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（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作河南中心，河南　鄭州　45500000000）

HFCHFC網(wǎng)絡(luò)的有線電視通信技術(shù)研究

李明娟常曉孟祥岳

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作河南中心，河南鄭州45500000000）

HFC網(wǎng)絡(luò)即混合光纖同軸電纜網(wǎng)，是一種經(jīng)濟(jì)實用的綜合數(shù)字服務(wù)寬帶網(wǎng)接入技術(shù)。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，從有線電視臺出來的節(jié)目信號先變成光信號在干線上傳輸，到用戶區(qū)域后把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)分配器分配后通過同軸電纜送到用戶。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，在前端須完成電—光轉(zhuǎn)換，進(jìn)入用戶區(qū)后要完成光—電轉(zhuǎn)換。本文對HFC網(wǎng)絡(luò)的有線電視通信技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，對技術(shù)中所涉及的問題提出有效的解決措施。

HFC網(wǎng)絡(luò)；有線電視；通信技術(shù)

HFC網(wǎng)絡(luò)是一種新型的寬帶網(wǎng)絡(luò)，利用現(xiàn)代光纖技術(shù)進(jìn)行傳輸，通過光纖進(jìn)行與服務(wù)區(qū)的連接，在最后進(jìn)入到用戶后的一公里中采用同軸電纜，從而實現(xiàn)一個能夠雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕换ゾW(wǎng)絡(luò)。HFC網(wǎng)絡(luò)利用光纖的技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸速度大幅提升，將網(wǎng)絡(luò)傳輸落實到實際的應(yīng)用中。HFC網(wǎng)絡(luò)能為有線電視用戶提供質(zhì)量更高的傳輸畫面，從而使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中能夠保證畫面的質(zhì)量和可靠性。HFC網(wǎng)絡(luò)在使用光纖技術(shù)上起到了高速傳輸?shù)淖饔茫S電纜在網(wǎng)絡(luò)傳輸中起到方便的銜接作用，且價格低廉。

1　HFC網(wǎng)絡(luò)有線電視通信中涉及的問題

HFC網(wǎng)絡(luò)有線電視在通信的過程中，利用光纖技術(shù)，進(jìn)行高速傳輸，并使用同軸電纜對數(shù)字信號進(jìn)行穩(wěn)固。HFC網(wǎng)絡(luò)不僅對有線電視的傳輸質(zhì)量和傳輸?shù)目煽啃远加泻艽筇嵘?，更為主要的是提供了一個良好的雙向通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)［1］。HFC網(wǎng)絡(luò)數(shù)字傳輸技術(shù)提高了有線電視節(jié)目容量。另外，由于HFC網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度過快，這樣就使得在實際中遇到各種問題，這些問題會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)在傳輸過程中對有線電視信號質(zhì)量和穩(wěn)定性造成影響［2］。

1.1HFC噪音問題

HFC網(wǎng)絡(luò)對有線電視通信進(jìn)行傳輸時，由于傳輸速率高，這樣就對有線電視信號在傳輸中造成很大噪音，甚至?xí)鬏敼饫w的質(zhì)量造成很大影響，從而導(dǎo)致有線電視畫面不清晰等因素。HFC網(wǎng)絡(luò)噪音主要來自系統(tǒng)外部以及內(nèi)部，由于系統(tǒng)在傳輸過程中受到外部傳輸介質(zhì)的影響，會產(chǎn)生一定的噪音并且對有線電視造成嚴(yán)重影響，而內(nèi)部主要因素是傳輸材料，由于在選擇傳輸材料上會對傳輸信號造成影響，導(dǎo)致HFC傳輸會有很大噪音［3］。另外，HFC產(chǎn)生噪音對系統(tǒng)的影響很嚴(yán)重，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，無法對有線電視進(jìn)行信號傳輸。HFC網(wǎng)絡(luò)在傳輸過程中因傳輸速率高，會產(chǎn)生一定熱量，溫度過高會產(chǎn)生熱噪音，不利于信號正常傳輸。

1.2HFC數(shù)字通信問題

HFC數(shù)字網(wǎng)絡(luò)在通信傳輸?shù)倪^程中，因數(shù)字傳輸中會有損耗，這樣的情況會對有線電視接收造成嚴(yán)重影響。HFC在傳輸?shù)倪^程中將大容量數(shù)據(jù)通過光纖進(jìn)行下級傳輸，傳送到同軸電纜中，在傳輸?shù)倪B接點(diǎn)處，如果傳輸接收容量大于同軸電纜的容量，這樣的情況會導(dǎo)致有線電視在傳輸?shù)倪^程中嚴(yán)重浪費(fèi)信號資源。HFC網(wǎng)絡(luò)在對有線電視進(jìn)行傳輸時，沒有將傳輸介質(zhì)考慮到實際的通信中，因傳輸介質(zhì)會改變原有的傳輸速率和傳輸質(zhì)量，促使同軸電纜接收不到更多的電信號，不能確保電視信號的穩(wěn)定，更是影響了有線電視信號的質(zhì)量，使電視畫面出現(xiàn)嚴(yán)重的雪花狀干擾。

1.3HFC網(wǎng)絡(luò)的有線電視通信中的問題

HFC網(wǎng)絡(luò)的有線電視傳輸通信在通信的過程中有很多影響因素，主要分為：傳輸介質(zhì)、系統(tǒng)影響、HFC網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性等。對于HFC網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，因為傳輸?shù)臅r間和某一時刻的傳輸容量不同，隨著時間的變化，傳輸容量不斷增加，到達(dá)高峰期時，不能確保HFC網(wǎng)絡(luò)在傳輸?shù)倪^程中信號的穩(wěn)定。信號在傳輸中因輸出信號頻率較高，系統(tǒng)在傳輸中沒有對信號采取穩(wěn)定措施，使混亂的信號直接進(jìn)行傳輸，導(dǎo)致有線電視信號跑頻。

2　解決HFC網(wǎng)絡(luò)有線傳輸問題的有效措施

HFC網(wǎng)絡(luò)有線電視作為主要傳輸方式，使得原有的小容量傳輸及傳輸速率都得到很大提升。HFC網(wǎng)絡(luò)有線電視對接收方的設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，通過使用同軸電纜的方式來改變原有的改進(jìn)方法，促使HFC網(wǎng)絡(luò)的利用率得到很大提升。

2.1HFC網(wǎng)絡(luò)抑制噪音的主要對策

要抑制系統(tǒng)內(nèi)噪聲，可采用措施盡量減少反向放大器數(shù)量；延長光纖使用范圍，減少每個光節(jié)點(diǎn)覆蓋用戶數(shù)量，減小噪聲的累加；在上行通道中使用M-QAM抗干擾能力強(qiáng)的調(diào)制方式，如正交頻分調(diào)制（OFDM）；采用同步碼分多址（S-CDMA）接入方式或使用捷變調(diào)制解調(diào)器，避開干擾。要抑制系統(tǒng)外噪聲，可采取優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的措施，優(yōu)先選擇管道地埋的方式，光節(jié)點(diǎn)箱和分支器箱應(yīng)選用金屬材質(zhì)，箱體應(yīng)有良好的接地設(shè)施，光節(jié)點(diǎn)箱的結(jié)構(gòu)應(yīng)有通風(fēng)設(shè)計，分支分配器等器材在安裝過程中不能出現(xiàn)破損等。開發(fā)先進(jìn)的網(wǎng)管系統(tǒng)，在出現(xiàn)問題時及時報警，以便達(dá)到網(wǎng)絡(luò)的實時維護(hù)，更加有效地抑制外噪聲。

2.2HFC數(shù)字通信傳輸措施

HFC數(shù)字網(wǎng)絡(luò)在施行通信時，首先對通信系統(tǒng)和通信介質(zhì)進(jìn)行研究。通信系統(tǒng)中，主要對系統(tǒng)傳輸?shù)馁|(zhì)量和傳輸速率進(jìn)行控制，而系統(tǒng)在傳輸中要考慮傳輸介質(zhì)對傳輸?shù)挠绊?。在?shù)字通信傳輸中，根據(jù)傳輸介質(zhì)來決定傳輸速率，將傳輸介質(zhì)最大承受能力與傳輸速率相結(jié)合，使傳輸速率和傳輸容量都通過傳輸介質(zhì)來決定，只有保證傳輸介質(zhì)才能實現(xiàn)有效的傳輸，并完成數(shù)字通信。

2.3HFC網(wǎng)絡(luò)有線電視傳輸問題的解決方法

HFC網(wǎng)絡(luò)的有線電視傳輸因傳輸過程中要保障信號穩(wěn)定，這樣就對信號穩(wěn)定傳輸提出很高要求。對于信號穩(wěn)定性，主要對信號的傳輸介質(zhì)和傳輸損耗進(jìn)行控制。傳輸介質(zhì)中，HFC網(wǎng)絡(luò)采用光纖進(jìn)行傳輸，光纖對信號的阻礙很小，從光纖到同軸電纜的傳輸中將信號的損耗降低，這樣就能確保信號在傳輸?shù)倪^程中穩(wěn)定性增強(qiáng)。而對于HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸損耗，要對影響傳輸?shù)母蓴_進(jìn)行抑制，將電信號中所出現(xiàn)的介質(zhì)干擾、噪音干擾、系統(tǒng)干擾都進(jìn)行細(xì)致處理，使有線電視信號在傳輸?shù)倪^程中能確保傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性。主要措施是對傳輸介質(zhì)和系統(tǒng)進(jìn)行噪音干擾抑制，在系統(tǒng)上安裝抗干擾器，傳輸介質(zhì)上主要是選擇材料，要選擇一些抗干擾能力較強(qiáng)的材料，以減少對信號產(chǎn)生的干擾。

3　結(jié)論

HFC網(wǎng)絡(luò)在有線電視通信中具有一定的優(yōu)越性，但要解決HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸中的噪聲問題。廣播電視數(shù)字化是未來發(fā)展的必然趨勢。為與之相適應(yīng)，HFC網(wǎng)絡(luò)有線電視作為傳輸廣播電視的主要載體，必須按照廣播電視數(shù)字化的要求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造，使全國各地的HFC有線電視網(wǎng)絡(luò)通過光纜干線、微波干線、衛(wèi)星線路實現(xiàn)互聯(lián)，形成覆蓋全國的全方位、多功能的巨型廣播電視網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過改造的HFC網(wǎng)絡(luò)將從專業(yè)網(wǎng)絡(luò)向綜合網(wǎng)絡(luò)和信息高速公路靠攏、接軌。HFC網(wǎng)絡(luò)能提供的已不僅僅是傳統(tǒng)意義上的電視節(jié)目收看，而是提供包括圖像、數(shù)據(jù)、語音等全方位的多媒體服務(wù)。

［1］吳庚生.基于HFC網(wǎng)的寬帶業(yè)務(wù)接入及其解決方案［J］.電視技術(shù)，2000（9）：5-8.

［2］陶智勇，周芳，胡先志.綜合寬帶接入技術(shù)［M］.北京：北京郵電大學(xué)出版社，2002.

［3］沈光祥，張奇志.基于HFC網(wǎng)絡(luò)的有線電視通信技術(shù)［J］.廣播電視信息，2010（5）：58-59.

Research on Cable TV Communication Technology of HFC Network

Li Mingjuan Chang Xiao Meng Xiangyue
（Patent Examination Cooperation Henan Center of the Patent Office，SIPO，Zhengzhou Henan 450000）

HFC network（hybrid fiber coaxial cable network）is a kind of economical and practical integrated digital service broadband network access technology.HFC is usually made up of three parts，which are fiber line，coaxial cable feeder and subscriber distribution network.The program signal from the cable TV station is firstly transferred to the optical signal transmitting in the main line，and then converted into electrical signal in the users zone，after distributed by the distributor，it is delivered to the user by the coaxial cable.It is different from the early CATV coaxial cable network.In HFC network，the optical signal is transmitted by the fiber on the main line and E/O needs to be completed at the front end，while O/E is completed at the user side.In this paper，the cable TV communication technology of HFC network is analyzed in detail，and the problems involved in the technology are provided with efficient solutions.

HFC network；cable television；communication technology

TN943.6

A

1003-5168（2015）10-0017-2

2015-9-26

李明娟（1986-），女，碩士，審查員，研究方向：電學(xué)領(lǐng)域的發(fā)明專利審查。