摘要：隨著我國(guó)廣電事業(yè)的發(fā)展，廣電光纖網(wǎng)絡(luò)的普及程度越來(lái)越高。CATV信號(hào)由于頻帶較寬，損耗較低等特點(diǎn)，在廣電領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用較為廣泛。廣電光纖網(wǎng)絡(luò)中使用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)式HFC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)傳輸、信號(hào)檢測(cè)等諸多業(yè)務(wù)。

關(guān)鍵詞：光纖；CATV；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?；HFC

中圖分類號(hào)：TN948 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 (2012) 06-0086-01

一、引言

隨著光纖的普及以及技術(shù)的進(jìn)步，激光制造的造價(jià)不斷下降，具有頻帶極寬，損耗低等特點(diǎn)的光纖傳輸CATV信號(hào)的各項(xiàng)指標(biāo)得到了提升，CATV在廣電領(lǐng)域也得到了廣泛的被應(yīng)用。光纖網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)和其他信號(hào)媒介的鋪設(shè)一樣，講究鋪設(shè)結(jié)構(gòu)的設(shè)置。一般來(lái)說(shuō)，光纖網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及HFC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在當(dāng)前廣電光纖網(wǎng)絡(luò)使用較多的是最后一種。而在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理上，廣電光纖網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有采取應(yīng)用較為廣泛的RS-232協(xié)議，而是采取的是HDLC協(xié)議和X.21協(xié)議。

二、光纖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

（一）環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的每個(gè)中繼器都與兩條鏈路鏈接，并且不在中繼器中緩存。這種鏈路只能在一個(gè)方向上傳輸數(shù)據(jù)，而且所有的鏈路都按同一方向傳輸，數(shù)據(jù)就在一個(gè)方向上圍繞著環(huán)進(jìn)行循環(huán)，即它是單向的。因?yàn)槎鄠€(gè)設(shè)備共享一個(gè)環(huán)，為了解決每個(gè)站的分組什么時(shí)間放到環(huán)上，需要對(duì)此進(jìn)行控制。這種功能是每個(gè)站點(diǎn)都有控制接收和控制發(fā)送的訪問(wèn)邏輯這種功能是用分布控制的形式完成的，每個(gè)站都有控制發(fā)送和接收的訪問(wèn)邏輯。由于信息包在封閉環(huán)中必須沿每個(gè)結(jié)點(diǎn)單向傳輸，因此，環(huán)中任何一段的故障都會(huì)使各站之間的通信受阻。為了增加環(huán)形拓?fù)淇煽啃?，還引入了雙環(huán)拓?fù)洹?/p>

（二）樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。樹(shù)形拓?fù)涫菑目偩€拓?fù)溲葑兌鴣?lái)的，它把星形和總線形結(jié)合起來(lái)，形狀像一棵倒置的樹(shù)，頂端有一個(gè)帶分支的根，每個(gè)分支還可以延伸出子分支，樹(shù)根接收各節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后再?gòu)V播發(fā)送到全網(wǎng)。這種拓?fù)浜蛶в袔讉€(gè)段的總線拓?fù)涞闹饕獏^(qū)別在于根的存在。當(dāng)結(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)，根接收該信號(hào)，然后再重新廣播發(fā)送到全網(wǎng)。

（三）HFC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。HFC是光纖和同軸電纜相結(jié)合的混合網(wǎng)絡(luò)，也是當(dāng)前廣電光纖網(wǎng)絡(luò)中使用最多的方式。HFC通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網(wǎng)絡(luò)三部分組成，從有線電視臺(tái)出來(lái)的節(jié)目信號(hào)先變成光信號(hào)在干線上傳輸；到用戶區(qū)域后把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)分配器分配后通過(guò)同軸電纜送到用戶。它與早期CATV同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的不同之處主要在于，在干線上用光纖傳輸光信號(hào)，在前端需完成電—光轉(zhuǎn)換，進(jìn)入用戶區(qū)后要完成光—電轉(zhuǎn)換。HFC有限電視是一個(gè)星形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是以前端為中心，光纖延伸到城市小區(qū)，以光點(diǎn)為總結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。

HFC網(wǎng)絡(luò)能夠傳輸?shù)膸挒?50MHz～860MHz，少數(shù)達(dá)到1GHz。根據(jù)原郵電部1996年意見(jiàn)，其中5～42/65MHz頻段為上行信號(hào)占用，用QPSK或者16QAM調(diào)制是為了提高抗干擾能力，能夠?qū)崿F(xiàn)廣播業(yè)務(wù)，狀態(tài)監(jiān)控信號(hào)業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)等。

三、光纖網(wǎng)絡(luò)的搭建

（一）光纖網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。光纖網(wǎng)絡(luò)通信和其他通信一樣，需要按照固定的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，才能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。一般來(lái)說(shuō)，小范圍、低功率的光纖信號(hào)傳輸中，采用較多的是RS-232網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。RS-232協(xié)議的技術(shù)發(fā)展較為成熟，可靠性較好，在RS-232基礎(chǔ)之上發(fā)展而來(lái)的RS-484協(xié)議，在數(shù)據(jù)傳輸方面同樣優(yōu)秀，這兩種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，也就是我們經(jīng)常所說(shuō)的串口通信協(xié)議。RS-232和RS-485這兩種串口通信協(xié)議在傳輸速度上表現(xiàn)不能夠令人滿意，傳輸速率較低，不能滿足當(dāng)前人們對(duì)多媒體、流媒體的要求。在當(dāng)前我們使用最多的是HDLC協(xié)議以及X.21協(xié)議，這兩種協(xié)議在廣電通信領(lǐng)域也被應(yīng)用得最為廣泛，其中HDLC協(xié)議的傳輸速度和可靠性兩個(gè)方面表現(xiàn)優(yōu)異，該協(xié)議的特點(diǎn)是：不受位組合限制，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行不間斷的傳輸，并能夠?qū)崿F(xiàn)即時(shí)通訊的目的，這些優(yōu)點(diǎn)決定了HDLC主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)鏈路層，能夠匹配更多的終端設(shè)備，更合適于計(jì)算機(jī)、電視機(jī)機(jī)頂盒等設(shè)備。X.21協(xié)議是DCE和DTE直接接口的定義，該協(xié)議對(duì)物理層進(jìn)行了規(guī)定，另一種是網(wǎng)絡(luò)層的功能進(jìn)行了定義。物理層是使用在專業(yè)線連接，既使用物理層也使用網(wǎng)絡(luò)層的是線路交換數(shù)據(jù)網(wǎng)中。

（二）鋪設(shè)技術(shù)方案。由于各城市到各個(gè)城區(qū)前端的距離較遠(yuǎn)，回傳至前端的一套電視節(jié)目采用調(diào)頻單路模擬光傳輸設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以，我們必須在單位區(qū)域內(nèi)裝備一臺(tái)光發(fā)機(jī)，將各個(gè)城市的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況及話音經(jīng)光纖送到縣前端，在上級(jí)區(qū)域內(nèi)端安裝14臺(tái)光接收機(jī)，即每個(gè)單位區(qū)域?qū)?yīng)一套光端機(jī)(包括一發(fā)一收)。在前端增加視頻切換器等少許設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)回傳。在當(dāng)前，隨著技術(shù)的發(fā)展，光機(jī)的價(jià)格普遍下降，可以進(jìn)行大范圍鋪設(shè)。

（三）由于大多數(shù)新建的CATV網(wǎng)都采用光纖同軸混合網(wǎng)絡(luò)（HFC網(wǎng)，即Hybrid Fiber Coax Network），使原有的550MHzCATV網(wǎng)擴(kuò)展為750MHz的HFC雙向CATV網(wǎng)，其中有200MHz的帶寬用于數(shù)據(jù)傳輸，接入國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)。這種模式的帶寬上限為860MHz～1000MHz。Cable Modem技術(shù)就是基于750MHz HFC雙向CATV網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)的。有線電視一般從42MHz-750MHz之間電視頻道中分離出一條6MHz的信道，用于下行傳送數(shù)據(jù)。

四、總結(jié)

本文首先分析了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的搭建，研究了當(dāng)前幾種比較常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，著重剖析了當(dāng)前廣電光纖使用的HFC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，最終根據(jù)光纖網(wǎng)絡(luò)通信分析了光纖網(wǎng)絡(luò)的搭建方法。在光纖網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)方面，要實(shí)現(xiàn)各個(gè)城市到各個(gè)城區(qū)的普及，在進(jìn)行信號(hào)解調(diào)時(shí)，要設(shè)置好相應(yīng)的頻率范圍。

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