山東廣電網(wǎng)絡(luò)濟(jì)南分公司 王強(qiáng)元

HFC是混合同軸電纜網(wǎng)，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，它傳輸容量大，易實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，一對光纖可同時(shí)傳送150萬路電話或2000套電視節(jié)目；頻率特性好，在有線電視傳輸帶寬內(nèi)無需均衡；傳輸損耗小，可延長有線電視的傳輸距離，25公里內(nèi)無需中繼放大；光纖間不會有串音現(xiàn)象，不怕電磁干擾，能確保信號的傳輸質(zhì)量。

一、HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

與傳統(tǒng)CATV網(wǎng)相比，HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上無論從物理上還是邏輯拓?fù)渖隙加兄卮笞兓，F(xiàn)代HFC網(wǎng)基本上是星形/總線結(jié)構(gòu)(如下圖)，由三部分組成，即饋線網(wǎng)、配線網(wǎng)和用戶引入線，其結(jié)構(gòu)很像電話網(wǎng)中的DLC(數(shù)字環(huán)路載波)，其服務(wù)區(qū)類似于電話網(wǎng)中的配線區(qū)，區(qū)別在于HFC網(wǎng)服務(wù)區(qū)內(nèi)仍基本保留著傳統(tǒng)CATV網(wǎng)的樹形-分支型同軸電纜網(wǎng)(總線式)，而不是星形的雙絞線銅纜網(wǎng)。

1.饋線網(wǎng)

HFC的饋線網(wǎng)指前端至服務(wù)區(qū)(SA)的光纖節(jié)點(diǎn)之間的部分，大致對應(yīng)CATV網(wǎng)的干線段。但區(qū)別在于從前端至每一服務(wù)區(qū)的光纖節(jié)點(diǎn)都有一專用的直接的無源光連接，即用一根單模光纖代替了傳統(tǒng)的粗大干線電纜和一連串幾十個有源干線放大器。從結(jié)構(gòu)上則相當(dāng)于用星形結(jié)構(gòu)代替了傳統(tǒng)的樹形-分支結(jié)構(gòu)。由于服務(wù)區(qū)又稱光纖服務(wù)區(qū)，因此這種結(jié)構(gòu)又稱光纖到服務(wù)區(qū)(FSA)。

目前，一個典型的服務(wù)區(qū)用戶數(shù)為500戶，將來可進(jìn)一步降至125戶或更少！

2.配線網(wǎng)

配線網(wǎng)指服務(wù)區(qū)光纖節(jié)點(diǎn)與分支點(diǎn)之間的部分，大至相當(dāng)電話網(wǎng)中遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)與分線盒之間的部分。在HFC網(wǎng)中，配線網(wǎng)部分采用與傳統(tǒng)CATV網(wǎng)基本相同的同軸電纜網(wǎng)，很多情況常為簡單的總線結(jié)構(gòu)，但其覆蓋范圍則已大大擴(kuò)展，可達(dá)5至10公里左右，因而仍須保留幾個干線/橋接放大器。這一部分的好壞往往決定了整個HFC網(wǎng)的業(yè)務(wù)量和業(yè)務(wù)類型。

采用服務(wù)區(qū)的概念可以靈活構(gòu)成與電話網(wǎng)類似的拓?fù)?，從而提供低成本的雙向通信業(yè)務(wù)。將一個大網(wǎng)分解為多個物理上獨(dú)立的基本相同的子網(wǎng)，每個子網(wǎng)為相對較少的用戶服務(wù)，得以簡化及降低上行通道設(shè)備的成本。同時(shí)，各子網(wǎng)允許采用相同的頻譜安排而互不影響，最大程度地利用了有限的頻譜資源。服務(wù)區(qū)越小，各個用戶可用的雙向通信帶寬越大，通信質(zhì)量也越好，并可明顯地減少故障率及維護(hù)工作量。

3.用戶引入線

用戶引入線指分支點(diǎn)至用戶之間的線路，與傳統(tǒng)CATV網(wǎng)完全相同。

二、HFC網(wǎng)頻譜安排

HFC采用負(fù)載波頻分復(fù)用方式，各種圖像，數(shù)據(jù)和語音信號通過調(diào)制解調(diào)器同時(shí)在同軸電纜上傳輸，合理的頻譜安排非常重要，既要考慮原有和現(xiàn)在的應(yīng)用需求，又要考慮未來的發(fā)展。有關(guān)同軸電纜中各種信號的頻譜安排尚無正式國際標(biāo)準(zhǔn)，但已有多種建議方案。下面介紹一典型建議方案：

低頻端的5-30MHz共25MHz頻帶安排為上行通道，即所謂回傳通道，近來，由于隨著濾波器質(zhì)量的改進(jìn)和考慮點(diǎn)播電視的信令和監(jiān)視信號及數(shù)據(jù)和電話等其他應(yīng)用的需要，上行通道的頻段傾向于擴(kuò)展為5-42MHz，共37MHz頻帶。

50-1000MHz頻段用于下行通道，其中50-550MHz頻段用來傳輸現(xiàn)有的模擬CATV信號，每一通路的帶寬6～8MHz，因而總共可以傳輸各種不同制式的電視信號60～80路。550-750MHz頻段允許用來傳輸附加的模擬CATV信號或數(shù)字CATV信號，或用于傳輸雙向交互型通信業(yè)務(wù)。假設(shè)采用64QAM調(diào)制方式和MPEG-2圖像信號，則頻譜效率可5bps/Hz，從而允許在一個6-8MHz的模擬通路內(nèi)傳輸約30Mbps速率的數(shù)字信號，若扣除必須的前向糾錯等輔助比特后，亦可大致相當(dāng)于6-8路4Mbps速率的MPEG-2圖像信號。因此這200M帶寬總共至少可傳輸約200路VOD信號，當(dāng)然也可利用這部分頻帶傳輸數(shù)據(jù)或多媒體以及電話信號。若采用QPSK調(diào)制方式，每3.5MHz帶寬可傳90路64Kbps速率的語音信號和128kbps的信令和控制信息，適當(dāng)選取6個3.5MHz子頻帶單位置入6-8MHz通路即可提供540路下行電話通路！通常這200MHz頻段傳輸混合型業(yè)務(wù)信號。將來隨著數(shù)字編解碼技術(shù)的近一步成熟和芯片成本的大幅度下降，550-750MHz頻帶可以向下擴(kuò)展至450MHz乃至最終全部取代550-750MHz的模擬頻段。屆時(shí)這500MHz頻段可能傳輸約500路數(shù)字廣播電視信號。

高端的750-1000MHz頻段已明確僅用于各種雙向通信業(yè)務(wù)，其中2x50MHz頻帶用于個人通信業(yè)務(wù)，其他未分配的頻段可以有各種應(yīng)用以及應(yīng)付未來可能出現(xiàn)的其他新業(yè)務(wù)。

實(shí)際HFC系統(tǒng)所用標(biāo)稱頻帶為750MHz、860MHz和1000MHz，目前用得最多的是750MHz系統(tǒng)。

HFC網(wǎng)的頻譜資源十分寶貴，特別是回傳通道的可用頻帶僅為25-37MHz，因而HFC網(wǎng)必須具有靈活的、易管理的頻段規(guī)劃，載頻必須由前端完全控制并由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者分配。一種解決方案是將整個回傳通道頻帶劃分為一個個較小的子頻帶單位，例如2MHz、3MHz或3.5MHz等，使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者可以針對任何業(yè)務(wù)最有效地使用可用頻譜。

三、新業(yè)務(wù)和全業(yè)務(wù)網(wǎng)

基于HFC網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)具備了順利引入新業(yè)務(wù)的能力，通過遠(yuǎn)端指配可以增加新通道如新電話線或其它業(yè)務(wù)而不影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)，也無須派人去現(xiàn)場?，F(xiàn)代住宅用戶的業(yè)務(wù)范圍除了電視節(jié)目外，有至少兩條標(biāo)準(zhǔn)電話線，也應(yīng)能提供數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)及可視電話等。當(dāng)然也會包括更多的新穎的服務(wù)如用戶用電管理等。

由于HFC具有經(jīng)濟(jì)地提供雙向通訊業(yè)務(wù)的能力，因而不僅對住宅用戶有吸引力，而且對企事業(yè)用戶也有吸引力，例如HFC可以使得Internet接入速度和成本優(yōu)于普通電話線，可以提供家庭辦公、遠(yuǎn)程教學(xué)、電視會議和VOD等各種雙向通信業(yè)務(wù)，甚至可以提供高達(dá)40/10Mbit/s的雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和個人通信服務(wù)。

從長遠(yuǎn)來看，HFC計(jì)劃提供的是所謂全業(yè)務(wù)網(wǎng)(FSN)，即以單個網(wǎng)絡(luò)提供各種類型的模擬和數(shù)字通信業(yè)務(wù)，包括有線和無線、語音和數(shù)據(jù)，圖像信息業(yè)務(wù)、多媒體和事物處理業(yè)務(wù)等。這種全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)將連接CATV網(wǎng)前端、傳統(tǒng)電話交換機(jī)、其它圖像和信息服務(wù)設(shè)施(如VOD服務(wù)器)、蜂窩移動交換機(jī)、個人通信交換機(jī)等等，許多信息和娛樂型業(yè)務(wù)將通過網(wǎng)關(guān)來提供，今天的前端將發(fā)展成為用戶接入開放的寬帶信息高速公路的重要網(wǎng)關(guān)。用戶將能從多種服務(wù)器接入各種業(yè)務(wù)，共享昂貴的服務(wù)器資源，諸如VOD中心和ATM交換資源等。簡而言之，這種由HFC所提供的全業(yè)務(wù)網(wǎng)將是一種新型的寬帶業(yè)務(wù)網(wǎng)，為我們提供了一條通向?qū)拵ㄐ诺牡缆贰?/p>