新应用是否会创造出新技术需求？或者新技术会带来新应用？这个古老问题的答案要视个别情况而定，但在缆线宽频市场上，这两个问题的答案都是肯定的。

美国有线电视实验室（Cable Television Laboratories；CableLabs）于1997年公布Data Over Cable Service Interface Specification（DOCSIS）1.0版，在它之后又有许多规格陆续推出，这些规格现已成为全世界缆线宽频市场的基础。 DOCSIS 1.0不但为有线电视线路的高速资料通讯奠定基础，它还提供两项主要优点：

为了提供这些要素，DOCSIS 1.0定义了缆线数据机的标准实体层和连结层。当有线电视多系统经营者（MSO）发现除了更强大的上网能力之外，宽频缆线还能为使用者提供更多服务时，这些业者就开始要求继续加强DOCSIS 1.0，这使得CableLabs于1999年公布DOCSIS 1.1版。 DOCSIS 1.1是以DOCSIS 1.0为基础，但另外增加网路连线品质（QoS）以及更强大的安全机制，QoS提供所需技术来支援紧接在DOCSIS 1.1后面制定的VoIP规格。

两年后，CableLabs又推出DOCSIS 2.0，这套新标准为缆线宽频网路指定传输容量更大的回传路径（DOCSIS将它称为「上传连线」）。将资讯上传能力提升三倍后，许多能够创造营收的新应用即可付诸实现，过去由于宽频缆线的非对称性质，这类应用在技术上并不可行。

本文章将解释DOCSIS 2.0的主要概念，并分析DOCSIS 2.0的采用与建置会对缆线宽频市场造成那些冲击。

DOCSIS 2.0技术概要

DOCSIS自从1997年出现后，已成为有线电视线路传输资料的全球标准，2001年12月推出的DOCSIS 2.0则定义更强大的上传通道实体层，使得先前标准获得大幅改善。上传通道提供一条资料链路，其方向是从有线电视客户的用户端设备（CPE）到业者头端设备的缆线数据机终端系统（CMTS），DOCSIS 2.0没有改变下传通道的实体层，而是继续在CMTS和CPE之间提供资料链路，其速率最高可达40 Mbps。

根据DOCSIS 2.0定义的上传实体层，单一通道即可提供高达30 Mbps的资料速率，频谱效率比DOCSIS 1.0增加五成，单一载波的产出更大幅提升三倍。 DOCSIS 2.0的加强规格可以提高系统容量，使多系统经营者减少CMTS的上传连接埠数目，进而改善统计性多工效能，让多系统经营者得以降低每个位元的成本。

除了减少每个位元的成本外，DOCSIS 2.0也让多系统经营者提供需要强健可靠的上传路径、但却能创造营收的各种新应用，例如视讯会议、VoIP、对等网路和线上游戏。除了提供容量更大的上传路径，DOCSIS 2.0实体层也更不容易受到通道损害的影响，例如加成性白高斯杂讯（Additive White Gaussian Noise；AWGN）、脉冲杂讯和爆发型杂讯（burst noise）。

DOCSIS 2.0实体层包含两种调变技术：先进分时多工（Advanced Time Division Multiple Access；A-TDMA）和同步分码多工（Synchronous Code Division Multiple Access；S-CDMA），两种技术都已加强DOCSIS 1.0和1.1上传实体层，使其提供更高产出和强健性。 A-TDMA是从采用TDMA调变技术的DOCSIS 1.x实体层演进而来，S-CDMA则采用不同方式，它最多能利用128个正交码（orthogonal code）同时传送128个符码。虽然这两种技术各擅所长，它们的最大产出却完全相同，也都提供工具修复各种不同的通道损害。

市场推动力量何在？

DOCSIS 2.0发展现况

DOCSIS 2.0为多系统经营者带来两项主要优点：

推动DOCSIS 2.0发展的过程中，后面这项优点扮演着更重要的角色，原因如下：DOCSIS 2.0的发展工作是从2001年8月开始，CableLabs和德州仪器（TI）等业界主要的半导体及缆线数据机制造商携手合作，为此标准的加强功能制定详细规格。当DOCSIS 2.0仍处于构想阶段时，最受宽频用户欢迎的应用是上网浏览和大型档案的下载，这两种应用所需的下传产出都远高于上传产出，多系统经营者当时也将大部分资金和工程资源用于网路升级，把它们从单向传输的旧功能升级至符合DOCSIS 1.1标准的双向传输，业者的目标是尽量让他们的网路创造更多价值。由于网路浏览或档案下载等应用几乎不会增加每位使用者的平均营收，多系统经营者为了让他们的网路升级投资获得报酬，就开始扩大网路的传输容量，以便增加网路节点的用户数目。

因此开发新技术以扩大传输容量，并且减少每位用户的网路成本，这些愿望似乎就成为DOCSIS 2.0标准的主要推动力量；幸运的是，此标准还能支援需要庞大频宽的应用，而这项能力也搭上了这班顺风车。

DOCSIS 2.0标准之采用

DOCSIS 2.0的制定或许是源自于扩大网路容量的想法，但这项标准能获得采用，其背后也有许多重要推动力量，它们也很值得深究。从构想DOCSIS 2.0开始，到今天的实际宽频应用，时空环境已有很大转变。

北美地区的情势相当明朗，有线电视业者已经采用DOCSIS 2.0标准，并正积极拟定新的升级策略。在用户端设备部份，多系统经营者要求他们网路建置的所有缆线数据机都必须符合DOCSIS 2.0标准；DOCSIS 2.0缆线数据机不但具备操作互通性，还向前相容于旧型数据机以及CMTS系统，成本差异也很小。在CMTS端，多系统经营者正在加速建置DOCSIS 2.0相容设备，他们首先可能会安装全新系统，然后才将现有的CMTS设备逐步升级。

预计在不久后，世界其它地区也会跟随北美的领先脚步，然而北美以外地区的市场动力各有不同，其中还有许多因素产生影响，例如来自xDSL等技术的强大竞争，这些技术已能为使用者提供很高的资料速率；在这些地区，DOCSIS 2.0日益增加的传输速度为有线电视业者带来强而有力的解答。

就应用及服务层面而言，目前提供的数种应用将继续带领市场，使整个趋势朝向更对称的连线方式发展。视讯会议、线上游戏、对等网路及档案共享应用、个人网际网路伺服器以及企业虚拟专用网路 （VPN），它们都是需要很大上传频宽的应用。虽然在今天的市场上，既有线路的非对称特性尚未对其应用造成严重限制，但这些相当依赖上传功能的宽频应用早已存在，并且正在使用中，它们清楚反应出一个趋势：对称频宽的需求正在增加。

结语──下一步是什么？

多系统经营者已开始将其网路升级，以便支援极高频宽的双向资料传输，此时另一项重要工作是预先设想新世代服务的内容及方式，以便了解他们能否充份发挥新世代网路的真正潜力。

以个人电脑市场的发展动力做为类比，摩尔定律（Moore's Law）预测每隔18个月，特定价位的半导体元件效能就会增加一倍。但这个陡峭的矽晶片曲线会与陡峭的软体曲线共同出现，虽然有时很难分辨何者是推动因素，然而有件事却很明显：这两者无法以符合经济效益的方式单独存在。

将个人电脑产业模型用于有线电视产业即可发现，新出现和既有的应用及服务也可能随着时间逐步演进，以便利用DOCSIS 2.0提供的各种功能。

举例来说，想像有位老奶奶住在美国俄亥俄州，她正使用宽频连线与加州的孙儿进行双向视讯交谈；在此同时，客厅里的另一位孙儿仍能透过同样的宽频线路玩他心爱的互动游戏，击落来自火星的异形。在DOCSIS 2.0支援下，所有宽频用户都能自由使用他们的宽频线路，不会像是今日的宽频网路使用者，必须忍耐时断时续的恶劣品质或是慢如牛步的传输速度。

事实上，游戏主机制造商已开始考虑将DOCSIS 2.0缆线数据机模组加入他们的新世代产品，明日的机上盒及互动电视很可能会包含网路摄影机，并且提供宽频缆线功能，新装置也将支援个人视讯聊天室和宽频电子通勤等应用。随着越来越多使用者需要类似于企业所用的宽频连线，以便连接至他们的工作伺服器，对于DOCSIS 2.0相容终端装置的需求很可能会急遽增加。

上述范例只是设想中的部份新世代服务，还有许多令人振奋的新应用有待发掘，它们将会充份利用DOCSIS 2.0以及未来新规格提供的诸多优点。随着世界各地的用户开始相互连接，进而形成完整一体的数位世界，现有DOCSIS标准将为服务供应商提供未来成长的承诺和更高营收的机会。

（作者任职于德州仪器TI）