混合光纤/同轴电缆(HFC)接入网
- 日期:2007-2-6 来源:中华铁道网
混合光纤/同轴电缆(HFC)接入网(hybrid access network of optical fiber/coaxial cable)传输介质采用光纤和同轴电缆混合组成的接入网。目前,HFC接入网可以有HFC方式、交换型数字视像(SDV)方式和综合数字通信和视像(IDV)方式。
HFC方式 一种副载波调制系统,是以(电的)副载波去调制光载波,然后将光载波送入光纤进行传输。
基本原理 局端把视像信号和电信业务综合一起,从前端通过光载波在光纤馈线网上传送至用户的光节点上,光信号经过光网络单元(ONU)恢复为原来的电信号,然后用同轴电缆分别送往各个住户的网络接口单元(Network Interface Unit,NIU)。每个NIU服务于一个家庭,其作用是将整个电信号分解为电话、数据、视像信号后,再送达各个相应的终端设备。对于模拟视像信号来说,用户可以利用现有的电视机而无需外加机顶盒就可以接收模拟电视信号了。
双向通信问题 在HFC上实现双向传输,要求考虑光纤通道和同轴通道。
从前端到光节点这一段光纤通道中,上行回传可采用空分复用(Space Division Multiplexing,SDM)或波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)2 种方式。对于WDN来说,通常是采用1310 nm和1 550 nm这两个波长较为方便。
从光节点到住户这段同轴电缆通道,其上行回传信号要择适当的频段,这个频段必须与下行的频段分开,各位于不同的频谱上,实行频分复用(FDM)方式。由于目前对HFC的频谱分配还没有统一的标准,而划分的方案很多。拓展上行带宽的方式之一是频率搬移法:比如接往同一光节点的4个的分路,每个分路用户回传信号都是5~42 MHz时,则除了其中一个分路的频谱为5~42MHz,其他3个分路频谱可以分为50~100 MHz,100~150 MHz,150~200 MHz,这就可以使4个分路的回传信号互不重叠。方式之二是采用码分多址(CDMA)技术:把来自用户的上行频道信号进行CDMA方式扩频编码,使各用户虽然共用5~42MHz频谱,但彼此用相应的编码来区分。
在采用树形结构的有线电视(CATV)分配网中,来自用户的噪音作为回传信号的一部分,将在光节点和前端产生会叙作用,这就是噪声漏斗效应。如果用户数为n,那么前端机上噪声会叙因子就是10 lgn(对于不相干噪声而言)或者是20 lgn(对于相干噪声而言)。这表示,一个光节点所辖的用户数越少,则回传噪声越小。但是,所辖的用户太少时,每个用户所承担的费用也就越大。故每个光节点所辖用户数目的多少需要从技术和经济两方面来进行分析比较。目前,一般每个光节点所辖用户约为500~2 000户,今后,随着光接收机的逐步降价,光节点所辖的用户数可能会进一步减少。
电缆调制解调器 HFC要进行数据传输,关键是通过电缆调制解调器(Cable Modem)来实现。Cable Modem是专门在CATV网上开发数据通信业务而设计的用户接人设备,是有线电视网络与用户终端之间的转接设备。Cable Modem的传输速率比传统的电话Modem传输速率可高出100~1 000倍。Cable Modem主要由调制/解调器、调谐器、加密/解密模块、网桥/路由功能模块、网络接口卡(NlC)、简单网络管理协议(SNMP)、部分Ehternet功能模块组成。其中SNMP主要完成参数配置、带宽分配以及网络运行维护、监视、控制等网络管理功能,是目前应用最广泛的标准网管协议之一。从用户PC机数字接口送来的数字信号经过编码、加密、调制后变成可在同轴电缆中传送的射频(RF)信号,进入同轴电缆。而从同轴电缆来的RF下行信号,经过调谐、解调、解密、解码后送入计算机网络。
Cable Modem有3 种类型。①CMP(Cable Modem Personal):适用于个人用户,它适用于家庭个人计算机,具有即插即入功能、传送和接收数据功能等。②CMW(Cable Modem Workgroup):适用于小型企业和多PC家庭,最多可支持4个用户,每个用户均具备CMP功能。③CMB(Cable Modem Business):可用于企业网、学校系统、政府机关等,可连接成千上万个用户,每个用户均具有CMP功能,并可根据不同的访问和操作安全性要求实现保护功能。









