[摘要]目前廣泛使用的電視機(jī)、電話機(jī)是模擬的,不能直接利用數(shù)字方式服務(wù)。HFC網(wǎng)是目前世界上公認(rèn)的較好方式,可以提供電視廣播、影視點(diǎn)播、數(shù)據(jù)通信、電信服務(wù)、電子商貿(mào)、遠(yuǎn)程教學(xué)與醫(yī)療以及增值服務(wù)等內(nèi)容,在數(shù)字電視傳輸?shù)膽?yīng)用過程中起著關(guān)鍵作用。

[關(guān)鍵詞]HFC網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視

中圖分類號:TP3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0710073-01

HFC網(wǎng)是目前世界上公認(rèn)的較好方式,是解決信息高速公路最后1公里寬帶接入網(wǎng)的最佳方案。

HFC有線電視上網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò),不需要再單獨(dú)假設(shè)網(wǎng)絡(luò),并且速度比較快,但是它的缺點(diǎn)就是HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是樹型的,Cable Modem上行10M下行38M的信道帶寬是整個社區(qū)用戶共享的,一旦用戶數(shù)增多,每個用戶所分配的帶寬就會急劇下降,而且共享型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲旅娜毕菥褪撬陌踩?數(shù)據(jù)傳送基于廣

播機(jī)制,同一個社區(qū)的所有用戶都可以接收到他人的數(shù)據(jù)包。

一、關(guān)于HFC網(wǎng)

HFC網(wǎng)是指光纖同軸電纜混合網(wǎng),它是一種新型的寬帶網(wǎng)絡(luò),采用光纖到服務(wù)區(qū),而在進(jìn)入用戶的“最后1公里”采用同軸電纜。最常見的也就是有線電視網(wǎng)絡(luò),它比較合理有效地利用了當(dāng)前的先進(jìn)成熟技術(shù),融數(shù)字與模擬傳輸為一體,集光電功能于一身,同時提供較高質(zhì)量和較多頻道的傳統(tǒng)模擬廣播電視節(jié)目、較好性能價格比的電話服務(wù)、高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)和多種信息增值服務(wù),還可以逐步開展交互式數(shù)字視頻應(yīng)用。HFC網(wǎng)絡(luò)大部分采用傳統(tǒng)的高速局域網(wǎng)技術(shù),但是最重要的組成部分也就是同軸電纜到用戶電腦這一段使用了另外的一種獨(dú)立技術(shù)Cable Modem。CableModem與以往的Modem在原理上都是將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后在Cable的一個頻率范圍內(nèi)傳輸,接收時進(jìn)行解調(diào),傳輸機(jī)理與普通Modem相同,不同之處在于它是通過有線電視CATV的某個傳輸頻帶進(jìn)行調(diào)制解調(diào)的。CableModem屬于共享介質(zhì)系統(tǒng),其它空閑頻段仍然可用于有線電視信號的傳輸。電纜調(diào)制解調(diào)器提供雙向信道:從計(jì)算機(jī)終端到網(wǎng)絡(luò)方向稱為上游信道,從網(wǎng)絡(luò)到計(jì)算機(jī)終端方向稱為下游信道?！嫌涡诺缼捯话阍?00kbit/s到2Mbit/s之間,最高可達(dá)10Mbit/s。上游信道采用的載波頻率范圍在5MHz到40MHz之間,由于這一頻段易受家用電器噪聲的干擾,信道環(huán)境較差,一般采用較可行的QPSK調(diào)制方式?！掠涡诺赖膸捯话阍?Mbit/s至10Mbit/s之間,最高可達(dá)36Mbit/s。下游信道采用的載波頻率范圍在42MHz到750MHz之間,一般將數(shù)字信號調(diào)制到一個6MHz的電視載波上,典型的調(diào)制方式有QPSK和QAM64等,前者可提供10Mbit/s帶寬,后者可提供36Mbit/s帶寬。Cable Modem本身不單純是調(diào)制解調(diào)器,它集MODEM、調(diào)諧器、加/解密設(shè)備、橋接器、網(wǎng)絡(luò)接口卡、SNMP代理和以太網(wǎng)集線器的功能于一身。但是,目前尚無CableModem的國際標(biāo)準(zhǔn),各廠家的產(chǎn)品的傳輸速率均不相同。

二、HFC網(wǎng)的基本模式

有線電視HFC網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)幕拘问接袃煞N。一種是獨(dú)立總前端模式。同一城市或同一區(qū)域的有線電視網(wǎng)共用一個前端,所有信號都匯集在總前端。匯集于總前端的廣播電視信號通過光發(fā)射機(jī)以VSB-AM方式轉(zhuǎn)換為光信號從總前端輸出后,通過星形或星一樹形結(jié)構(gòu)的光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁餍^(qū)光節(jié)點(diǎn),各光節(jié)點(diǎn)的光接收機(jī)將接收到的信號還原為射頻電信號,再經(jīng)同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò),將信號傳送到各家各戶的用戶終端。這種系統(tǒng)模式是基于HFC網(wǎng),是有線電視HFC網(wǎng)中最基本的傳輸模式。另外一種是分前前端模式。以城市或區(qū)域有線電視網(wǎng)的總前端為中心的多前端傳輸模式?？偳岸说男盘柦?jīng)星形輻射的數(shù)字光纖網(wǎng)絡(luò)或模擬光纖網(wǎng)絡(luò)饋送到各分前端的光節(jié)點(diǎn)。在有線電視寬帶綜合信息網(wǎng)絡(luò)中,分前端除可收轉(zhuǎn)本地電視節(jié)目和自辦節(jié)目外,還是數(shù)字光纖和模擬光纖的光分配與交換中心。這種系統(tǒng)采用星形或星一樹形結(jié)構(gòu)的傳輸網(wǎng)絡(luò),超大規(guī)模的有線電視寬帶綜合信息網(wǎng)大都采用這種模式。

三、HFC網(wǎng)的拓樸

(一)樹枝形網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)。樹枝形網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)有兩種形式。一是在有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式中,因考慮其性能價格比和商業(yè)價值及實(shí)用推廣性,國內(nèi)外普遍推薦干線采用星形網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)的光纖傳輸,最后一級的同軸電線分配網(wǎng)采用樹枝形網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu),既克服了電纜干線由于多級放大器引起指標(biāo)下降的缺點(diǎn),又提高了指標(biāo)、可靠性和降低了成本,可以非常經(jīng)濟(jì)而有效地為用戶服務(wù),普遍為有線電視經(jīng)營者所接受。二是光纖主干樹枝形結(jié)構(gòu)形式。在光纖主干中采用多路光分路器級聯(lián),優(yōu)點(diǎn)是光纖量較省,缺點(diǎn)是光纖主干經(jīng)多次光分路器分配后插入損耗較大,浪費(fèi)光功率,而且由各光分路器和各熔接點(diǎn)造成的多重反射將使光鏈路的噪聲增加,非線性失真變大,劣化了系統(tǒng)指標(biāo)。另外,樹枝形結(jié)構(gòu)的光纖主干斷裂,或光分路器損壞,都會影響后續(xù)分支光纖的光接收,放網(wǎng)絡(luò)的可靠性較低,一般多用在小型光纖系統(tǒng)中。

(二)星形網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)。從城市或區(qū)域有線電視總前端輸出的廣播電視信號,經(jīng)輻射狀的光纖干線債送到各小區(qū)光節(jié)點(diǎn),再經(jīng)星形結(jié)構(gòu)的同軸電纜分配網(wǎng)飯送到用戶終端;各光節(jié)點(diǎn)的位置相對于總前端呈星形狀分布,點(diǎn)到點(diǎn)傳輸,與電話網(wǎng)絡(luò)相似。其主要優(yōu)點(diǎn)是:光分配一次到位,所用的覆蓋面廣、傳輸容量大、可靠性高、易于實(shí)現(xiàn)雙向多功能業(yè)務(wù)的傳輸。缺點(diǎn)是光纜需求量大。

此外,在超大規(guī)模系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中,利用光纜超干線將總前端信號傳送到與之聯(lián)網(wǎng)的縣市或其他獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的分前端,構(gòu)成雙星形網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)形式。

(三)星一樹形網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)。星一樹形是星型網(wǎng)絡(luò)與樹枝形網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式?？偳岸伺c各光節(jié)點(diǎn)之間為光纖主干,采用星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),小區(qū)用戶同軸電組分配網(wǎng)絡(luò)采用樹枝形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),整個系統(tǒng)為星一樹形結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是干線采用光纖傳輸,用戶分配網(wǎng)使用同軸電纜,既能滿足網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)性能要求,又能保證其經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)用價值。它集星形結(jié)構(gòu)和樹枝形結(jié)構(gòu)兩者的優(yōu)點(diǎn)于一身,在成本昂貴而難以推廣光纖到戶(Fiber-To-The-Home,FTTH)的情況下,它是目前國際流行的一種新型的網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)形式。

(四)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)楊林結(jié)構(gòu)。由于造價昂貴,環(huán)形結(jié)構(gòu)在有線電視系統(tǒng)中使用較小,但隨著信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,以有線電視的容量和可靠性要求越來越高,計(jì)算機(jī)通信光纖局域網(wǎng)的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐步被引進(jìn)有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)中,它促進(jìn)了有線電視網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和建設(shè)。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)具有一主一備兩條治相反方向傳輸?shù)碾p數(shù)字光纖環(huán)作為整個網(wǎng)絡(luò)的光纖主干,故可靠性更高、覆蓋面更大。當(dāng)雙光纖環(huán)中的某一環(huán)發(fā)生斷裂時,可自動倒換到另一環(huán)上,信號不會中斷。這種環(huán)形光纖網(wǎng)一般多用于特大型有線電視寬帶綜合信息網(wǎng)中,特別是數(shù)字光纖環(huán)上采用SDH的高速信息傳輸平臺中。建立一個由總前端中心管理和監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)有線廣播電視視頻、數(shù)據(jù)、語音的綜合傳輸應(yīng)用,已成為HFC網(wǎng)的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn):

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[2]王煒,HFC有線電視網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的探討[J].電視技術(shù),2000.4.

作者簡介:

李翠霞(1974-),女,貴州安順人,碩士研究生,講師,研究方向:計(jì)算機(jī)方面。