随着大数据的发展,我国“三网融合”战略的不断推进,对广电运营商来说,单一广播电视业务已经不能满足人们的需要。在此背景下,基于HFC网络且既可以提供高清电视接入又可以提供高速数据接入的C-DOCSIS技术得到了广电运营商的广泛关注。本论文首先对DOCSIS协议进行了分析,主要分析了DOCSIS协议物理层及MAC层的主要功能和流程。探讨了在DOCSIS基础上结合我国实际情况而发展而来的C-DOCSIS系统在我国HFC网络中部署的可行性。之后介绍了C-DOCSIS系统协议的背景,并对C-DOCSIS系统的技术特点和应用环境做了分析研究。除此之外,本论文详细介绍了C-DOCSIS系统头端设备CMC设备的实现方法。包括CMC硬件总体设计、详细设计及在设计中的关键技术。在硬件详细设计中对CMC设备主要功能模块(上联PON模块、数据接口模块、射频接口模块、分配放大模块)的设计实现方法进行了研究。最后在实现CMC设备的基础上搭建了实验平台,对CMC设备主要射频指标、调制误差率(MER)、设备吞吐量等进行了测试,得到了实验结果。结果证明,此方案所设计的CMC设备具有很高的稳定性和可靠性,在HFC网络中得到了良好的应用。