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

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)

隨著社會科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，人類社會步入了信息化時代。專家們預(yù)言21世紀(jì)信息化產(chǎn)業(yè)將在國民經(jīng)濟(jì)中起支柱作用，國家信息化領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)對中國信息化網(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)共同組成全國性傳輸平臺，由電信網(wǎng)，廣播電視網(wǎng)，計算機(jī)網(wǎng)三個網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，共同實現(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家中，具備了廣闊開展諸如電視廣播（模擬電視、數(shù)字電視），影視點播（VOD，NVOD，家庭影院），聲音廣播（模擬、數(shù)字調(diào)頻廣播），音頻點播（AOD），數(shù)據(jù)通訊（計算機(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)項目，其開發(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)，對于有線電視傳輸，可有1310nm和1550nm的波長的光纖可供選擇，而帶寬則可能有更多種選擇，根據(jù)我國實際情況一般選用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)，星樹型結(jié)構(gòu)，兩級光鏈路級聯(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)的不斷開展，隨著各網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商之間市場競爭的日趨激烈，對服務(wù)質(zhì)量、對網(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，把雙向HFC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成電信運(yùn)營級網(wǎng)絡(luò)。

2.1 光纖網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計

1）光鏈路的頻率資源問題：往往有一個錯誤的觀點：“光節(jié)點越多，頻率資源越豐富”。正確的觀點應(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，我們在對860MHz雙向HFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計的實踐過程中發(fā)現(xiàn)，根據(jù)目前設(shè)備器材的指標(biāo)特性，對于一般的城鎮(zhèn)住宅小區(qū)，以每150戶或以下設(shè)一個光節(jié)點比較合適。

3）對于光鏈路，由于各個光節(jié)點光纖鏈路損耗的差異（即各光節(jié)點光纖長度差異），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，相對電信號變化約為2dB。 必須正確選用雙向光工作站，光站上行激勵電平的可預(yù)設(shè)增益，在雙向傳輸條件下，要求光機(jī)能在內(nèi)部對每個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)點處細(xì)調(diào)就可，非常簡便（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

放棄過去單純按下行傳輸?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、按下行傳輸電平調(diào)試，三大原則實施。方法如下：

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

2）在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時，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，下行輸入電平可高不可低”的原則。

3）網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)計星型傳輸結(jié)構(gòu)，由中心到用戶的分配過程保證對稱性，上行/下行電平一致。另外，主干電纜上應(yīng)盡量少開口，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)核對確認(rèn)無誤后方可安裝調(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)注與實際地形有區(qū)別需改動圖紙，應(yīng)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者共同協(xié)商解決。

（3）電纜連接頭的工藝非常重要，尤其是對于集中供電的網(wǎng)絡(luò)，若連接不良會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)存在這樣一個問題，由于主干電纜又粗又硬，主干電纜與器材端口之間是通過雙通和-5電纜跳線轉(zhuǎn)接。實際測量可以知道，這種方式對于信號在750MHz或860MHz處的衰減特性影響很大。另外，原本通過合理的設(shè)計已經(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接。雖然是個小問題，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

隨著有線電視綜合信息業(yè)務(wù)的不斷開展，隨著各網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商之間市場競爭的日趨激烈，對服務(wù)質(zhì)量、對網(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，把雙向HFC網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成電信運(yùn)營級網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，目前有些地方可能暫時還不具備條件，但作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(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)量上了新的臺階，同時還提供了多項增值服務(wù)和最具特色的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。通過HFC雙向網(wǎng)進(jìn)行INTERNET訪問，速度快，價格低廉，將大大改善我國現(xiàn)有的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)速度慢、費(fèi)用昂貴的問題，更實際有力地加快我國信息港的建設(shè)，從而進(jìn)一步推動我國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.08.063