一、引述
1、相關概念
光纖同軸電纜混合網絡(HFC,Hybrid Fiber /Coax)屬于有線混合接入網的一種,是AT&T公司于1994年提出的寬帶接入方案。開始在閉路電視(CATV,Cable Television)系統應用,主要提供廣播電視業務,但目前該技術得到了飛速的發展,在提供廣播電視業務(模擬的、數字的和調頻廣播)的同時,還可以提供話音業務、上網的高速數據業務、交互式視頻業務(VOD)等。
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根據接入網的假設參考通道(HRP)模型,接入網分為饋線段、配線段和引入段三部分。那么對于HFC網絡,通常饋線段是用光纖傳輸系統,實現ONU和用戶接入網的光接點之間信息的交換;配線段是用同軸電纜網絡,即通常的是現有CATV同軸電纜資源;引入段是使用電纜軟線將電話機、計算機和電視機等各種用戶終端設備連接到接入網中。
2、HFC網絡的雙向數字化
我們知道,光纖同軸電纜混合(HFC)網絡主要是為閉路電視(CATV)系統的應用而誕生,早期主要用于傳輸模擬電視系統,此時,由HFC支持的CATV系統是一個單向的系統,即將前端提供的模擬電視信號單向廣播式傳輸給閉路電視用戶。但隨著電視信號的數字化、Internet業務及其它數據業務的發展,HFC應適應其數據業務通信的需要,即應改造成雙向網絡。
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對于HFC網絡的數字化與雙向化后,其信號下行傳輸的要求應遵守ITU-T的J.83《用于電纜分配的電視、聲音和數據業務的數字多節目系統》建議書;在我國應符合廣電行業標準GY/T 106《有線電視廣播系統規范》等標準的要求。其信號上行傳輸的要求應遵循ITU-T的J.112《交互式有線電視業務的傳輸系統》建議書;在我國應符合廣電行業標準GY/T 180《HFC網絡上行傳輸物理通道技術規范》等標準的要求。但我國在2000年專門發布了YD/T 1063《接入網技術要求--混合光纖同軸電纜網(HFC)》通信行業標準,對HFC網絡提出了總體性的技術要求。下述以YD/T 1063標準為主線,結合上述的相關廣電行業標準,對HFC網絡的技術要求做一簡要介紹,若要詳細了解其具體要求的請查閱YD/T 1063標準及相關的標準原文。
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需要指出的是,YD/T 1063-2000標準在工信部于2024年7月11日發布的2024年第17號《公告》中,被宣布自公告發布之日起予以廢止。因此下述介紹的內容僅供了解。
二、HFC網絡的頻段安排
實際上,HFC網絡是一種寬帶接入網絡,因為它可以提供電視廣播業務、調頻廣播業務、通信數據業務等,廣播類業務尤其是多路傳輸,因此,HFC網絡需要對信號的傳輸做出頻率規劃,以使各種各類、各路各套的傳輸信號互不影響的傳輸。
在YD/T 1063標準中對HFC網絡的頻段給出了規劃,具體詳見下表2,共使用5MHz~1000MHz頻譜范圍。另外,在相關其它標準中(包括廣電行業標準)對HFC網絡的頻段也做出了具體安排,包括各頻道的分配等。
表2:我國HFC網絡頻段分配方案
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三、HFC網絡的接口要求
HFC網絡的接口應包括上聯的業務節點接口(SNI)和下聯的用戶節點接口(UNI)、以及網內的線路接口。
1、SNI要求
由于HFC網絡已實現了數字化和雙向化,因此HFC網絡可支持數據通信業務、廣播電視業務等,其上聯的SNI應包括這些業務的接口要求。
對于數據通信業務,YD/T 1063標準規定SNI接口可以是以下三種接口類型的任一種,即:IP over ATM、IP over IEEE 802、IP over Ethernet。下表3-1-1給出了這三種接口類型的物理接口類型及要求。在廣電行業標準GY/T 200.1-2004《HFC網絡數據傳輸系統技術規范 第1部分 總體要要求》中,只規定了IP over IEEE 802類型的接口要求,即物理接口為10/100BASE-T接口(符合IEEE 802.3u的要求)和1000BASE-T接口(符合IEEE 802.3z的要求)。
表3-1-1:HFC網絡關于數據業務SNI接口的物理接口類型與要求
對于有線電視業務,YD/T 1063標準規定SNI接口的要求應符合下表3-1-2的規定。
表3-1-2:HFC網絡關于有線電視業務SNI接口的物理接口類型與要求
2、UNI接口
對于數據通信業務,YD/T 1063標準規定UNI接口可以是以下三種接口類型的任一種,即:10BASE-T或100BASE-T接口、USB接口、PCI接口。GY/T 200.1-2004的規定與此相同。
欲詳細了解上述相關UNI介紹的請進入:FE接口;USB接口;PCI接口
對于廣播電視業務,YD/T 1063標準規定UNI接口的要求應符合下表3-2的規定。
表3-2:HFC網絡關于廣播電視業務的UNI接口要求
3、線路接口
線路接口即前端設備與用戶端電纜電視調制解調器間的傳輸接口,也稱射頻接口(RFI)。對于線路接口的PMD層的物理接口,YD/T 1063標準給出了相關規定,詳見下表3-3。對于上行傳輸表3-3中也給出了GY/T 200.1-2004的有關要求。
表3-3:HFC網絡RFI接口的PMD層要求
四、HFC網絡的性能要求
對于HFC網絡的性能要求,在YD/T 1063標準中給出的要求包括射頻傳輸性能要求(含其下行傳輸要求和上行傳輸要求)和下行模擬視頻傳輸要求。另外,HFC網絡的定時信號的獲取可從數字同步網獲取(優先),或從承載有效定時信號的業務流中獲取。具體可見標準原文,即見附件。
相對來講,YD/T 1063標準給出的HFC網絡的性能要求相對簡單。對于上行傳輸,在GY/T 180中,給出了更多性能參數的要求。對于下行廣播電視業務傳輸,GY/T 106給出了更詳細的具體要求。對于數據傳輸,GY/T 200.x《HFC網絡數據傳輸系統技術規范》給出了更具體的內容要求。上述所說的HFC網絡的性能要求可具體詳見各廣電行業標準的原文。
欲詳細了解HFC網絡廣電行業標準的請進入:GY/T 106;GY/T 180;GY/T 200.x
事實上,在ITU-T J.83建議書中規定HFC網絡的技術要求時,分別用附件A到附件C提供了四種方案供各國根據自身的具體情況來選用。這四種方案分別來自國際上HFC技術的不同標準化組織,如歐洲的數字視頻廣播與數字音視管理委員會(DVB/DAVIC,Digital Video Broadcast/Digital Audio and Video Council)、多媒體電纜網絡協會(MCNS,Multimedia Cable Network System partners)和IEEE 802.14工作組等,它們具體適用于歐洲地區、北美地區等。我國選用的是J.83建議書的附件A,即DVB方案。
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五、其它要求
在YD/T 1063-2000標準中,對HFC網絡的技術要求還包括:網元管理要求(主要是對網絡的配置管理、故障管理、性能管理和安全管理的功能要求);供電要求;和設備環境要求(包括溫度/濕度要求和大氣壓要求)。
供電節點通過同軸電纜向光節點、分配節點、放大器等設備供電;供電節點的輸出為60V/50Hz的梯形波,其上升和下降沿符合滾降特性濾波器帶寬為1.4kHz、滾降特性系數為0.5;供電節點的輸入采用220V交流電,在交流電失效后后備電池應提供8h的供電。
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