线缆调制解调器，英文名称CableModem，它是近几年随着网络应用的扩大而发展起来的，主要用于有线电视网进行数据传输。线缆调制解调器和模拟Modem工作原理类似，但要比它复杂得多。它的任务就是将数据信号进行调制后在有线网的某一频率范围内传输，接收方再在同一频率范围内对调制信号进行解调。实际上，线缆调制解调器集调制/解调、调谐器、封包/解包设备、代理和以太网集线器于一身。
线缆调制解调器（简称CM），Cable是指有线电视网络，Modem是调制解调器。平常用Modem通过电话线上互联网，而线缆调制解调器是在有线电视网络上用来上互联网的设备，它是串接在用户家的有线电视电缆插座和上网设备之间的，而通过有线电视网络与之相连的另一端是在有线电视台(称为头端：Head-End)。它把用户要上传的上行数据以5-65M的频率以QPSK或16QAM的调制方式调制之后向上传送，带宽2-3M左右，速率从300到10Mbps。它把从头端发来的下行数据，解调的方式是64QAM或256QAM，带宽6-8M，速率可达40Mbps。
线缆调制解调器从下行的模拟信号中划出6MHz频带，将信号转化为符合以太网协议的格式，与电脑实现通讯。用户需要给电脑配置以太网卡和相应的网卡驱动程序。同轴电缆中的6MHz频带用于提供数据通讯。电视和电脑可以同时使用，互不影响。射频信号在用户和前端之间沿同轴电缆上行或下行。上行和下行信号共享6MHz频带，但是调制在不同的载波频率上，以避免相互干扰。
1物理层
下行通道的频率范围为88～860MHz，每个通道的带宽为6MHz(NTSC6G-MHz，PAL8MHz)，采用64QAM或256QAM调制方式，对应的数据传输速率为30?342Mbit/s或42?884Mbit/s。上行通道的频率范围为5～65MHz，每个通道的带宽可为200、400、800、1600、3200kHz，采用QPSK或16QAM调制方式，对应的数据传输速率为320～5120Kbit/s或640～10240Kbit/s。上行通道的带宽可根据所需的数据传输速率设定。在同样的带宽内，QPSK调制的速率比16QAM调制方式低，但其抗干扰性能好，适用于噪声干扰较大的上行通道，而16QAM调制适用于信道质量好且要求高速传输数据的场合。CMTS设备中，在为了减小上行通道的干扰，一个下行通道一般对应多个不同频率的上行通道，CMTS设备根据信道的噪声状况自动跳频到干扰较小的通道，而用户察觉不到该跳频过程。
2媒体通路控制层MAC(MediaAccessControlLayer)和逻辑链接控制层LLC(LogicalLinkLayer)和逻辑链接控制层ControlLayer)
这两个协议层规定了不同信号和用户怎样共享公共带宽。由于目前还没有统一的行业标准，故不同的CableModem厂家采用不同的协议，较常见的协议有：用于以太网的公共CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection，载波复用通路/冲突检测)和先进的ATM(AsynchronousTransferMode，异步传输模式)协议。这些协议都可以有效地使用上行通道，可以根据需要分配带宽，保证通讯质量。
3有线电视前端
在上行方向，CableModem从电脑接收数据包，把它们转换成模拟信号，传送给网络前端设备。该设备用于分离出数据信号，转换为数据包，并传送给Internet服务器。同时该设备还可以剥离出语音(电话)信号，并传送给交换机。
CableModem与以往的Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable(电缆)的一个频率范围内传输，接收时进行解调。其传输机理与普通Modem相同，不同之处在于它是通过有线电视的某个传输频带进行调制解调的。而普通Modem的传输介质在用户与交换机之间是独立的，即用户独享通讯介质。CableModem属于共享介质系统，其它空闲频段仍然可用于有线电视信号的传输。
CableModem彻底解决了由于声音图像的传输而引起的阻塞，其传输速率上行已达10Mbit/s以上，下行传输速率更高。而传统的Modem虽然已经开发出传输速率为56Kbit/s的产品，但其理论传输极限为64Kbit/s，再想提高已不大可能。
CableModem也是组建城域网的关键设备，光纤同轴电缆混合网(HFC)主干线用光纤，光结点小区内用树枝型总线同轴电缆网连接用户，其传输频率可达550/750MHz。在HFC网中传输数据就需要使用CableModem。
我们可以看出，CableModem是未来网络发展的必备之物，但是，目前尚无CableModem的国际标准，各厂家产品的传输速率均不相同，因此，高速城域网宽带接入的组建还有待于CableModem标准的出台。
线缆调制解调器和前端设备的配置是分别进行的。线缆调制解调器有用于配置的Consol接口，可通过VT终端或Win9x的超级终端程序进行设置。
线缆调制解调器加电工作后，首先自动搜索前端的下行频率，找到下行频率后，从下行数据中确定上行通道，与前端设备CMTS建立连接，并交换信息，包括上行电平数值、动态主机配置协议(DHCP)和小文件传送协议(TFTP)服务器的IP地址等。线缆调制解调器具有在线功能，即使用户不使用，只要不切断电源，就与前端始终保持信息交换，用户可随时上线。线缆调制解调器具有记忆功能，在断电后再次上电时，使用断电前存储的数据与前端进行信息交换，可快速地完成搜索过程。
从上述可看出，在实际使用中，线缆调制解调器一般不需要人工配置和操作。如果进行了设置，例如改变了上行电平数值，则会在信号交换过程中自动设置到CMTS指定的合适数值上。
每一台线缆调制解调器在使用前，都需在前端登记，在TFTP服务器上形成一个配置文件。一个配置文件对应一台CableModem，其中含有设备的硬件地址，用于识别不同的设备。线缆调制解调器的硬件地址标示在产品的外部，有RF和以太网两个地址。TFTP服务器的配置文件需要地址。有些产品的地址需通过Consol接口联机后才能读出。对于只标示一个地址的产品，该地址为通用地址。前端CMTS是管理控制线缆调制解调器的设备，其配置可通过Consol接口或以太网接口完成。用UL快插端子连接数据线进行通信，通过Consol接口的配置与线缆调制解调器配置类似，以行命令的方式逐项进行，而通过以太网接口的配置，需使用厂家提供的专用软件。
CMTS的配置内容主要有：下行频率、下行调制方式、下行电平等。下行频率在指定的频率范围内可以任意设定，但为了不干扰其它频道的信号，应参照有线电视的频道划分表选定在规定的频点上。调制方式的选择应考虑信道的传输质量。此外，还必须设置DHCP、TFTP服务器的IP地址，CMTS的IP地址等。
上述设置完成后，如果中间的线路无故障，信号电平的衰减符合要求，则启动DHCP、TFTP服务器，就可以在前端和线缆调制解调器间建立正常的通信通道。
一般地说，CMTS的下行输出电平为110～121dBμV，接收的输入电平为44～86-dBμV；线缆调制解调器接收的电平范围为45～75dBμV；上行信号的电平为68～118dBμV(QPSK)或68～115dBμV(16QAM)。上下行信号在经过HFC网络传输衰减后，电平数值应满足这些要求。
CMTS设备中的上行通道接口和下行通道接口是分开的，使用时需经过高低通滤波器混合为一路信号，再送入同轴电缆。在实际使用中，也可用分支分配器完成信号的混合，但对CMTS设备内部的上下行通道的干扰较大。
在CMTS和线缆调制解调器间的通道建立后，可使用简单网络管理协议(SNMP)进行网络管理。SNMP是一个通用的网络管理程序，对于不同厂家的CMTS和线缆调制解调器设备，需将厂家提供的管理信息库(MIB)文件装入到SNMP中，才能管理相应的设备。也可使用行命令的方式进行管理，但操作不直观，容易出现错误。