有线宽带接入技术—Cable Modem

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1、第7章有线宽带接入技术—CableModem7.1CATV网络与HFC7.2HFC7.3CableModem7.4CableModem宽带接入网7.1CATV网络与HFC有线电视（CATV）产业大致可包括两个方面，一是有线电视专业频道；二是有线电视网络服务业。将有线电视网升级改造为宽带高速综合信息网，是业内许多人士的共识，但如何进行升级改造，存在着许多不同看法，有线电视网从全电缆网发展到以光缆作干线，电缆作分配网的HFC型有线电视网，在技术上是一次飞跃HFC有线电视网发展成为宽带高速综合信息网的有利条件，一是有线电视网采用光缆和电线作传输介质，具有丰富的频带资源，是当前各种

2、信息网中的宽带网络，适应了发展的需要；二是有线电视网已经覆盖了全国人口中相当大的部分，入网户数达8000万户，在城市里已超过了电话普及率，有广泛的群众基础，因此在有线电视网的基础上发展综合信息网基础好，受益面广，较其他网都有明显的优势；三是中国加入WTO后，邮电通信市场将开放，有线电视网在经营话音通信方面消除了政策性障碍，而在有线电视网的基础上参与电信市场竞争则处于有利位置。HFC在网络结构方面存在的问题如下。①HFC有线电视网的网络结构在光缆部分多数采用星型网，在电缆部分则采用树型分配网。②在电缆分配网的传输通道中，有源器件和无源器件过多，电缆接头过多，严重降低了系统传输

3、的可靠性。③宽带高速综合信息网在进行数据通信时，对误码率要求很高，要求电缆有很高的屏蔽性，需使用无电磁泄漏的电缆连接器，而目前有线电视网使用的设备达不到要求。④在有线电视系统中，分支器的使用是按照下行传输广播电视信号，使用户得到满意的电平而选择分支器型号的，而且为了使用户看好电视而不互相干扰，要求分支器有良好的反向隔离度。⑤HFC有线电视网存在的另一个问题是光缆的传输频带很宽，而且上下行传输又是分开使用不同的纤芯，而电缆的传输频带较窄，而且上下行传输又是在一根电缆上进行，这样电缆分配网成了整个传输网的瓶颈。⑥网管问题。将有线电视网发展成为宽带高速综合信息网改造方案大致可以分

4、为两种类型，一种方案是有线电视网基本不做大的变动，仅利用有线电视的剩余频带资源，增加一些新的功能，这也可以叫多功能网。另一种方案是建设两个传输平台，一个是有线电视传输平台，传输广播电视信号；另一个是利用有线电视网在每个光节点的多余光纤建设数据传输平台。7.2HFCHFC网是指光纤同轴电缆混合网，采用光纤到服务区，而在进入用户的“最后1公里”采用同轴电缆。信息网络的发展方向是数字化、综合化、智能化、宽带化和个人化。HFC网就是目前世界上公认的较好方式，是解决信息高速公路最后1公里宽带接入网的最佳方案。7.2.1HFC网络结构HFC接入网的拓扑结构为“星—树”型结构或“环—星—

5、树”型结构。HFC网络结构用先进的光纤传输技术和新型的网络拓扑，有效地利用数字传输技术增加了上下行通道的承载能力，具备了承载双向交互式宽带业务的能力。HFC网络基本传输模式均是城市或区域有线电视网的总前端为中心的多前端传输模式。HFC通常由信号源、前端、分前端（分中心）、光纤主干网、同轴分配网和用户引入线等组成。图7-1典型的HFC网络组成1．独立总前端模式同一城市或同一区域的有线电视网共用一个前端，所有信号都汇集在总前端。图7-2独立总前端示意图前端是HFC网络的核心部分，其功能包括调制、解调、频率交换、电平调整、信号编解码、信号处理、低噪声放大、中频处理、信号混合、信号

6、检测与控制、频道配置和信号加密等，相应的前端的设备包括天线放大器、频道转换器、卫星电视接收机、滤波器、Modem、混合器和导频信号发生器等。2．HFC网络线路的组成通常HFC线路网由馈线网、配线网和用户引入线3大块组成，图7-3HFC线路结构（1）馈线网HFC的馈线网指前端至服务区（SA）的光纤节点之间的部分，大致对应CATV网的干线段。HFC网的网络拓扑结构，概括起来有4种形式：树型结构、星型结构、星—树型结构和环型结构，现在建造的HFC网基本上是星型/总线结构。图7-4典型的城市HFC光骨干网（2）配线网配线网指服务区光纤节点与分支点之间的部分，大致相当于电话网中远端节

7、点与分线盒之间的部分图7-5电缆分配网结构（3）用户引入线用户引入线指分支点至用户之间的线路，与传统CATV网完全相同。7.2.2HFC频谱与业务划分HFC网必须具有灵活的、易管理的频段规划，载频必须由前端完全控制并由网络运营者分配。1．双向HFC的频带划分低频端的5MHz～30MHz共25MHz安排为上行通道，即所谓的回传通道，主要用来传输电话信号。50MHz～1000MHz频带均用于下行通道，其中50MHz～550MHz频段用来传输现有的模拟CATV信号，每一通路的带宽为6MHz～8MHz，因而总共可以传输各种