混合光纖同軸電纜(Hybrid Fiber Coax,簡稱HFC)是一種結合光纖與同軸電纜的寬帶接入網(wǎng),是一種以頻分復用技術為基礎,綜合應用數(shù)字傳輸技術、光纖和同軸電纜技術、射頻技術的智能寬帶接入網(wǎng),是有線電視(CATV)和電話網(wǎng)結合的產(chǎn)物。從接入用戶的角度看,HFC是經(jīng)過雙向改造的有線電視網(wǎng),但從整體上看,它是以同軸電纜網(wǎng)絡為最終接入部分的寬帶網(wǎng)絡系統(tǒng)。
HFC 網(wǎng)的頻帶寬,其頻帶寬度可滿足綜合業(yè)務和高速數(shù)據(jù)傳輸需要。因為同軸電纜的帶寬可達 1GHz,除了原模擬視頻信號外,還有豐富的頻譜資源可以用來傳輸數(shù)字視頻信號和雙向數(shù)據(jù)。HFC網(wǎng)的傳輸速率高。在HFC網(wǎng)上用Cable Modem進行雙向通信時,其下行速率可達 30Mbit/s,上行速率可達10Mbit/s。HFC 網(wǎng)的靈活性和擴展性都較好。HFC 網(wǎng)絡在業(yè)務上可以兼容傳統(tǒng)的電話業(yè)務和模擬視頻業(yè)務,同時支持Internet 訪問、數(shù)字視頻、VOD以及其他未來的交互式業(yè)務。在結構上,HFC網(wǎng)絡具有很強的靈活性,可以平滑地向FTTH過渡。
由 CATV 網(wǎng)演變而來的HFC 網(wǎng)有單向網(wǎng)和雙向網(wǎng)兩種。其中,單向HFC 網(wǎng)僅僅是用光纖取代了傳統(tǒng)CATV網(wǎng)主干線電纜,擴大了接入網(wǎng)的覆蓋范圍,基本上只支持CATV 業(yè)務。雙向HFC網(wǎng)是在單向HFC網(wǎng)絡基礎上改造而成,其結構如圖1所示。雙向HFC 網(wǎng)可以提供CATV、語音、數(shù)據(jù)和其他交互型業(yè)務,實現(xiàn)電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和計算機網(wǎng)“三網(wǎng)合一”。雙向HFC網(wǎng)絡由局域網(wǎng)數(shù)字終端(HDT或稱為網(wǎng)關)、光纖饋線網(wǎng)、光節(jié)點、同軸電纜傳輸與分配網(wǎng)和綜合業(yè)務單元組成。其中,局域數(shù)字終端主要有四大功能:第一,完成各業(yè)務節(jié)點設備的接口功能,如 PSTN的本地交換機、CATV的節(jié)目源、VOD服務器、經(jīng)過寬帶網(wǎng)邊緣交換機接入寬帶網(wǎng),進而與Internet 業(yè)務提供商的接入服務器接口等;第二,HFC 采用副載波多路復用傳輸技術,由局端數(shù)字終端的調制解調部分將各種業(yè)務信號調制在各自的副載波上,實現(xiàn)頻分復用(FDM),共享傳輸介質;第三,完成光電轉換功能;第四,提供監(jiān)控接口功能。光纖饋線網(wǎng)和同軸電纜傳輸與分配網(wǎng)分別是HFC網(wǎng)的主干傳輸網(wǎng)和用戶端分配網(wǎng)。光節(jié)點是HFC網(wǎng)中光纖主干傳輸網(wǎng)和用戶端同軸分配網(wǎng)的銜接點,主要完成光/電轉換、電信號的復用/解復用和調制/解調。此外,光節(jié)點控制頻帶分配實現(xiàn)多業(yè)務,管理上行信道上的競爭實現(xiàn)多用戶共享傳輸介質。綜合業(yè)務單元(ISU)提供與電信業(yè)務終端和有線電視終端的接口。ISU分為單用戶單元(H-ISU)和多用戶單元(M-ISU),網(wǎng)絡結構中可同時具有 H-ISU 和 M-ISU。ISU 有可選擇的二線模擬語音接口、2B+D接口、N×64kbit/s(N=1~31)接口、2 048kbit/s 接口和其他高速接口,此外還提供監(jiān)控接口。用戶經(jīng)用戶終端設備接入到HFC網(wǎng),用戶終端設備包括用戶網(wǎng)絡接口(UNI)、機頂盒(SYB)和電纜調制解調器(Cable Modem)。
cable modem是適用于電纜傳輸體系的調制解調器,其主要功能是將數(shù)字信號調制到射頻信號,以及將射頻信號中的數(shù)字信息解調出來。此外,cable modem還提供標準的以太網(wǎng)接口,可完成網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)卡和集線器的部分功能。因此,它的結構比傳統(tǒng)modem復雜得多。cable modem與傳統(tǒng)modem在原理上基本相同,都是將數(shù)字信號調制成模擬信號在電纜的一個頻率范圍內傳輸,接收時再解調為數(shù)字信號。不同之處在于,cablemodem是通過有線電視的某個傳輸頻帶而不是經(jīng)過電話線進行解調。另外,普通modem所使用的介質由用戶獨享,而cable modem屬于共享介質系統(tǒng),其余空閑頻段仍可用于傳輸有線電視信號。cable modem也類似于ADSL,提供非對稱的雙向信道。上行信道采用的載波頻率范圍在5~42MHz之間,可實現(xiàn)128Kbps~10Mbps的傳輸速率。下行信道的載波頻率范圍在42~750MHz之間,可實現(xiàn)27~36Mbps的傳輸速率。cable modem具有性能價格比高,非對稱專線連接,不受連接距離限制,平時不占用帶寬(只在下載和發(fā)送數(shù)據(jù)瞬間占用帶寬),上網(wǎng)看電視兩不誤等特點。cable modem在一個頻道的傳輸速率達27~36Mbps。每個有線電視頻道的頻寬為8MHz,HFC網(wǎng)絡的頻寬為750MHz,所以整個頻寬可支持近90個頻道。在HFC網(wǎng)絡中,目前有大約33個頻道(550~750MHz范圍)留給數(shù)據(jù)傳輸,整個頻寬相當可觀。





