HFC

什麼是HFC

 HFC(Hybrid Fiber Coax)中文譯名為「光纖同軸電纜混合體」,是採用光纖和有線電視網絡傳輸數據的寬帶接入技術。

 HFC是一種模擬的CATV信號接入技術。典型的HFC系統要提供一個下行路徑(頻率範圍從50-750MHz),一個上行逆向的通道(頻率範圍從5- 30MHz)。數字傳送是通過調制解調器信息以打包的形式通過中繼載波,其中QAM作為關鍵技術之一,能在下行通道上以一個波特產生4個位,在上行通道中應用正交相偏移調製,並且更穩固些。HFC的物理結構由網關設備組成,定位在電視網的前端或電話網的交換中心,它能提供中繼模塊,並且是主幹數字網(典型的是帶ATM的同步光纖網)的終點。下行通道有幀中繼信號,由調製的模擬和數字信號組成,通過模擬光纖的路由選擇到用戶群的光纖終點。每個前端終點要支持 500個家庭。從光纖終端節點開始,同軸電纜通過星形體系結構路由到一支線電纜,大概要通過40戶家庭,每個都是以這種方式與家庭連接。

 HFC使用多路訪問技術,上行幀中繼傳輸使用家庭共享有效的逆向波段,另一波段,載有逆向幀中繼通道從用戶群節點回到前端或交換中心。
在客戶端設備有兩種終止方法。一種是在房屋外的接口設備,它通過幀中繼調制解調器把視頻分發給用戶,借助同軸電纜和局域網分發視頻數據;第二種方法,也是現在正在使用著的,直接把同軸電纜分發到家裡,使機頂盒有幀中繼的調制解調功能。單個的家庭連接,通過動態的分配幀中繼通道和一個打包到機頂盒目的地址而完成。電視網技術用一種同軸電纜系統的廣播來發送,傳輸多個MPEG壓縮的視頻流,它能提供高帶寬並支持數百個同時連接。但正如前面所述,它要有個適應層,以支持VOD所需的雙向交互式通訊。

HFC的物理結構

 電視網系統通過電視廣播信號,是單向的信號。典型的是450MHz的帶寬,每個模擬頻道6MHz(中國為8MHz),達到70個頻道的容量。它是專用並且是非互聯的,其網絡管理相當簡單。電視公司強調廣播型的網絡,其中准VOD技術僅要求最少的交換。可以數字、模擬混用750MHz的光纖到節點的系統,以便提供更多的模擬頻道,並提供有限的隨機存取能力的電影點播給用戶。

 要能雙向交互通訊,應當有一條回向通道加進此系統中,再提供數字編碼和視頻壓縮。採用640QAM(正交調製),每6MHz的模擬頻道中可得到 27Mbit/s的帶寬,採用265QAM,可得到不止40Mbit/s的帶寬。假定要傳輸3.35Mbit/s的MPEG-2電影(包括音頻、視頻和控制數據),目前的系統中每6MHz的模擬頻道可提供10個電影流。按此升級的電視網,用光纖環路技術可支持200到1000個用戶,750MHz的帶寬將按如下方式分配:70個6MHz的模擬頻道,共420MHz;430個數字壓縮的電影流(300MHz/6=50,50×(8-10)=400- 500)。

 電視網的視頻分發可能是廣播和VOD點到點兩種模式的混合。對廣播部分而言,機頂盒的功能很簡單;對VOD部分而言,機頂盒是個精緻而複雜的設備,要提供視頻解壓縮和高速通訊的功能。對電視廣播網而言,從費用、時間和可行性方面的考慮,安裝巨大的網關是一個主要的難題。網關主要用於接收從遠程主幹網來的數據,並構造國家範圍內的高速網。

HFC的傳輸方式

 當有線電視網重建分佈網以升級現有的服務時,大部分轉向了一種新的網絡體系結構,通常稱之為「光纖到用戶區」。在這種體系結構中,單根光纖用於把有線電視網的前端連到200-1500戶家庭的居民小區。這些光纖由前端的模擬激光發射機驅動,並連到光纖接收器上(一般為「節點」),通常由電話桿或用戶區基座。這些光纖接收器的輸出驅動一個標準的用戶同軸網。

 「光纖到用戶群」(光纖到用戶區)的體系結構與傳統的由電纜組成的網相較,主要好處在於它免除了一系列的寬帶RF放大器(用來補償同軸幹線的前端到用戶群的信號衰減),這些放大器逐步衰減系統的性能,並且要求經常維護。一個典型「光纖到用戶群」的衰減邊界效應是要額外的波段來支持新的視頻服務,而現在已經可以提供這些服務了。在典型「光纖到用戶群」的體系結構中,支持標準的有線電視網廣播節目選擇,每個從前端出去的光纖載有相同的信號或頻道。通過使用無源光纖分離器,以驅動多路接收節點,它位於前端激光發射器的輸出處。

 「光纖到用戶群」的有線電視網系統可利用單個輸出光纖以重用交互服務的帶寬。例如,在節點1的10頻道和節點2的10頻道是不同的節目或數據,這種重用適合中等規模節點(一般要少於1000個通過的用戶)。從光纖的安裝上增加系統的可用帶寬,將在最大程度上升級有線電視網系統,以便把單個的波段分配給每個交互式服務的用戶。寬帶分佈網體系結構,把光纖用於從交換中心或前端到用戶群的遠據離傳送,結合同軸電纜下載到單個用戶,就如通常所說的「混合光纖同軸電纜」。

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License