光纖同軸電纜混合網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)研究

王少輝

（廣東廣電網(wǎng)絡(luò)股份有限公司珠海分公司 廣東 珠海 519000）

摘 要：近年來，隨著全球通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的比較獨(dú)立的電視、電話系統(tǒng)逐漸向集成化的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變。寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)B-USDN可以提供多種業(yè)務(wù)。但是在網(wǎng)絡(luò)和用戶之間的連接中，接入網(wǎng)的帶寬已將成為一項(xiàng)重大的障礙。在寬網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)中，CATI寬帶接入網(wǎng)是一種有著廣闊發(fā)展前途的網(wǎng)絡(luò)，其將HFC作為基礎(chǔ)，其可以滿足當(dāng)前的需要。本文闡釋了光釬同軸電纜混合網(wǎng)絡(luò)的工作原理，并分析了HFC網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)模型。

關(guān)鍵詞：光纖同軸電纜混合網(wǎng)；應(yīng)用技術(shù)；研究

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高線性DFB激光器制造技術(shù)的發(fā)展，降低了它的售價(jià)， 在有線電視網(wǎng)絡(luò)中，AM-VSB光纖傳輸系統(tǒng)也得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)AM光纖踏入有線電視的范圍內(nèi)，影響了有線電視網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。首先，高質(zhì)量的AM光纖干線替代了傳統(tǒng)的同軸電纜干線，有利于提升有線電視的傳輸質(zhì)量。同時(shí)，也推動(dòng)了有線電視的雙向傳輸。

1混合光纖同軸電纜網(wǎng)的概述和優(yōu)點(diǎn)

1.1混合光纖同軸電纜網(wǎng)的概述

混合光纖同軸電纜網(wǎng)的縮寫為HFC，主要是指基于光纖傳輸系統(tǒng)和同軸電纜分配網(wǎng)共同結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)。目前，HFC可以分為兩種，第一種為單向HFC，它主要負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)廣播業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)。第二種為雙向HFC，它可以實(shí)現(xiàn)多種數(shù)字業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)。

HFC是一種綜合的系統(tǒng)，它可以實(shí)現(xiàn)靈活的接入，也可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的傳輸，將HFC銅纜和光纜充分結(jié)合，有利于實(shí)現(xiàn)兩種物理媒介的優(yōu)勢(shì)。和FTTH、SDV等解決方案相比，HFC在滿足帶寬的需求上，其成本更低。對(duì)于HFC來說，它可以進(jìn)行模擬和數(shù)字的傳輸，通常來說，HFC可以兼容現(xiàn)有的設(shè)備。

1.2混合光纖同軸的優(yōu)點(diǎn)

HFC具有強(qiáng)大的綜合支持能力，在現(xiàn)有的服務(wù)環(huán)境下，它可以提供多種服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)多種功能。比如，可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的高速接入，也可以完成高質(zhì)量的話音業(yè)務(wù)。HFC網(wǎng)絡(luò)主要由兩個(gè)部分組成，第一，光纖，第二，同軸電纜，光纜可以鋪設(shè)到各個(gè)小區(qū)，在光電轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換下，可以實(shí)現(xiàn)和終端用戶的對(duì)接，保證信號(hào)的輸入。當(dāng)光纖代替同軸電纜之后，網(wǎng)絡(luò)性能得到了有效的提高，因此，在實(shí)現(xiàn)高效率帶寬通信時(shí)，光纖到戶已經(jīng)不再成為一個(gè)重要的議題。

HFC自身是一個(gè)CATV網(wǎng)絡(luò)，用戶的電視機(jī)可以直接接受到視頻信號(hào)，同時(shí)，在數(shù)字調(diào)制技術(shù)以及數(shù)字壓縮技術(shù)的支持下，有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視的要求。另外，通過在不同頻段上的傳送，話音和高速的數(shù)據(jù)會(huì)分別進(jìn)入到各自的頻段，從而有利于實(shí)現(xiàn)電話和數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)。這種形式可以充分實(shí)現(xiàn)存在的和發(fā)展的貸款業(yè)務(wù)，推動(dòng)全業(yè)務(wù)寬帶網(wǎng)絡(luò)的形成。另外，HFC可以實(shí)現(xiàn)向FTTH網(wǎng)絡(luò)的過渡，這就完善了光纖到戶用戶環(huán)路的建設(shè)。

2光纖同軸混合網(wǎng)絡(luò)的頻譜結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的組成

2.1光纖同軸電纜混合網(wǎng)格的頻譜結(jié)構(gòu)

HFC可以充分實(shí)現(xiàn)最后一公里的用戶接入。它可以借助一根電纜，同時(shí)保證PAL—D制59個(gè)頻道模擬電視的闡述，有利于推動(dòng)電話、數(shù)字電視的有關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸。

頻譜可以分為兩個(gè)重要的部分，第一，上行部分，第二，下行部分。下行部分的構(gòu)成可以分為幾種：模擬廣播電視、數(shù)字廣播電視、數(shù)據(jù)傳輸；而對(duì)于上行部分來說，它可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，一是上行電視的傳輸，二是上行電視的傳輸。HFC頻譜結(jié)構(gòu)具有自身的特性，上行通道的帶寬通道比較狹窄，下行通道的帶寬通道比較寬，因此，其是一個(gè)不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。在這種網(wǎng)絡(luò)中，其下行通道比較寬，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)模擬電視信號(hào)等的傳輸，同時(shí)，用戶可以下傳多種電視節(jié)目。但是，就交互式業(yè)務(wù)來說，其回傳通道不能保證功能的實(shí)現(xiàn)。所以，為了保證業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，可以通過增加回傳光纖的方式來增加回傳通道。

2.2光纖同軸電纜混合網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成

HFC系統(tǒng)主要由三個(gè)部分構(gòu)成。第一，前端部分，前端部分有利于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，在模擬調(diào)制技術(shù)的配合下，可以融合多種信號(hào)，有利于實(shí)現(xiàn)信號(hào)源的傳輸。第二，光纖傳輸部分，在光纖傳輸部分中，可以有效實(shí)現(xiàn)光電、電光的轉(zhuǎn)換，有利于將信號(hào)傳輸?shù)礁鱾€(gè)小區(qū)。第三，同軸緩和網(wǎng)部分。這個(gè)部分可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行分配，用戶可以接受到局端的信號(hào)；還可以集中各個(gè)用戶的信號(hào)，有利于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的反向傳輸。

3光纖同軸電纜混合網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)

在HFC網(wǎng)絡(luò)中，很多用戶的站點(diǎn)難以直接獲得上行通道中的用戶的傳輸情況，所以，當(dāng)用戶在借助上行通道實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求訪問時(shí)，則難以進(jìn)行自我檢測(cè)，因此，也不能解決問題。但是，對(duì)于下行通道來說，它的前端可以將信息傳送到各個(gè)站點(diǎn)，因而它不能發(fā)生上述的問題。所以，要利用好上行通道，就要完善網(wǎng)絡(luò)媒體訪問控制協(xié)議，提高網(wǎng)絡(luò)利用效率。圖一為光纖同軸電纜混合網(wǎng)絡(luò)HFC技術(shù)。

3.1上行通道訪問模式

在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，明確定義了小時(shí)隙的概念，可以有效劃分時(shí)間，使其成為一連串被標(biāo)號(hào)的小時(shí)隙，在各個(gè)小時(shí)隙中，其時(shí)間相當(dāng)與傳送了8 byte的時(shí)間，通過這個(gè)協(xié)議，可以形成兩種不同的訪問模式。

（1）預(yù)約訪問模式

在預(yù)約訪問模式中，每一次發(fā)送請(qǐng)求都是帶寬的動(dòng)態(tài)式的分配。正如它的表面含義，當(dāng)站點(diǎn)要發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，需要體現(xiàn)告知所需帶寬的數(shù)量，有利于為站點(diǎn)預(yù)留帶寬，保證帶寬的數(shù)量。

（2）同步訪問模式

同步訪問模式主要是為了可以實(shí)現(xiàn)固定比特率的應(yīng)用，當(dāng)在傳輸數(shù)據(jù)之前，站點(diǎn)要優(yōu)先發(fā)起一個(gè)請(qǐng)求，從而可以使其在前端建立一個(gè)連接。當(dāng)前端受到請(qǐng)求之后，則可以被認(rèn)可。同時(shí)，前端可以予以這個(gè)請(qǐng)求一定的權(quán)限，它可以向這些請(qǐng)求分配小時(shí)隙，而且可以對(duì)各個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行周期性的通知，確保小時(shí)隙傳輸數(shù)據(jù)的效率和傳輸?shù)臄?shù)量。

3.2同步問題

（1）網(wǎng)絡(luò)延遲補(bǔ)償

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者來說，HFC環(huán)境會(huì)帶來一些問題，其中一個(gè)重要的問題就是，傳送延遲的時(shí)間比傳送的時(shí)間要長(zhǎng)，這就需要給網(wǎng)絡(luò)延遲以補(bǔ)償。因此，為了提高效率，每個(gè)站點(diǎn)都要具備兩個(gè)信息：第一，全局定時(shí)參考，第二，往返修整參數(shù)RTC，當(dāng)知曉這些參數(shù)之后，就可以提高各個(gè)站點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性， 由于各個(gè)站點(diǎn)的相對(duì)位置不同，所以，就會(huì)導(dǎo)致一定的空閑周期，從而發(fā)生沖突，要盡量避免這一現(xiàn)象。

往返修整參數(shù)：在進(jìn)行初始化的過程中，各個(gè)站點(diǎn)要繼續(xù)開展工作，從而可以得到自身的RTC值。全局定時(shí)參考：對(duì)于前端來說，它需要定期地向站點(diǎn)傳輸信息，但是，傳輸周期的間隔時(shí)間沒有明確的規(guī)定，通常來說，幾個(gè)或者幾十個(gè)ms即可。

（2）距離修正

距離修正可以實(shí)現(xiàn)對(duì)RTC的初始化檢測(cè)，然而，在距離修正時(shí)，尚不明確RTC值，而且距離修正處理也會(huì)遇到?jīng)_突或者碰撞的問題，但是，和預(yù)約訪問模式中站點(diǎn)的請(qǐng)求不同，它是一種非時(shí)隙。

4結(jié)語

和其他煤質(zhì)相比，HFC具有自身的優(yōu)勢(shì)。但是，這個(gè)技術(shù)還不成熟，所以，其需要制定出可行、有效的計(jì)劃，從而建立一個(gè)具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的網(wǎng)絡(luò)。它的發(fā)展前景比較廣闊，對(duì)光纖到戶具有長(zhǎng)大的意義。

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