HFC

HFC

混合光纖同軸電纜網
HFC即混合光纖同軸電纜網,是指HybridFiber-Coaxial的縮寫。是一種經濟實用的綜合數字服務寬帶網接入技術。[1]HFC通常由光纖幹線、同軸電纜支線和用戶配線網絡三部分組成,從有線電視台出來的節目信号先變成光信号在幹線上傳輸;到用戶區域後把光信号轉換成電信号,經分配器分配後通過同軸電纜送到用戶。它與早期CATV同軸電纜網絡的不同之處主要在于,在幹線上用光纖傳輸光信号,在前端需完成電—光轉換,進入用戶區後要完成光—電轉換。
  • 中文名:混合光纖同軸電纜
  • 外文名:Hybrid Fiber Coaxial
  • 用途:
  • 簡稱:HFC
  • 特點:頻帶寬、傳輸速率高、擴展性好

起源

有線電視網在全世界已有超過9.4億的用戶,我國有線電視網自90年代初發展至今,全國複蓋面已達50%,電視家庭用戶數有8000多萬,成為世界上第一大有線電視網。随着計算機技術、通信技術、網絡技術、有線電視技術及多媒體技術的飛速發展,尤其在Internet的推動下,用戶對信息交換和網絡傳輸都提出了新的要求,希望融合CATV網絡、計算機網絡和電信網為一體的呼聲越來越高。利用HFC網絡結構,建立一種經濟實用的寬帶綜合信息服務網的方案也由此而生。

電視廣播

最早的電視廣播都是無線傳送,每個電視台的每套節目都被調制在不同的頻段進行發射,以避免幹擾;随着電視台的增加和節目數量的增多,頻帶擁擠的矛盾越來越突出。為保證各個電視頻道間互不幹擾,而且能盡可能多地給用戶提供節目頻道,便産生了有線電視網。有線電視網在傳輸電視信号的功能方面與無線電視廣播類似,有線電視信号的傳輸也是通過把不同頻道的節目調制

在不同的頻段,再經過有線電視網絡送到用戶。隻是它可以同時傳送的頻道更多,而且節目質量也更好;這主要是因為有線傳輸隔絕了與周圍電磁信号的輻射幹擾,而且可以保證在較大頻帶範圍内衰減較少。

早期有線電視網絡是采用同軸電纜結構,是一種樹型結構網絡,從有線電視台出來後不斷分級展開,最後到達用戶。前端負責收集來自衛星傳送的電視信号、無線廣播的電視信号及經微波傳送的電視信号。其主要功能是收集、調制及傳送出電視節目,同時具有控制功能。主幹網利用幹線放大器的接力放大,可以傳輸較遠的距離。到居民較集中的地區,使用分配器從主幹網分出信号進入分配網絡。分配網絡再将信号用延長放大器(LineExtender)放大,最後從分支器送到用戶。而且,這種樹型網絡還會随居民分布情況的不同,分出更多的層次。

網絡技術

HFC即HybridFiber-Coaxial的縮寫,是光纖和同軸電纜相結合的混合網絡。HFC通常由光纖幹線、同軸電纜支線和用戶配線網絡三部分組成,從有線電視台出來的節目信号先變成光信号在幹線上傳輸;到用戶區域後把光信号轉換成電信号,經分配器分配後通過同軸電纜送到用戶。它與早期CATV同軸電纜網絡的不同之處主要在于,在幹線上用光纖傳輸光信号,在前端需完成電—光轉換,進入用戶區後要完成光—電轉換。

HFC的主要特點是:傳輸容量大,易實現雙向傳輸,從理論上講,一對光纖可同時傳送150萬路電話或2000套電視節目;頻率特性好,在有線電視傳輸帶寬内無需均衡;傳輸損耗小,可延長有線電視的傳輸距離,25公裡内無需中繼放大;光纖間不會有串音現象,不怕電磁幹擾,能确保信号的傳輸質量。同傳統的CATV網絡相比,其網絡拓撲結構也有些不同:第一,光纖幹線采用星形或環狀結構;第二,支線和配線網絡的同軸電纜部分采用樹狀或總線式結構;第三,整個網絡按照光結點劃分成一個服務區;這種網絡結構可滿足為用戶提供多種業務服務的要求。随着數字通信技術的發展,特别是高

速寬帶通信時代的到來,HFC已成為現在和未來一段時期内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寬帶通信的CATV網絡。

HFC網絡能夠傳輸的帶寬為750MHz~860MHz,少數達到1GHz。根據原郵電部1996年意見,其中5~42/65MHz頻段為上行信号占用,50MHz~550MHz頻段用來傳輸傳統的模拟電視節目和立體聲廣播,550MHz~750MHz頻段傳送數字電視節目、VOD等,750MHz以後的頻段留着以後技術發展用。

系統組成

簡介

由于HFC網絡的上述特征,使其成為寬帶雙向綜合信息傳輸網絡的首選方案,ZXHFC寬帶接入系統就是一個應用實例。ZXHFC寬帶接入系統構建在現有的HFC網絡上,借助HFC網絡的雙向傳輸能力為集團和個人用戶提供各類速率的數據傳輸服務,同時不影響原有的模拟有線電視傳送。ZXHFC系統是一個非對稱的數據傳輸系統,一套ZXHFC設備,能同時支持一路下行通道和五路上行通道。

下行通道在6MHz的模拟帶寬上提供30Mbps的數據傳輸率,每個上行通道在2MHz的模拟帶寬上提供2.56Mbps的數據傳輸率。該系統對于高速接入Internet是非常理想的。HFC的數據傳輸一般采用所謂的“副載波調制”方式進行,即利用一般有線電視的頻道作為頻寬劃分單位,然後将數據調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寬帶接入系統的設備主要有兩類,位于前端的設備是HFC網關(ZXHGW),包括CMTS、上變頻器和以太網交換機;位于用戶端的設備是線纜調制解調器,共有兩種型号的線纜調制解調器,外置式的ZXCME和内置式的ZXCMP。其中:

HFC網關

HFC網關位于局端,完成上、下行數據的轉發,并對所有線纜調制解調器進行控制和管理。在ZXHFC寬帶接入系統結構中,前端網絡控制器叫作CMTS(線纜調制解調器終端系統),用來将用戶的線纜調制解調器和前端的服務器或者是訪問Internet的路由器聯接起來。一個CMTS最多能夠支持上千個線纜調制解調器。CMTS系統包括調制器、解調器、上變頻器、網絡接口、TDMA和系統控制器等幾個功

能模塊。

從位于前端的路由器或者服務器發往下行通道的數據,先經過協議轉換,然後再進行64QAM調制以及頻率搬移,通過HFC網絡發送到用戶端。上變頻器用來将CMTS輸出的43.75MHz中頻搬移到50~860MHz的射頻範圍内。從用戶線纜調制解調器發往上行通道的數據采用QPSK方式調制,并用TDMA方式複用到上行通道。整個系統通過網絡管理系統(NetManagementSystem,NMS)來管理,隻需通過前端的PC機運行NMS程序就可以對所有的系統參數進行設定和控制。

調制解調器

線纜調制解調器用在用戶端,它接收CATV網絡上的數據,并将其轉換為以太網數據格式通過以太網接口傳送給用戶PC;用戶發送的以太網格式的數據經線纜調制解調器轉換為CATV網絡數據格式并調制發送到CATV網絡上。家用線纜調制解調器包括QAM解調器、QPSK調制器、TDMA控制器和10Base-T以太網接口等功能模塊。

線纜調制解調器是雙通道的線纜調制解調器,接收從下行通道來的數據,并通過上行通道發送數據。下行通道數據峰值傳輸速率10Mbps,上行通道數據峰值速率2.56Mbps。線纜調制解調器将PC接入HFC網,使PC能與前端設備通過HFC網進行全雙工的數字通信;而且,線纜調制解調器采用了先進的信号處理技術,能有效地利用電纜的可用帶寬。

組網結構

系統結構取決于CATV網絡的結構和需服務的用戶數量,一般情況下,系統包括以下三個子系統:位于前端的網絡管理系統,用來控制系統中所有的ZXHGW和CM;位于前端或分前端上的一個或多個HFC網關(ZXHGW),每個網關把HFC網絡服務區中的用戶聯結到本地服務器和訪問Internet的路由器上;用戶端的電纜調制解調器(CM),将用戶計算機接入HFC網,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的HUB上。

由一個ZXHGW組成的系統如圖3所示。Internet資源、ISP服務器和VOD服務器中的信息經快速以太網交換機處理,通過HFC網關ZXHGW送到混合器和模拟電視信号一起處理,分别在自己的頻段經光發射機轉換成光信号送到HFC網絡的光纖傳輸網;在用戶端先由光節點機取出信号并變成電

信号,再通過分配器到達用戶的電視機或經電纜調制解調器後到達計算機。用戶的上行信号從計算機經電纜調制解調器、光節點機、光傳輸網絡、光接收機送到服務器;另一路回傳電視信号可以實現可視電話、視頻會議和家庭防盜報警等功能。

概述

1996年美國通過的電信法案是持續至今的、改變電信運營管制體系這一曆史潮流的重要标志之一,盡管偏之于一隅,但是該法案本身确實也是對業已發生的電信體制變革運動的承認。在這一潮流的推動之下,市場和技術快速地合流,在市場、技術和正在變更的電信管理制度

的聯合沖擊中,加在服務運營商和網絡營造商身上的壓力是巨大的。

對企業通信用戶來說,他們迫切需要電信運營商在小城市之類的局部地區能投入更大的力量。同時,整個新興市場--家庭辦公、Internet和萬維網(WorldWideWeb)等等都在無一例外地創造着巨大的家庭需求,這些新業務需求在某些場合下甚至超過了幾年前企業全部需求的總和。

市場的劇烈變動在幾乎每一種情況下都成為企業激烈争奪的戰場。商業、技術、教育和娛樂等諸多行業之間的壁壘都飛速地消失得無影無蹤。Web的橫空出世和随後進入所有人的生活就是這一劇烈變化的明顯實例。對網絡服務供應商來說,他們唯一能确定的就是用戶的需求還會持續地不斷增長下去。

增長中的市場必定會産生競争。電信領域在數十億上百億美元市場的誘惑之下,其競争将會趨于白熱化。雖然沒有任何東西可以确定下來,但把錢壓在網絡融合這個主題上總是錯不了的,今天各成一統的服務:語音、視頻和數據最終都會融合成單一的綜合服務。

發展趨勢

HFC既是一種靈活的接入系統同時也是一種優良的傳輸系統,HFC把銅纜和光纜搭配起來,同時提供兩種物理媒質所具有的優秀特性。HFC在向新興寬帶應用提供帶寬需求的同時卻比FTTC(光纖到路邊)或者SDV(交換式數字視頻)等解決方案便宜多了,HFC可同時支持模拟和數字傳輸,在大多數情況下,HFC可以同現有的設備和設施合并。

HFC支持現有的、新興的全部傳輸技術,其中包括ATM、幀中繼、SONET和SMDS(交換式多兆位數據服務)。一旦HFC部署到位,它可以很方便地被運營商擴展以滿足日益增長的服務需求以及支持新型服務。總之,HFC都是一種理想的、全方位的、信号分派類型的服務媒質。

HFC具備強大的功能和高度的靈活性,這些特性已經使之成為有線電視(CATV)和電信服務供應商的首選技術。由于HFC結構和現有有線電視網絡結構相似,所以有線電視網絡公司對HFC特别青睐,他們非常希望這一利器可以幫助他們在未來多種服務競争局面下獲得現有的電信服務供應商相似的地位。

上一篇:中國郵政儲蓄銀行信用卡

下一篇:大衆XL1

相關詞條

相關搜索

其它詞條