基本介紹
- 中文名：樹型網路
- 外文名：Tree network
- 利用技術：HFC
- 類別：有線電視網
- 利用結構：HFC網路結構
- 特點：經濟實用
早期CATV網路,HFC技術,ZXHFC系統組成,ZXCMP置式,展 望,
早期CATV網路
最早的電視廣播都是無線傳送，每個電視台的每套節目都被調製在不同的頻段進行發射，以避免干擾；隨著電視台的增加和節目數量的增多，頻帶擁擠的矛盾越來越突出。為保證各個電視頻道間互不干擾，而且能儘可能多地給用戶提供節目頻道，便產生了有線電視網。有線電視網在傳輸電視信號的功能方面與無線電視廣播類似，有線電視信號的傳輸也是通過把不同頻道的節目調製在不同的頻段，再經過有線電視網路送到用戶。只是它可以同時傳送的頻道更多，而且節目質量也更好；這主要是因為有線傳輸隔絕了與周圍電磁信號的輻射干擾，而且可以保證在較大頻帶範圍內衰減較少。
早期有線電視網路是採用同軸電纜結構，是一種樹型結構網路，從有線電視台出來後不斷分級展開，最後到達用戶。前端負責收集來自衛星傳送的電視信號、無線廣播的電視信號及經微波傳送的電視信號。其主要功能是收集、調製及傳送出電視節目，同時具有控制功能。主幹網利用幹線放大器的接力放大，可以傳輸較遠的距離。到居民較集中的地區，使用分配器從主幹網分出信號進入分配網路。分配網路再將信號用延長放大器(Line Extender)放大，最後從分支器送到用戶。而且，這種樹型網路還會隨居民分布情況的不同，分出更多的層次。
HFC技術
HFC即Hybrid Fiber－Coaxial的縮寫，是光纖和同軸電纜相結合的混合網路。HFC通常由光纖幹線、同軸電纜支線和用戶配線網路三部分組成，從有線電視台出來的節目信號先變成光信號在幹線上傳輸；到用戶區域後把光信號轉換成電信號，經分配器分配後通過同軸電纜送到用戶。它與早期CATV同軸電纜網路的不同之處主要在於，在幹線上用光纖傳輸光信號，在前端需完成電—光轉換，進入用戶區後要完成光—電轉換。
HFC的主要特點是：傳輸容量大，易實現雙向傳輸，從理論上講，一對光纖可同時傳送150萬路電話或2000套電視節目；頻率特性好，在有線電視傳輸頻寬內無需均衡；傳輸損耗小，可延長有線電視的傳輸距離，25公里內無需中繼放大；光纖間不會有串音現象，不怕電磁干擾，能確保信號的傳輸質量。同傳統的 CATV網路相比，其網路拓撲結構也有些不同：第一，光纖幹線採用星形或環狀結構；第二，支線和配線網路的同軸電纜部分採用樹狀或匯流排式結構；第三，整個網路按照光結點劃分成一個服務區；這種網路結構可滿足為用戶提供多種業務服務的要求。隨著數字通信技術的發展，特別是高速寬頻通信時代的到來，HFC已成為現在和未來一段時期內寬頻接入的最佳選擇，因而HFC又被賦予新的含義，特指利用混合光纖同軸來進行雙向寬頻通信的CATV網路。
HFC網路能夠傳輸的頻寬為750MHz～860MHz，少數達到1GHz。根據原郵電部1996年意見，其中5～42/65MHz頻段為上行信號占用， 50MHz～550MHz頻段用來傳輸傳統的模擬電視節目和立體聲廣播，650MHz～750MHz頻段傳送數位電視節目、VOD等，750MHz以後的頻段留著以後技術發展用。
ZXHFC系統組成
由於HFC網路的上述特徵，使其成為寬頻雙向綜合信息傳輸網路的首選方案，ZXHFC寬頻接入系統就是一個套用實例。ZXHFC寬頻接入系統構建在現有的 HFC網路上，藉助HFC網路的雙向傳輸能力為集團和個人用戶提供各類速率的數據傳輸服務，同時不影響原有的模擬有線電視傳送。ZXHFC系統是一個非對稱的數據傳輸系統，一套ZXHFC設備，能同時支持一路下行通道和五路上行通道。下行通道在6MHz的模擬頻寬上提供30Mbps的數據傳輸率，每個上行通道在2MHz的模擬頻寬上提供2.56Mbps的數據傳輸率。該系統對於高速接入Internet是非常理想的。
ZXHFC寬頻接入系統的設備主要有兩類，位於前端的設備是HFC網關(ZXHGW)，包括CMTS、上變頻器和乙太網交換機；位於用戶端的設備是線纜數據機，共有兩種型號的線纜數據機，外置式的ZXCME和內
ZXCMP置式
(1)HFC網關ZXHGW
HFC網關位於局端，完成上、下行數據的轉發，並對所有線纜數據機進行控制和管理。在ZXHFC寬頻接入系統結構中，前端網路控制器叫作CMTS(線纜數據機終端系統)，用來將用戶的線纜數據機和前端的伺服器或者是訪問Internet的路由器聯接起來。一個CMTS最多能夠支持上千個線纜數據機。CMTS系統包括調製器、解調器、上變頻器、網路接口、TDMA和系統控制器等幾個功能模組。
從位於前端的路由器或者伺服器發往下行通道的數據，先經過協定轉換，然後再進行64QAM調製以及頻率搬移，通過HFC網路傳送到用戶端。上變頻器用來將 CMTS輸出的43.75MHz中頻搬移到50～860MHz的射頻範圍內。從用戶線纜數據機發往上行通道的數據採用QPSK方式調製，並用TDMA 方式復用到上行通道。整個系統通過網路管理系統(Net Management System,NMS)來管理，只需通過前端的PC機運行NMS程式就可以對所有的系統參數進行設定和控制。
(2)線纜數據機(Cable Modem,CM)
線纜數據機用在用戶端，它接收CATV網路上的數據，並將其轉換為乙太網數據格式通過乙太網接口傳送給用戶PC；用戶傳送的乙太網格式的數據經線纜數據機轉換為CATV網路數據格式並調製傳送到CATV網路上。家用線纜數據機包括QAM解調器、QPSK調製器、TDMA控制器和10Base－ T乙太網接口等功能模組。
線纜數據機是雙通道的線纜數據機，接收從下行通道來的數據，並通過上行通道傳送數據。下行通道數據峰值傳輸速率10Mbps，上行通道數據峰值速率2.56Mbps。線纜數據機將PC接入HFC網，使PC能與前端設備通過HFC網進行全雙工的數字通信；而且，線纜數據機採用了先進的信號處理技術，能有效地利用電纜的可用頻寬。
(3)系統組網結構
