浅谈HFC接入网和Cable modem技术

2009-04-21 17:30:12来源:DVBCN数字电视中文网 作者:dvbcn热度:
1 HFC的优势

基于IP的核心技术进步已为Internet的迅猛发展提供了有力的支撑环境。但宽带多媒体接入网技术,由于其多样性,特别是经济条件的限制,目前还很难有各方面都令人满意的解决方案。接入网直接面向用户,量大面广,在网络基础设施中占50%的份额,因而如何保护原有投资又能适应技术不断进步,从而能为运营者提供更大的灵活性,最低的运营成本以及最大程度适应市场未来可能的变化,是发展宽带接入网的根本策略。

首先,电信运营公司会十分关切其双绞线可能适应的技术范围,现在ITU已规定ADSL(非对称用户数字环路)在用户标准长度铜线环路达到7Mb/S的速率,而在很短的长度内(如305m)甚至VDSL(超高速数字用户环路)可达到51Mb人。但目前XDSL过高的价位在各种接入方案中尚处于劣势而未能获得广泛的应用。

90年代初开始,有线电视网特别是HFC网作为多媒体接入网就十分令人注目,其宽带介质特性基本满足人们低成本、可升级性和弹性过渡的要求。MCNS(多媒体电缆网络系统)标准化进程的加快和诸多网络制造商纷纷推出自己相应的前端和Cablemodem产品都显示了HFC在接入网中是很具有竞争力的解决方案。

2 HFC网络中的宽带传输技术

2.1HFC的一般结构

HFC网络由光纤和同轴电缆混合组成,以分支和树型拓扑为特点。在树根处是CMTS(Cable modem终端系统),从CMTS到邻近的使用光纤,在光纤的末端是光节点,起光电转换的作用。同轴电缆作为馈电线从光节点连到用户,每个光节点下接500~2000户。

2.2 HFC传输技术

HFC采用射频调制的方式实现宽带传输,传输由CMTS集中控制。下行采用广播的形式。上行方向共享传输媒体,采用FDMA/TDMA接入方式。下行模拟视频采用旁路的形式送往标准电视机。数字信号须经过CM适配后才传给PC等数字设备。上行数字信号也是先经过CM的道配处理后再送入同轴电缆。CM对数字信号进行调制解调和同步处理。在上行方向,由于共享传输媒体,必须采取适当的措施以防止上行数据冲突。

首先,FDMA技术的使用既增加了上行方向的容量,又避免了冲突。但是,如果将一个信道(频道)提供给单个链接,则会浪费信道内的通信容量。因此对各个信道又采用TDMA技术,将信道划分成时隙。上行帧由 DS(Data slots)和CS(Contention slots)两种时隙组成,它们的数量由CMTS决定。在CM处采用哪个频道哪个信道/哪些时隙完全由CMTS集中控制。为了各CM能准确地将数据送入规定的时隙,必须进行测距和同步。而CMTS如何进行上行带宽动态分配,需要各CM随时上报带宽申请信息。带宽申请信息使用CS上传。由于CS是多个CM竞争使用的,所以上传的带宽申请信息可能发生冲突而失败。失败后必须采用某种策略进行贯发,直到成功或最终抛弃相应的数据。

HFC网络提供双向带宽业务可采用两种方式:ATM传输和IP传输。为此,出现了两种相关标准:IEEE802.14和MCNS。

IEEE802.14支持ATM传输,MCNS支持IP传输。最新的发展显示MCNS可能成为全球标准,下面我们重点介绍MCNS3有线电视Cable modem发展沿革。

有线电视网的网络拓朴很适应IP网,利用Cable modem把有线电视升级为双向网络,以实现高速多方式增值业务接入而成为宽带IP多媒体接入网,其最大竞争优势是能够经济有效地利用原有同轴电缆或HFC网络平台,能立竿见影提供多种高速增值业务,增加网络运营者的收入 但是,在上行5~42MHZ频段中,5~

责任编辑:DVBCN编辑部

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