宽带接入技术与实践 教学课件 作者 杨威 chapter4.ppt

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1、学习目标：了解HFC概念和HFC设备构成，了解HFC网络结构特点，HFC网络频谱分配方案，HFC网络优势与局限。了解CableModem定义，CableModem技术原理，CableModem结构与工作过程，CableModem标准，CableModem应用，CableModem优势。理解有线电视系统的组成，HFC的系统框架结构，CableModem用户端结构，双向HFC技术原理及传输实现方法。第4章HFC接入技术重点知识：HFC网络结构特点，CableModem的结构与工作过程，HFC的系统框架结构，CableModem

2、用户端结构，双向HFC技术原理及传输实现方法。难点知识：HFC网络频谱分配方案，CableModem的结构与工作过程，双向HFC技术原理及传输实现方法。第4章HFC接入技术HFC的相关问题CableModem基于HFC的宽带接入案例学习第4章HFC接入技术4.1HFC的相关问题利用HFC实现宽带接入，就是众多接入技术中的一种性价比较高的方式。4.1.1HFC的发展过程HFC用来传输视频信号，俗称有线电视网（CommunityAntennaTelevisionNetwork，CATVN）。由于有线电视网络在改造后使用的传输介

3、质既有光纤又有同轴电缆，为了区别早期的全同轴的有线电视网络，人们将这种新型的有线电视网络称为HFC网络。从网络的拓扑结构来看，HFC通常具有星型与树型结构。1994年初，美国首先提出HFC的网络结构，其后在全世界掀起了HFC网络多功能开发的热潮。1996年，我国的一些有线电视台也开始进行相关的应用试验。在HFC上提供数字通信业务，一般采用CableModem（电缆调制解调器）技术。具有全业务传输能力的HFC网络，由视频前端（FE）、主数字终端（HDT）、传输线路、光纤节点（FN）、网络接口单元（NIU）以及综合业务单元（I

4、SU）构成。4.1.2HFC网的设备构成与传统CATV网相比，HFC网络结构无论从物理上，还是逻辑拓扑上都有重大变化。现代HFC网基本上是星型+总线结构，由3部分组成，即馈线网、配线网和用户引入线。4.1.3HFC网络结构与特点馈线网。HFC的馈线网指前端至服务区（SA）的光纤节点之间的部分，对应CATV网的干线段。配线网。配线网指服务区光纤节点与分支点之间的部分，相当电话网中远端节点与分线盒之间的部分。用户引入线。用户引入线是指分支点到用户之间的线路，与传统CATV网完全相同。HFC网络是一种双向共享介质系统，包括前端和

5、光纤节点之间的光纤干线，以及从光纤节点到用户驻地的同轴分配网络。4.1.3HFC网络结构与特点HFC采用频带为860MHz的同轴网络，它既要支持广播信息的传输，又要支持双向信息的传输。根据GY/T106-1999的最新规定，HFC的频带划分。4.1.4HFC网络频带划分HFC接入网的业务功能主要有以下几种。4.1.5HFC接入网业务功能与局限音频类业务电缆电话、数字音频视频类业务数字电视、视频点播、视频会议、远程医疗、远程教学、可视电话、交互式游戏、电子商务等数据类业务高速Internet接入、计算机互联网、数据广播、家庭

6、保安监控当然HFC接入网也存在着一些缺陷。如树状总线结构的网络拓扑需进一步改进，必须考虑在光节点之间增设光缆线路，以进一步提高网络的可靠性。由于HFC网络是共享资源，当用户增多及每个用户使用量增加时，必须避免拥塞。4.2CableModemCableModem的定义CableModem技术原理Cable Modem的结构与工作过程Cable Modem的标准化Cable Modem的应用4.2.1CableModem的定义CableModem是一种通过有线电视网络实现高速接入Internet的装置。它不仅仅是传统意义上的调

7、制解调器，实际上它更多地是作为网终端接口来连接IP网络。大多数公司开发的CableModem从技术上可划分为动态分配带宽速率（采用以太网介质访问方式的CSMA/CD）和固定带宽速率（采用时分多址访问方式的TDMA，进行以64kbit/s为基本速率的数字通信业务）。前者适用于Internet的接入、公共信息查询等与有线电视台关系密切的业务，后者适用于普通数字电话、可视电话、数据专线等业务。4.2.2CableModem技术原理Cable Modem的传输机制与普通的Modem相同。不同之处在于它是通过CATV的某个传输频带进

8、行调制解调的，而普通Modem是用户独享传输介质。Cable Modem的技术实现一般是从108～860MHz频道中分离出信道用于下行传输数据。在Cable Modem系统中，采用了双向非对称技术，在下行方向有多条6MHz的模拟带宽供系统中的用户共享。影响Cable Modem传输性能的因素，主要是反向