陶文海

廣東省廣播電視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司佛山南海分公司

淺談HFC雙向網(wǎng)建設(shè)

陶文海

廣東省廣播電視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司佛山南海分公司

本文簡(jiǎn)要介紹雙向傳輸網(wǎng)絡(luò)HFC網(wǎng)建設(shè)的基本概念和建設(shè)。

雙向光纖同軸電纜混合網(wǎng)；建設(shè)

1 雙向光纖同軸電纜混合網(wǎng)

隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人類(lèi)社會(huì)步入了信息化時(shí)代。專(zhuān)家們預(yù)言21世紀(jì)信息化產(chǎn)業(yè)將在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起支柱作用，國(guó)家信息化領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)對(duì)中國(guó)信息化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，有衛(wèi)星、光纜、微波、同軸電纜等物理介質(zhì)共同組成全國(guó)性傳輸平臺(tái)，由電信網(wǎng)，廣播電視網(wǎng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)三個(gè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，共同實(shí)現(xiàn)電信、廣播電視、數(shù)據(jù)通信等多種功能。

光纖同軸電纜混合網(wǎng)（HFC），采用了光纖與同軸電纜混合組成了傳輸網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)。光纖傳輸技術(shù)改變了傳統(tǒng)的全電纜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采用HFC網(wǎng)結(jié)構(gòu)的有線電視綜合信息網(wǎng)不僅能帶給有線電視更好的傳輸質(zhì)量和更高的可靠性，更重要的是形成了一個(gè)性能良好的雙向通信的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。HFC網(wǎng)可直接把750MHZ－1GHz或更高的帶寬送用戶(hù)家中，具備了廣闊開(kāi)展諸如電視廣播（模擬電視、數(shù)字電視），影視點(diǎn)播（VOD，NVOD，家庭影院），聲音廣播（模擬、數(shù)字調(diào)頻廣播），音頻點(diǎn)播（AOD），數(shù)據(jù)通訊（計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，Internet瀏覽，LAN互聯(lián)等），電信服務(wù)等多種服務(wù)功能及多種增值服務(wù)項(xiàng)目，其開(kāi)發(fā)應(yīng)用潛力是不可估量的。

HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般采取前端到分配區(qū)為光纖干線傳輸，分配區(qū)內(nèi)采用同軸電纜傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)于有線電視傳輸，可有1310nm和1550nm的波長(zhǎng)的光纖可供選擇，而帶寬則可能有更多種選擇，根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況一般選用750MHz帶寬系統(tǒng)，而南海采用的是860MHz的帶寬來(lái)進(jìn)行HFC雙向網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

廣電總局有線電視所提出的新型有線電視網(wǎng)絡(luò)的頻率配置如下：HFC網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般有光纖到分配區(qū)的星型結(jié)構(gòu)，星樹(shù)型結(jié)構(gòu)，兩級(jí)光鏈路級(jí)聯(lián)的雙星型結(jié)構(gòu)，具有自愈功能的環(huán)星型結(jié)構(gòu)，帶光放大器的鏈路結(jié)構(gòu)，超干線光纖結(jié)構(gòu)及反向光鏈路結(jié)構(gòu)等幾種形式。

對(duì)于采用HFC網(wǎng)結(jié)構(gòu)的有線電視綜合信息網(wǎng)的系統(tǒng)可有不同的劃分方法，可分為前端子系統(tǒng)、HFC網(wǎng)、用戶(hù)子系統(tǒng)，也可劃分為有線電視CATV系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。

2 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

隨著有線電視綜合信息業(yè)務(wù)的不斷開(kāi)展，隨著各網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商之間市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，對(duì)服務(wù)質(zhì)量、對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備穩(wěn)定可靠的運(yùn)作提出更高的要求。我們必須本著高起點(diǎn)，把雙向HFC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成電信運(yùn)營(yíng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)。

2.1 光纖網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

1）光鏈路的頻率資源問(wèn)題：往往有一個(gè)錯(cuò)誤的觀點(diǎn)：“光節(jié)點(diǎn)越多，頻率資源越豐富”。正確的觀點(diǎn)應(yīng)是：下行頻段的帶寬和下行光發(fā)射機(jī)的總數(shù)量共同決定了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)于用戶(hù)的通信業(yè)務(wù)的下行頻率總資源；上行頻段帶寬和與下行光發(fā)射機(jī)相對(duì)應(yīng)的上行光發(fā)射機(jī)的總數(shù)量共同決定了上行頻率總資源。

2）為了避免出現(xiàn)下行頻率資源緊張狀況，不建議采用大功率的光發(fā)射機(jī)。另外，我們?cè)趯?duì)860MHz雙向HFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，根據(jù)目前設(shè)備器材的指標(biāo)特性，對(duì)于一般的城鎮(zhèn)住宅小區(qū)，以每150戶(hù)或以下設(shè)一個(gè)光節(jié)點(diǎn)比較合適。

3）對(duì)于光鏈路，由于各個(gè)光節(jié)點(diǎn)光纖鏈路損耗的差異（即各光節(jié)點(diǎn)光纖長(zhǎng)度差異），以至于光鏈路回傳光功率不一致客觀存在，眾所周知，光功率變化1dBm，相對(duì)電信號(hào)變化約為2dB。 必須正確選用雙向光工作站，光站上行激勵(lì)電平的可預(yù)設(shè)增益，在雙向傳輸條件下，要求光機(jī)能在內(nèi)部對(duì)每個(gè)端口的上行電平分別調(diào)整后匯集，上行調(diào)試就可以在光節(jié)點(diǎn)處細(xì)調(diào)就可，非常簡(jiǎn)便（也才保證今后維護(hù)調(diào)試的可行性）。

2.2 電纜分配網(wǎng)設(shè)計(jì)

放棄過(guò)去單純按下行傳輸?shù)乃季S方式，按下行傳輸原則確定放大器間距、按上行傳輸進(jìn)行電平（增益）設(shè)計(jì)、按下行傳輸電平調(diào)試，三大原則實(shí)施。方法如下：

1）采用集中分配的方式入戶(hù)，即將20戶(hù)以下比較集中的用戶(hù)拉到一起進(jìn)行集中分配。由于該方式保證了到各用戶(hù)的下行入戶(hù)電平一致和各用戶(hù)上行后匯集電平近乎一致的要求，這樣可將這個(gè)分配點(diǎn)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中視為一個(gè)基礎(chǔ)點(diǎn)，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與調(diào)試。

2）在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，避免使用分配口損耗大于12dB的分配器作分路器材，以保證各支路上行路由的總損耗之和（電纜及分路器材傳輸損耗之和）近似相等。由于下行增益可在放大器內(nèi)調(diào)整，這樣便可總結(jié)出“按上行傳輸設(shè)計(jì)，下行輸入電平可高不可低”的原則。

3）網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)計(jì)星型傳輸結(jié)構(gòu)，由中心到用戶(hù)的分配過(guò)程保證對(duì)稱(chēng)性，上行/下行電平一致。另外，主干電纜上應(yīng)盡量少開(kāi)口，減少接頭，以提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。

2.3 安裝調(diào)試

（1）安裝調(diào)試人員接到圖紙后應(yīng)仔細(xì)核對(duì)確認(rèn)無(wú)誤后方可安裝調(diào)試。相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)作記錄。

（2）電纜的鋪設(shè)應(yīng)采用放線架，以免損傷電纜。電纜的鋪設(shè)與雙向器材安裝調(diào)試必須按圖進(jìn)行，如遇到圖紙標(biāo)注與實(shí)際地形有區(qū)別需改動(dòng)圖紙，應(yīng)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者共同協(xié)商解決。

（3）電纜連接頭的工藝非常重要，尤其是對(duì)于集中供電的網(wǎng)絡(luò)，若連接不良會(huì)增加接觸電阻使電纜發(fā)熱而損失一部分能量，影響性能指標(biāo)，且加速接頭處的老化。另外，網(wǎng)絡(luò)的屏蔽性也與接頭工藝直接有關(guān)。

（4）目前有許多地方的網(wǎng)絡(luò)存在這樣一個(gè)問(wèn)題，由于主干電纜又粗又硬，主干電纜與器材端口之間是通過(guò)雙通和-5電纜跳線轉(zhuǎn)接。實(shí)際測(cè)量可以知道，這種方式對(duì)于信號(hào)在750MHz或860MHz處的衰減特性影響很大。另外，原本通過(guò)合理的設(shè)計(jì)已經(jīng)使網(wǎng)絡(luò)上的接頭數(shù)量減到了最少，而這種方式又使接頭的數(shù)量大大的增加了。因此，安裝器材的箱子應(yīng)有一個(gè)合適的尺寸，盡量讓主干電纜有足夠的回旋余地，能與器材端口直接對(duì)接。雖然是個(gè)小問(wèn)題，但這將大大提高網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)與穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著有線電視綜合信息業(yè)務(wù)的不斷開(kāi)展，隨著各網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商之間市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，對(duì)服務(wù)質(zhì)量、對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備穩(wěn)定可靠的運(yùn)作提出更高的要求。我們必須本著高起點(diǎn)，把雙向HFC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成電信運(yùn)營(yíng)級(jí)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，目前有些地方可能暫時(shí)還不具備條件，但作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃者，則必須充分考慮到我們的網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性、可升級(jí)性。雙向HFC網(wǎng)建設(shè)不但改善了原有的CATV系統(tǒng)，使 CATV系統(tǒng)的質(zhì)量上了新的臺(tái)階，同時(shí)還提供了多項(xiàng)增值服務(wù)和最具特色的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。通過(guò)HFC雙向網(wǎng)進(jìn)行INTERNET訪問(wèn)，速度快，價(jià)格低廉，將大大改善我國(guó)現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)速度慢、費(fèi)用昂貴的問(wèn)題，更實(shí)際有力地加快我國(guó)信息港的建設(shè)，從而進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.08.063