浅析HFC接入网技术及其在有线电视中的应用

浅析HFC接入网技术及其在有线电视中的应用

摘要：作为多媒体通信技术中的一个重要应用，有线电视已经成为信息化时代的重要组成部分。有线电视接入网技术有多种，最主要的是双绞线接入网、光纤接入网和HFC接入网，其中HFC是最具潜力和目前应用最广的一种有线电视接入网技术。HFC 是一种用光纤取代有线电视全同轴电缆网络中的电缆干线的混合型结构网络；其目的是利用光纤的大容量低、损耗传输特性，扩展网络的覆盖范围、提高网络的传输质量、增强网络的传输功能。HFC的基本结构为前端（HE，Head End）到光接点（ONU，Optical Network Unit）之间采用光缆传输，在光节点和用户之间再用同轴电缆入户。典型的HFC网络可分为三个主要部分：前端光传输链路用户，同轴电缆分配网和用户端设备。基于HFC网（光纤和同轴电缆混合网）的Cable Modem技术是宽带接入技术中最先成熟。但是，HFC仍存在，噪声问题、回传信道过窄问题和生命力问题等问题有待解决。

关键词：有线电视；接入网技术；HFC；Cable Modem技术；双绞线接入网；光纤接入网

HFC access network technology and its application in the cable

television

TANG Chao1

（1、The Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065）

Abstract：As one important application of multimedia communication technology , CATV has become an important part of the information age. There are a variety of cable access network technology, and the most important is the twisted pair access network, optical fiber access network and HFC access network, but HFC is the most promising and the most widely used. HFC is a blended structure of the network which replace optical fiber in CATV; whose aim is to use high-capacity fiber and low loss transmission characteristics, to expand network coverage and improve the transmission quality of the network, and enhanced transmission network. the basic structure of HFC is to use fiber optic transmission between the front end (HE, Head End) and the optical contacts (ONU, Optical Network Unit) ,and between optical nodes and users. A typical HFC network can be divided into three main parts: the front-end optical transmission link user, coaxial cable distribution network and CPE. Based on HFC network (hybrid fiber and coaxial cable network), Cable Modem technology is the first broadband access technologies mature. However, HFC have the noise problem, return channel narrow issues and vitality issues and other issues to be resolved yet.

Key words：Cable TV；access network technology；HFC；Cable Modem technology；twisted pair access network；optical fiber access network

浅析HFC接入网技术及其在有线电视系统中的应用

字化 信息化和网络化进行,同时为了满足 社会发展中人们的各种不同需求和要求方式,有线电 视在发展的过程中更是对功能进行全面总结和开发。

有线电视网络正在向双向化发展,一旦实现双向传输利用有线电视网络的高带宽优势就可以开展视频点播、电话、视频会议、宽带接入等增值业务。而为了进一步提高,为了满足人们的要求和促进有线电视宽带接入网技术的发展,就必须加大对有线电视宽带接入网技术的分析研究力度。现阶段的社会发展中,如何实现在投资较小的条件下实现双向交互宽带多媒体网络传输标准,这也是目前社会关注的重要话题。本文从有线电视的发展出发,对有线电视宽带接入网技术的深入研究,然后对有线电视宽带接入网技术的应用进行了详细阐述。希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为我国有线电视的发展,起到一定的促进作用。

0 前言

随着科学技术的日新月异,人们对生活的质量也提出了新要求。而为了丰富人们的日常生活,在现代的城市化建设进程中,将有线电视纳入了城市建设中,使得有线电视发展成为了城市化发展的重要组成部分。有线电视是通过不同频率的频道在电缆线中进行传递,这种传递方式相对于其他的传输模式而言存在着传输速度快、质量好、安全可靠程度好的优势。随着国民经济的不断发展,有线电视作为信息化时代的重要组成部分,是融入现代科学技术与通信技术为一体的综合性信息传递流程。就我国有线电视的发展情况而言,有线电视的前身为闭路电视,然后逐步发展成为了小区有线电视互联,而今天有线电视已经实现了整个区域的互联,从而极大的提高了有线电视的水平,使人们的日常生活更加丰富。并且随着科学技术的日新月异,社会各领域中的理论和技术都得到了长足的发展,并且还涌现出了大批先进的技术和理论,随着这些技术和理论在各领域生产中的应用,使得社会的生产水平大幅度提高,同时也为电视宽带接入网技术的发展应用创造了有利条件。在当前社会中,为了提高人们的生活质量,就必须要充分的利用有线电视接入网技术。而随着有线电视接入网技术的应用,不仅丰富了人们的生活内容,而且还为社会的发展起到了不可估量的作用。并且随着有点电视宽带接入网技术的应用,其本身也得到了相应的发展,从而为人们的生活和学习以及工作提供了更多的资源和信息,进而为推动社会的发展起到了重要作用。21 世纪以来,我国有线电视改造正在热火朝天的进行,其改造现象更为明显,在工作中主要朝着数

1 有线电视接入网技术概述

1.1 接入网的定义

接入网（AN: Access Network）是指用户和端局（即本地交换局）之间的所有机线设备，具有复用、交叉连接和传输等功能，能支持各种交换型和非交换型业务。图1给出了接入网在整个通信网中的位置分布图。

1.2 有线电视接入网技术的优点

用户 .. 用户 UNI 用户 接入网 目前现有的有线电视网一般都是单向光纤 同轴混合网（HFC），一般采用AM-VSB调制和星树型拓扑结构，在前端系统将CATV信号转换 公共通信网 用户 核心网接入网 用户 SNI SNI UNI 用户 .. 图1 接入网在整个通信网中的位置

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成光信号，然后再利用光接收机这个设备将光信号转换成电信号，再将这个电信号通过同轴电缆分配网络传送到最终用户。这种上网的方式在很多地区非常流行。

既然有线电视宽带接入网技术有这么多的受众，一定有其独特的优势，总的说来，有以下几点： （1）无需重新布线。有线宽带的一个显著优点在于使用有线宽带上网不需要另外重新布线，只需利用家中现有的有线电视双向网端口（必须是经过双向网改造的用户）便可接入Internet，并且可以同时传送原有的电视节目和Internet数据，用户在看电视的时候可以同时上网，从而节省了用户的接入成本。

（2）速度快。利用有线电视上网，提供极快的接入速度。其下达速率最高可达36Mbps，上行速率最高可达10Mbps。不过，现在一般到桌面都是10Mbps的速率，已经足够上网使用，比起ADSL、小区宽带和其他几种方式快得多。同时，通过有线宽带上网，是真正的开机即上网。不用拨号，不用密码，不用帐号，当然更不用登录，只要你打开计算机，有线宽带会自动将你的计算机连接到网上，而且有线宽带的接入方式是不按时间计费的，可以随时上网，一点即通。 （3）电视上网两不误。有线电视上网抛弃了传统的电话线作为传输介质，它可以让大家永久在线，这样既可以避免拨号上网因为占用电话线而带来的烦恼，又可以在看电视的同时享受宽带接入带来的无穷乐趣。 （4）价格便宜。有线电视上网不占用电话线，上网通话费将永远从你的电话帐单中消失；此外，合理低廉的信息资费标准也将免除你的种种后顾之忧，从而使你更淋漓酣畅的享受网上生活。目前由于宽带接入商之间的竞争，使用有线电视的价格也会越来越便宜。

（5）服务多样性。随着双向网改造的逐步完成和完善，在宽带网络广阔开放的平台上，以往受窄带所限的网上应用今后也将逐步成为现实。有线宽带可以为你提供，诸如：会议电视、数字电视、网上购物、视频点播、VOD音乐点播、股票交易、远程教育、远程医疗、在线游戏、企业网络互联、个人主页服务、区域高速数据通信互联等多种服务，使你的生活更加丰富多彩，使

你能够进一步感受宽带带来的无限乐趣。

（6）灵活的扩展性。如果今后用户或子网的数量增加，我们只需增加有线宽带的前端设备和用户端设备，如果网络中心交换设备端口不够，则只需叠加网络交换设备，便可满足更多用户的入网需求。

1.3 有线电视接入网技术

1.3.1双绞线接入网

目前，世界上的接入网仍以双绞线为主，而且这种状况还将持续相当长的一段时间。如何利用经长期投资发展起来的双绞线接人网来满足用户对高速数据、视像业务日益增长的需求，已成为电信运营公司共同关注的问题。于是，基于ISDN技术发展起来的三种线路增容系统应运而生，它们是；线对增容（Pair gain）系统、高速数字用户环路（HDSL）系统和非对称数字用户环路（ADSL）系统。 （1）线对增容系统

线对增容系统可用于扩大双绞线接入网的传输容量，它可在一对双绞线上提供全双工2B＋D信道。如果采用ADPCM技术后，则可传送4路电话信号。它适用于住宅或小型企事业单位缓解线路紧张，延缓敷设光缆或新增敷设电缆的时间。

（2）高速数字用户环路（HDSL）系统 HDSL系统是在大规模集成电路的基础上，在2或3对普通双绞线上，利用2BIQ或无载波调幅调相（CAP）等编码技术、高速自适应数字信号处理器来均衡全部频段上的线路损耗，借助于每对线上的回波消除器和混合线圈设备，消除杂音及串话，将2或3对全双工双绞线并用而提供2Mb／s速率的数字连接。HDSL系统既可以为用户提供30B＋D、2Mb／s租用线业务；也可以用来传30路话音，用于普通电话的扩容。在0．4～0．6mm线路上，无中继传输距离可达4－5公里，符合用户与交换局间距的大多数情况。该系统适用于企事业单位用户，还可用于连接无线移动通信的基站与交换机。

（3）非对称数字用户环路（ADSL）系统 ADSL系统的上、下行传输速率不等，即上、下行信道不对称，其上行速率达。576kb/s，下行

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速率可达1．5～6．2Mb/s。除了提供普通电话业务外，还可向用户单向提供约6Mb/s速率的业务，恰好符合数据通信和图像通信的固有的不对称性，可传送一套符合高清晰度电视要求的信号或四套录像机质量的信号，这就较好地满足了普通住宅用户近期内的业务需求。 ADSL标准已于94年被通过，目前，已在世界上许多地方进行现场试验，其结果也比较乐观。 1.3.2光纤接入网

光纤接人网（OAN）就是采用光纤传输技术的接入网，泛指本地交换机或远端模块与用户之间采用光纤通庸或部分采用光纤通信的系统，其可以提供双向均为155Mb／s的信号信道，其中，光线路终端（OLT）的作用是为光纤接入网提供网络侧与本地交换机之间的接口，并经一个或多个光配线网与用户侧的光网络单元通信，管理来自光网络单元的信令和监控信息，在物理上可以是设备，也可以与其他功能集成在一个设备里。而光网络单元（ONU）的作用是为光纤接人网提供直接的或远端的用户侧接民处于光配线网的用户侧。由于光网络单元的网络侧是光接口而用户侧是电接口，因此光网络单元需要有光／电和电／光转换功能，还要完成对语音信号的数／模和模／数转换、复用、信令处理和维护管理功能。根据光纤向用户延伸的距离，即ONU所处的位置，光纤接入网又有多种应用形式，其中，最主要的三种是光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）和光纤到家（FTTH）。 （1）光纤到路边（FTTC）

在FTTC结构中，ONU设置在路边，从ONU出来用双绞线传送普通电话业务，用同轴电缆传送宽带图像业务。其用户主要为居民住宅用户和小企事业单位用户，每个ONU的经济用户数为8～32个。

（2）光纤到大楼（FTTB）

FTTB可以看作是FTTC的一种类型，不同之处在于将ONU设置在大楼内的配线箱处，再经多对双绞线将业务分送给各个用户。 FTTB的光纤化程度比FTTC更进－－步，更适应高密度用户区，也更接近于长远发展目标。 （3）光纤到家（FTTH）

在原来的FTTC结构中，如果将设置在路边

的ONU换成无源分路器，然后将ONU移至用户家即FTTH结构，直接为家庭提供各种综合宽带业务。其具有频带宽、容量大、信号质量好和可靠性高等优点，被认为是接入网的发展方向。由于许多原因，尚不能大规模实现FTTH。如果将ONU移至大企事业单位的用户端设备处并提供一定范围的灵活业务，则可类似地构成光纤到办公室（FTTO）结构。

1.3.3混合光纤同轴电缆接人网

混合光纤同轴电缆（HFC）接入网是利用光纤将电话信号和多路有线电视信号传输到住宅区附近，再用同轴电缆分别传送到各用户，其示意图如图5所示，其中，光节点放在靠近用户的地方，可服务约500个住户，信号在光节点进行光电转换后，经同轴电缆送到网络接口单充（NIU）。NIU放在用户家中或附近，每个NIU服务一个家庭，其将信号分解成两个电话信号（或一个电话，一个话带数据信号）和一个视像信号送达用户设备。由于有线电视是模拟调制，而视频点播等为数字信号，所以新型的HFC设备可以同时传输模拟和数字视频信号。HFC具有860MHz的频谱，通常上行5～42MHz，用于传输数字化的语音和数据；下行信号频带为48或54～860MHz，其中，600MHz以下分配给模拟有线电视，600～860MHz用于传输约30路数字视频信号。相对于HFC，新近提出的交换式数字视频（SDV）是宽带的光纤到路边。数字视频信号由光纤以1Gb／s的速率传输，到达远端的光网络单元后再以小于等于300米的双绞线传送51.85Mb／s的异步传输模式（ATM）信号到用户。通常的做法是SDV双绞线再与模拟有线电视信号组合在一起经同轴电缆传送到用户。

2 HFC接入技术

2.1 有线电视业务对网络的需求

有线电视系统是由一套封闭的传输通道组成的设施，并有信号的发生、接收和控制设备以便为众多订户提供有线电视服务的系统组成。单向有线电视系统具备点对面广播服务的能力，能够提供标模拟电视广播、数字电视广播、多路声

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音广播、数据广播、准视频点播NVOD、付费电视、高清晰度电视等多种广播式业务。 随着广大人民群众物质文化和精神生活的提高以及科技的不断进步和融合，越来越多用户提出了点播的需求，即通过有线电视网络完成点对点按需业务。这类业务有视频点播 VOD、时移电视、视频通讯（包括电视会议、电视短讯、远程教学、远程医疗、保安监控等）、电缆话音业务（Cable VoIP）、宽带上网（包括网络游戏等）。

不同的业务对传输带宽有不同的要求。对于有线电视业务，相对于双绞线接入网和光纤接入网，HFC有着比较明显的优势。HFC与FTTC在结构上有些类似，但下FTTC上能传数字信号，HFC既可传数字信号又可传模拟信号，而且以传模拟信号为主。另外， HFC的一个光节点可服务500户，而FTTC仅为8～32户。双绞线接入网投资低、建设周期短，主要是频带窄、质量差、传输距离短；光纤接入网与之相反，即频带宽、质量好、传输距离远，但成本昂贵、建设周期长。 HFC正好处于两者之间，是综合考虑投资金额、带宽需求、建设时间和技术难度等诸多方面而产生的接入网方案。

（注：灰色方块是用户接口盒，菱形是放大器）

HFC网的工作原理如下：HFC网中所有语音,数据,模拟视频,数字视频信息经由相应调制转换成射频（即HF、VHF、和UHF）模拟信号，经由频分复用方式合成一个宽带射频电信号，加到前端的光发射模块上调制成光信号发送出去；光信号通过光纤传输到光纤节点后转换为射频电信号，再经射频放大器放大后由同轴电缆分配网送到相应分支点；再由用户接口盒中的调制/解调器接收相应频带的信息，并进行解调得到所需信息。

各组块的功能如下：

（1） 局端（又称前端）设备 完成电信号调制/解调、电/光和光/电转换（即光发送和光接收）、合路/分路、应答控制等功能。

（2） 光纤节点（FN） 写成光/电和电/光转换（即光接收和光发送）以及电信号解复用和复用等功能。

（3） 分路器（又称分支器）

分路器是多根同轴电缆的交接点，完成电信号的分路/合路。

（4） 放大器

2.2 HFC接入技术基本原理

完成同轴电缆信号放大的功能。

HFC（Hybrid Fiber Coax）即光纤同轴混合

（5） 用户接口盒（UIB:User Interface Box）

网。HFC的基本结构为前端（HE，Head End）到

安装在每个住户内提供以下接口转换功能：

光接点（ONU，Optical Network Unit）之间采用

使用50欧同轴电缆将机顶盒（STB:Set Top Box）

光缆传输，在光节点和用户之间再用同轴电缆入

连接到用户TV上，或者使用75欧同轴电缆直接

户。典型的HFC网络可分为三个主要部分：前端

连接到用户TV；使用双绞线将内置调制/解调器

光传输链路用户，同轴电缆分配网和用户端设

和PCM编解码器连接到用户电话机上；使用同

备。图2所示为HFC网络体系组成简

轴电缆（50欧）将内置电缆调制/解调器（Cable

局端设备 TV 光纤节点 电话 PC 语音 TV 。。数据 。 分路器 分路器 。光纤 。 。模拟视频

。。。电缆 。。数字视频 。

TV 电话 PC

图2 HFC网络结构简图

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Modem ,又称线缆调制/解调器）连接到用户计算机上。

（6） 电缆调制/解调器(Cable Modem) 它的主要功能是将数字信号调制到射频上进行传输，接收时进行解调。此外，Cable Modem还具备与外部主干网的接口、协议转换、智能化的网络控制与管理等功能。因此，要比传统的电话拨号调制/解调器复杂得多。Cable Modem的上行信道一般采用较可行的QPSK（正交相移键控）调制方式，上行速率最高可达10Mb/s。下行信道采用的典型的调制方式，有QPSK和QAM（元正交幅度调制）等，下行速率最高可达36Mb/s。

复杂，它由调制解调器、调谐器、加/解密模块、

桥接器、网络接口卡、以太网集线器等组成，它无须拨号上网，不占用电话线，可提供随时在线连接的全天候服务。

目前Cable Modem产品有欧、美两大标准体系，DOCSIS是北美标准，DVB/DAVIC是欧洲标准。

欧、美两大标准体系的频道划分、频道带宽及信道参数等方面的规定，都存在较大差异，因而互不兼容。北美标准是基于IP的数据传输系统，侧重于对系统接口的规范，具有灵活的高速数据传输优势；欧洲标准是基于ATM的数据传输系 用户电话机 用户TV 用户计算机 50Ω的同轴 双绞线 50Ω的同轴 电缆 电缆 STB 内置调制解调器 内置电缆调制解调器 和PCM编解码器

图3 用户接口盒提供的接口转换功能

（7） 机顶盒(STB)

统，侧重于DVB交互信道的规范，具有实时视

它是一种用来扩展现有模拟电视机功能的

频传输优势。从目前情况看，兼容欧洲标准的

终端设备，它可以将各种数字信号转换成模拟电

Euro DOCSIS1.1标准前景看好，我国信息产业部

视机能够接收的信号。STB的接收信号是已压缩

——CM技术要求（征求意见稿）类似于这一标

的数字视频信号，因此STB内含有解压器和解码

准。

器。

Cable Modem的工作过程是：以DOCSIS标

2.3 基于HFC网的Cable Modem技术 准为例，Cable Modem的技术实现一般是从

基于HFC网（光纤和同轴电缆混合网）的

87MHz~860MHz电视频道中分离出一条6MHz

Cable Modem技术是宽带接入技术中最先成熟和

的信道用于下行传送数据。通常下行数据采用

进入市场的，其巨大的带宽和相对经济性使其对

QAM（正交调幅）调制方式或256QAM调制

有线电视网络公司和新成立的电信公司很具吸

方式。上行数据一般通过5MHz~65MHz之间的

引力。

一段频谱进行传送，为了有效抑制上行噪音积

Cable Modem的通信和普通Modem一样，

累，一般选用QPSK调制（QPSK比QAM更

是数据信号在模拟信道上交互传输的过程，但也

适合噪音环境，但速率较低）。CMTS（Cable

存在差异，普通Modem的传输介质在用户与访

Modem的前端设备）与CM（Cable Modem）的

问服务器之间是的，即用户独享传输介质，

通信过程为：CMTS从外界网络接收的数据帧封

而Cable Modem的传输介质是HFC网，将数据

装在MPEG—TS帧中，通过下行数据调制（频

信号调制到某个传输带宽与有线电视信号共享

带调制）后与有线电视模拟信号混合输出RF信

介质；另外，Cable Modem的结构较普通Modem

号到HFC网络，CMTS同时接收上行接收机输

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出的信号，并将数据信号转换成以太网帧给数据转换模块。用户端的Cable Modem的基本功能就是将用户计算机输出的上行数字信号调制成5~65MHZ射频信号进入HFC网的上行通道，同时，CM还将下行的RF信号解调为数字信号送给用户计算机。

Cable Modem的前端设备CMTS采用10Base—T，100Base—T等接口通过交换型HUB与外界设备相联，通过路由器与Internet连接，或者可以直接联到本地服务器，享受本地业务。CM（Cable Modem）是用户端设备，放在用户的家中，通过10Base—T接口，与用户计算机相联。

2.4 HFC在有线电视网络中的应用

HFC网是宽带接入技术中最先成熟和进入市场的, 其巨大的带宽和相对经济性使其很具吸引力, 并会允许其迅速提供宽带业务。HFC在一个500户左右的光节点覆盖区可以提供60路模拟广播电视, 每户至少2路电话, 速率至少高达10Mb/s的数据业务。将来利用其550～ 750MHz频谱还可以提供至少200路MPEG-2的点播电视业务以及其它双向电信业务。目前在北美采用电缆调制解调器只需每月花40美元就可以无地上网。

HFC 网络的覆盖范围可达 100 公里，而且传输信号的衰减小噪声低，是理想的 CATV 网络传输技术有线电视网络是通过 Cable Modem 进行数据接人的Cable Modem 一般有两个接口，一个用来接室内墙上的有线电视端口，另一个与计算机相联它不仅包含调制解调部分，还包括电视接收调谐，加密解密和协议适配等部分Cable Modem 在两个不同的方向上接收和发送数据，把上下行数字信号用不同的调制方式调制在双向传输的某一个 6MHz（或 8MHz）带宽的电视频道上把上行的数字信号转换成模拟射频信号，类似电视信号，所以能在有线电视网上传送 接收下行信号时，Cable Modem 把它转换为数字信号，以便电脑处理.利用HFC网作为宽带IP接入网的优点是可以利用现有的HFC网，此外还可以方便的设置IP电话。

从长远看, HFC网计划提供的是所谓全业务网(FSN), 即以单个网络提供各种类型的模拟和数字业

务。用户数可以从500户降到25户, 实现光纤到路边, 最终用户数可望降到1户, 实现光纤到户, 提供了一条通向宽带通信的新途径。

2.5 HFC接入网技术缺陷

2.5.1 噪声问题

HFC用于传送上行信号的频段一般为5-40 MHz，由于HFC的同轴电缆部分是树形结构。所以上行信道的噪声是各支路噪声和各支路放大器的 级联噪声叠加，即“漏斗效应”，使回传噪声累积到前端，严重恶化上行信道的信噪比。 这些噪声通常分为窄带干扰和脉冲干扰。前者指上行频带内先行指配给各种无线电业务的频率所形成的干扰。这些干扰源的频率及场强因地而异，所以只能在上行信道安排中避开经测定的窄带干扰频 率，但会影响上行信道利用率。脉冲干扰指用户端周围的工业电器和家用电器所形成的宽带干扰。这些干扰也因地而异，尤其是接入到系统的电视机的老化程度对回传噪声的影响，将更难控制。避免干扰的途径应采取加强系统屏蔽隔离的方法。例如，所采用的同轴电缆、接头等要求有较高的屏蔽性，终端接入盒要插入滤波器的隔离，但是这要付出经济代价。 以上几种方案都有利弊，所以回传信道干扰问题仍需妥善解决。还有一种较彻底的方案，即小光节点方案，在下节介绍。 2.5.2回传信道过窄问题

5-40 MHz作为上行信息的传送频带，一般可 传送500个 kb／s信道。当HFC上传的交互业务数量和种类增加时，上行信道就会拥挤，为解决这个问题，就需要进行升级改造，但是这样将对网络规范化和可靠性产生不良影响。 目前的改进方案之一为小光节点HFC(MFN-HFC)，就是用的光纤传双向业务。具体为原来的HFC信号仍通过已有的HFC设备传送到用户，另外增一对光纤将电话、数据及新业务从CO连接到MFN。MFN输出信号直接通过射频放大器后的无源支线连接各用户，为30~59个用户服务。MFN不影响原HFC正常工作，不改动原有的设备就获得交互宽带视频等新业务能力，解决了上行带宽不足的问题。另外，由于采用MFN．HFC方案，回传信道安排在高频端，也解决了一些噪声问题。方案之二为在

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HFC网络上光节点使用回传频率变换器，把不同支路回传频率(5—40 MHz)搬到反向宽带激光器不同频道内，例如A路的回传频率安排在5—40 MHz频段， B路的安排在52~88 MHz频段内等等。频率搬移虽然增加了网络回传频率容量，但是要增加光节点设备，就增大了投资。方案之三是采用CDMA技术。把来自用户的上行频道信号进行CDMA方式扩频编码，使各用户虽然共用5—42 MHz频谱，但彼此用相应的不同编码来区分。 方案之四是用一个由动态分配软件支持的智能调制解调器动态分配各种业务需要的频率这是一 个有效的方法。 2.5.3生命力问题

目前，电信业务和CATV都在向数字化发展。HFC是基于CATV的模拟传输，可能会与数字化趋势有一些不合拍，寿命有限。但是我国地区发展不平衡，HFC在我国还要存在很长一段时间。FTTC传 的是交互式数字信号，所以将FTTC和HFC相结合既可以安全可靠地传输语音和数字信号，又可以与目前的模拟电视信号兼容。FTTC+HFC一般指共缆分纤传输方式，FTTC向用户传送交互窄带数字信号，将来可向窄带数字业务升级；HFC传模拟CATV信号及宽带信号，两者共用光缆，分别用缆内不同的光纤传输。CATV前端(HE)与中心局设置在一起，HFC的光节点(FN)与FTTC的光网络单元(ONU)或远端模块(R．ASM)设置在一起，可通过同轴电缆向ONU供电。在引入线部分，模拟宽带信号通过同轴电缆与用户电视机相连，交互数字信号通过双绞线送到各用户。

3 有线电视接入方式中的HFC方案

3.1 双向HFC+Cable Modem

现有的HFC由单向改造为双向，运用机顶盒与有线电视插座上的Cable Modem进行宽带的接入或其它网络服务。Cable Modem配合电脑进行使用，机顶盒的显示器是电视机。Cable Modem是非对称方式传输，下行占用1个电视频道能够

形成30-50Mbps的数据传输速率，而上行速率为2.5-14Mbps。国内对Cable Modem的应用试验比较的广泛，部分进入了商用阶段。双向HFC+Cable Modem方式的优点比较的多，不需进行另外的布线，就能够实现用户的大量覆盖，对网络总造价的降低非常的有利。其次，由于HFC树形结构的特点，促成了扩展性较强的系统，再加上HFC的带宽优点非常的优越，能够对日后的多媒体网络业务对数据带宽的要求进行适应，为此，这种方式是能够将高速数据、语音、电视融为一体的传输平台。

3.2 单向HFC+电话线+单向Cable Modem

这种方式的提出是对双向网络存在的漏斗噪声问题进行解决的。下行利用有线电视网络，其速率为几十Mbps，而上行利用电话线，能够提供几十Kbps的数据速率。宽带多媒体数据广播系统是清华大学研制开发的，这种系统就属于这种方式。这样的方式不需对网络进行双向改造，但由于上行的电话线的影响，使上行速率得到，且保留在窄带的范围当中，对多媒体业务的交互式应用非常的不利。

3.3 单向HFC+以太网

在原有HFC网上，进行了快速以太网的叠加。而事实上，数据网和HFC网是比较的系统，而对于新叠加的数据网而言，在各光节点以及有线台之间，通过共缆分纤的方式，仍需在光节点之后进行大量线网的布设，其中的优点是升级方便，组网较为灵活，且造价非常的低。但是对于系统的可扩展性而言，显得就比较的差，初期进行的投资也非常的大，具备一定的投资风险。

3.4 HFC+CMTS+CM

HFC+CMTS+CM 方案的优势在于：一是DOCSIS 1.1 和 DOCSIS 2.0 技术标准和产品成熟，可支持多种业务；二是DOCSIS标准不断升级，以适应新业务的发展需求，DOCSIS 3.0 标准刚刚发布；三是利用现有网络既可开展双向业务，但需要一定的网络改造；四是前期投入少，开展业务的资金门槛比较低，适应我国大多数有线电视网络公司的经济条件；五是适用于有限带宽业务/有限入户率的应用情况；六是利用原有的同轴电缆，入户容易，用户电缆改造工程量小。

浅析HFC接入网技术及其在有线电视系统中的应用

但HFC+CMTS+CM方案需要对HFC光电传输链路部分进行双向改造；噪声汇聚效应影响系统的带宽和性能，因此对同轴缆及接头质量要求较高，对施工工艺质量要求高；由于CMTS的带宽，可承载业务有限，无法满足大带宽业务的需求。

4 总结

HFC 是一种用光纤取代有线电视全同轴电缆网络中的电缆干线的混合型结构网络；其目的是利用光纤的大容量低、损耗传输特性，扩展网络的覆盖范围、提高网络的传输质量、增强网络的传输功能。早期采用同轴电缆的有线电视网络是一种树型结构的网络，从有线电视台出来后不断分级展开，最后到达用户；这种树型网络还会随居民分布情况的不同，分出更多的层次。由于CATV同轴电缆存在带宽不足、信号长距离传输时失真较大等问题，目前在有线电视网络中采用HFC网络结构，将主干网中的同轴电缆替换为光纤。HFC通常由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成；有线电视台发出的信号首先转变成光信号在干线上传输；在到达用户区域后把光信号重新转换成电信号，经分配器分配后通过同轴电缆送到用户。虽然HFC接入网技术还存在一些问题仍未解决，但是相信随着技术的进步，这些问题会迎刃而解的。总而言之,为了满足人们的要求和促进有线电视宽带接入网技术的发展,就必须加大对有线电视宽带接入网技术的分析研究力度,从而才能够提高人们的生活质量和促进有线电视的发展。

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