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摘 要 随着信息社会的到来，以图像、声音和文本数据为主要信息载体的信息资源传播交换途径进入了一个全新的发展时期。信息网络的数字化、综合化、智能化、宽带化和个人化的发展，给传统的有线电视产业带来了全新的生机，建立基于HFC网络的数字电视系统成为有线电视产业新的发展方向。
关键词 HFC网络；数字电视；网络建设
中图分类号 TN 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)102-0181-01
随着信息社会的到来，以图像、声音和文本数据为主要信息载体的信息资源传播交换途径进入了一个全新的发展时期。信息网络的数字化、综合化、智能化、宽带化和个人化的发展，给传统的有线电视产业带来了全新的生机，建立基于HFC网络的数字电视系统成为有线电视产业新的发展方向。
1 HFC网络概况
1.1 HFC网络基本概念
HFC（Hybrid Fiber Coaxial）网又称作光纤同轴电缆混合网，是一种全新型宽带网络，最常用的也就是在有线电视网络。HFC网整合当前先进而成熟的的网络通信技术，较为合理有效的将数字信号和模拟信号的传输融为一体，为有线电视网络用户提供较高质量和较多频道的传统模拟广播电视节目、较好性能价格比的电话服务、高速数据传输服务和多种信息增值服务，同时还可以逐步开展交互式数字视频应用等新型的数字电视业务。
1.2 HFC网络基本原理
HFC网络是一种新型的光纤同轴电缆混合网，网络干线采用传输容量大、传输距离长而且数据质量高的光纤技术进行数据传送，在在配线和引入线部分和原有的有线电视网络融合，采用普及性较强的同轴电缆。即常说的光纤到小区，而在“最后一公里”采用同轴电缆入户组网方式。HFC网络结构主要分为三个部分：前端、光节点、用户。前端是发送、接收数据信号的各种设备统称。光节点是光转换成电讯号的地方，光接点的设立由有线电视台根据小区上网用户而定。其中前端和光节点之间采用光纤传输，而光节点到用户则经过一连串的有源放大器件和无源分支分配网络。
HFC是一个双向通信网络，在解决了不同频率的下行信号传输的同时，可以解决用户信息共享、上传和通过网络进行数据交换和传输的要求。在信号的下行方向上，HFC网络与传统的有线电视网络也有很大的区别和改进。在HFC网络中，5 MHz～65 MHz的低频段通道用于信号的回传，中间频段用作传统的模拟信号电视节目的传输，550 MHz以上的高频段通道用作数字电视信号的传输。可以有效的兼容传统的模拟电视信号的传输以及数字电视、上网等新用户的特殊需求。
1.3 HFC网络特点及优势
HFC网络的主要特点是：传输容量大，易实现双向传输，频率特性好，传输损耗小，光纤间不会有串音现象，不怕电磁干扰，能确保信号的传输质量。HFC网络技术的优势主要体现在以下几个方面：1）HFC网络为信号传输提供足够的带宽，而带宽的要求比较固定5 MHz~750 MHz，此带宽与传送的节目套数有关，与用户多少无关。2）HFC网络是一种点到多点广播式网络，能同时支持模拟电视信号和数字电视信号的传输，这是其它网络接入无法具备的，是HFC网络独有的特征。3）HFC网络的安全要求很高，是由于我国的HFC网络承担着党的号令，严禁非法分子利用网络传媒进行反动宣传或是破坏网络的正常传送。4）HFC网络可以支持交互式业务，实现数据、语言、视频业务的宽带接入。但必须对HFC网络进行双向改造。
2 基于数字电视发展趋势的HFC网络建设
2.1 双向HFC网络建设要求
双向HFC有线数字电视网络是一个面向未来的具有极大兼容性的用户接入网，该网络不仅能够有效的兼容传统模拟电视网络传输需求，同时还能够满足对传输带宽、速度、可靠性和传输质量要求更高的数字电视的传输需求，更重的是HFC网络形成了一个性能良好的双向通信基础平台，为用户進行双向的信息交换和传输提供了便利。因此，双向HFC网络的建设需要满足以下要求：1）HFC网络需要兼容多种接入协议，因为不同的用户有不同的接入需求，所以要求接入网具有很强的灵活性，能够针对用户的不同需求提供不同的接入方式。2）需要具备承载多种服务类型的能力，不同的用户要求的接入需求不同，要求提供的服务类型包括模拟、数字电视节目等音视频服务业务，视频点播、视频会议、远程监控、访问等数据应用服务业务，以及企业虚拟专用网、互联网接入、个人主页等网络应用服务业务，同时，不同的用户对网络带宽的要求也不同，需要根据用户的需求提供相应的宽带接入。3）HFC网络需要具备良好的升级能力，可以实现通过对网络规模和网络设备的扩展来快速动态的为用户提供网络传输速度和接入容量的扩展的需求。4）HFC网络需要具备强大的，具有高可靠性的网络管理系统。由于HFC网络用户需求差异性大、网络技术参数多、协议复杂，同时传输的信号类型各异，因此，需要一个严密的控制系统，为整个网络提供基于物理层、链路层、网络层的性能测量和故障监控、远程配置和故障排除能力。为整个系统的安全有序运行提供可靠的保证。
2.2 某HFC网络建设上下行设计
某地区的HFC网络在建设过程中以光缆为主干线，光节点下采用同轴电缆分配系统，采用星型拓扑结构作为光链路网络结构。网络前端采用模拟10 mw 1 310 nm光发射机，系统设计60个光纤节点。每个光纤节点光芯设置为4芯，1芯下行，1芯上行，1芯用于传输计算机数据，1芯备用，覆盖用户控制在500~1 000户以内，服务半径不超过500 m。根据未来用户的需要，光工作站采用四输出光站，适应以后平滑增加光节点，使每个光节点覆盖用户在200~400户。光站的反向光发射频带宽为
5 MHz~200 MHz。
光节点接收机选用防水型四端口的野外光接收机，每个光节点覆盖用户数为500~1 000户，同时每个光节点保留1~2级网络放大器，采用集中供电为每个光站及同轴网络，用户分配网尽量减少器件、接头，户线分配采用有源或无源集中分配，保证网络的高可靠性。在设计时充分考虑放大器的正向和反向放大能力，根据放大增益合理设计分配网络。
用户终端的回传信号，通过电缆回传到双向放大器（5 MHz~65 MHz），然后回传至光节点，最后通过野外光接收机内的回传发射模块（带宽为5 MHz~200 MHz），将反向信号回传至机房的Cable modem头端，
Cable modem头端与数据平台实现信息交换，完成信息的处理和交换。
3 结论
HFC广电网络是数字电视发展的推动工程和基础工程。是解决模拟电视网络和数字电视网络并存，同时提供多种用户需求的有效途径。因此，了解HFC网络的基本概念和原来，分析HFC网络的的优缺点，并结合实际的数字电视网络建设，对HFC网络建设进行深入分析，对加快数字电视业务的发展具有十分重要的意义。
参考文献
[1]李鉴增,包红刚,李川,编著.宽带网络技术[M].中国广播电视出版社,2003.
[2]方宏一,主编.有线电视宽带多媒体网络[M].中国广播电视出版社,2000.
[3]易维善.现代HFC网的规划与设计[M].世界有线电视信息,1999,8(12).
[4]张睿,等.有线电视双向 HFC 综合信息网前景展望[J].中国有线电视,2004,3.
关键词 HFC网络；数字电视；网络建设
中图分类号 TN 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)102-0181-01
随着信息社会的到来，以图像、声音和文本数据为主要信息载体的信息资源传播交换途径进入了一个全新的发展时期。信息网络的数字化、综合化、智能化、宽带化和个人化的发展，给传统的有线电视产业带来了全新的生机，建立基于HFC网络的数字电视系统成为有线电视产业新的发展方向。
1 HFC网络概况
1.1 HFC网络基本概念
HFC（Hybrid Fiber Coaxial）网又称作光纤同轴电缆混合网，是一种全新型宽带网络，最常用的也就是在有线电视网络。HFC网整合当前先进而成熟的的网络通信技术，较为合理有效的将数字信号和模拟信号的传输融为一体，为有线电视网络用户提供较高质量和较多频道的传统模拟广播电视节目、较好性能价格比的电话服务、高速数据传输服务和多种信息增值服务，同时还可以逐步开展交互式数字视频应用等新型的数字电视业务。
1.2 HFC网络基本原理
HFC网络是一种新型的光纤同轴电缆混合网，网络干线采用传输容量大、传输距离长而且数据质量高的光纤技术进行数据传送，在在配线和引入线部分和原有的有线电视网络融合，采用普及性较强的同轴电缆。即常说的光纤到小区，而在“最后一公里”采用同轴电缆入户组网方式。HFC网络结构主要分为三个部分：前端、光节点、用户。前端是发送、接收数据信号的各种设备统称。光节点是光转换成电讯号的地方，光接点的设立由有线电视台根据小区上网用户而定。其中前端和光节点之间采用光纤传输，而光节点到用户则经过一连串的有源放大器件和无源分支分配网络。
HFC是一个双向通信网络，在解决了不同频率的下行信号传输的同时，可以解决用户信息共享、上传和通过网络进行数据交换和传输的要求。在信号的下行方向上，HFC网络与传统的有线电视网络也有很大的区别和改进。在HFC网络中，5 MHz～65 MHz的低频段通道用于信号的回传，中间频段用作传统的模拟信号电视节目的传输，550 MHz以上的高频段通道用作数字电视信号的传输。可以有效的兼容传统的模拟电视信号的传输以及数字电视、上网等新用户的特殊需求。
1.3 HFC网络特点及优势
HFC网络的主要特点是：传输容量大，易实现双向传输，频率特性好，传输损耗小，光纤间不会有串音现象，不怕电磁干扰，能确保信号的传输质量。HFC网络技术的优势主要体现在以下几个方面：1）HFC网络为信号传输提供足够的带宽，而带宽的要求比较固定5 MHz~750 MHz，此带宽与传送的节目套数有关，与用户多少无关。2）HFC网络是一种点到多点广播式网络，能同时支持模拟电视信号和数字电视信号的传输，这是其它网络接入无法具备的，是HFC网络独有的特征。3）HFC网络的安全要求很高，是由于我国的HFC网络承担着党的号令，严禁非法分子利用网络传媒进行反动宣传或是破坏网络的正常传送。4）HFC网络可以支持交互式业务，实现数据、语言、视频业务的宽带接入。但必须对HFC网络进行双向改造。
2 基于数字电视发展趋势的HFC网络建设
2.1 双向HFC网络建设要求
双向HFC有线数字电视网络是一个面向未来的具有极大兼容性的用户接入网，该网络不仅能够有效的兼容传统模拟电视网络传输需求，同时还能够满足对传输带宽、速度、可靠性和传输质量要求更高的数字电视的传输需求，更重的是HFC网络形成了一个性能良好的双向通信基础平台，为用户進行双向的信息交换和传输提供了便利。因此，双向HFC网络的建设需要满足以下要求：1）HFC网络需要兼容多种接入协议，因为不同的用户有不同的接入需求，所以要求接入网具有很强的灵活性，能够针对用户的不同需求提供不同的接入方式。2）需要具备承载多种服务类型的能力，不同的用户要求的接入需求不同，要求提供的服务类型包括模拟、数字电视节目等音视频服务业务，视频点播、视频会议、远程监控、访问等数据应用服务业务，以及企业虚拟专用网、互联网接入、个人主页等网络应用服务业务，同时，不同的用户对网络带宽的要求也不同，需要根据用户的需求提供相应的宽带接入。3）HFC网络需要具备良好的升级能力，可以实现通过对网络规模和网络设备的扩展来快速动态的为用户提供网络传输速度和接入容量的扩展的需求。4）HFC网络需要具备强大的，具有高可靠性的网络管理系统。由于HFC网络用户需求差异性大、网络技术参数多、协议复杂，同时传输的信号类型各异，因此，需要一个严密的控制系统，为整个网络提供基于物理层、链路层、网络层的性能测量和故障监控、远程配置和故障排除能力。为整个系统的安全有序运行提供可靠的保证。
2.2 某HFC网络建设上下行设计
某地区的HFC网络在建设过程中以光缆为主干线，光节点下采用同轴电缆分配系统，采用星型拓扑结构作为光链路网络结构。网络前端采用模拟10 mw 1 310 nm光发射机，系统设计60个光纤节点。每个光纤节点光芯设置为4芯，1芯下行，1芯上行，1芯用于传输计算机数据，1芯备用，覆盖用户控制在500~1 000户以内，服务半径不超过500 m。根据未来用户的需要，光工作站采用四输出光站，适应以后平滑增加光节点，使每个光节点覆盖用户在200~400户。光站的反向光发射频带宽为
5 MHz~200 MHz。
光节点接收机选用防水型四端口的野外光接收机，每个光节点覆盖用户数为500~1 000户，同时每个光节点保留1~2级网络放大器，采用集中供电为每个光站及同轴网络，用户分配网尽量减少器件、接头，户线分配采用有源或无源集中分配，保证网络的高可靠性。在设计时充分考虑放大器的正向和反向放大能力，根据放大增益合理设计分配网络。
用户终端的回传信号，通过电缆回传到双向放大器（5 MHz~65 MHz），然后回传至光节点，最后通过野外光接收机内的回传发射模块（带宽为5 MHz~200 MHz），将反向信号回传至机房的Cable modem头端，
Cable modem头端与数据平台实现信息交换，完成信息的处理和交换。
3 结论
HFC广电网络是数字电视发展的推动工程和基础工程。是解决模拟电视网络和数字电视网络并存，同时提供多种用户需求的有效途径。因此，了解HFC网络的基本概念和原来，分析HFC网络的的优缺点，并结合实际的数字电视网络建设，对HFC网络建设进行深入分析，对加快数字电视业务的发展具有十分重要的意义。
参考文献
[1]李鉴增,包红刚,李川,编著.宽带网络技术[M].中国广播电视出版社,2003.
[2]方宏一,主编.有线电视宽带多媒体网络[M].中国广播电视出版社,2000.
[3]易维善.现代HFC网的规划与设计[M].世界有线电视信息,1999,8(12).
[4]张睿,等.有线电视双向 HFC 综合信息网前景展望[J].中国有线电视,2004,3.