双向HFC网络的技术原理

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1、双向HFC网络的技术原理双向HFC网络结构提纲双向HFC网络的技术原理1、有线宽带的基本原理2、双向HFC网络的电平要求3、回传汇聚噪声4、有线宽带的基本检测手段1、有线宽带的基本原理宽带接入的几种方式DSL：数字用户环路，基于普通电话双绞线；常用的ADSL为非对称数字用户环路；HFC：基于有线电视光纤同轴混合网（HFC），简称cablemodem(CM)；LAN：基于五类线的高速以太网技术；EPON/GPON：基于光纤接入技术，OLT(光线路终端)、ONU(光网络单元)；无线接入技术：--WiFi（无线局域网），WiMax（无线城域网

2、），3G（无线广域网）。各种接入技术的发展概况“HFC有线宽带”在美国发展迅速；已占据全美67%的宽带接入市场份额，“DSL”为28%；DSL在亚太地区发展迅速，用户数量占优；我国上海、深圳、南京等地去有线宽带都发展的很好。HFC有线宽带的基本原理数据业务传送的0和1的数字基带信号，和模拟信号有很大差别，为了使数据业务也能在HFC网络中传输，就要采用数字调制技术，将0和1的数字基带信号调制在相应的射频载波上，和其他模拟信号一起传输。HFC有线宽带可以这样理解：前端的电缆调制解调器头端系统（简称CMTS）将数字基带信号调制成相应的模拟信号

3、送给客户端，客户端的电缆调制解调器（简称CM）解调出数字基带信号后送给客户计算机；反过来，完成逆过程。HFC有线宽带HFC有线宽带数据信号的传输，下行调制方式64QAM,上行调制方式QPSK/16QAM。HFC有线宽带依据DOCSIS标准有特定的规范机制数字信号的调制与解调调制1110010010011100100100解调HFC网络数据传输系统构成双向HFC网络的网段分解DOCSIS标准DOCSIS标准：DOCSIS协议(Data-Over-CableServiceInterfaceSpecifications电缆数据业务服务接口规范

4、)定义了CableModem通过HFC网络进行数据传输的接口需求，它是由美国有线电视实验室(CableLabs)推出并通过ITU(国际电信联盟)认证许可。现在DOCSIS协议有四个版本：DOCSIS1.0、DOCSIS1.1、DOCSIS2.0、DOCSIS3.0欧洲也有相应的标准，即Euro-DOCSIS，中国的标准接近Euro-DOCSIS。CMTS与CMCMTS：电缆调制解调器头端管理控制器，是HFC网络与数据网（IP)的连接设备；完成数据与RF(射频)的转换。CMTS也是管理和控制CM的设备，CM的工作参数由CMTS管理和控制，

5、包括：上行频率、上行调制方式、上行电平等；CM：CABLEMODEM，电缆调制解调器，简称CM；CM是放在用户家中的终端设备，连接用户的PC机和HFC网络，提供用户数据接入。CM接收从CMTS发送来的QAM调制信号并解调；在相反的方向上从PC机接收到的以太幀经调制后，通过HFC网络的上行数据通路传送给CMTS。CMTS与CMCMTS头端的功能：对CM进行认证、配置和管理，为CM提供连接IP骨干网和Intemet的通道；完成数据与RF(射频)的转换。就下行来说，来自路由器的数据包在CMTS中被封装成MPEG一2TS帧的形式，经过QAM调制

6、后，下载给各CM；在上行方向，CMTS将接收到的经QPSK调制的数据进行解调，转换成以太网帧的形式传给路由器。CM的功能：连接用户的计算机和HFC网络，与CMTS组成完整的数据通信系统。CM接收从CMTS发送来的QAM调制信号并解调，然后转换成MPEG一2Ts数据帧的形式，重建传向以太网接口韵以太帧。在相反方向上，从计算机接收到的以太帧被封装在时隙中，经QPSK(或QAM)调制后，通过HFC网络的上行数据通道传送给CMTS。上下行通道的传输机制下行广播机制：下行通道是一种多址控制，一个CMTS能管2000个CM，这些CM都共享这一下行通

7、道，CMTS以广播形通过下行通道发送多址数据信息，一点对多点，每个CM都拥有一唯一的地址码，CM通过下行信号中的地址码与自己的地址码进行判别是否是自己的信息；上行时分复用（TDMA）机制：上行通道是一种汇聚式的通讯多点到一点。CMTS将上行通道划分成一个个小时隙，每个小时隙由CMTS分配给在线的CM，CM在属于自己的小时隙内发送信息。小时隙的分配是CMTS根据在线的CM数量实行动态分配的，例如某一CM下线后，系统会将原来属于这个CM用的时隙释放出来分配给其他在线CM。CMTSCMCMCMCMCMCM上下行通道的传输机制CMTSCM操作支

8、持系统服务器操作支持系统服务器（OSSServer）：为了实现Cable接入功能，除传统的HFC网络设备外，系统还需要有DHCP服务器、TFTP服务器、路由器以及交换机等设备。提供系统和网络的设备管理、以及