加州小区宽带接入比较与选择

3.1.2 HFC有线电视网

HFC网络结构是在20世纪80年代后提出来的，有效地解决了传统有线电视系统在支持传统电视广播方面存在的问题。它采用先进的光纤传输技术并利用新型的网络拓扑，显著地增加了提供给没一个用户可用的宽带；通过采用数字传输和复杂的调制技术，有效地增加了上下行通道的承载能力 1.光纤干线传输

有线电视领域从80年代便开始了利用光纤来代替传统干线中继传输所用的同轴电缆和与之相应的放大器。由于光纤传输系统在长局里传输时具有非常低的信号损耗，因而显著地减少了前端至每一个最终用户间的放大器数量。更进一步，由于光纤传输比同轴电缆的抗外界电磁干扰能力更强，因而有助于保证传输的图象信号质量，同时满足无线电频管理部门对电磁兼容特性恶毒要求。

2.HFC网络拓扑结构

在HFC网络结构中，它不仅仅是利用光纤来代替同轴电缆做干线中继，而更中要的是引入光节点，光节点的主要功能是完成干线光纤中继和同轴电缆分配网之间信号的光电转换。结构如图3-2。

图3-2

HFC采用的这种节点式网络结构增加了系统的可靠性。正个网络被分成若干个小区以后，各个小区相互独立，网络中任何一点的失效都不会造成大面积的影响。而只限定在一小部分特定用户内，因而它在用光纤代替同轴电缆减少放大器数量使可靠性增加的基础上，使可靠性得到进一步的提高。

3.2 HFC宽带接入网

HFC网络结构的提出不仅解决了传统有线电视系统在支持广播电视方面的问题，而且通过引入双向可交换式宽带通信网络，得以支持大范围用户的

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宽带应用。HFC网络采用先进的光纤传输技术并利用新型的网络拓扑，有效地利用数字传输技术增加了上下行通道的承载能力，具备了承载双向交互式宽带业务的能力。

3.2.1 双向传输的实现方法

为提供交互式多媒体业务，CATV网必须是双向的。传统CATV网一直是单向的，仅能提供信号的单向传输下行传给用户，而这对开展新业务应用是不够的，CATV网可以通过改进来提供回传通路或上行通信。有线电视系统中实现杀向传输有空间分割法和频率分割法。 1.空间分割法

空间分割法是采用双电缆完成光节点以下信号的上下行传输。然而对有线电视系统来说，铺设双同轴电缆完成双向传输，由于成本太高，因而几乎是不可能的。目前空间分割法是采用有线电视网与普通电话网相结合，利用高速线缆调制解调器通过有线电视网传送下行的信号，利用常规模拟调制解调器通过PSTN网实现上行信号的传输。 2.频率分割法

频率分割法则是将电缆的工作频率做分割，利用不同的频带实现上下行信号的传世一般低频用于上行信道，高频用于下行信道。以分割频率的高低不同，它又可分为：

低分割：分割频率为30～40MHz 中分割：分割频率为100MHz左右 高分割：分割频率为200MHz左右

高中低三中分割方法的选择主要取决于系统的功能和所需的传输的信息量。在双向有线电视系统中，要求传输系统具有双向传输功能，这就要求在传输系统中采用的放大器必须能够双向放大。双向有线电视系统目前主要采用频率分割的方式，即用不同的频段分别传输上行和下行信号。我国采用5～30MHz频段传送商行信号，48MHz以上频率传送下行信号，30～48MHz为保护带，以见效由于滤波器特性不够完善而造成的频带交叉影响。 双向放大器的基本组成如图3-3。放大器的输入和输出端都接有分波器，把上行和下行信号进行分离或混合，使上行信号进入各自的通道进行调整和放大。

图3-3

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3.2.2 HFC宽带接入网的系统结构

在HFC网络结构中，模拟电视和数字电视、电话和数据业务杂中心局进行综合。模拟和数字电视、电话和数据业务合用一台下行光发射机，将下行业务用一根光纤传输至相应的光节点。在光节点处，将下行光信号变换成射频信号。每个光节点可分出若干条双向同轴电缆线，以星-树型网络拓扑湖结构覆盖约500户用户。从用户来的电话和数据信号在综合业务用户单元（ISU）处变换为上行射频信号，送到光节点变换成光信号。通过上行发射机和光纤传回中心局，由上行光接收机接收并变换成射频信号，将电话信号送至主数字终端HDT与PSTN电话网互连，将用户上行控制信号送到服务器。图3-4为宽带用户网络示意图。

图3-4

3.3 HFC网络数据服务与线缆调制解调器

HFC宽带接入的一个重要市场之一是数据服务，如因特网的接入业务。因特网的接入是一个非对称的业务，这意味着来自前端的数据多于送往前端的数据，而这正是有线电视网低分割的宽带分布特点。而且有线电视网应用

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广泛，能为大量用户迅速的提供服务。在有线电视网络上开展数据服务业务的关键 是线缆调制解调器Cable Modem的发展。 1. 线缆调制解调器

有线电视HFC网传输的是模拟信号RF信号。如果用它来传送数字数据，就要使用线缆调制解调器。线缆调制解调器是一种可以通过有线电视网络进行高速数据接入的装置，其作用是对数据进行调制，在一定频率范围内，利用有线电视网线缆将信号传输出去，接收方再对这一信号进行解调，还原出数据。Cable Modem通常有两个接口，一个用来接墙上的有线电视接口，另一个与计算机相连。Cable Modem有多种与计算机连接方式，但以太网10Base-T接口是最常见的也是目前最可行的，这样可以直接与一个局域网相连。

线缆调制解调器也是通过调频或调幅对数据进行编码的，这也同电话调制解调器的物理层传输机制一致。Cable Modem的速率范围很大，在下行方向速率可从很低直到36Mbit/s。在上行方向，速率最高可达10Mbit/s。

在线缆调制解调器中，非对称的线缆调制解调器可能要比对称方式更为常见。在非对称方式中，下行通道要比上行通道占用大的多的频率带宽。原因是现在的Internet等显然是一种非对称的应用方式，如WWW浏览这样的应用，通常是从网络服务器的下行方向向电脑传送大量的数据，而用鼠标点击产生的如URL请求命令以及发送电子邮件在上行方向只占用很少的频带。而图象、声音、视频等多媒体数据流在下行方向占用频带则是相当大的。

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