一、一个频道能装多少

先看单个 6 或 8 MHz 的频道里能塞多少比特：

第三列是「一个符号带几个比特」：64QAM 每符号 6 比特，256QAM 每符号 8 比特。 所以同样 8 MHz，256QAM 比 64QAM 多出三成。 代价在抗噪能力上：星座点越密，点与点之间的距离越小，一点噪声就能造成误判。 所以「一下雨就掉速的老式机顶盒」多半是被自动降到了 64QAM—— 这是自适应调制在起作用，不是坏了。 这个「用密度换速率」的取舍贯穿整个通信领域： WiFi 的 MCS 表、ADSL 的星座、5G 的调制阶数，全是同一个旋钮。

二、频道绑定才是关键

DOCSIS 3.0 最重要的动作不是换调制，是「把多个频道绑成一个通道」：

最后一行 32 个频道绑出 1600 Mbps 下行：这就是「千兆宽带」在有线电视网上怎么实现的。 不是把每个频道做快，是「把几十个频道当成一条用」——效果等于「把几条慢车道并成一条高速」。 第三列的上行从 27 起步，涨得比下行慢得多： 因为同轴电缆的低频段要留给老式电视和电话，上行只能挤在很窄的一段里。 所以「有线宽带上传慢」不是运营商小气，是这条线的频谱结构决定的。 这一点和 3.7.3 的 ADSL 完全一样：都是「历史包袱压在低频端」。

三、为什么它是「共享」的

同轴电缆在物理上是「一根总线」：一个小区几百户挂在同一棵树形分支上，用的是同一段频谱。 所以它的结构和 3.2.2 讲的共享介质以太网很像——只是它用频分代替了时分。 这意味着两件事：一是「高峰期会掉速」，因为一个频道绑定组是几十户共用的； 二是「必须做加密」，因为你发的数据在物理上广播给了邻居。 所以 DOCSIS 标准里规定了加密和「按用户授权」： 调制解调器注册时拿到密钥，没授权的设备收得到信号也解不开。 这一层在以太网交换网络里几乎不需要考虑（点对点，别人收不到）。 DOCSIS 3.1 又往前走了一步：用 OFDM 把整个频段当成一块来调度，不再死守 6／8 MHz 的格子， 下行能到 10 Gbps。 这条路和 4G／5G 用 OFDMA 是同一个方向——让「频道的边界」变得可配置。

四、动手 Demo：有线电视网怎么变成了宽带网

先算单频道容量，再算频道绑定后的总速率。 注意下行和上行的比例：绑到 32 个频道，上行还不到下行的一半。

for mhz, qam in ((6, 64), (6, 256), (8, 64), (8, 256)):
    bits = 6 if qam == 64 else 8
    print('%d MHz / %3dQAM -> %d bit/符号  %5.1f Mbps'
          % (mhz, qam, bits, mhz * bits))

for ch in (1, 4, 8, 16, 32):
    print('%2d 个频道 -> 下行 %4d Mbps，上行 %3d Mbps'
          % (ch, ch * 50, ch * 27))

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
有线电视网怎么变成了宽带网
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**DOCSIS 是「在电视同轴电缆上跑 IP」的标准。**
**同轴电缆的带宽很宽（几百 MHz），但它是一根「共享的总线」**，所以上下行必须不对称，
而且必须分频道。

  频道配置            每符号比特     理论 Mbps
  ---------------------------------------------
  6 MHz ／ 64QAM      6              36.0
  6 MHz ／ 256QAM     8              48.0
  8 MHz ／ 64QAM      6              48.0
  8 MHz ／ 256QAM     8              64.0

**第二列是「一个符号带几个比特」**：**64QAM 是 6 比特、256QAM 是 8 比特**，
**所以同样是 8 MHz，256QAM 比 64QAM 多三成。**
**代价是抗噪能力**：QAM 越密，对信号质量要求越高。
**所以一下雨就掉速的老式机顶盒，多半是被降到了 64QAM。**
**DOCSIS 3.0 的关键动作是「频道绑定」**：
  下行绑定频道数     下行 Mbps（8 MHz 256QAM）     上行 Mbps（6.4 MHz 64QAM）
  ----------------------------------------------------------------------------
  1                  50                            27
  4                  200                           108
  8                  400                           216
  16                 800                           432
  32                 1600                          864

**最后一行 32 个频道绑出 1600 Mbps 下行**：
**这就是「千兆宽带」在有线电视网上怎么实现的**——**不是一根线变快了，是「同时用 32 个频道」。**
**上行只有 27 Mbps 一档，是被频段挤出来的**：
**同轴电缆的低频段要留给老式电视和电话，上行只能挤在很窄的一段里。**
**所以「有线宽带上传慢」不是运营商小气，是这条线的频谱结构决定的。**

8 MHz 乘 8 比特正好 64 Mbps 是个巧合，但也说明公式： 频道带宽（Hz）乘每符号比特数，就是理论速率。 这里的假设是「每个符号周期传一个符号」，也就是符号率等于带宽—— 实际会因为滚降系数略低一点，所以标称值会比算出来的小。 上行为什么慢，还可以从「噪声」角度补一句： 用户家里的线路质量参差不齐，上行信号要从各家汇聚回局端， 汇集点的噪声是叠加的（叫「汇聚噪声」）。 所以上行不敢用高阶调制，也不敢用太宽的频段——这是有线电视网最难解的一个工程问题。 「频道绑定」这件事有个类比很好用： 它像 RAID 0——把几块盘并成一块用，容量和速度都加，但任何一块坏了都影响整体。 所以绑定组里的某个频道被干扰，整组都要降速重配。 这也是为什么「有线宽带偶尔会整段卡一下」。

30 秒实验

1. 算一下：绑 24 个频道，下行能到多少 Mbps？
2. 想一下：为什么同轴电缆上的数据「物理上会被邻居收到」？
3. 查一下你家宽带的上下行标称值，算一下比例是多少。

常见误区

1. 以为「千兆宽带是一根线变快了」。 是同时用了 32 个频道，每个频道的容量并没有变。
2. 以为「QAM 越高越好」。 高阶调制对噪声更敏感，线路差的时候会自动降档。
3. 以为「同轴电缆是点对点的」。 它是共享总线，所以必须加密、必须按用户授权。

下一节看最「理想很丰满」的一个方案：电力线宽带。

• ☐ （本节完，下一节 3.6.13 高速PLC）

相关笔记

• 高速PLC
• 有线电视
• 📚 图解TCP／IP · 索引