中心的核可參數對CM最初步設定(configuration)，這些動作都是自動執行的，不需要用戶操作。下面簡述DOCSIS CM連上網路的過程：

1. 如果CM首次要簽入(log on)網路或者數據傳輸率改變了，此時CM會對下載頻率檢查(scan)，得出數據頻道(data channel)。如果CM之前曾連上網路，它會立即調回原來或上一次的下載頻道。一旦CM找到了DOCSIS的數據訊號，它會繼續尋找與上載頻道有關的基本參數，這包含頻率、調度、符號傳輸率(Symbol rate)、FEC參數等等。等CM得到上述參數之後，CM對CMTS要求上網，經過數次的通訊協議(interaction)，CM利用DHCP(動態分配位址)和網路旺的TFTP伺服器建立IP連結，然後CM到TFTP伺服器上擷取設定用組態檔案(configuration file)。一旦，CM被設定完畢，它就到CMTS上註冊，之後成為合法的用戶，可以連接遠端內容伺服器。

2. 如果「基線隱私」(Baseline Privacy)功能被啟動，CM最後還必須建立「基線隱私」鏈路(Link)才能真正連上網路。

一旦CM被設定和授權完畢，它就可以乙太網路上任何一台設備一樣使用網路上提供的各種服務。在區域纜線中心有「作業支援系統」(Operation Support System)軟體，可以改變CM使用不同的頻道，改變CM的參數設定，甚至可以禁止CM使用網路。

Cable Labs目前正著手制定DOCSIS 1.2標準，它將先進的實體層(PHY)加到核心規格裏，可提高上載傳輸容量和可靠度。這標準也計劃採用新的調變技術：Broadcom 的「頻率敏捷時分多工擷取」(FA-TDMA)和Terayon的「同步碼分多工擷取」(S-CDMA)，用以取代現行的QAM和QPSK。

(二)DVB/DAVIC：

DVB和DAVIC是兩個計劃，兩個都是為纜線、衛星、地面通訊和無線/LMDS雙向通訊設計的。它們參考相同的技術，但是DVB事由超過220個公司和團體(分屬30多個國家)組成的，而DAVIC是以瑞士為基地，結合25個以上國家的157個公司所組成的非營利機構。它們的目標都是一樣的，就是要提供一個完整的單一系統，能將語音、影像、文字、音訊傳輸到家庭用寬頻裝置，譬如：CM、STB、家庭閘道器、家庭用多媒體平台等等。DVB/DAVIC目前由歐洲委員會ACTS計劃贊助，由於此標準涵蓋的產品類別眾多，頗受人注目。

DVB是全球通用的音訊視訊廣播(broadcast)標準，DAVIC是「數位音訊視訊介面委員會」的簡稱，「DVB/DAVIC相同協會」(consortium)則是這個歐規標準目前的制定者。1999年7月「歐洲纜線協會」(ECCA)」的EuroModem協會終於完成工作制定了DVB EuroModem產品規格，並核可給13家公司開始生產，到2000年時，共生產了25萬到50萬台DVB數據機。此外，ECCA的EuroBox協會在1999年8月也宣佈了EuroBox v4.0 STB標準規格，此種STB內含一個嵌入式EuroModem。

DVB1DAVIC最大的優點就是它的支援服務多，支援廠商(multivendor)多。目前常見的DVB1產品有CM、區域纜線中心的設備(Headendequipment)、雙向寬頻的機上盒或視訊轉換盒(STB)和無線區域網路LMDS設備、家庭閘道器等。DVB1DAVIC可以同時接受音訊和視訊訊號，是因為DAVIC使用了一個2MHZ載波和傳輸率為3Mbps的下載用「外部頻道」(out of band channel)，可以和主數據傳輸頻道或「內部頻道」(in band channel)分開，達到同時傳收音訊和視訊的目的。

利用「外部頻道」一般是用來傳遞信號(signal)之用，所佔頻寬約只有56kbps，這種信號是負責建立通話連絡(link)、回覆通訊狀態及傳收其它固定及必需的資訊之用，DAVIC將它拿來作為下載視訊數據之用算是新的應用。所以用DVB / DAVIC設計的STB可以讓用戶同時看有線電視和下載視訊在PC上看隨選視訊(VOD)節目。

而DOCSIS的STB必須針對同時傳收音訊和視訊的要求，再加入一個調變解調器(QAM)，其成本自然無法和DVB / DAVIC相比。目前市場上，DVB / DAVIC在STB的佔有率是領先的，而在CM市場上，DOCSIS的佔有率仍然很高。在技術比較上，DVB / DAVIC是植基於ATM封包(framing)處理，而DOCSIS是直接採用乙太(Ethernet)封包分割和組合的技巧；在載波頻率上兩者也不同，DVB / DAVIC是用8MHz，docsis是用6MHz。此外，在調變、頻譜效率、擷取方式(模式)、封包類別(封包切割選擇)、安全性等方面也有不同。

如果基於實用性、經濟價值和未來潛力，DVB / DAVIC就和同屬歐規的GSM、GPRS'EDGE一樣令人青睞。

二、XDSL：

DSL泛指利用既有的電話線路傳輸數位資料的技術，目前有ADSL、VDSL、UADSL、HDSL、IDSL、SDSL、RADSL、ADSL G.Lite...等種類。由於這些專業術語或縮寫眾多，常令人不知所云，更遑論如何在其中尋找機會了。目前ADSL與ADSL G.Lite是一般公眾電話網路(PSTN)上最普遍採用的技術，其中ADSL的全球年增率正以10倍的速度在成長中，最令人矚目。

ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)全名為「非對稱數位式用戶迴路」，加裝ADSL數據機之上傳速率在64k到640Kbps間，下傳速率在512K到6Mbps間，因為上傳和下傳速率不同，所以屬於「非對稱」式通訊。這「對稱」一詞是物理學常用的名詞，例如：鏡子因光線反射出現左右位置與實物相反的「鏡物」就是一種「對稱」現象。在DSL家族裡，是存在「對稱式DSL(SDSL)的，它的上傳或下傳速率都在192Kbps到1.5Mbps之間，由於傳輸率不及ADSL，而且這SDSL的效能和出租專線(Leased Line)類似，所以在歐洲和亞洲的電信業者並沒有提供SDSL服務。

G.Lite是一般家庭用的DSL數據機，其上傳速率是384Kbps，下傳速率是1.5Mbps。G.Lite是最簡易的產品和傳統類比數據機一樣，可自行設定參數(selq-comfigured)。HDSL是傳輸率高的DSL，其上下傳速率都約1.5Mbps，它必需使用兩條電話線，而且要距「中心辦公室」(Central Office；CO)或「地區電信局」3.6公里(12000英尺)以內才能裝設，所以，HDSL只適合特定的用途，一般並不常見到。目前，還有一種叫作HDSL II的數據機，它只需一條電話線即可，但是，和HDSL一樣仍然有傳輸距離之限制(距CO 5000英尺以內)。

ISDN目前已漸式微，取代它的就是IDSL。IDSL傳輸率可達144Kbps，而且不像ISDN需要繳交使用費用。ISDN的傳輸率只有128Kbps，它是屬於「對稱式通訊」。

雖然HDSL的傳輸率高(頻寬大)，但是如果承載主體---電話線的頻寬加大、傳輸品質提高，自然而然會讓DSL的傳輸率比HDSL還要高。RADSL(Rate Adaptive DSL)就是循這個道理發明的。

RADSL會根據電話線路品質(QoS)自動調整頻寬，最高可以達到下傳7Mbps，上傳1.5Mbps的傳輸速率。這種自動調拯最適合頻寬的新技術也有應用在藍芽、802.11a、甚至Cable Modem上。

UADSL是最新的DSL成員，它是由G.Lite標準演進而來的新規範。UADSL(Universal Asymmetric Digital Subscriber Line)的全名是「通用型非對稱數位式用戶迴路」，其下傳速率可達1.5Mbps，上傳速率可達384Kbps，是和G.Lite一樣的速率，但是UADSL省去安裝「分離器」(splitter)的成本，而且目前的UADSL成品中都有支援V.90，所以它儼然已成為「網際網路擷取」(Internet Access)市場中的主流。

VDSL是DSL家族中目前傳輸率最高的，其下傳速率在13到52Mbps間，上傳速率在1.5到2Mbps之間(圖二)，不過VDSL用戶必須距離CO約1.4公里(4500英尺)以內，此範圍稱作「傳載服務區域」(Carrier Serving Area；CSA)(圖三)。

VDSL雖然是未來多媒體傳播最佳的通訊載具，但是目前它並沒有一個統一的國際標準，而是由三個機構各自來主導，這三個機構分別是：1.SAN(Full Service Access Network Initiative)2.VDSL聯盟(Alliance)和3.VDSL同盟(Coalition)，因為目前的VDSL仍屬規範定義階段，所以存在著一些技術問題，包括：干擾與上傳多工(multiplexing)通訊協定之制定，主要探討最大傳輸距離是多少時才能保持應有的傳輸速率。

VDSL能傳輸ATM封包，也就是以非對稱方式通迅，但是對乙太網路和對稱通訊的環境，VDSL可能無法勝任電話網路和用戶端設備(Customer Premises Equipment；CPE)的分配(Distribution)和介面之制定。這些問題都因為廠商未專心針對VDSL做更詳細的分析研究，也是因市場對VDSL的需求仍不大所致。可能要等到VDSL標準正式統一之後，上述問題才能完全解決。

這也許要等到「混合光纖同軸」(HFC)網路或「光纖連到家」(Fiber To The Home；FTTH)網路或「光纖連到鄰家」(Fiber To The Neighborhood；FTTN)網路完成之後，家家戶戶都利用電話線傳收多媒體資料之時，才能實現。在這期間，ADSL和IDSL將跟每個家庭相處一段光陰。

三、結語：

國內媒體常將ADSL和CM在有線寬頻市場上的表現做比較，甚至得出ADSL、CM在此市場的比例是7：5。其實這兩者是互補的，由技術上觀察可知CM的頻寬仍優於ADSL許多，不過CM價格較高，這是因CM的技術門檻較高所致。CM成功的關鍵在於HFC的佈建，而DSL成功的關鍵在於FTTN的佈建，CM可以應用在FTTN網路上，DSL也可以應用在HFC中。兩者之間不應有孰優孰劣的話題，之所以會有這種討論肇因於ISP和有線電視(Multi-Service Operator)系統業者(MSO)分別以ADSL和CM鎖定15人以下小企業、個人及家庭用戶上網市場所致。未來固網業者也會加入這場競賽。最後在此澄清一些常被人誤解的問題：

1. 「ADSL不共享頻寬，使用人數多時，傳輸速率會下降，安全性也會成嚴重問題？」不管是ADSL或CM在使用人數增加時，傳輸速率會稍微降低是正常的；CM的頻寬比ADSL大許多，而且CM又具有「基線隱私」的功能，所以，不能說CM有「共享頻寬」問題和「安全性」問題。

2. 「ADSL是雙向連網，而CM仍然是單向？」 所謂「雙向」是只上傳和下傳可同時為之。CM和ADSL一樣同屬非對稱性通訊，而且兩者都能非同步通訊(Asynchronous)和同時接收和傳送資訊，所以不能說CM是單向連網。此外，如前面所言DVB / DAVIC具有一個專門下載影像訊號的外部(OOB)頻道，這是ADSL所沒有的。

「CM未配發用戶固定IP，MSO因此無法做流量控制(flow control)，致使各用戶無法獲得良好頻寬？」這是不懂CM如何簽入網路的人所說的話。此外，在「區域纜線中心」裡的「作業支援系統」可以改變用戶使用的頻道及彈性分配頻寬，所以不能說CM沒有做流量控制。國內MSO可能是未充份瞭解及發揮「作業支援系統」軟體的功能，才會讓用戶們產生這種錯誤的認知。