一、概述

　　目前人们谈论的“宽带数字家庭”更强调的可能是因特网的宽带接入。实际上，这是一个简单化的概念。宽带家庭其实有更广泛的涵义，它不仅包括因特网接入，还包括通过宽带传送到家庭的一整套捆绑服务，如，本地电话、长话、蜂窝电话、寻呼和娱乐服务，以及在家庭内传送这些服务并确保家庭网免受非法接入的必要技术。面对这一更为丰富的连接环境，线缆和ADSL调制解调器不能再以简单的因特网接入速度判断优劣，而必须以新的标准进行评估。但随之而来的问题是，每种技术能支持多少现有服务？客户如何定购服务？他们如何得到所需的硬件并进行安装？在目前和将来，硬件能在何种程度上支持客户需要的各式各样的捆绑宽带服务？它们能与多功能宽带数字家庭进行天衣无缝的集成吗？

　　虽然ADSL与电话服务使用的是同一用户环路，但不是所有的用户环路都能可靠地传送ADSL信号。在速度和距离两者之间必须有所取舍，这样的话，客户的电话线要符合ADSL服务要求。但即使线路符合要求，也并不代表着万事大吉，还可能不断出现其它问题，导致使用成本提高。硅解决方案只注重功率和密度改善，因此解决不了实施ADSL服务所面临的这些基本问题。

　　线缆的问题比较简单，它只存在某一特定区域是否可获得服务的问题。虽然线缆服务在欧洲非常普及，但大多数基础设施还不是双向的。欧洲多服务运营商的合并极大推动了服务的开展，但不同标准之间的混战依然存在。除了这些因素外，调制解调器的性能，不同服务方式以及各种协议的使用意味着，至少是目前，硬件与软件还是不可分割地纠缠在一起。

　　有鉴于此，在必要的价格竞争出现前，必须要消除他们之间的相互影响。一旦各种服务具有了技术一致性，就可象购买V.90拨号调制解调器一样方便地购买宽带调制解调器。当然，标准现在还在发展中，安装服务还很昂贵，仍需技工来安装和调试调制解调器，这就可能导致延迟服务实施达数周之久。理想的情况是在消费者电脑内安装内置调制解调器。首个此类线缆调制解调器产品日前已通过CableLab认证。它采用科胜讯的单芯片线缆调制解调器，配有PCI接口。这种配置使电脑OEM厂商可将线缆调制解调器通过电脑内部PCI总线直接加在电脑上。

二、更灵活的可编程MAC解决方案

　　随着线缆调制解调器标准、市场需求和技术的不断发展，目前需要解决的最紧迫问题之一是宽带媒体接入控制(MAC)层的设计。与全硬件MAC方案相比，可编程MAC结构提供了更灵活的解决方案，可帮助制造商支持多种全球宽带标准，同时也可经济有效地采用新标准和新设备，改善系统性能。

　　目前，宽带标准处于不断变化中。美国目前的线缆行业标准——数据有线服务接口规格(Docsis)1.0版本将在未来6～12个月被新的DOCSIS 1.1版本取代。目前在欧洲，有线行业没有建立切实可行的标准。然而，数字视频广播(DVB)和EuroDocsis都是已被市场认可的标准。

　　可编程MAC由一个处理器、存储器、和在系统中处理并移动数据的各种硬件协同处理器构成。科胜讯的InfoSurge可编程单芯片线缆调制解调器率先采用了软件MAC结构，为了使硬件能够在移动数据的同时，对数据做大量运算，软件MAC结构进行了分区。MAC软件具有控制功能，能够管理数据流并执行将来可能发生的任何功能。尽管嵌入处理器的性能得到了改进，很多公司还是为优化线缆调制解调器数据流和避免浪费处理器带宽，对MAC处理器进行了专门设计。

　　软件MAC结构有很多用途，可用来增加专用性能，使产品改头换面和升级，也可用于支持新标准或突出市场个性。举例来说，通过定制可编程MAC层，供应商可在符合Docsis-Davic-DVB标准的情况下实施自己的独特技术。对希望支持成帧传输、而不是MPEG的服务供应商来说情况也是一样，MAC结构可支持高级数据链接控制(HDLC)或异步传输模式(ATM)。这样的话，设计人员只需简单地改变MAC，就可支持新特性或标准，而不用重新设计芯片，然后再等新产品问世。新的MAC可在现场使用现有的头端进行开发和测试，这对希望满足新标准或开发中标准的厂商而言可加快产品面市。装有几个软件MAC的单一IC可用来支持多个全球市场，减少不必要的硬件负担。相比之下，全硬件MAC只能支持特定市场标准，或迫使厂商使用大量不必要的硬件，这些额外的成本都要摊在客户头上。可编程MAC结构可支持全新的产品配置。随着标准的统一，以及话音、数据和新媒体并入同一系统，线缆调制解调器技术可能会集成到机顶盒和其它因特网设备中。

　　软件MAC结构还可用于VoIP或主机线缆调制解调器。例如，PCI、USB和VoIP应用都要求线缆调制解调器支持先进的2层和3层桥接/路由，以便连接其它目的端口和设备。游戏和网络浏览器等应用也可以在充当网络计算机的线缆调制解调器上运行，但需要由应用而定的4-7层过滤。视频、话语音及其它对服务质量有要求的传输信息形式要求线缆调制解调器必须能以线速率接收、决定优先级和转发信息。可编程宽带MAC的灵活性和高速度，使它可在不增加嵌入式处理器负担和不影响系统性能的前提下，支持新的性能要求和应用。

　　最后，可编程MAC结构的单一平台可帮助设计人员服务全球市场。越来越多的线缆调制解调器供应商必须要能同时支持不断修订的美国Docsis标准、DVB和Davic标准，以及由欧洲有线通信协会制定的欧版调制解调器标准。

三、未来发展

　　ADSL技术始终未能象线缆调制解调器一样有相对统一的标准和认证程序，但这种情况正迅速发生变化，包括新罕布什尔大学互操作性实验室在内的各种机构正努力改变这种情况。前不久，业界推出了OpenDSL，这是为零售级客户前端设备实现互操作性而开发的开放性即插即用结构以及使客户前端设备可用于任何DSL网络的自动配置。

　　除了业界标准和规范不同外，线缆和ADSL调制解调器在家庭网络环境中的具体实施也有差异。用户迫切希望家庭多个PC或设备及网络分享更多宽带或“管道”，调制解调器因此成为跨家庭不同网络、路由和桥接视频、数据和音频内容的“网关”，包括电话线网络(HomePNA)、电线网络(Home Plug)、和无线网(蓝牙技术或802.11短程无线连接)。有了调制解调器的这种功能，家庭就可采用多种新通信设备和享受各种新服务，如电话、互动游戏、视频点播或家庭视频服务器和电子商务终端。

　　到目前为止，第一代和第二代家庭网络产品的开发集中于围绕ADSL的宽带多功能解决方案。例如，最新的ADSL四合一解决方案跨四个不同物理媒体进行水平集成，可在单个PCI槽中实现ADSL和其它连接功能，从而节省插槽供其它PC设备使用。科胜讯的AccessRunner芯片就集成了一个ADSL接收器，可支持每秒8 Mbit全速率ADSL或每秒1.5 Mbit G.lite DSL标准、V.90和V.92拨号调制解调器技术和HomePNA 1.0 (1 Mbit/秒)或HomePNA 2.0 (10Mbits/秒)等规范。此外，它还支持以太网，有助于构建高速局域网。

　　但是这些早期解决方案现正面临严峻挑战。目前唯一成熟的家庭网络技术是已面市20多年的以太网。其它技术都只不过有几年的历史，还在定义和完善中，其国际标准也尚未定型。例如，HomePNA规范在两年之内已更替了两代，但HomePlug标准还没有出台。

　　谈到宽带接入部件，下一代解决方案不能只依靠某一技术。线缆、ADSL和其它技术都同等重要，这些技术的标准都在开发中，目前都是区域性的。随着网络和宽带不断发展，设计人员开始采用更为模块化的家庭网络战略，即以成本优化的高性能家庭网络处理器解决方案为核心。该解决方案可在多PC用户间分享宽带因特网接入，同时为家庭多种电子设备进行简单连接提供平台。

　　举例来说，科胜讯最近推出的CX82100家庭网络处理器就采用了一个ARM 940T处理器和业界标准的媒体独立接口，为OEM厂商将其集成到任何带MAC的产品中提供了最大的灵活性。使用这种方法，设计人员可创建包括HomePNA、宽带接入(DSL、线缆调制解调器、固定无线等)和以太网在内的解决方案。如果必要的话，设计人员也可在业界标准发生变化的情况下非常容易地替换HomePNA模块，而无需改变其它方面的设计。

　　模块化方法的另一个好处是设计人员可直接在处理器里实现防火墙功能。宽带“永远在线”的优点也是弊端，因为用户要一直承担未经授权接入系统的风险。模块化处理器家庭网络解决方案则实现了非常经济实用的个人防火墙概念，它设在PC外，可进行更可靠的保护。