《宽带接入技术与应用》课件第5章.pptxVIP

项目5HFC宽带接入技术;

【教学目标】

初步了解HFC接入网的基本概念、拓扑结构、CATV、CableModem技术和EPON+EOC技术，掌握EOC系统原理和典型应用。

【知识点与技能点】

·HFC网络组成；

·HFC拓扑结构；;

·CATV；

·CMTS；

·CableModem；

·EOC技术原理；

·EPON?+?EOC技术；

·EPON?+?EOC系统组建。

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5.1HFC宽带接入网概述

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八十年代后期，由于铜资源越来越紧缺，铜价不断上涨，铜缆越来越贵；而光纤、光设备不断降价，越来越便宜，“光进铜退”已成为发展趋势。随着光进铜退的发展趋势，光纤传输技术逐步引入有线电视网络，有线电视网已从全电缆网发展到以光缆作为干线，电缆作为分配网的HFC型有线电视网。另外，为适应时代的发展，HFC网络承载的业务也由单一的模拟电视逐步增加了数字电视、宽带接入等多功能综合信息业务，HFC网络在我国成为重要的现代基础信息网络。

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5.1.2HFC系统的频谱划分

有线电视采用RF传输，我国有线电视的频谱规划如图5-1所示。上行频段为5～65MHz；模拟电视和数字电视频段为50～550MHz；下行频段采用750～860MHz。;;

HFC系统用于宽带接入时，其频率范围下行已从50～750?MHz扩展到1000?MHz，上行范围为5～42?MHz，频带划分如图5-2所示。典型的频率分配为：上行回传频率宽度为37?MHz，频率范围为5～42?MHz，再把37?MHz划分成不同的频段，用于不同的多媒体双向业务的上行回传信道，其中5～8?MHz用来传状态监视信息，8～12?MHz用来传VOD(视频点播)信令，15～40?MHz用来传电话信号。

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42～50?MHz为上下行信道之间的隔离保护频段。

50～750?MHz(或50～1000MHz)频段为下行信道，用于不同的多媒体双向业务的下行信道。

50～550?MHz用于传输现有的模拟有线电视信号，每个通路的频带宽度为6～8MHz，因而总共可以传60～80路电视信号。

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550～750?MHz主要传送附加的模拟有线电视信号或数字有线电视信号，不过目前倾向于传输双向交互型通信业务，特别是VOD业务。如果采用64QAM调制方式???MPEG-2图像信号，那么大致可以传输约200路VOD信号。

高端的750～1000?MHz仅用于各种双向通信业务，如个人通信业务，其他未分配的频段可以有各种应用，并可用于分配将来可能出现的其他新业务。

根据以上划分方法，HFC网络可以传送60个频道的模拟电视、200多个数字电视，同时还可进行电话、视频点播、数据业务等。;

5.2HFC的网络结构

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干线传输系统利用干线放大器的中继放大，可以传输较远的距离到居民较集中的地区，使用分配器从主干网分出信号进入分配网络。分配网络再将信号用延长放大器放大，最后从分支器送到用户。而且，这种树型网络还会随居民分布情况的不同，分出更多的层次。

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5.2.2单向HFC网络结构

HFC网络是在传统有线电视的基础上发展起来的。该系统仍然可看成由前端、干线、信号分配系统三大部分组成，但干线主要为光纤传输系统，如图5-4所示。

系统中前端主要负责收集来自卫星、无线广播及微波等传送的电视信号，并进行信号处理。前端需要的主要设备有：卫星接收机、调制解调器、混合器等。

干线主要采用光传输系统，由光发射机、光分路器、光缆、光接收机等组成。

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信号分配系统采用光纤或同轴电缆传送到小区后，需要进行分配，以便小区中各用户都能以合适的接收功率收看电视。从干线末端放大器或光接收机到用户终端盒的网络就是用户分配网，是由分支分配器串接起来的一个网络用户分配网。

传统树型HFC系统的最大优点是技术成熟、成本低、适用于单向广播型电视信号的传送。但其主要局限性在于业务单一，只能进行视频的传输，以及下行通信，不能双向交互，并且网络结构脆弱，只要一个地方或设备故障，就可能导致众多用户中断。传统的HFC已不能满足现代业务(交互式、综合业务)的要求，双向改造势在必行。

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5.2.3双向HFC网络结构

目前，基于HFC的双向宽带接入主流方案主要有以下几种：一是基于CMTS?+?CM方案；二是PON?+?LAN方案；三是EPON?+?EOC方案。;

1．CMTS+CM方案

CMTS?+?CM方案是基于HFC网络最传统的方案。在有线电视前端，CMTS(CableModemTerminalSystems)是管理控制CableModem的设备。CMTS作为前端路由器/交换集线器和CATV网络之间的连