有线电视宽带网络结构.doc

光技术的快速发展给有线网络带来了革命性的变化,有线网络需要考虑所有业务(E-mail、语音、视频等)的基带传输(模拟的和数字的)以及IP数据传输的特性。问题的关键是能提供一个灵活的、可升级的而且在未来若干年内能够使用的网络。有线电缆正通过提供新的和强制性的业务来解决这“最后一英里”的问题。 本文的焦点是放在物理层或者实际的网络。与任何其它的网络相比,宽带有线电视使光纤应用于网络之中。其目标是建成特定宽带业务网。有线网络开创性地把光纤和传统的同轴电缆结合在一起成为一个混合网络。这个混合光纤同轴(HFC)网络对于有线网络来说具有战略上的重要性。光纤把模拟和数字电视从前端向终端发送。该技术目前可把光纤信号往用户家庭的几英里范围内发送。同轴电缆再把宽带业务传送至家庭。最后一英里的同轴电缆被用于支持譬如电话之类的可选业务的传输媒体。 有线运营商已经把同轴电缆网络进行升级以支持双向通信,从而使用户可以享受他们的多项服务,这当然要追加投资。当新的HFC网络完全实现后,将具有许多好处,它们包括: •有线电话的能力 •接入 •有线电视频道数目的增加(超过200个模拟的和压缩的数字频道) •利用机顶盒的视频点播(VOD)能力 •交互式电视 •为满足新的数字电视标准而建立的基础结构,所有标准都是基于HFC骨干网。 本文将阐述两种HFC网络结构:“供电范围节点”(PDN)和“小型光纤节点”(MFN)。PDN结构或类似的变种是北美配置的HFC网络的主要代表,它能支持许多新的业务。PDN与其它HFC结构的不同之处在于,节点的大小并不是由固定用户数决定的,而是由光纤节点接收机的数量决定的。RF放大器和网络用户终端可以由单个网络供电(AC)。MFN是网络发展的下一步,它表现了一个深层次光纤结构。MFN是非常重要的,因为它可去除同轴有线电缆段上所有的放大器(除了必不可不的以外)。这不仅仅增加了可靠性,而且还保证了宽带业务所需要的带宽。首先,本文将定义一些术语和有线电视产业和正在建造的HFC网络的相关信息。传统的同轴有线电视网络一个简单的有线电视系统从前端到终端,包括接收卫星等电视信号源的接收设备。从这些源来的信号将通过有线网络发送。然后被放大,再把模拟视频传送给传统的全同轴有线电缆网络。 有线电视系统是基于载波的,每套节目均占用一个载频。载波的幅度是不断变化的,这叫幅度调制(AM)。所有的视频信道将在一个频分多路复用器(FDM)内合并起来,北美每个载波距离是6MHz。有线电视系统以两个方向传送信息,一个是向用户传送,称为前向路径(或称下行),另一个是从用户那里来,称为反向路径(或称上行)。在美国,前向信道被放置在54MHz以上的频率上,而5到42MHz之间的频率就被分配给反向信道。 显示了一个代表性的有线电视袭用的传输频谱,它的前向路径信道达到了860MHz。在前向路径,模拟信道是从54到550MHz,而数字信道是从550MHz到860MHz。 有线电视网络是由三个主要部分构成的:干线、馈线和引线。干线是用于覆盖广大的距离,经常超过10英里。当干线是由同轴电缆组成时,那么每2000英尺就需要一个放大器。令人吃惊的是,有线电视系统的干线部分只占了整个系统总长度的百分之十二。放大器的级联限制了带宽,典型的级联具有20到40个放大器。因为每个放大器都是有源部件,所以每个放大器都会给信号加入