《現(xiàn)代通信網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)》8h

1、8.4 混合光纖同軸電纜(HFC)網(wǎng)1. HFC的發(fā)展過程HFC用來傳輸視頻信號，俗稱有線電視網(wǎng)（Community Antenna Television Network，CATVN）。由于有線電視網(wǎng)絡(luò)在改造后使用的傳輸介質(zhì)既有光纖又有同軸電纜，為了區(qū)別早期的全同軸的有線電視網(wǎng)絡(luò)，人們將這種新型的有線電視網(wǎng)絡(luò)稱為HFC網(wǎng)絡(luò)。 從網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來看，HFC通常具有星型與樹型結(jié)構(gòu)。1994年初，美國首先提出HFC的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其后在全世界掀起了HFC網(wǎng)絡(luò)多功能開發(fā)的熱潮。1996年，我國的一些有線電視臺也開始進行相關(guān)的應(yīng)用試驗 。在HFC上提供數(shù)字通信業(yè)務(wù)，一般采用Cable Modem（電纜調(diào)制解

2、調(diào)器）技術(shù)。 2.HFC的優(yōu)缺點 1)HFC的優(yōu)點（1）成本較低。與FTTC相比，僅線路設(shè)備低2030。（2）HFC頻帶較寬，能適應(yīng)未來一段時間內(nèi)的業(yè)務(wù)需求，并能向光纖接入網(wǎng)發(fā)展。（3）HFC適合當(dāng)前模擬制式為主體的視像業(yè)務(wù)及設(shè)備市場，用戶使用方便。（4）與現(xiàn)有銅線接入網(wǎng)相比，運營、維護、管理費用較低。2)HFC的不足之處 (1)成本雖然低于光纖接入網(wǎng)，但要取代現(xiàn)存的銅線環(huán)境投入將很大。（2）建設(shè)周期長。（3）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需進一步改進，以提高網(wǎng)絡(luò)可靠性，一個光電節(jié)點為500用戶服務(wù)，出問題影響面大。（4）電話信道有限，擴容難。 3. HFC的頻譜分配方案 各種圖像、數(shù)據(jù)和語音信號通過調(diào)制解調(diào)器同時

3、在同軸電纜上傳輸。建議的頻譜方案有多種，其中一種低分割方式如圖所示。圖5-30 HFC的頻譜分配方案之一（低分割方式） HFC技術(shù)提供了很寬的帶寬，使用頻分復(fù)用（FDM）技術(shù)和射頻（RF）電磁波技術(shù)，可以對多種不同性質(zhì)的業(yè)務(wù)信號進行調(diào)制并將其搬移到通頻帶上的不同位置傳輸。HFC系統(tǒng)同軸電纜上的頻譜配置示例 HFC網(wǎng)絡(luò)利用了光纖傳輸?shù)膬?yōu)點和有線電視同軸網(wǎng)絡(luò)的便利， 具有高速、寬帶的特點，能兼容現(xiàn)階段的業(yè)務(wù)，又具有很好的擴展性，可以支持未來的通信業(yè)務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方便地升級。HFC網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)階段最為經(jīng)濟的寬帶接入平臺。 HFC系統(tǒng)主要是為住宅用戶提供各種寬帶業(yè)務(wù)，特別是視像業(yè)務(wù)（其中又以模擬視像業(yè)務(wù)為

4、主）而提出的一種接入網(wǎng)方案。8.4.2 HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) HFC網(wǎng)是一種以模擬頻分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用模擬和數(shù)字傳輸技術(shù)、光纖和同軸電纜技術(shù)、射頻技術(shù)以及高度分布式智能技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)， 是CATV網(wǎng)和電話網(wǎng)結(jié)合的產(chǎn)物，也是將光纖逐漸推向用戶的一種新的經(jīng)濟的演進策略。與傳統(tǒng)CATV網(wǎng)相比，HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無論從物理上，還是邏輯拓?fù)渖隙加兄卮笞兓，F(xiàn)代HFC網(wǎng)基本上是星型+總線結(jié)構(gòu)，由3部分組成，即饋線網(wǎng)、配線網(wǎng)和用戶引入線。 10HFC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(1)前端 前端是HFC網(wǎng)絡(luò)的核心部分，其功能包括調(diào)制、解調(diào)、頻率交換、電平調(diào)整、信號編解碼、信號處理、低噪聲放大、中頻處理、信號混合、信號檢測與控

5、制、頻道配置和信號加密等， 前端的設(shè)備包括天線放大器、頻道轉(zhuǎn)換器、衛(wèi)星電視接收機、濾波器、Modem、混合器和導(dǎo)頻信號發(fā)生器等。通常HFC線路網(wǎng)由饋線網(wǎng)、配線網(wǎng)和用戶引入線3大塊組成，（2）饋線網(wǎng)HFC的饋線網(wǎng)指前端至服務(wù)區(qū)（SA）的光纖節(jié)點之間的部分，大致對應(yīng)CATV網(wǎng)的干線段。HFC網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，概括起來有4種形式：樹型結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)、星樹型結(jié)構(gòu)和環(huán)型結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在建造的HFC網(wǎng)基本上是星型/總線結(jié)構(gòu)。（3）配線網(wǎng)配線網(wǎng)指服務(wù)區(qū)光纖節(jié)點與分支點之間的部分，大致相當(dāng)于電話網(wǎng)中遠(yuǎn)端節(jié)點與分線盒之間的部分 （4）用戶引入線用戶引入線指分支點至用戶之間的線路，與傳統(tǒng)CATV網(wǎng)完全相同。8.4.3

6、HFC接入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Cable Modem是一種通過有線電視網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)高速接入Internet的裝置。Cable Modem(電纜調(diào)制解調(diào)器)是在有線電視網(wǎng)絡(luò)上用來上互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，它是串接在用戶家的有線電視電纜插座和上網(wǎng)設(shè)備之間的，而通過有線電視網(wǎng)絡(luò)與之相連的另一端是在有線電視臺. Cable Modem的工作原理Cable Modem與普通Modem在原理上都是將數(shù)據(jù)進行調(diào)制后在Cable的一個頻率范圍內(nèi)傳輸，接收時進行解調(diào)，傳輸機理與普通Modem相同，不同之處在于它是通過有線電視（CATV）的某個傳輸頻帶進行調(diào)制解調(diào)的。Cable Modem屬于共享介質(zhì)系統(tǒng)，其他空閑頻段仍然可用于有線電視信

7、號的傳輸。電纜調(diào)制解調(diào)器提供雙向信道，從計算機終端到網(wǎng)絡(luò)方向稱為上行（Upstream）信道，從網(wǎng)絡(luò)到計算機終端方向稱為下行（Downstream）信道。HFC的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)電纜調(diào)制解調(diào)器（Cable Modem）是一種可以通過有線電視網(wǎng)絡(luò)進行高速數(shù)據(jù)接入的裝置。Cable Modem有外置式和內(nèi)置式兩種類型，一般放在用戶的家中。 （1）從傳輸方式角度來看，可分為雙向?qū)ΨQ式傳輸和非對稱式傳輸。 （2）從數(shù)據(jù)傳輸方向來看，有單向傳輸和雙向傳輸之分。 （3）從網(wǎng)絡(luò)通信角度來看，Modem可分為同步（共享）和異步（交換）兩種方式。（4）從接入角度來看，可分為個人Cable Modem和寬帶Cable Modem（多用戶），寬帶Modem可以具有網(wǎng)橋的功