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1、HFC网络中的宽带接入技术第38卷第6期1998年12月电讯技TELEC0MMUNICAT10N术Vo1.3BNo,6ENGINEERINGOct.1998●研究与开发一,刖昌随着当前通信技术的飞速发展,出现了一批新的通信业务,如:视频点播(VOD),可视电话,可视会议等.所有这些业务都要求传输很高的数据率,这对通信系统中的接入网络提出了新的挑战.为此,人们提出了一些新的接人方案以满足这以要求,如:N—ISDN,ADSL,B—ISDN,以及HFC(光纤同轴混合网)接入网等.N—ISDN即窄带综合业务数字网,按2B+D方式分割信道.两个B信道分别传输64kBit/
2、s的数据.当两个B信道传输同一个数字业务时可获得128kBit/s的数据率.N—ISDN方案有效地提高了现有电话用户线路的利用率,但同时需要追加投资,且无法有效传输图象等视频信号,因而不能满足通信业务进一步发展的需要.ADSL即非对称数字用户环路,采用离散多载波调制技术,并根据信道的实际情况动态地分配各载波上的数据传输率,在一路电话线路上可获得几十兆比特每秒的数据率,有效地提高了系统传输能力.ADSL技术*本文于1998年{月9日收到*上海交通大学电子工程系?54?充分利用了现有的电话线路,但其系统复杂,投资较大,在短期内较难普遍实现.以光纤作为传输网络的B—I
3、SDN,是今后接入网络发展的趋势所在.与其他方案相比,B—ISDN具有较高的数据传输能力和优良的信道特性,能传输各种类型的数据业务.但B--ISDN系统投资庞大,相关技术还不十分成熟,难以在短期内大量实现.作为当前除公用电话阿外的另一公用网络——基于HFC结构的CATV网,具有丰富的可用频谱资源和良好的信道传输特性,同时又有很高的社会普及率.在追加少量投资作双向改造后,即可快速有效地实现宽带交互通信.HFC网络作为一种新型的接人方案,越来越引起人们的兴趣.近几年来,HFC网络与基于HFC的CableModem技术都得到了飞速发展.二,HFC网络结构与频谱分配1.
4、HFC的网络结构HFC网作为CATV网的骨干网,具有适合于广播业务的星一树型阿络结构.它的根部位于CATV网络前端,叶部位于cATV用户,从结构上分,HFC阿络主要由以下几个部分组成:网络前端,光纤馈线同,光纤节点,同轴配线网等,如图1所示函盏巨蘧…一图1HFC网络结构网络前端是HFC网络中的关键部分.在HFC网络中,由于各用户蛄问无法直接接收彼此之间的信号,因而无法对自己的业务传输进行自我调整.而网络前端,能同时接收各用户发进的上行信号,可有效地实现对各用户问业务传输的协调和控制.~j-wc网络中,光纤馈线网一般由若干条下行光纤和一条(或几条)上行光纤组成.下
5、行光纤将前端发出的光信号传进至光纤节点,而上行光纤则将来自光纤节点的上行光信号传进至前端.光纤节点是光纤馈线网与同轴配线网问的光/电接口单元.它将来自下行光纤的光信号转换成电信号后由同轴电缆传送至用户;同时将同轴电缆上的上行电信号转换成光信号后由上行光纤传送至HFC网络前端.2.HFc网络的频谱分配HFC网络具有较为充裕的可用频带,理论上最高可用频率可达1GHz.按频谱划分,可分为上行数字频带,下行模拟频带以及下行数字频带,如图2所示.图2HFC网络的频谱分配上行数字频带位于HFC网络频谱中的5~42MHz,用于传输从用户终端到网络前端的上行数字业务.一般地,为
6、克服上行信道中的功率控制,信遭误码特性,系统等管理等同题,上行数字频带被划分成1~2MHz带宽的上行信道(见图2).下行模拟频带位于HFC频谱中的54～450MHz部分,这与原有的CATV系统完全兼容.下行数字频带位于HFC系统频谱中的450MHz～IGHz部分.其中的450～750MHz用于将传进各种现有的数字业务,750MHz～1GHz为将来业务所保留下行数字频带被划分成6MHz的下行信道,每一信道可传输每秒几十兆比特的下行数据流.三,HFC网络中的接入协议到目前为止,HFC接人技术还投有成熟的技术规范,一些组织正在根据自己的技术要求和出发点制订相应的技术标
7、准,如M0NS,cABLELABS等.IEEE组织也于1995年成立专门的委员会IEEES02.14WorkingGroup,专门从事于HFC接人技术以及CableModem技术规范的{6j订.1.IEEE802.14(草案)允许的物理层方案(1)调制方式与数据率对于HFC系统的上行信道,IEEES02.14协议(草案)采用QPSK与16一QAM两种调制方式,采用的符号率分别有:l6O320,6401280,2560,5120Ksym/s.可获的数据率?55?nn¨¨如表1所示表1IEEES02.14支持的上行调制方式与数据率可获数据率(kblt/s)QPSK调
8、髑辜(kboud/s)1
