《现代通信网及其关键技术》8h.ppt
8.4 混合光纤同轴电缆(HFC)网1.HFC的发展过程,HFC用来传输视频信号，俗称有线电视网（Community Antenna Television Network，CATVN）。由于有线电视网络在改造后使用的传输介质既有光纤又有同轴电缆，为了区别早期的全同轴的有线电视网络，人们将这种新型的有线电视网络称为HFC网络。从网络的拓扑结构来看，HFC通常具有星型与树型结构。1994年初，美国首先提出HFC的网络结构，其后在全世界掀起了HFC网络多功能开发的热潮。1996年，我国的一些有线电视台也开始进行相关的应用试验。在HFC上提供数字通信业务，一般采用Cable Modem（电缆调制解调器）技术。,2.HFC的优缺点,1)HFC的优点（1）成本较低。与FTTC相比，仅线路设备低2030。（2）HFC频带较宽，能适应未来一段时间内的业务需求，并能向光纤接入网发展。（3）HFC适合当前模拟制式为主体的视像业务及设备市场，用户使用方便。（4）与现有铜线接入网相比，运营、维护、管理费用较低。2)HFC的不足之处(1)成本虽然低于光纤接入网，但要取代现存的铜线环境投入将很大。（2）建设周期长。（3）拓扑结构需进一步改进，以提高网络可靠性，一个光电节点为500用户服务，出问题影响面大。（4）电话信道有限，扩容难。,3.HFC的频谱分配方案 各种图像、数据和语音信号通过调制解调器同时在同轴电缆上传输。建议的频谱方案有多种，其中一种低分割方式如图所示。,图5-30 HFC的频谱分配方案之一（低分割方式）,HFC技术提供了很宽的带宽，使用频分复用（FDM）技术和射频（RF）电磁波技术，可以对多种不同性质的业务信号进行调制并将其搬移到通频带上的不同位置传输。,HFC系统同轴电缆上的频谱配置示例,HFC网络利用了光纤传输的优点和有线电视同轴网络的便利，具有高速、宽带的特点，能兼容现阶段的业务，又具有很好的扩展性，可以支持未来的通信业务以及网络结构方便地升级。HFC网络是现阶段最为经济的宽带接入平台。HFC系统主要是为住宅用户提供各种宽带业务，特别是视像业务（其中又以模拟视像业务为主）而提出的一种接入网方案。,8.4.2 HFC网络结构,HFC网是一种以模拟频分复用技术为基础，综合应用模拟和数字传输技术、光纤和同轴电缆技术、射频技术以及高度分布式智能技术的宽带接入网络，是CATV网和电话网结合的产物，也是将光纤逐渐推向用户的一种新的经济的演进策略。,与传统CATV网相比，HFC网络结构无论从物理上，还是逻辑拓扑上都有重大变化。现代HFC网基本上是星型+总线结构，由3部分组成，即馈线网、配线网和用户引入线。,10,HFC的拓扑结构,(1)前端 前端是HFC网络的核心部分，其功能包括调制、解调、频率交换、电平调整、信号编解码、信号处理、低噪声放大、中频处理、信号混合、信号检测与控制、频道配置和信号加密等，前端的设备包括天线放大器、频道转换器、卫星电视接收机、滤波器、Modem、混合器和导频信号发生器等。通常HFC线路网由馈线网、配线网和用户引入线3大块组成，,（2）馈线网HFC的馈线网指前端至服务区（SA）的光纤节点之间的部分，大致对应CATV网的干线段。HFC网的网络拓扑结构，概括起来有4种形式：树型结构、星型结构、星树型结构和环型结构，现在建造的HFC网基本上是星型/总线结构。,（3）配线网配线网指服务区光纤节点与分支点之间的部分，大致相当于电话网中远端节点与分线盒之间的部分,（4）用户引入线用户引入线指分支点至用户之间的线路，与传统CATV网完全相同。,8.4.3 HFC接入系统结构Cable Modem是一种通过有线电视网络实现高速接入Internet的装置。Cable Modem(电缆调制解调器)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.,Cable Modem的工作原理Cable Modem与普通Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable的一个频率范围内传输，接收时进行解调，传输机理与普通Modem相同，不同之处在于它是通过有线电视（CATV）的某个传输频带进行调制解调的。Cable Modem属于共享介质系统，其他空闲频段仍然可用于有线电视信号的传输。电缆调制解调器提供双向信道，从计算机终端到网络方向称为上行（Upstream）信道，从网络到计算机终端方向称为下行（Downstream）信道。,HFC的数据通信系统,电缆调制解调器（Cable Modem）是一种可以通过有线电视网络进行高速数据接入的装置。Cable Modem有外置式和内置式两种类型，一般放在用户的家中。（1）从传输方式角度来看，可分为双向对称式传输和非对称式传输。（2）从数据传输方向来看，有单向传输和双向传输之分。（3）从网络通信角度来看，Modem可分为同步（共享）和异步（交换）两种方式。,（4）从接入角度来看，可分为个人Cable Modem和宽带Cable Modem（多用户），宽带Modem可以具有网桥的功能，可以将一个计算机局域网接入。（5）从接口角度来看，可分为外置式、内置式和交互式机顶盒。,
