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关于利用HFC网提供数据传输服务的相关问题

浏览:3321  来源:通信人在线  日期:2006-10-20
 

CATVCable TV)网络在城市的普及率极高,随着点播电视服务(VoDVideo On Demand)需求的出现和高速访问Internet需求的增。人们开始探讨能否利用CATVHFC Hybrid Fiber and Coaxial Cable)网作为提供上述服务的手段。首先,这两种服务都要求对网络能提供双向传输服务,而现有的CATV网络都是广播式的单向传输网络,这就需要对原有的网络进行双向传输改造。

此外,由于CATV系统采用共享介质的方式,在共享介质网上实现双向数据传输必须解决对通信介质访向的控制问题。由子HFC网采用树型拓扑结构,上行传输时多台用户设备产生的热噪声和从用户设备指向中心的多条线路上感应的干扰噪声信号,汇聚到节点或中心会引起所谓“漏斗效应”;由于金属线路被腐蚀而起到混频二极管的作用,使下行方向的信号向上行信道辐射,或者由于放大器模块间的干扰都可能引起共路失真CPDCommon Path Distortion)。所有这些,对上行信道的传输都十分不利。其次,现有的550 MHzCATV网络除提供电视广播服务的信道外,已所剩不多(例如,我国目前各大城市的CATV系统大都提供30套左右的广播电视节目.只剩下10多个信道),因此,必须从550 MHz系统升级为频带更宽的CATV系统(如750800 MHz的系统),这也需要对原系统升级改造。所有这些,都是利用CATV网络作为数据或VOD服务必须面对的问题。

1、双向改造问题

CATV的双向网络首先需要将原来的单向放大器改造为双向放大器,其次为了提高抗干扰能力,还需要将过去使用的普通同轴电缆改造为多层屏蔽电缆。为了降低漏斗效应的影响,通常需要将共享网段上接入的用户数减小到200~500户。这对新建CATV网难度不大,但对旧网来说,由于涉及管道的敷设,改造起来就较为困难了。

2、信道划分与频带扩展问题

现有的550 MHz系统信道的划分有低分割Sub-split5 ~30 MHz)、扩展低分割Extended Sub-split5~42 MHz)、中分割Mid-split5~108 MHz)和高分割High-split5~174 MHz4种。应当指出,低分割留给双向数据传输通路过窄,而高分割方式为双向数据通信提供了较宽的通路,但由于其高端与分配给模拟广播电视的信道频带相冲突也无法使用。因此,如果要在550 MHzCATV系统中进行双向数据通信,只能采用扩展低分割和中分割方式,可分别为双向数据通信保留37 MHz103 MHz的信道带宽。目前的电缆调制解调器(Cable Modem)技术能达到的水平是:在一个6/8 MHz的信道中可提供27/36 Mbps的下行速率,能够供几十户用户作为数字化普通像素(Pixel)的视像节目的传输(采用MPEG-I压缩编码方式的VCD声音与视像的数据速率约1.5 Mbps,采用MPEG-II压编编码方式的DVD声音与普通视像的数据率约为43 Mbps)。因此,对550 MHzCATV系统,从长远看很难满足高速数据传输的要求,特别是视像数据的下行传输的需要,必须扩展可用频带。下图为国际电视联盟将有线电视信道频谱高端从550 MHz扩展到1000 MHz后信道的分配情况。 

图:国际电视联盟关于0~1000MHz频带内信道用途划分 

由图可以看出:从550 MHz延伸到750 MHz,增加200 MHz的带宽用于传输包括多媒体数据在内的混合型数据;而750 MHz似上主要用子双向通信业务,其中除定义了两个50MHz频带作为个人通信(PCNPersonal Communication Network)使用之外,其他频带未作明确定义。扩展后的频段增加了近一倍的带宽,为利用有线电视网传输双向数字数据业务提供了有利的条件。

3、其它问题

利用HFC网传输双向数据业务,除了需要解决上述问题外,还必须解决共享介质网上传输数据所必须解决的共同性问题,即介质访问控制问题以及提供其它连路层的功能。从这种意义上讲,以电缆调制解调器为基础的网络至少应具备OBS/RM中的两层结构。

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