浅议广电光纤网络的搭建

摘要：随着我国广电事业的发展，广电光纤网络的普及程度越来越高。CATV信号由于频带较宽，损耗较低等特点，在广电领域内应用较为广泛。广电光纤网络中使用的拓扑结构式HFC拓扑结构，能够实现信号传输、信号检测等诸多业务。

关键词：光纤；CATV；网络拓扑；HFC

中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 06-0086-01

一、引言

随着光纤的普及以及技术的进步，激光制造的造价不断下降，具有频带极宽，损耗低等特点的光纤传输CATV信号的各项指标得到了提升，CATV在广电领域也得到了广泛的被应用。光纤网络的铺设和其他信号媒介的铺设一样，讲究铺设结构的设置。一般来说，光纤网络铺设的拓扑结构有环形拓扑结构、树形拓扑结构以及HFC拓扑结构，在当前广电光纤网络使用较多的是最后一种。而在网络协议的处理上，广电光纤网络没有采取应用较为广泛的RS-232协议，而是采取的是HDLC协议和X.21协议。

二、光纤网络拓扑结构

（一）环形拓扑结构。环形拓扑结构中的每个中继器都与两条链路链接，并且不在中继器中缓存。这种链路只能在一个方向上传输数据，而且所有的链路都按同一方向传输，数据就在一个方向上围绕着环进行循环，即它是单向的。因为多个设备共享一个环，为了解决每个站的分组什么时间放到环上，需要对此进行控制。这种功能是每个站点都有控制接收和控制发送的访问逻辑这种功能是用分布控制的形式完成的，每个站都有控制发送和接收的访问逻辑。由于信息包在封闭环中必须沿每个结点单向传输，因此，环中任何一段的故障都会使各站之间的通信受阻。为了增加环形拓扑可靠性，还引入了双环拓扑。

（二）树形拓扑结构。树形拓扑是从总线拓扑演变而来的，它把星形和总线形结合起来，形状像一棵倒置的树，顶端有一个带分支的根，每个分支还可以延伸出子分支，树根接收各节点发送的数据，然后再广播发送到全网。这种拓扑和带有几个段的总线拓扑的主要区别在于根的存在。当结点发送时，根接收该信号，然后再重新广播发送到全网。

（三）HFC拓扑结构。HFC是光纤和同轴电缆相结合的混合网络，也是当前广电光纤网络中使用最多的方式。HFC通常由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成，从有线电视台出来的节目信号先变成光信号在干线上传输；到用户区域后把光信号转换成电信号，经分配器分配后通过同轴电缆送到用户。它与早期CATV同轴电缆网络的不同之处主要在于，在干线上用光纤传输光信号，在前端需完成电—光转换，进入用户区后要完成光—电转换。HFC有限电视是一个星形的拓扑结构，是以前端为中心，光纤延伸到城市小区，以光点为总结点的结构。

HFC网络能够传输的带宽为750MHz～860MHz，少数达到1GHz。根据原邮电部1996年意见，其中5～42/65MHz频段为上行信号占用，用QPSK或者16QAM调制是为了提高抗干扰能力，能够实现广播业务，状态监控信号业务，数据通信业务等。

三、光纤网络的搭建

（一）光纤网络通信协议。光纤网络通信和其他通信一样，需要按照固定的网络通信协议，才能够进行数据的传输。一般来说，小范围、低功率的光纤信号传输中，采用较多的是RS-232网络传输协议。RS-232协议的技术发展较为成熟，可靠性较好，在RS-232基础之上发展而来的RS-484协议，在数据传输方面同样优秀，这两种数据传输协议，也就是我们经常所说的串口通信协议。RS-232和RS-485这两种串口通信协议在传输速度上表现不能够令人满意，传输速率较低，不能满足当前人们对多媒体、流媒体的要求。在当前我们使用最多的是HDLC协议以及X.21协议，这两种协议在广电通信领域也被应用得最为广泛，其中HDLC协议的传输速度和可靠性两个方面表现优异，该协议的特点是：不受位组合限制，可以对数据进行不间断的传输，并能够实现即时通讯的目的，这些优点决定了HDLC主要应用于数据链路层，能够匹配更多的终端设备，更合适于计算机、电视机机顶盒等设备。X.21协议是DCE和DTE直接接口的定义，该协议对物理层进行了规定，另一种是网络层的功能进行了定义。物理层是使用在专业线连接，既使用物理层也使用网络层的是线路交换数据网中。

（二）铺设技术方案。由于各城市到各个城区前端的距离较远，回传至前端的一套电视节目采用调频单路模拟光传输设备来实现。所以，我们必须在单位区域内装备一台光发机，将各个城市的现场实况及话音经光纤送到县前端，在上级区域内端安装14台光接收机，即每个单位区域对应一套光端机(包括一发一收)。在前端增加视频切换器等少许设备即可实现回传。在当前，随着技术的发展，光机的价格普遍下降，可以进行大范围铺设。

（三）由于大多数新建的CATV网都采用光纤同轴混合网络（HFC网，即Hybrid Fiber Coax Network），使原有的550MHzCATV网扩展为750MHz的HFC双向CATV网，其中有200MHz的带宽用于数据传输，接入国际互联网。这种模式的带宽上限为860MHz～1000MHz。Cable Modem技术就是基于750MHz HFC双向CATV网的网络接入技术的。有线电视一般从42MHz-750MHz之间电视频道中分离出一条6MHz的信道，用于下行传送数据。

四、总结

本文首先分析了网络拓扑结构的搭建，研究了当前几种比较常见的网络拓扑结构，着重剖析了当前广电光纤使用的HFC拓扑结构，最终根据光纤网络通信分析了光纤网络的搭建方法。在光纤网络的铺设方面，要实现各个城市到各个城区的普及，在进行信号解调时，要设置好相应的频率范围。

参考文献：

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