HFC技術(shù)

HFC(Hybrid Fiber Coaxial，混合光纖同軸網(wǎng))是指光纖同軸電纜混合網(wǎng)，采用光纖到服務(wù)區(qū)，"最后一公里"采用同軸電纜。有線電視就是最典型的HFC網(wǎng)，它比較合理地利用了當(dāng)前的先進成熟技術(shù)，提供較高質(zhì)量和較多頻道的傳統(tǒng)模擬廣播電視節(jié)目。但由于是針對模擬電視節(jié)目的廣播傳輸，傳統(tǒng)的HFC網(wǎng)絡(luò)并不具備上行回傳通道，為了開展數(shù)字電視點播和高頻寬帶接入等業(yè)務(wù)，必須對原有網(wǎng)絡(luò)進行雙向化改造。

HFC主要由模擬前端、數(shù)字前端、光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)、同軸電纜傳輸網(wǎng)絡(luò)、光節(jié)點、網(wǎng)絡(luò)接入單元和用戶終端設(shè)備等組成。

Cable Modem的通信和普通Modem一樣，是數(shù)據(jù)信號在模擬信道上交互傳輸?shù)倪^程，但也存在差異:普通Modem的傳輸介質(zhì)在用戶與訪問服務(wù)器之間是獨立的，即用戶獨享傳輸介質(zhì)，而Cable Modem的傳輸介質(zhì)是HFC，將數(shù)據(jù)信號調(diào)制到某個傳輸帶寬與有線電視信號共享介質(zhì);另外，Cable Modem的結(jié)構(gòu)較普通Modem復(fù)雜，它由調(diào)制解調(diào)器、調(diào)諧器、加/解密模塊、橋接器、網(wǎng)絡(luò)接口卡、以太網(wǎng)集線器等組成，它無需撥號上網(wǎng)，不占用電話線，可提供全天候隨時在線連接的服務(wù)。

Cable Modem的技術(shù)實現(xiàn)一般是從87~860MHz電視頻道中分離出一條6MHz的信道，用于下行數(shù)據(jù)采用64QAM或256QAM調(diào)制方式。上行數(shù)據(jù)一般通過5~65MHz之間的一段頻譜進行傳送，為了有效抑制上行噪聲積累，一般選用QPSK調(diào)制。

前端設(shè)備CMTS采用10 Base-T，100 Base-T等接口通過交換型HUB與外界設(shè)備相連，通過路由器與Internet連接，或者可以直接連接到本地服務(wù)器，享受本地業(yè)務(wù)。Cable Modem是用戶端設(shè)備，放在用戶家中，通過10 Base-T，100 Base-T接口與用戶計算機相連。

HFC的主要優(yōu)點是基于現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)，提供窄帶、寬帶及數(shù)字視頻業(yè)務(wù)，成本較低，將來可方便地升級到光纖到戶(FTTH)。但缺點是必須對現(xiàn)有有線電視網(wǎng)進行雙向改造，以提供雙向業(yè)務(wù)傳送。

雙向HFC網(wǎng)是在原來的單向HFC網(wǎng)上增加了回傳信號的通道，其傳輸介質(zhì)還是光纖和電纜的結(jié)合。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般還是星型和樹型的結(jié)合，即從前端到光節(jié)點的干線網(wǎng)是星型結(jié)構(gòu)，從光節(jié)點以下到用戶的分配網(wǎng)絡(luò)是樹型結(jié)構(gòu)。

在雙向HFC網(wǎng)絡(luò)中前端到光節(jié)點增加了一芯光纖，用于回傳信號，從光節(jié)點到用戶的樹型電纜上，采用頻分復(fù)用技術(shù)傳輸不同方向的上、下行信號。由于在樹型電纜網(wǎng)上傳輸信號的方式是廣播式的，因此，連接在電纜上的各用戶設(shè)備在發(fā)送信號時必須是分時的，即介質(zhì)共享、時分復(fù)用。

雙向HFC網(wǎng)絡(luò)由于回傳反向信號頻率段是在低頻段(5~42MHz)，而在低頻段的頻譜上存在許多日常所用電器的噪聲信號，這些噪聲信號通過家中電纜的接頭竄入網(wǎng)絡(luò)。雖然這些噪聲信號能量很微弱，但由于樹型電纜的結(jié)構(gòu)，這些微弱的噪聲信號在某些頻率上的能量被疊加增強，這種現(xiàn)象被稱為"漏斗效應(yīng)"。在原來單向網(wǎng)絡(luò)中，一個光節(jié)點下面有多級放大器串聯(lián)，但在雙向網(wǎng)絡(luò)中為避免噪聲信號在回傳信道中被放大器不斷放大，所以通常在光節(jié)點下只有一級分配放大器，信號覆蓋的用戶群數(shù)量就沒有單向網(wǎng)絡(luò)的 10 000戶至20 000戶那么多，在美國，一般的用戶分配網(wǎng)絡(luò)覆蓋的用戶群只有500戶，甚至250戶。這樣噪聲信號疊加的能量就不會很高，不至于達(dá)到影響正常通信的程度。