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1、第第77章章有线宽带接入技术有线宽带接入技术CableModemCableModem7.1CATV7.1CATV网络与网络与HFCHFC7.27.2HFCHFC7.37.3CableModemCableModem7.47.4CableModemCableModem宽带接入宽带接入网网7.1CATV7.1CATV网络与网络与HFCHFC有线电视（有线电视（CATVCATV）产业大致可包）产业大致可包括两个方面，一是有线电视专业频道；括两个方面，一是有线电视专业频道；二是有线电视网络服务业。二是有线电视网络服务业。将有线电视网升级改造为宽带高速将有线电视网升级改造为宽带高速综合信息网，是业内许多人
2、士的共识，综合信息网，是业内许多人士的共识，但如何进行升级改造，存在着许多不同但如何进行升级改造，存在着许多不同看法，有线电视网从全电缆网发展到以看法，有线电视网从全电缆网发展到以光缆作干线，电缆作分配网的光缆作干线，电缆作分配网的HFCHFC型有型有线电视网，在技术上是一次飞跃线电视网，在技术上是一次飞跃HFCHFC有线电视网发展成为宽带高速综合信有线电视网发展成为宽带高速综合信息网的有利条件，一是有线电视网采用光缆和电息网的有利条件，一是有线电视网采用光缆和电线作传输介质，具有丰富的频带资源，是当前各线作传输介质，具有丰富的频带资源，是当前各种信息网中的宽带网络，适应了发展的需要；二种信息
3、网中的宽带网络，适应了发展的需要；二是有线电视网已经覆盖了全国人口中相当大的部是有线电视网已经覆盖了全国人口中相当大的部分，入网户数达分，入网户数达80008000万户，在城市里已超过了电万户，在城市里已超过了电话普及率，有广泛的群众基础，因此在有线电视话普及率，有广泛的群众基础，因此在有线电视网的基础上发展综合信息网基础好，受益面广，网的基础上发展综合信息网基础好，受益面广，较其他网都有明显的优势；三是中国加入较其他网都有明显的优势；三是中国加入WTOWTO后，邮电通信市场将开放，有线电视网在经营话后，邮电通信市场将开放，有线电视网在经营话音通信方面消除了政策性障碍，而在有线电视网音通信方面
4、消除了政策性障碍，而在有线电视网的基础上参与电信市场竞争则处于有利位置。的基础上参与电信市场竞争则处于有利位置。HFCHFC在网络结构方面存在的问题如下。在网络结构方面存在的问题如下。HFCHFC有线电视网的网络结构在光缆部分多数有线电视网的网络结构在光缆部分多数采用星型网，在电缆部分则采用树型分配网。采用星型网，在电缆部分则采用树型分配网。在电缆分配网的传输通道中，有源器件和无源在电缆分配网的传输通道中，有源器件和无源器件过多，电缆接头过多，严重降低了系统传输器件过多，电缆接头过多，严重降低了系统传输的可靠性。的可靠性。宽带高速综合信息网在进行数据通信时，对误宽带高速综合信息网在进行数据通信
5、时，对误码率要求很高，要求电缆有很高的屏蔽性，需使码率要求很高，要求电缆有很高的屏蔽性，需使用无电磁泄漏的电缆连接器，而目前有线电视网用无电磁泄漏的电缆连接器，而目前有线电视网使用的设备达不到要求。使用的设备达不到要求。在有线电视系统中，分支器的使用是按在有线电视系统中，分支器的使用是按照下行传输广播电视信号，使用户得到满照下行传输广播电视信号，使用户得到满意的电平而选择分支器型号的，而且为了意的电平而选择分支器型号的，而且为了使用户看好电视而不互相干扰，要求分支使用户看好电视而不互相干扰，要求分支器有良好的反向隔离度。器有良好的反向隔离度。HFCHFC有线电视网存在的另一个问题是光有线电视网
6、存在的另一个问题是光缆的传输频带很宽，而且上下行传输又是缆的传输频带很宽，而且上下行传输又是分开使用不同的纤芯，而电缆的传输频带分开使用不同的纤芯，而电缆的传输频带较窄，而且上下行传输又是在一根电缆上较窄，而且上下行传输又是在一根电缆上进行，这样电缆分配网成了整个传输网的进行，这样电缆分配网成了整个传输网的瓶颈。瓶颈。网管问题。网管问题。将有线电视网发展成为将有线电视网发展成为宽带高速综合信息网宽带高速综合信息网改造方案大致可以分为两种类型，一种方案是有改造方案大致可以分为两种类型，一种方案是有线电视网基本不做大的变动，仅利用有线电视的线电视网基本不做大的变动，仅利用有线电视的剩余频带资源，增
7、加一些新的功能，这也可以叫剩余频带资源，增加一些新的功能，这也可以叫多功能网。多功能网。另一种方案是建设两个传输平台，一个是有线电另一种方案是建设两个传输平台，一个是有线电视传输平台，传输广播电视信号；视传输平台，传输广播电视信号；另一个是利用有线电视网在每个光节点的多余光另一个是利用有线电视网在每个光节点的多余光纤建设数据传输平台。纤建设数据传输平台。7.27.2HFCHFCHFCHFC网是指光纤同轴电缆混合网，网是指光纤同轴电缆混合网，采用光纤到服务区，而在进入用户的采用光纤到服务区，而在进入用户的“最后最后11公里公里”采用同轴电缆。采用同轴电缆。信息网络的发展方向是数字化、综合化、信息
8、网络的发展方向是数字化、综合化、智能化、宽带化和个人化。智能化、宽带化和个人化。HFCHFC网就是目前世界上公认的较好方式，网就是目前世界上公认的较好方式，是解决信息高速公路最后是解决信息高速公路最后11公里宽带接入网公里宽带接入网的最佳方案。的最佳方案。7.2.1HFC7.2.1HFC网络结构网络结构HFCHFC接入网的拓扑结构为接入网的拓扑结构为“星星树树”型结构型结构或或“环环星星树树”型结构。型结构。HFCHFC网络结构用先进的光纤传输技术和新网络结构用先进的光纤传输技术和新型的网络拓扑，有效地利用数字传输技术增加了型的网络拓扑，有效地利用数字传输技术增加了上下行通道的承载能力，具备了
9、承载双向交互式上下行通道的承载能力，具备了承载双向交互式宽带业务的能力。宽带业务的能力。HFCHFC网络基本传输模式均是城市或区域有网络基本传输模式均是城市或区域有线电视网的总前端为中心的多前端传输模式。线电视网的总前端为中心的多前端传输模式。HFCHFC通常由信号源、前端、分前端（分中心）、通常由信号源、前端、分前端（分中心）、光纤主干网、同轴分配网和用户引入线等组成。光纤主干网、同轴分配网和用户引入线等组成。图7-1典型的HFC网络组成11独立总前端模式独立总前端模式同一城市或同一区域的有线电视网共用一同一城市或同一区域的有线电视网共用一个前端，所有信号都汇集在总前端。个前端，所有信号都汇
10、集在总前端。图7-2独立总前端示意图前端是前端是HFCHFC网络的核心部分，其功能网络的核心部分，其功能包括调制、解调、频率交换、电平调整、包括调制、解调、频率交换、电平调整、信号编解码、信号处理、低噪声放大、中信号编解码、信号处理、低噪声放大、中频处理、信号混合、信号检测与控制、频频处理、信号混合、信号检测与控制、频道配置和信号加密等，相应的前端的设备道配置和信号加密等，相应的前端的设备包括天线放大器、频道转换器、卫星电视包括天线放大器、频道转换器、卫星电视接收机、滤波器、接收机、滤波器、ModemModem、混合器和导频、混合器和导频信号发生器等。信号发生器等。22HFCHFC网络线路的组
11、成网络线路的组成通常通常HFCHFC线路网由馈线网、配线网和线路网由馈线网、配线网和用户引入线用户引入线33大块组成，大块组成，图7-3HFC线路结构（11）馈线网）馈线网HFCHFC的馈线网指前端至服务区（的馈线网指前端至服务区（SASA）的光纤节点之间的部分，大致对应的光纤节点之间的部分，大致对应CATVCATV网的干线段。网的干线段。HFCHFC网的网络拓扑结构，概括起来有网的网络拓扑结构，概括起来有44种形式：树型结构、星型结构、星种形式：树型结构、星型结构、星树型树型结构和环型结构，现在建造的结构和环型结构，现在建造的HFCHFC网基本网基本上是星型上是星型总线结构。总线结构。图7-
12、4典型的城市HFC光骨干网（22）配线网）配线网配线网指服务区光纤节点与分支点之配线网指服务区光纤节点与分支点之间的部分，大致相当于电话网中远端节点间的部分，大致相当于电话网中远端节点与分线盒之间的部分与分线盒之间的部分图7-5电缆分配网结构（33）用户引入线）用户引入线用户引入线指分支点至用户之间的线用户引入线指分支点至用户之间的线路，与传统路，与传统CATVCATV网完全相同。网完全相同。7.2.2HFC7.2.2HFC频谱与业务划分频谱与业务划分HFCHFC网必须具有灵活的、易管理的频网必须具有灵活的、易管理的频段规划，载频必须由前端完全控制并由网段规划，载频必须由前端完全控制并由网络运
13、营者分配。络运营者分配。11双向双向HFCHFC的频带划分的频带划分低频端的低频端的5MHz5MHz30MHz30MHz共共25MHz25MHz安安排为上行通道，即所谓的回传通道，主要排为上行通道，即所谓的回传通道，主要用来传输电话信号。用来传输电话信号。50MHz50MHz1000MHz1000MHz频带均用于下行通道频带均用于下行通道，其中，其中50MHz50MHz550MHz550MHz频段用来传输现有的频段用来传输现有的模拟模拟CATVCATV信号，每一通路的带宽为信号，每一通路的带宽为6MHz6MHz8MHz8MHz，因而总共可以传输各种不同制式的电，因而总共可以传输各种不同制式的电
14、视信号视信号60608080路。路。550MHz550MHz750MHz750MHz频段允许用来传输附频段允许用来传输附加的模拟加的模拟CATVCATV信号或数字信号或数字CATVCATV信号，但目信号，但目前倾向用于双向交互型通信业务，特别是电视前倾向用于双向交互型通信业务，特别是电视点播业务。点播业务。高端的高端的750MHz750MHz1000MHz1000MHz段已明确段已明确仅用于各种双向通信业务，其中两个仅用于各种双向通信业务，其中两个50MHz50MHz频带可用于个人通信业务，其他未频带可用于个人通信业务，其他未分配的频段可以有各种应用以及应付未来分配的频段可以有各种应用以及应付
15、未来可能出现的其他新业务。可能出现的其他新业务。实际实际HFCHFC系统所用标称频带为系统所用标称频带为750MHz750MHz，860MHz860MHz和和1000MHz1000MHz，目前用，目前用得最多的是得最多的是750MHz750MHz系统。系统。22HFCHFC上的视频点播（上的视频点播（VODVOD）系统）系统VODVOD是一种受用户控制的视频分配业务，它使是一种受用户控制的视频分配业务，它使得每一个用户可以交互地访问远端服务器所储存的丰得每一个用户可以交互地访问远端服务器所储存的丰富节目源，富节目源，VODVOD系统是由信源、信道及信宿组成的系统是由信源、信道及信宿组成的33H
16、FCHFC网上的电话网上的电话CATVCATV电话网又称为电缆电话，电话网又称为电缆电话，不仅可以提供普通电话，也可以提供宽带的电信业务不仅可以提供普通电话，也可以提供宽带的电信业务。44HFCHFC网上的双向数据通信网上的双向数据通信在在CATVCATV网上进行双向高速数据的传网上进行双向高速数据的传送时，在用户端利用送时，在用户端利用CableModemCableModem上网。上网。CableModemCableModem采用先进的调制技术（如采用先进的调制技术（如64QAM64QAM），分为对称和非对称两种。），分为对称和非对称两种。7.3CableModem7.3CableModemCableModem(CableModem(电缆调制解调器电缆调制解调器)是在有线电是在有线电视网络上用来上互联网的设备，它是串接在用户视网络上用来上互联网的设备，它是串接在用户家的有线电视电缆插座和上网设备之间的，而通家的有线电视电缆插座和上网设备之间的，而通过有线电视网络与
