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(guó)家知識(shí)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(guó)家知識(shí)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(shí)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(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(duì)HFC網(wǎng)絡(luò)的有線電視通信技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，對(duì)技術(shù)中所涉及的問(wèn)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(guò)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(shí)現(xiàn)一個(gè)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(shí)到實(shí)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(huà)面，從而使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中能夠保證畫(huà)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?，而同軸電纜在網(wǎng)絡(luò)傳輸中起到方便的銜接作用，且價(jià)格低廉。

1　HFC網(wǎng)絡(luò)有線電視通信中涉及的問(wèn)題

HFC網(wǎng)絡(luò)有線電視在通信的過(guò)程中，利用光纖技術(shù)，進(jìn)行高速傳輸，并使用同軸電纜對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)固。HFC網(wǎng)絡(luò)不僅對(duì)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(gè)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(guò)快，這樣就使得在實(shí)際中遇到各種問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)在傳輸過(guò)程中對(duì)有線電視信號(hào)質(zhì)量和穩(wěn)定性造成影響［2］。

1.1HFC噪音問(wèn)題

HFC網(wǎng)絡(luò)對(duì)有線電視通信進(jìn)行傳輸時(shí)，由于傳輸速率高，這樣就對(duì)有線電視信號(hào)在傳輸中造成很大噪音，甚至?xí)?duì)傳輸光纖的質(zhì)量造成很大影響，從而導(dǎo)致有線電視畫(huà)面不清晰等因素。HFC網(wǎng)絡(luò)噪音主要來(lái)自系統(tǒng)外部以及內(nèi)部，由于系統(tǒng)在傳輸過(guò)程中受到外部傳輸介質(zhì)的影響，會(huì)產(chǎn)生一定的噪音并且對(duì)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(huì)對(duì)傳輸信號(hào)造成影響，導(dǎo)致HFC傳輸會(huì)有很大噪音［3］。另外，HFC產(chǎn)生噪音對(duì)系統(tǒng)的影響很嚴(yán)重，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，無(wú)法對(duì)有線電視進(jìn)行信號(hào)傳輸。HFC網(wǎng)絡(luò)在傳輸過(guò)程中因傳輸速率高，會(huì)產(chǎn)生一定熱量，溫度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生熱噪音，不利于信號(hào)正常傳輸。

1.2HFC數(shù)字通信問(wèn)題

HFC數(shù)字網(wǎng)絡(luò)在通信傳輸?shù)倪^(guò)程中，因數(shù)字傳輸中會(huì)有損耗，這樣的情況會(huì)對(duì)有線電視接收造成嚴(yán)重影響。HFC在傳輸?shù)倪^(guò)程中將大容量數(shù)據(jù)通過(guò)光纖進(jìn)行下級(jí)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(huì)導(dǎo)致有線電視在傳輸?shù)倪^(guò)程中嚴(yán)重浪費(fèi)信號(hào)資源。HFC網(wǎng)絡(luò)在對(duì)有線電視進(jìn)行傳輸時(shí)，沒(méi)有將傳輸介質(zhì)考慮到實(shí)際的通信中，因傳輸介質(zhì)會(huì)改變?cè)械膫鬏斔俾屎蛡鬏斮|(zhì)量，促使同軸電纜接收不到更多的電信號(hào)，不能確保電視信號(hào)的穩(wěn)定，更是影響了有線電視信號(hào)的質(zhì)量，使電視畫(huà)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(wèn)題

HFC網(wǎng)絡(luò)的有線電視傳輸通信在通信的過(guò)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(duì)于HFC網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，因?yàn)閭鬏數(shù)臅r(shí)間和某一時(shí)刻的傳輸容量不同，隨著時(shí)間的變化，傳輸容量不斷增加，到達(dá)高峰期時(shí)，不能確保HFC網(wǎng)絡(luò)在傳輸?shù)倪^(guò)程中信號(hào)的穩(wěn)定。信號(hào)在傳輸中因輸出信號(hào)頻率較高，系統(tǒng)在傳輸中沒(méi)有對(duì)信號(hào)采取穩(wěn)定措施，使混亂的信號(hào)直接進(jìn)行傳輸，導(dǎo)致有線電視信號(hào)跑頻。

2　解決HFC網(wǎng)絡(luò)有線傳輸問(wèn)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(duì)接收方的設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)使用同軸電纜的方式來(lái)改變?cè)械母倪M(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(duì)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(zhǎng)光纖使用范圍，減少每個(gè)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(kāi)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(jì)，分支分配器等器材在安裝過(guò)程中不能出現(xiàn)破損等。開(kāi)發(fā)先進(jìn)的網(wǎng)管系統(tǒng)，在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)報(bào)警，以便達(dá)到網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)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(shí)，首先對(duì)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(duì)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(duì)傳輸?shù)挠绊?。在?shù)字通信傳輸中，根據(jù)傳輸介質(zhì)來(lái)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(guò)傳輸介質(zhì)來(lái)決定，只有保證傳輸介質(zhì)才能實(shí)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(wèn)題的解決方法

HFC網(wǎng)絡(luò)的有線電視傳輸因傳輸過(guò)程中要保障信號(hào)穩(wěn)定，這樣就對(duì)信號(hào)穩(wěn)定傳輸提出很高要求。對(duì)于信號(hào)穩(wěn)定性，主要對(duì)信號(hào)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(duì)信號(hào)的阻礙很小，從光纖到同軸電纜的傳輸中將信號(hào)的損耗降低，這樣就能確保信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中穩(wěn)定性增強(qiáng)。而對(duì)于HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸損耗，要對(duì)影響傳輸?shù)母蓴_進(jìn)行抑制，將電信號(hào)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(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中能確保傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性。主要措施是對(duì)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(duì)信號(hào)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(wèn)題。廣播電視數(shù)字化是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。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(guó)各地的HFC有線電視網(wǎng)絡(luò)通過(guò)光纜干線、微波干線、衛(wèi)星線路實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，形成覆蓋全國(guó)的全方位、多功能的巨型廣播電視網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過(guò)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(yǔ)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。