HFC宽带接入技术应用研究.doc

HFC 宽带接入技术应用研究 段 伟 佛山珠江传媒网络有限公司 摘要: 本文阐述了 HFC 网络宽带接入技术的基本原理、现状和主要应用, 提出了用户接入的解决方案和解决原则, 分析了需解决的问题、功能和实现方法,并以某接入的实例,说明了 HFC 网络在宽带接入的应用。结论证明: 由 HFC 网 络所提供的全业务网将是一种新型的宽带业务网,为我们提供了一种实现宽带通信的良好方法。 关键词: HFC 网络 CATV 网络 宽带接入 1 引 言 是有线电视网络发展的必然趋势。 基于 HFC( 混合光纤同轴电缆) 的宽带接入技术 充分利用现有的 HFC 网络资源, 避免了网络的重复 建设, 有效地解决了网络布线的困难, 降低了整体投 资成本。HFC 是当前发展信息高速公路的最佳综合业 务宽带接入网途径之一。同时, 该网络还可以提供各 智能子系统( 如三表远传、安保等系统) 的数据通道, 实现网络布线的优化与集成。 随???宽带业务的高速发展, 宽带接入网正经历着 不断发展演进, 要求这个网络具有提供高的网络带 宽, 能同时承载语音、视频、数据、互联网等业务, 并能 根据客户和应用需求提供差异化服务的能力。有线电 视( CATV) 网络具有高达 860MHz 的带宽及双向传输 能力, 除了使用 CATV 传送大量电视节目外, 还有充 足的带宽资源可提供各种业务的应用。这些业务按其 类型可分为音频类、视频类及数字类等, 可提供的业 务有语音( 如电话) 、数据传输( 如计算机通信、电子邮 件) 、视频传输( 如 VOD、模拟 / 数字广播电视) 等, 其 丰富带宽是电信业无法比拟的。利用有线电视网络资 源开展综合业务潜力巨大。 现在, 人们对网络的需求再也不是只满足于多收 看几套电视节目。市场出现了需求的多样化, 如调频 广播、模拟电视、DVB 数字电视、数字音频广播、高清 晰度电视、影视点播、Internet 接入、远程医疗、远程教 学、可视电话等。随着广播电视技术的发展, 要求未来 的网络必须同国家的、国际的数字信息网络接轨。国 际电联 ITU- T 对交互式有线电视业务传输有一系列 的建议, 为有线电视网络的规划和发展统一了标准。 电缆传输网向 HFC 光纤电缆混合网过渡、单向传输 向双向传输过渡、模拟传输系统向全数字化系统过渡 2 有线电视网络现状 从目前各省市有线电视台的组网方式看,大多采 用 HFC( 光纤 / 电缆混合) 网络, 这样既可利用光缆的 便利( 光缆具有抗电磁干扰、无电磁泄漏、温度稳定性 高等优点, 采用光缆组网可以取消一连串放大器和馈 电环节, 使信号的传输质量及系统的可靠性大为提 高) , 又兼顾了组网成本。 HFC 网络通常有以下几种类型: ( 1) 光缆作为干线或超干线, 即在系统中用光缆 作为远地前端与本地前端或主前端与分前端之间的 超干线和干线, 这样可以省去一系列的干线放大器, 有利于提高电视信号的传输质量; ( 2) 星型结构组网, 即从主前端或分前端到各分 配节点按星型方式敷设光缆, 信号在各节点进行光电  转换, 从各节点到服务区域内的各用户再以星- 树型 方式敷设电缆, 这种模式的电缆网中只使用延长放大 器; ( 3) 全光纤组网, 这种组网方式从前端到用户全 部采用光缆, 并在多种传输设备和终端设备的支持 下, 向用户提供多种业务服务, 这种方式因成本太高 使用较少。 根据 GY /T106- 1999 规定, HFC 网络的频带划分为: 5～65MHz 用于上行传送模拟、数据及控制信号; 87～ 108MHz 用于 FM 广播; 108～550MHz 用于下行传送模 拟、数据及控制信号; 550～860MHz 用于数字信号下行 ( 如 VOD、HDTV 等) 。 3.2 HFC 的结构 HFC 的 系 统 结 构 见 图 1, 一 般 包 括 局 端 系 统 CMTS, 用户终端系统和 HFC 传输网络。 局端系统: CMTS 一般在有线电视的前端, 或者 在管理中心的机房, 完成数据到 RF 转换, 并与有线 电视的视频信号混合, 送入 HFC 网络中。除了与高速 网络连接外, 也可以作为业务接入设备, 通过 Ethernet 网口挂接本地服务器提供本地业务( 详见图 2) 。 作为前端路由器 / 交换集线器和 CATV 网络之间 的连接设备, CMTS 能维护 1 个连接用户数据交换集 线器的 10BaseT 双向接口和 1 个承载 SNMP 信息的 10BaseT 接口。CMTS 也能支持 CATV 网络上的不同 CM 之间的双向通信。就下行来说, 来自路由器的数据 包在 CMTS 中被封装成 MPEG- 2- TS 帧的形式, 经