hfc網路

⑴ HFC網路是什麼

HFC:Hybrid Fiber－Coaxial的縮寫，即混合光纖同軸電纜網。是一種經濟實用的綜合數字服務寬頻網接入技術 。
HFC通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網路三部分組成，從有線電視台出來的節目信號先變成光信號在干線上傳輸；到用戶區域後把光信號轉換成電信號，經分配器分配後通過同軸電纜送到用戶。
它與早期CATV同軸電纜網路的不同之處主要在於，在干線上用光纖傳輸光信號，在前端需完成電—光轉換，進入用戶區後要完成光—電轉換。

⑵ 基於hfc的寬頻接入技術

本文對HFC網路寬頻接入技術的基本原理、應用進行了詳細的論述,提出HFC接入的解決方案和實現方法，希望可以為寬頻網路建設和寬頻接入技術的研究提供重要的依據。
關鍵詞:英特網 寬頻接入 HFC網路
基於HFC(混合光纖同軸電纜)的寬頻接入技術充分利用現有的HFC網路資源,避免了網路的重復建設,有效地解決了網路布線的困難,降低了整體投資成本。HFC是當前發展信息高速公路的最佳綜合業務寬頻接入網之一。同時,該網路還可以提供智能子系統的數據通道,實現網路布線的優化與集成。
一、HFC 接入技術
（一）HFC的基本原理
HFC網路中的下行數據經由相應調制技術(如QPSK,QAM等) 轉換成模擬射頻信號,這些模擬射頻信號和其他模擬音頻、視頻信號經由頻分復用方式合成一個寬頻射頻信號,加到前端的光發射模塊上,並調製成光信號傳輸到光節點並經同軸網路傳輸到用戶。在用戶端,用戶接收相應頻帶的信息後,進行解調得到所需數據。用戶上行數據經Cable Modem 調製成為模擬的射頻信號,送到同軸網路上,由同軸電纜放大器接收處理後轉換為光信號,通過光纖傳送到局端的CMTS ,經解調等處理後轉為數據流送往外部網路。Cable Modem是一種可以通過有線電視(CATV) 網路進行高速數據接入的裝置。它一般有兩個介面,一個用來接室內牆上的有線電視埠,另一個與用戶計算機相聯。Cable Modem不僅包含調制解調部分,它還包括電視接收調諧、加密解密和協議適配等部分,它還可能是一個橋接器、路由器、網路控制器或集線器。由於有線電視的同軸電纜是按單向傳輸模式設計的,信號只能從有線電視台傳送給用戶端收聽、收看,不允許信號從用戶終端傳送到有線電視台播放,所以必須對現有的CATV 網路前端和用戶端進行改造,使之具有雙向傳輸功能,才能與Internet 相連接。因此一個Cable Modem要在兩個不同的方向上接收和發送數據,它把上行的數字信號轉換成模擬射頻信號,類似電視信號,能在有線電視網上傳送。接收下行信號時,Cable Modem把它轉換為數字信號,通過相應介面傳送給電腦處理。目前Cable Modem的上行傳輸速率可達10
Mbps ,下行傳輸速率可達35Mbps ,距離可以是100km甚至更遠。
當前,HFC主要存在3個國際標准。DOCSIS標准支持北美的有線電視制式NTSC。為了更好地支持亞洲和歐洲的有線電視制式,Cable Labs 組織又提供Eu2roDOCSIS 標准。
（二）HFC主要網路應用
在HFC網路中,局端接入設備以上部分,就是常規的城域或區域網絡,有網管系統,也有提供本地業務的伺服器,以及相關的用戶認證與計費設備。從局端到用戶端的Cable Modem 是HFC 的部分,實際上完成的是數據信號在有線電視網路中進行傳輸的調制解調工作。Cable Modem與用戶PC 之間可能通過乙太網或USB介面相連。在有線電視網路發達的地區,充分利用已有的網路資源,實現電視信號與數據信號的混合傳輸,同時又可利用同軸線高帶寬的優勢,這些都使得HFC 成為一種很有競爭力與潛力的接入方式。
二、HFC接入解決方案及實現方法
（一）解決方案
CATV網路具有天然的寬頻帶特性,可以滿足各種寬頻業務對帶寬的要求,線纜數據機的特點是利用有線電視,速率很高,上行速率最高為10 Mb / s,
下行速率最高可達36Mb / s(DOCSIS標准) ,被認為是一種很有前途的寬頻IP接入技術,因為有線電視的光纖或同軸電纜畢竟比雙絞線能承受高得多的帶寬。同
時, Cable Modem的出現也打破了公共電話網路對本地數據市場的壟斷。因此,業界曾經普遍認為CableModem將會成為未來寬頻IP網路的主要接入手段之一,但是相對於五類線寬頻入戶來說, Cable Modem在速率和價格上都沒有優勢,但他可以作為廣電利用同軸電纜的過渡手段,就目前的情況來看,最終將被五類線寬頻入戶取代。現有有線電視網主要由光纜和同軸電纜組成的混合網路(HFC)作為一個寬頻接入平台,HFC網路不但能夠提供目前的廣播業務,而且通過增加前端(或分配中心)和用戶端設備,可以逐漸滿足日益增長的新業務需求,在業務功能逐步升級的過程中,HFC接入網路不會出現傳輸頻帶的「瓶頸」阻塞現象。HFC是有線電視領域的標准網路拓撲結構,一般主幹拓撲為星型,分支網路為樹型結構,光纖用於干線傳輸,而分配網路全部採用同軸電纜。在用戶接入網路中設立若干個前端系統,用戶使用CableModem入網。CableModem 接入主要是為個人家庭用戶的Internet接入,小型企事業單位用戶的區域網絡互聯。
（二）物理拓撲結構
HFC即光纖同軸混合接入技術, 是為充分利用廣播電視網現已接入至千家萬戶的CATV同軸電纜來開發寬頻綜合接入技術. 從通信市場開放、業務競爭的需求出發, 三網融合方案主要是HFC.其特徵是在原來單向傳送多頻道模擬廣播電視的CATV網路上, 利用頻分復用技術, 在模擬電視所佔的頻譜之外, 充分利用空閑頻譜資源, 傳送話音、數據等雙向電信業務. 目前的CATV 網路從前端到遠端節點間採用光纖傳送, 從遠端節點到用戶採用同軸電纜實現信號分配入戶. 光纖本身可以提供足夠的帶寬, 同軸電纜也有較大的帶寬潛力, 所以有可能實現寬頻綜合接入，在HFC中傳送電信業務需要採用電纜數據機(Cable Modem) 將這些信號插入到所安排的頻譜中的相應位置上, 或者從混合信號中將電信信號與模擬電信信號分離開。
三、結束語
從長遠來看, HFC網路計劃提供的是所謂FSN(全業務網) ,即以單個網路提供各種類型的服務。模擬和數字通信業務包括有線和無線、語音和數據、圖像信息業務、多媒體和事務處理業務等。這種全業務網路將連接CATV網的前端、傳統PSTN、其他圖像和信息服務設施(如VOD伺服器) 、蜂窩移動交換機、個人通信交換機等。許多信息和娛樂型業務將通過網關來提供,今天的前端將發展成為用戶接入開放的寬頻信息高速公路的重要網關。用戶將能從多種伺服器接入各種業務,共享昂貴的服務資源,諸如VOD 中心和ATM交換資源等。簡言之,這種由HFC網路所提供的全業務網將是一種新型的寬頻業務網,為我們提供了一種實現寬頻通信的良好方法。

⑶ 寬頻接入技術的HFC技術

HFC（Hybrid Fiber Coaxial，混合光纖同軸網）是指光纖同軸電纜混合網，採用光纖到服務區，「最後一公里」採用同軸電纜。有線電視就是最典型的HFC網，它比較合理地利用了當前的先進成熟技術，提供較高質量和較多頻道的傳統模擬廣播電視節目。但由於是針對模擬電視節目的廣播傳輸，傳統的HFC網路並不具備上行回傳通道，為了開展數字電視點播和高頻寬頻接入等業務，必須對原有網路進行雙向化改造。
HFC主要由模擬前端、數字前端、光纖傳輸網路、同軸電纜傳輸網路、光節點、網路接入單元和用戶終端設備等組成。
Cable Modem的通信和普通Modem一樣，是數據信號在模擬信道上交互傳輸的過程，但也存在差異：普通Modem的傳輸介質在用戶與訪問伺服器之間是獨立的，即用戶獨享傳輸介質，而Cable Modem的傳輸介質是HFC，將數據信號調制到某個傳輸帶寬與有線電視信號共享介質；另外，Cable Modem的結構較普通Modem復雜，它由數據機、調諧器、加/解密模塊、橋接器、網路介面卡、乙太網集線器等組成，它無需撥號上網，不佔用電話線，可提供全天候隨時在線連接的服務。
Cable Modem的技術實現一般是從87～860MHz電視頻道中分離出一條6MHz的信道，用於下行數據採用64QAM或256QAM調制方式。上行數據一般通過5～65MHz之間的一段頻譜進行傳送，為了有效抑制上行雜訊積累，一般選用QPSK調制。
前端設備CMTS採用10 Base-T，100 Base-T等介面通過交換型HUB與外界設備相連，通過路由器與Internet連接，或者可以直接連接到本地伺服器，享受本地業務。Cable Modem是用戶端設備，放在用戶家中，通過10 Base-T，100 Base-T介面與用戶計算機相連。
HFC的主要優點是基於現有的有線電視網路，提供窄帶、寬頻及數字視頻業務，成本較低，將來可方便地升級到光纖到戶（FTTH）。但缺點是必須對現有有線電視網進行雙向改造，以提供雙向業務傳送。