《宽带接入技术》第6章教材.ppt

第6章 HFC接入技术 任务一 认知HFC 混合光纤同轴网（Hybrid Fiber Coax，HFC）是采用光纤和有线电视网络传输数据的宽带接入技术，它从传统有线电视网发展而来。传统的有线电视网多为同轴电缆系统或微波电缆系统，出现于1970年左右，自八十年代中后期以来有了较快的发展。在许多国家，有线电视网覆盖率已经与公用电话网不相上下，甚至超过了公用电话网，成为社会重要的基础设施之一。有线电视网络上原承载的业务一般只有电视和调频广播，这些业务都是单向的，只有从局端（前端）向用户的信号，而没有从用户到前端的信号，用户处于被动接受的位置。随着社会经济的发展，人们对信息需求的不断增加，传统的有线电视网络已经难以满足需求。20世纪90年代初，随着光传输技术的成熟与发展，人们开始考虑在有线电视系统中采用光传输，这种采用了光传输的有线电视网就是混合光纤同轴网。 任务一 认知HFC HFC的主要优点是： 传输容量大，易实现双向传输，从理论上讲，一对光纤可同时传送150万路电话或2 000套电视节目；频率特性好，在有线电视传输带宽内无需均衡；传输损耗小，可延长有线电视的传输距离，25km内无需中继放大；光纤间不会有串音现象，不怕电磁干扰，能确保信号的传输质量。 任务一 认知HFC 1993年初，Bellcore提出了在HFC上同时传输分配式广播信息、交互式电信信息、模拟信息以及数字信息，实现“全业务”接入。该方案的提出促进了有线电视经营者和电信经营者在经营方面的相互渗透。一时间，无论是有线电视经营者还是电信经营者都把目光投向了HFC，把它作为宽带接入的优选方案。 Internet的迅速发展使HFC技术得以实现，这就是在HFC上利用电缆调制解调器（Cable Modem，CM）技术提供高速上网业务。 在我国，由于同轴电缆入户率很高，因此充分利用该资源开展Internet接入服务是有线电视运营商的发展方向。如果同轴电缆的双向改造费用能够为用户所接受，并且该项业务的价格用户可以承受，那么利用电缆调制解调技术在HFC上传送IP数据业务将会迅速发展起来，成为Internet接入的一个强有力的竞争者。目前，我国许多地区的HFC网络已开始进行了网络双向改造并实现了宽带的数据接入。 任务一 认知HFC HFC既是一种灵活的接入系统同时也是一种优良的传输系统，HFC把铜缆和光缆搭配起来，同时提供两种物理媒质所具有的优良特性。HFC在向新兴宽带应用提供带宽需求的同时却比FTTC（光纤到路边）或者SDV（交换式数字视频）等解决方案成本低，HFC可同时支持模拟和数字传输，在大多数情况下，HFC可以同现有的设备和设施合并。 任务一 认知HFC HFC网络结构发生的重要变化： 第一，光纤干线采用星形或环状结构； 第二，支线和配线网络的同轴电缆部分采用树状或总线式结构； 第三，整个网络按照光节点划分成一个服务区；这种网络结构可满足为用户提供多种业务服务的要求。 任务一 认知HFC 一、传统CATV网络结构 有线电视系统是采用电缆作为传输媒质来传送电视节目的一种闭路电视系统，它以有线的方式在电视中心和用户终端之间传递声、像信息。所谓闭路，指的是不向空间辐射电磁波。因为早期的有线系统是通过电缆传送信号，故也称为电缆电视系统（Cable Television System，CATV）或闭路电视系统（Closed Circuit Television，CCTV）。随着科学技术的发展，CATV系统的功能在进一步扩大，已成为计算机技术、数字通信技术的综合运用平台。 任务一 认知HFC 一、传统CATV网络结构 早期有线电视网络是采用同轴电缆结构，是一种树型结构网络，从有线电视台出来后不断分级展开，最后到达用户。 任务一 认知HFC 一、传统CATV网络结构 前端系统负责收集来自卫星传送的电视信号、无线广播的电视信号及经微波传送的电视信号，其主要作用是进行信号处理，它包括：信号接收、信号的分离、信号的放大、电平调整和控制、频谱变换（调制、解调、变频）、信号的混合以及干扰信号的抑制。前端需要的主要设备有：卫星接收机、调制解调器、混合器等。 干线传输系统利用干线放大器的中继放大，可以传输较远的距离到居民较集中的地区，使用分配器从主干网分出信号进入分配网络。 分配网络再将信号用延长放大器（Line Extender）放大，最后从分支器送到用户。而且，这种树型网络还会随居民分布情况的不同，分出更多的层次。 任务一 认知HFC 二、HFC系统的频谱 任务一 认知HFC 二、 HFC系统的频谱 任务一 认知HFC 二、 HFC系统的频谱 目前HFC接入网主要采用低频率分割的双向复用方式，对750MHz和1GHz带宽的HFC接入网，我国HFC的频带划分如图所示。 任务一 认知HFC 二、 H