第6节 HFC接入技术.ppt

接入网技术 第6章 HFC接入技术 教学重点与要求 教学重点 介绍CATV网络的结构及局限性 介绍双向HFC网络的结构以及网络环境 重点强调Cable Modem技术： 接入结构、工作原理、技术要点、技术标准 要求 了解CATV网络的结构及局限性 掌握HFC网络的结构以及特点 掌握Cable Modem接入结构、工作原理及技术要点 了解Cable Modem技术标准及发展趋势 6.1 引言 CATV网络 有线电视运营商最重要、最普及的入户基础设施 最初只使用50—550MHz频段提供单向广播电视业务 但使用新技术，可使用其他剩余频段 在CATV的基础上进行双向HFC改造 保留原有CATV有线电视业务 并可提供交互式数据业务 Cable modem 技术——一种典型的HFC接入技术 市场牵引与技术推动 有线电视（CATV）系统是从有线电视台前端，用同轴电缆直接向家庭发送清晰且强度相同的电视信号；高质量的天线塔接收来自空间波或卫星的电视频道，并将它们映射到电缆频带。 从市场需求角度看，CATV提供了良好的接收效果，并且可选的频道更多，屋顶上没有难看的天线。 从技术角度来看，CATV从最初单一的同轴电缆演变为光纤与同轴电缆混合使用，单模光纤和高频同轴电缆成为主要传输介质，并逐渐演变为新一代有线电视网络（即HFC网）。随着HFC的发展，不仅要提供双向通信，而且还要增加信道容量以适应来自数字直播卫星（Digital Broadcast Satellites，DBS）的新的竞争。 6.2 CATV网络 CATV——传统的有线电视网络 CATV的特点 为特定的业务设计 将广播视频业务传送到家而优化设计 通信方式：单向（下行）、广播式 介质：同轴电缆或以同轴电缆为基础 广播业务使用频段：50～550MHz 复用技术：FDM 模拟传输方式 CATV网络的系统结构 组成 网络组成：头端、干线网、配线网、下引线 设备组成：头端设备、放大器、分配器、分支器 拓扑结构：树状、鱼骨状结构（分支结构） 系统结构说明 头端 信号的接收与处理中心 接收来自各种信号源的电视信号（卫星、本地） 将接收到的各路信号调制到一个6（8）MHz频道 通过FDM合路器下传到干线，最终送到千家万户 干线（网） 连接头端和信号分配点之间的电缆与设备 （信号分配器、同轴缆、放大器、分支器） 距离一般为15km 信号分配器：将干线信号分成几路，覆盖更大范围 配线：连接信号分配点与分支器，中间有放大器 分支器：用户的接入点 下引线（引入线）：用户接入线缆 放大器：对信号放大，使信号能达到更大的范围 系统结构说明（2） 干线电缆、配线电缆和用户引入线使用的都是同轴电缆，标称阻抗均为75。现代同轴电缆的使用频率范围已达1GHz 干线电缆的直径一般为12.7 ~ 22.0mm，内导体为实心铜线或铜包铝金属线，外导体为由铜带或铝带制成的光滑管或波纹管，护套为普通聚乙烯或耐光聚乙烯。 通常每隔600m左右需要设置一个干线放大器，以补偿线路的传输损耗。但是，由于干线放大器所产生的热噪声和信号失真的累加效应，因而干线电缆的最大长度要受到一定限制。一般为几公里到十几公里 配线电缆的直径一般为9.5 ~ 11.5mm，其他技术特性与干线电缆相同。配线电缆的长度一般为1 ~ 3km，需要的线路延伸器为2 ~ 4个 用户线电缆的直径一般不超过7mm，外导体通常是铜丝编织层，外护套通常由阻燃聚乙烯或耐光聚乙烯制成。与干线、配线电缆不同，对用户电缆有一个较为重要的柔软性要求，以便于灵活敷设。用户引入线的长度一般为十几到几十米 CATV网络的局限性 业务单一：视频 单向通信：只能下行通信，不能双向交互 网络结构脆弱：鱼骨形结构，只要一个地方或设备故障，可能导致中断对众多用户的服务 传统的CATV已不能满足现代业务（交互式、综合业务）的要求，双向改造势在必行 6.3 HFC网络 HFC ：Hybrid Fiber Coax 混合的光纤同轴电缆 在原有CATV基础上进行双向改造 干线部分：光传输系统代替CATV中的同轴电缆 用户分配网：仍保留同轴电缆网络结构，但放大 器改成双向的 可提供业务 保留原有CATV单向电视广播业务 利用剩余频带提供宽带数据业务 双向的HFC网络结构 光纤到服务区结构（FSA) 每个服务区物理上为一个独立的子网，不同的服务区可采用相同的频谱，彼此不干扰 结构说明 头端 信号的接收与处理中心 接收来自各种信号源的电视信号（卫星、本地） 接入到PSTN、Internet 光纤干线网 头端到服务区光节点之间的部分（光纤） 拓扑结构为星形 配线网和下引线 完全同CATV（放大器除外） 配线网的拓扑结构为树形 双向H