混合光纤同轴电缆接入技术及HFC网络系统结构图

混合光纤同轴电缆接入技术及HFC网络系统结构图

混合光纤同轴电缆接入（HFC）技术是在有线电视网络基础上进行改造发展而成的一种高速Internet接入技术。

有线电视网络的主干采用光纤取代传统的电缆，将头端（Head End）机房设备到用户附近的光纤节点（Fiber Node）用光纤进行连接，从光纤节点到用户端采用同轴电缆连接，所以这种技术称为混合光纤同轴电缆接入技术。

HFC接入网是以模拟频分复用技术为基础，综合应用模拟和数字传输技术、光纤和同轴电缆技术、射频技术及高度分布智能技术的宽带接入网络。

通过对现有有线电视网络进行双向改造，使得有线电视网络除了可提供丰富、良好的电视节目外，还可提供电话、Internet接入、高速数据传输和多媒体等业务。

一种典型的光纤和同轴电缆混合网络系统的结构如图1所示。 
 

图1 HFC网络系统结构图

在HFC网络系统中，用户上连Internet的数据请求、电话话音请求和用户电视包括模拟电视信号和数字视频通过综合服务单元上连，这种综合信号通过同轴电缆连接到光传输收发节点。

这里综合服务单元就是线缆调制解调器（Cable Modem），光传输收发节点为有线电视台中继汇聚端。

光传输收发节点把各个用户上行或下行的信号通过光纤传送到电视台中心局端光发射机和光接收机。

电视台数据局端光接收机接收到用户综合信号后，经过分路器分离出用户数据信号、话音信号和交互电视与数字视频信号。有线电视用户IP数据包括数据信号和交互电视与数字视频数据信号，通过路由器与数据网络相连；话音信号通过局端数字交换机与PSTN相连。

有线电视台的电视信号、公用电话网来的话音信号和数据网的数据信号送入合路器形成混合信号后，经电视台局端光发射机通过光缆线路送至各个小区光传送收发节点，再经过同轴电缆分配网络送至用户本地综合服务单元，并分别将电视信号送到电视机，语音信号送到电话，数据信号经综合服务单元内的Cable Modem送到各种用户终端。

如多个用户共享1台Cable Modem，则需在本地的Cable Modem中添加一个以太网集线器；若通过一个局域网与Cable Modem相连，在Cable Modem和局域网之间需要接一个路由器。

用户上连链路由用户本地服务单元的Cable Modem将用户终端发出的信号调制复接送入上行信道，并由前端设备解调后送往网络。其中，上行信道可以用电话拨号的形式，也可以利用经过改造的HFC网络的上行链路。

电缆调制解调器(Cable Modem)是利用HFC网络进行高速访问的一种重要的通信设备。

它的结构比传统的Modem更为复杂，内部结构主要包括双工滤波器、调制解调器、去交织/FEC模块、FEC /去交织模块、数据成帧电路、MAC处理器、数据编码电路和微处理器，同时在Cable Modem中还有一些扩展模块，用于单项网络操作的电话恢复模块以及支持两路电话线的两路电话模块。

Cable Modem不仅可以对Internet进行高速访问，还可以提供音频服务、视频服务、访问CD-ROM服务器以及其他一些服务。

HFC的关键技术问题有上行通道的噪声抑制、帧结构和扩容技术等。