HFC

HFC:Hybrid Fiber－Coaxial的縮寫，即混合光纖同軸電纜網。是一種經濟實用的綜合數字服務寬頻網接入技術 。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。

起源

有線電視網在全世界已有超過9.4億的用戶，我國有線電視網自90年代初發展至今，全國覆蓋面已達50%，電視家庭用戶數有8000多萬，成為世界上第一大有線電視網。隨著計算機技術、通信技術、網路技術、有線電視技術及多媒體技術的飛速發展，尤其在Internet的推動下，用戶對信息交換和網路傳輸都提出了新的要求，希望融合CATV網路、計算機網路和電信網為一體的呼聲越來越高。利用HFC網路結構，建立一種經濟實用的寬頻綜合信息服務網的方案也由此而生。

電視廣播

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。

HFC

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。

網路技術

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

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，550MHz～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。

系統組成

簡介

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。 HFC的數據傳輸一般採用所謂的“副載波調製”方式進行，即利用一般有線電視的頻道作為頻寬劃分單位，然後將數據調製到某個電視頻道中進行傳輸，我國採用的PAL-D制式是每個頻道8MHz頻寬。

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和內置式的ZXCMP。其中：

HFC網關

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。

HFC

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。

數據機

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。

組網結構

系統結構取決於CATV網路的結構和需服務的用戶數量，一般情況下，系統包括以下三個子系統：位於前端的網路管理系統，用來控制系統中所有的ZXHGW和CM；位於前端或分前端上的一個或多個HFC網關(ZXHGW)，每個網關把HFC網路服務區中的用戶聯結到本地伺服器和訪問Internet的路由器上；用戶端的電纜數據機(CM)，將用戶計算機接入HFC網，提供PC與ZXHGW的雙向通信，CM也有橋接功能，可以連線到本地乙太網的HUB上。

由一個ZXHGW組成的系統如圖3所示。Internet資源、ISP伺服器和VOD伺服器中的信息經快速乙太網交換機處理，通過HFC網關ZXHGW送到混合器和模擬電視信號一起處理，分別在自己的頻段經光發射機轉換成光信號送到HFC網路的光纖傳輸網；在用戶端先由光節點機取出信號並變成電信號，再通過分配器到達用戶的電視機或經電纜數據機後到達計算機。用戶的上行信號從計算機經電纜數據機、光節點機、光傳輸網路、光接收機送到伺服器；另一路回傳電視信號可以實現可視電話、視頻會議和家庭防盜報警等功能。

HFC

展望

HFC網路系統是介於全光纖網路和早期CATV同軸電纜網路之間的一個系統，它具有頻頻寬、用戶多、傳輸速率高、靈活性和擴展性強及經濟實用的特點，為實現寬頻綜合信息雙向傳輸提供了可能，許多廠商都在瞄準這一領域。當然，它的功能上還需要完善，還有因網路結構使每個光節點的用戶數不宜太多(300～500戶)的不足。總之，要大範圍普及這種系統還有大量工作要做。

HFC（混合光纖同軸電纜網）是一種發展前景廣闊的通信技術，電信服務商對HFC表現出濃厚的興趣。對有些電信服務供應商來說，採用HFC技術向居民住宅和小型商務機構提供融合了數據和視頻服務的綜合服務具有相當大的誘惑力。與此同時，HFC還為網路營造企業提供了眾多的發展機會。但是，這一技術還存在一些設計缺陷，網路的建設和部署成本也比較昂貴。

概述

1996年美國通過的電信法案是持續至今的、改變電信運營管制體系這一歷史潮流的重要標誌之一，儘管偏之於一隅，但是該法案本身確實也是對業已發生的電信體制變革運動的承認。在這一潮流的推動之下，市場和技術快速地合流，在市場、技術和正在變更的電信管理制度的聯合衝擊中，加在服務運營商和網路營造商身上的壓力是巨大的。

HFC

對企業通信用戶來說，他們迫切需要電信運營商在小城市之類的局部地區能投入更大的力量。同時，整個新興市場--家庭辦公、Internet和全球資訊網（World Wide Web）等等都在無一例外地創造著巨大的家庭需求，這些新業務需求在某些場合下甚至超過了幾年前企業全部需求的總和。

市場的劇烈變動在幾乎每一種情況下都成為企業激烈爭奪的戰場。商業、技術、教育和娛樂等諸多行業之間的壁壘都飛速地消失得無影無蹤。Web的橫空出世和隨後進入所有人的生活就是這一劇烈變化的明顯實例。對網路服務供應商來說，他們唯一能確定的就是用戶的需求還會持續地不斷增長下去。

增長中的市場必定會產生競爭。電信領域在數十億上百億美元市場的誘惑之下，其競爭將會趨於白熱化。雖然沒有任何東西可以確定下來，但把錢壓在網路融合這個主題上總是錯不了的，今天各成一統的服務：語音、視頻和數據最終都會融合成單一的綜合服務。

發展趨勢

HFC既是一種靈活的接入系統同時也是一種優良的傳輸系統，HFC把銅纜和光纜搭配起來，同時提供兩種物理媒質所具有的優秀特性。HFC在向新興寬頻套用提供頻寬需求的同時卻比FTTC（光纖到路邊）或者SDV（交換式數字視頻）等解決方案便宜多了，HFC可同時支持模擬和數字傳輸，在大多數情況下，HFC可以同現有的設備和設施合併。

HFC支持現有的、新興的全部傳輸技術，其中包括ATM、幀中繼、SONET和SMDS（交換式多兆位數據服務）。一旦HFC部署到位，它可以很方便地被運營商擴展以滿足日益增長的服務需求以及支持新型服務。總之，HFC都是一種理想的、全方位的、信號分派類型的服務媒質。

HFC具備強大的功能和高度的靈活性，這些特性已經使之成為有線電視（CATV）和電信服務供應商的首選技術。由於HFC結構和現有有線電視網路結構相似，所以有線電視網路公司對HFC特別青睞，他們非常希望這一利器可以幫助他們在未來多種服務競爭局面下獲得現有的電信服務供應商相似的地位。