基于HFC网络的宽带接入技术

随着社会信息化程度的不断提高，用户对网络资源的需求也越来越多，而用户要使用Internet提供的服务，必须首先将自己的计算机接入Internet，然而大多数广域网都是公用网，不能直接和个人用户的计算机连接，而使用接入技术则可以解决用户的局域网或计算机与公用网的连接问题，这种技术即为Internet接入技术，也叫宽带接入技术。目前，常见的接入方式有ISDN、ADSL技术、光纤接入等，但一种新的接入方式越来越受到人们的重视，即HFC网络接入。

1 HFC技术简介

HFC（Hybrid Fiber Coax）即混合光纤同轴电缆网，是在目前覆盖面很广的有线电视网CATV的基础上开发的一种居民宽带接入网。我国目前有线电视网络用户已达8000多万，并以每年500万户的速度增长，同时由于同轴电缆可提供较宽的工作频带和良好的信号传输质量，所以基于现有有线电视网设施的hfc接入网技术越来越引起人们的重视。

2 HFC的工作原理及特点

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式智能技术的宽带接入网络。HFC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。

通过对现有有线电视网进行双向化改造，使得有线电视网除了可提供丰富良好的电视节目之外，还可提供电话、Internet接入、高速数据传输和多媒体等业务。

（1）HFC网的主干线路采用光纤

该网络是一个双向的共享媒质系统，包括前端和光纤结点之间的光纤干线，以及从光纤结点到用户驻地的同轴分配网络。视频信号以模拟方式在光纤上传输。光纤结点将光纤干线和同轴分配线互相连接，每个光纤结点可连接1～6根同轴电缆。采用这种结构后，从头端到用户家庭所需的放大器数目也就只有4～5个。这就大大提高了网络的可靠性和电视信号的质量。

光纤结点通过同轴电缆下引线为100到500个用户服务。这些被连接在一起的用户共享同一根线缆，并因此同时共享它的可用容量和带宽。

（2）HFC网采用结点体系结构

HFC网引入了结点体系结构的概念。这种体系结构的特点是从头端到各个光纤结点用模拟光纤连接，构成星型网，光纤结点以下是同轴电缆组成的树型网。

采用结点体系结构能提高网络的可靠性，并简化了上行信道的设计。HFC网的上行信道是用户共享的。划分成若干个独立的用户群就可以使用价格较低的上行信道设备，同时每一个用户群可以采用同样的频谱划分而不致相互影响。

（3）HFC网具有比CATV网更宽的频谱，具有双向传输功能

HFC是一种模拟的CATV信号接入技术，而原来的CATV网的最高传输频率是450MHz，并且是用于电视信号的下行传输。典型的HFC要具有双向通信功能，系统要提供一种下行路径（频率范围从50-750MHz），一个上行逆向的通道（频率范围从5-30MHz）。

（4）每个家庭要安装一个用户接口盒

用户接口盒要实现用户的计算机、电话机和电视机三种连接，其中与计算机的连接使用电缆调制解调器（cable modem）――为HFC网而使用的调制解调器。它的特点是传输速率高，下行速率最高可达30Mbit/s，上行最高可达10Mbit/s，而且有良好的抗干扰性能。

3 HFC网络的优势

（1）具有很宽的频带，并且能够利用已经有相当大的覆盖面的有线电视网。

（2）带宽的优势，一般可达到500户共享40M的带宽，可保证用户的高速接入。

（3）利用HFC技术信息传输距离较远，且无严格的传输距离限制。

（4）利用HFC网资源节省了投资且便于施工。

4 与其他接入方式比较

（1）与ISDN比较

综合业务数字网ISDN（Integrated Services Digital Network）是利用电信部门提供的公用电话网发展起来的，采用端到端的数字传输，可以同时进行综合的通信业务，但在收费上依然没有摆脱电话的占用费，总体来说性价比不高。

（2）与ADSL技术比较

非对称数字用户线ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使得电话和网络可以同时使用。这种连接方式接入简单，传输速率高，但是电话线路使用的双绞铜线的传输质量和可靠性无法与HFC网络中的光纤相比。

（3）与FTTH技术比较

FTTH（Fiber To The Home，光纤到户）也是一种实现宽带居民接入网的方案。虽然使用FTTH技术可满足用户对高速率的要求，但费用偏高，将光纤铺设到每个家庭还无法普及。

5 结束语

HFC的宽带接入技术充分利用现有的HFC网络资源，避免了网络的重复建设，有效地解决了网络布线的困难，降低了网络投资的成本，是当前发展信息高速公路的最佳综合业务宽带接入网途径之一。

参考文献

[1]谢希仁.计算机网络教程（第二版）.北京：人民邮电出版社，2006.

[2]王路群.计算机网络基础及应用.北京：电子工业出版社，2004.