HFC

HFC簡介

　　HFC即Hybrid Fiber－Coaxial的縮寫，是光纖和同軸電纜相結(jié)合的混合網(wǎng)絡(luò)。HFC通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網(wǎng)絡(luò)三部分組成，從有線電視臺出來的節(jié)目信號先變成光信號在干線上傳輸；到用戶區(qū)域后把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)分配器分配后通過同軸電纜送到用戶。它與早期CATV同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的不同之處主要在于，在干線上用光纖傳輸光信號，在前端需完成電—光轉(zhuǎn)換，進入用戶區(qū)后要完成光—電轉(zhuǎn)換。

　　HFC的主要特點是：傳輸容量大，易實現(xiàn)雙向傳輸，從理論上講，一對光纖可同時傳送150萬路電話或2000套電視節(jié)目；頻率特性好，在有線電視傳輸帶寬內(nèi)無需均衡；傳輸損耗小，可延長有線電視的傳輸距離，25公里內(nèi)無需中繼放大；光纖間不會有串音現(xiàn)象，不怕電磁干擾，能確保信號的傳輸質(zhì)量。同傳統(tǒng)的CATV網(wǎng)絡(luò)相比，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也有些不同：第一，光纖干線采用星形或環(huán)狀結(jié)構(gòu)；第二，支線和配線網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜部分采用樹狀或總線式結(jié)構(gòu)；第三，整個網(wǎng)絡(luò)按照光結(jié)點劃分成一個服務(wù)區(qū)；這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可滿足為用戶提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)的要求。隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，特別是高速寬帶通信時代的到來，HFC已成為現(xiàn)在和未來一段時期內(nèi)寬帶接入的最佳選擇，因而HFC又被賦予新的含義，特指利用混合光纖同軸來進行雙向?qū)拵ㄐ诺腃ATV網(wǎng)絡(luò)。

　　HFC網(wǎng)絡(luò)能夠傳輸?shù)膸挒?50MHz～860MHz，少數(shù)達到1GHz。根據(jù)原郵電部1996年意見，其中5～42/65MHz頻段為上行信號占用，50MHz～550MHz頻段用來傳輸傳統(tǒng)的模擬電視節(jié)目和立體聲廣播，550MHz～750MHz頻段傳送數(shù)字電視節(jié)目、VOD等，750MHz以后的頻段留著以后技術(shù)發(fā)展用。

HFC百科

　　HFC:Hybrid Fiber－Coaxial的縮寫，即混合光纖同軸電纜網(wǎng)。是一種經(jīng)濟實用的綜合數(shù)字服務(wù)寬帶網(wǎng)接入技術(shù) 。HFC通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網(wǎng)絡(luò)三部分組成，從有線電視臺出來的節(jié)目信號先變成光信號在干線上傳輸；到用戶區(qū)域后把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)分配器分配后通過同軸電纜送到用戶。它與早期CATV同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的不同之處主要在于，在干線上用光纖傳輸光信號，在前端需完成電—光轉(zhuǎn)換，進入用戶區(qū)后要完成光—電轉(zhuǎn)換。

　　網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

　　HFC即Hybrid Fiber－Coaxial的縮寫，是光纖和同軸電纜相結(jié)合的混合網(wǎng)絡(luò)。HFC通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網(wǎng)絡(luò)三部分組成，從有線電視臺出來的節(jié)目信號先變成光信號在干線上傳輸；到用戶區(qū)域后把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)分配器分配后通過同軸電纜送到用戶。它與早期CATV同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的不同之處主要在于，在干線上用光纖傳輸光信號，在前端需完成電—光轉(zhuǎn)換，進入用戶區(qū)后要完成光—電轉(zhuǎn)換。

　　HFC的主要特點是：傳輸容量大，易實現(xiàn)雙向傳輸，從理論上講，一對光纖可同時傳送150萬路電話或2000套電視節(jié)目；頻率特性好，在有線電視傳輸帶寬內(nèi)無需均衡；傳輸損耗小，可延長有線電視的傳輸距離，25公里內(nèi)無需中繼放大；光纖間不會有串音現(xiàn)象，不怕電磁干擾，能確保信號的傳輸質(zhì)量。同傳統(tǒng)的CATV網(wǎng)絡(luò)相比，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也有些不同：第一，光纖干線采用星形或環(huán)狀結(jié)構(gòu)；第二，支線和配線網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜部分采用樹狀或總線式結(jié)構(gòu)；第三，整個網(wǎng)絡(luò)按照光結(jié)點劃分成一個服務(wù)區(qū)；這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可滿足為用戶提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)的要求。隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，特別是高速寬帶通信時代的到來，HFC已成為現(xiàn)在和未來一段時期內(nèi)寬帶接入的最佳選擇，因而HFC又被賦予新的含義，特指利用混合光纖同軸來進行雙向?qū)拵ㄐ诺腃ATV網(wǎng)絡(luò)。

　　HFC網(wǎng)絡(luò)能夠傳輸?shù)膸挒?50MHz～860MHz，少數(shù)達到1GHz。根據(jù)原郵電部1996年意見，其中5～42/65MHz頻段為上行信號占用，50MHz～550MHz頻段用來傳輸傳統(tǒng)的模擬電視節(jié)目和立體聲廣播，550MHz～750MHz頻段傳送數(shù)字電視節(jié)目、VOD等，750MHz以后的頻段留著以后技術(shù)發(fā)展用。

　　系統(tǒng)組成

　　簡介

　　由于HFC網(wǎng)絡(luò)的上述特征，使其成為寬帶雙向綜合信息傳輸網(wǎng)絡(luò)的首選方案，ZXHFC寬帶接入系統(tǒng)就是一個應(yīng)用實例。ZXHFC寬帶接入系統(tǒng)構(gòu)建在現(xiàn)有的HFC網(wǎng)絡(luò)上，借助HFC網(wǎng)絡(luò)的雙向傳輸能力為集團和個人用戶提供各類速率的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，同時不影響原有的模擬有線電視傳送。ZXHFC系統(tǒng)是一個非對稱的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，一套ZXHFC設(shè)備，能同時支持一路下行通道和五路上行通道。下行通道在6MHz的模擬帶寬上提供30Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率，每個上行通道在2MHz的模擬帶寬上提供2.56Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率。該系統(tǒng)對于高速接入Internet是非常理想的。 HFC的數(shù)據(jù)傳輸一般采用所謂的“副載波調(diào)制”方式進行，即利用一般有線電視的頻道作為頻寬劃分單位，然后將數(shù)據(jù)調(diào)制到某個電視頻道中進行傳輸，我國采用的PAL-D制式是每個頻道8MHz頻寬。

　　ZXHFC寬帶接入系統(tǒng)的設(shè)備主要有兩類，位于前端的設(shè)備是HFC網(wǎng)關(guān)（ZXHGW），包括CMTS、上變頻器和以太網(wǎng)交換機；位于用戶端的設(shè)備是線纜調(diào)制解調(diào)器，共有兩種型號的線纜調(diào)制解調(diào)器，外置式的ZXCME和內(nèi)置式的ZXCMP。其中：

　　HFC網(wǎng)關(guān)

　　HFC網(wǎng)關(guān)位于局端，完成上、下行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，并對所有線纜調(diào)制解調(diào)器進行控制和管理。在ZXHFC寬帶接入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，前端網(wǎng)絡(luò)控制器叫作CMTS（線纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)），用來將用戶的線纜調(diào)制解調(diào)器和前端的服務(wù)器或者是訪問Internet的路由器聯(lián)接起來。一個CMTS最多能夠支持上千個線纜調(diào)制解調(diào)器。CMTS系統(tǒng)包括調(diào)制器、解調(diào)器、上變頻器、網(wǎng)絡(luò)接口、TDMA和系統(tǒng)控制器等幾個功能模塊。

　　從位于前端的路由器或者服務(wù)器發(fā)往下行通道的數(shù)據(jù)，先經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換，然后再進行64QAM調(diào)制以及頻率搬移，通過HFC網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到用戶端。上變頻器用來將CMTS輸出的43.75MHz中頻搬移到50～860MHz的射頻范圍內(nèi)。從用戶線纜調(diào)制解調(diào)器發(fā)往上行通道的數(shù)據(jù)采用QPSK方式調(diào)制，并用TDMA方式復(fù)用到上行通道。整個系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（Net Management System，NMS）來管理，只需通過前端的PC機運行NMS程序就可以對所有的系統(tǒng)參數(shù)進行設(shè)定和控制。

　　調(diào)制解調(diào)器

　　線纜調(diào)制解調(diào)器用在用戶端，它接收CATV網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)格式通過以太網(wǎng)接口傳送給用戶PC；用戶發(fā)送的以太網(wǎng)格式的數(shù)據(jù)經(jīng)線纜調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換為CATV網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式并調(diào)制發(fā)送到CATV網(wǎng)絡(luò)上。家用線纜調(diào)制解調(diào)器包括QAM解調(diào)器、QPSK調(diào)制器、TDMA控制器和10Base－T以太網(wǎng)接口等功能模塊。

　　線纜調(diào)制解調(diào)器是雙通道的線纜調(diào)制解調(diào)器，接收從下行通道來的數(shù)據(jù)，并通過上行通道發(fā)送數(shù)據(jù)。下行通道數(shù)據(jù)峰值傳輸速率10Mbps，上行通道數(shù)據(jù)峰值速率2.56Mbps。線纜調(diào)制解調(diào)器將PC接入HFC網(wǎng)，使PC能與前端設(shè)備通過HFC網(wǎng)進行全雙工的數(shù)字通信；而且，線纜調(diào)制解調(diào)器采用了先進的信號處理技術(shù)，能有效地利用電纜的可用帶寬。

　　組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)取決于CATV網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和需服務(wù)的用戶數(shù)量，一般情況下，系統(tǒng)包括以下三個子系統(tǒng)：位于前端的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，用來控制系統(tǒng)中所有的ZXHGW和CM；位于前端或分前端上的一個或多個HFC網(wǎng)關(guān)（ZXHGW），每個網(wǎng)關(guān)把HFC網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)中的用戶聯(lián)結(jié)到本地服務(wù)器和訪問Internet的路由器上；用戶端的電纜調(diào)制解調(diào)器（CM），將用戶計算機接入HFC網(wǎng)，提供PC與ZXHGW的雙向通信，CM也有橋接功能，可以連接到本地以太網(wǎng)的HUB上。

　　由一個ZXHGW組成的系統(tǒng)如圖3所示。Internet資源、ISP服務(wù)器和VOD服務(wù)器中的信息經(jīng)快速以太網(wǎng)交換機處理，通過HFC網(wǎng)關(guān)ZXHGW送到混合器和模擬電視信號一起處理，分別在自己的頻段經(jīng)光發(fā)射機轉(zhuǎn)換成光信號送到HFC網(wǎng)絡(luò)的光纖傳輸網(wǎng)；在用戶端先由光節(jié)點機取出信號并變成電信號，再通過分配器到達用戶的電視機或經(jīng)電纜調(diào)制解調(diào)器后到達計算機。用戶的上行信號從計算機經(jīng)電纜調(diào)制解調(diào)器、光節(jié)點機、光傳輸網(wǎng)絡(luò)、光接收機送到服務(wù)器；另一路回傳電視信號可以實現(xiàn)可視電話、視頻會議和家庭防盜報警等功能。