混合光纤同轴电缆概述

混合光纤同轴电缆(Hybrid Fiber Coax，简称HFC)是一种结合光纤与同轴电缆的宽带接入网，是一种以频分复用技术为基础，综合应用数字传输技术、光纤和同轴电缆技术、射频技术的智能宽带接入网，是有线电视(CATV)和电话网结合的产物。从接入用户的角度看，HFC是经过双向改造的有线电视网，但从整体上看，它是以同轴电缆网络为最终接入部分的宽带网络系统。

HFC 网的频带宽，其频带宽度可满足综合业务和高速数据传输需要。因为同轴电缆的带宽可达 1GHz，除了原模拟视频信号外，还有丰富的频谱资源可以用来传输数字视频信号和双向数据。HFC网的传输速率高。在HFC网上用Cable Modem进行双向通信时，其下行速率可达 30Mbit/s，上行速率可达10Mbit/s。HFC 网的灵活性和扩展性都较好。HFC 网络在业务上可以兼容传统的电话业务和模拟视频业务，同时支持Internet 访问、数字视频、VOD以及其他未来的交互式业务。在结构上，HFC网络具有很强的灵活性，可以平滑地向FTTH过渡。

由 CATV 网演变而来的HFC 网有单向网和双向网两种。其中，单向HFC 网仅仅是用光纤取代了传统CATV网主干线电缆，扩大了接入网的覆盖范围，基本上只支持CATV 业务。双向HFC网是在单向HFC网络基础上改造而成，其结构如图1所示。双向HFC 网可以提供CATV、语音、数据和其他交互型业务，实现电信网、有线电视网和计算机网“三网合一”。双向HFC网络由局域网数字终端(HDT或称为网关)、光纤馈线网、光节点、同轴电缆传输与分配网和综合业务单元组成。其中，局域数字终端主要有四大功能：第一，完成各业务节点设备的接口功能，如 PSTN的本地交换机、CATV的节目源、VOD服务器、经过宽带网边缘交换机接入宽带网，进而与Internet 业务提供商的接入服务器接口等;第二，HFC 采用副载波多路复用传输技术，由局端数字终端的调制解调部分将各种业务信号调制在各自的副载波上，实现频分复用(FDM)，共享传输介质;第三，完成光电转换功能;第四，提供监控接口功能。光纤馈线网和同轴电缆传输与分配网分别是HFC网的主干传输网和用户端分配网。光节点是HFC网中光纤主干传输网和用户端同轴分配网的衔接点，主要完成光/电转换、电信号的复用/解复用和调制/解调。此外，光节点控制频带分配实现多业务，管理上行信道上的竞争实现多用户共享传输介质。综合业务单元(ISU)提供与电信业务终端和有线电视终端的接口。ISU分为单用户单元(H-ISU)和多用户单元(M-ISU)，网络结构中可同时具有 H-ISU 和 M-ISU。ISU 有可选择的二线模拟语音接口、2B+D接口、N×64kbit/s(N=1～31)接口、2 048kbit/s 接口和其他高速接口，此外还提供监控接口。用户经用户终端设备接入到HFC网，用户终端设备包括用户网络接口(UNI)、机顶盒(SYB)和电缆调制解调器(Cable Modem)。

cable modem是适用于电缆传输体系的调制解调器，其主要功能是将数字信号调制到射频信号，以及将射频信号中的数字信息解调出来。此外，cable modem还提供标准的以太网接口，可完成网桥、路由器、网卡和集线器的部分功能。因此，它的结构比传统modem复杂得多。cable modem与传统modem在原理上基本相同，都是将数字信号调制成模拟信号在电缆的一个频率范围内传输，接收时再解调为数字信号。不同之处在于，cablemodem是通过有线电视的某个传输频带而不是经过电话线进行解调。另外，普通modem所使用的介质由用户独享，而cable modem属于共享介质系统，其余空闲频段仍可用于传输有线电视信号。cable modem也类似于ADSL，提供非对称的双向信道。上行信道采用的载波频率范围在5～42MHz之间，可实现128Kbps～10Mbps的传输速率。下行信道的载波频率范围在42～750MHz之间，可实现27～36Mbps的传输速率。cable modem具有性能价格比高，非对称专线连接，不受连接距离限制，平时不占用带宽(只在下载和发送数据瞬间占用带宽)，上网看电视两不误等特点。cable modem在一个频道的传输速率达27～36Mbps。每个有线电视频道的频宽为8MHz，HFC网络的频宽为750MHz，所以整个频宽可支持近90个频道。在HFC网络中，目前有大约33个频道(550～750MHz范围)留给数据传输，整个频宽相当可观。