1、HFC接入技术,有线电视综合信息网技术 page1,内容提要,HFCCMCMTSDOCSIS,有线电视综合信息网技术 page2,HFC的概念,HFC（Hybrid FiberCoaxial），是光纤和同轴电缆相结合的混合网络。HFC通常由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成，从有线电视台出来的节目信号先变成光信号在干线上传输；到用户区域后把光信号转换成电信号，经分配器分配后通过同轴电缆送到用户。它与早期CATV同轴电缆网络的不同之处主要在于：在干线上用光纤传输光信号，在前端需完成电光转换，进入用户区后要完成光电转换。,有线电视综合信息网技术 page3,HFC的设备构成,HFC网络
2、具有全业务传输能力，它由视频前段（FE）、主数字终端（HDT）、传输线路、光纤节点（FN）、网络接口单元（NIU）以及综合业务单元（ISU）构成。,有线电视综合信息网技术 page4,HFC的网络结构,与传统CATV网相比，HFC网络结构无论从物理上，还是逻辑拓扑上都有重大变化，现代HFC网基本上是星形+总线结构，由馈线网、配线网和用户引入线3部分组成。,有线电视综合信息网技术 page5,HFC的网络结构,馈线网：HFC的馈线网指前段至服务区（SA）的光纤节点之间的部分，对应CATV网的干线段。 配线网：配线网指服务区光纤节点与分支点之间的部分，相当于电话网中远端节点与分线盒之间的部分。 用
3、户引入线：用户引入线是指分支点到用户之间的线路，与传统CATV网完全相同。 HFC网络是一种双相共享介质系统，包括前端和光纤节点之间的光纤干线，以及从光纤节点到用户驻地的同轴分配网络。,有线电视综合信息网技术 page6,HFC的主要特点,传输容量大，易实现双向传输，从理论上讲，一对光纤可同时传送150万路电话或2000套电视节目。 频率特性好，在有线电视传输带宽内无需均衡。 传输损耗小，可延长有线电视的传输距离，25公里内无需中继放大。 光纤间不会有串音现象，不怕电磁干扰，能确保信号的传输质量。 同传统的CATV网络相比，其网络拓扑结构也有些不同： a、光纤干线采用星形或环状结构。 b、支线
4、和配线网络的同轴电缆部分采用树状或总线式结构。 c、整个网络按照光结点划分成一个服务区。,有线电视综合信息网技术 page7,HFC的频带划分,HFC采用频带为860MHz的同轴网络，它既可以提供上行业务，又可以提供下行业务，其中下行业务包括：广播业务、数据业务以及模拟和数字电视业务。根据GY/T1061999的最新规定，HFC的频带划分如下：,上行业务,5,65,87,550,108,860,MHz,过渡带,下行业务,FM,模拟信号,数字信号,有线电视综合信息网技术 page8,双向HFC网络,双向HFC网络在下行方向提供广播传输，在上行方向提供多接入共享传输，它的接入原理是在CATV网络的
5、基础上，利用光纤传输的宽带特性，用空余的频带来传输电信话音业务、高速数据业务和个人通信业务，充分利用光纤的频谱资源构成全业务的传输网络。它是在一根或两根光纤上采用通带模拟调制方式，也就是副载波调制和模拟光调制技术进行全业务传输的一种综合业务实现方式。通过对1000MHz以下频段的合理、规范划分，实现多种业务的上、下行数据传输。所有的交互式数据都需要双向HFC网络。,有线电视综合信息网技术 page9,CM,CM：电缆调制解调器（Cable Modem，简称CM），Cable是指有线电视网络，Modem是调制解调器。,有线电视综合信息网技术 page10,Cable Modem的技术原理,Cab
6、le Modem的传输机制与普通的Modem相同，不同之处在于它是通过CATV的某个传输频带进行调制解调的，而普通的Modem是用户独享传输介质。 Cable Modem的技术实现一般是从108860MHz频道中分离出信道用于下行传输数据。 在Cable Modem系统中采用了双向非对称技术，在下行方向有多条6MHz的模拟带宽供系统中的用户共享。 影响Cable Modem传输性能的因素，主要是反向噪声。,有线电视综合信息网技术 page11,Cable Modem的内部结构,Cable Modem的内部结构如下：,有线电视综合信息网技术 page12,CM初始化过程,1、测试RSM 2、与C
7、MTS建立同步 3、获得上行信道的传输参数 4、校准 5、建立IP连接 6、建立时间 7、建立安全机制 8、传输操作参数 9、初始化基本保密机制,有线电视综合信息网技术 page13,CMTS,CMTS(Cable Modem Terminal Systems)，电缆调制解调器终端系统。CMTS是管理控制Cable Modem的设备，其配置可通过Console接口或以太网接口完成。配置内容主要有：下行频率、下行调制方式、下行电平等。 CMTS的下行输出电平为110121dBV，接收的输入电平为4486dBV。 CMTS设备中的上行通道接口和下行通道接口是分开的，使用时需经过高低通滤波器混合为一
8、路信号，再通过混合器与有线电视信号一同送入HFC网络中。 在CMTS和Cable Modem间的通道建立后，可使用简单网络管理协议(SNMP)进行网络管理。,有线电视综合信息网技术 page14,CMCMTS系统结构,CMCMTS的系统结构如下图所示：,有线电视综合信息网技术 page15,其中CM和CMTS的功能如下表：,CMCMTS系统结构,有线电视综合信息网技术 page16,DOCSIS,1995年11月，美国主要的有线电视经营商和研究机构CableLabs发起MCNS（Multimedia Cable Network System，多媒体电缆网络系统）合作组织，目的是建立一整套协议以
9、在HFC网络上进行高速双向数据传输，为用户提供Internet等服务，同时使各个厂家的CM产品具有充分的兼容性。该组织于1997年3月颁布了应用于HFC网的有线传输数据业务接口规范（Data Over Cable Service Interface Specification，DOCSIS），定义如何通过电缆调制解调器提供双向数据业务。 DOCSIS标准主要支持在计算机网与有线电视网之间，以及有线电视前端（或HFC的光节点）与用户之间实现IP数据包的传输。,有线电视综合信息网技术 page17,DOCSIS版本,DOCSIS1.0：1998年3月获得ITU通过，成为国际标准ITU-TJ.112
10、B。 DOCSIS1.1：1999年4月修订为版本1.1。增加了Service Flow和QoS(Quality of Service)的特性。 DOCSIS2.0：2001年12月份推出，采用了ATDMA（高级时分复用技术），提高了上行数据速率，但下行速率不变。 DOCSIS3.0：2006年发布，极大地增加了上、下行速率并且引入了对IPv6的支持。 所有这些DOCSIS的版本均保持了终端（Cable Modem）和Cable Model头端设备（Cable Model Termination System）之间的交叉后向兼容。,有线电视综合信息网技术 page18,DOCSIS标准组成,SP-CMCI：Cable Modem与CPE之间的接口协议 SP-CMTS-NSI：CMTS与数据网之间的接口协议 SP-RFI：射频接口协议（CMTS和CM与有线电视网之间） SP-CMTRI：CM与电话回路的接口协议（基于单向传输的有线电视网使用） SP-OSSI：操作支持系统协议 SP-DBS：数据安全协议,有线电视综合信息网技术 page19,谢谢！,有线电视综合信息网技术 page20,
