光纖同軸電纜混合（HFC，Hybrid Fiber /Coax）網(wǎng)絡(luò)是有線混合寬帶接入網(wǎng)的一種，即網(wǎng)絡(luò)的物理傳輸媒質(zhì)是由光纖和同軸電纜所構(gòu)成，該網(wǎng)絡(luò)的初衷主要是向用戶提供廣播電視業(yè)務(wù)，即有線電視系統(tǒng)，也稱電纜電視（CATV，Cable Television）系統(tǒng)。AT&T公司在1994年提出的該接入方案，它是將傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)絡(luò)（全同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，包括主干網(wǎng)絡(luò)和配線網(wǎng)絡(luò)）中采用光纖代替了網(wǎng)絡(luò)中的主干同軸電纜，以提供系統(tǒng)的傳輸能力和雙向化，分配網(wǎng)絡(luò)部分不變。這樣，在提供廣播電視業(yè)務(wù)（模擬的、數(shù)字的）和調(diào)頻廣播業(yè)務(wù)接入的同時(shí)，還可以提供話音業(yè)務(wù)、高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、交互式視頻（VOD）業(yè)務(wù)等業(yè)務(wù)的接入。

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一、概述

1、HFC的定義

在我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1034《接入網(wǎng)名詞術(shù)語(yǔ)》對(duì)于光纖同軸電纜混合（HFC）網(wǎng)絡(luò)的定義是：由傳統(tǒng)有線電視引入光纖后演變而成的一個(gè)雙向的媒體共享式的寬帶傳輸系統(tǒng)，在前端與光節(jié)點(diǎn)之間使用光纖干線，而光節(jié)點(diǎn)至用戶駐地則延用同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)。

2、HFC的由來(lái)

HFC網(wǎng)絡(luò)是在有線電視網(wǎng)絡(luò)（即電纜電視（CATV）系統(tǒng)）的基礎(chǔ)上演進(jìn)而來(lái)。我們知道，最早期的有線電視網(wǎng)絡(luò)也曾稱為共用天線系統(tǒng)，它是在一個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)通過(guò)天線系統(tǒng)接收廣播電視業(yè)務(wù)信號(hào)，然后將信號(hào)放大處理，通過(guò)主干同軸電纜傳輸?shù)皆摲?wù)區(qū)的每棟建筑物，再通過(guò)配線同軸電纜分配到每家每戶。這種系統(tǒng)的信源來(lái)自于無(wú)線信號(hào)，必將影響到信號(hào)的質(zhì)量，同時(shí)其傳輸容量（信道數(shù)少）有限、服務(wù)范圍有限（全同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的衰減相對(duì)較大）。為此有必要將共用天線系統(tǒng)進(jìn)行改造，這就有了閉路電視系統(tǒng)，即去掉了共用天線系統(tǒng)，直接將主干同軸電纜上聯(lián)到業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI），SNI可以提供相對(duì)高質(zhì)量的廣播電視業(yè)務(wù)信號(hào)。但此時(shí)的閉路電視系統(tǒng)仍然是全同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，多傳送的是模擬電視信號(hào)，顯然不能適應(yīng)數(shù)字電視和新的數(shù)字通信業(yè)務(wù)的接入需求。因此，在1994年AT&T公司首先提出了將主干同軸電纜用光纖代替，以支撐系統(tǒng)的傳輸容量和各種業(yè)務(wù)的接入需求，為有線電視系統(tǒng)的數(shù)字化、雙向化提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。這就是光纖同軸電纜混合（HFC）網(wǎng)絡(luò)的由來(lái)。正式由于HFC網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，使得CATV的用戶入戶率竟然超過(guò)了固定電話入戶率。

但在這里大家要注意的是，HFC網(wǎng)絡(luò)并不等同于電纜電視（CATV）網(wǎng)絡(luò)。兩者的不同之處詳見(jiàn)下表1-2中。

表1-2：HFC與CATV的不同

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二、HFC網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

1、網(wǎng)絡(luò)的參考配置

HFC網(wǎng)絡(luò)的參考配置如下圖2-1所示。圖中，業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）與用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的部分為HFC網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)該參考配置，無(wú)論是在主干網(wǎng)絡(luò)光纖部分還是分配網(wǎng)絡(luò)同軸電纜部分中，各種業(yè)務(wù)信號(hào)均以副載波調(diào)制復(fù)用方式傳輸。上行和下行信號(hào)可以分別在不同的光纖傳輸，也可以采用波分復(fù)用方式在一根光纖中傳輸，當(dāng)上行和下行信號(hào)采用粗波分復(fù)用方式傳輸時(shí)，下行信號(hào)使用1550nm波長(zhǎng)區(qū)，上下信號(hào)使用1310nm波長(zhǎng)區(qū)。

圖2-1：HFC網(wǎng)絡(luò)的參考配置

2、網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

由圖2-1知，HFC網(wǎng)絡(luò)是由前端設(shè)備（或稱局端設(shè)備）、用戶端的綜合業(yè)務(wù)單元（ISU）、雙向放大器、各類節(jié)點(diǎn)（光節(jié)點(diǎn)、分配節(jié)點(diǎn)及供電節(jié)點(diǎn)）、光纖/光纜、同軸電纜等功能部件所組成。各功能部件的具體功能詳見(jiàn)下表2-2所述。其中，光纖和同軸電纜是HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奈锢砻劫|(zhì)，光纜位于HFC網(wǎng)絡(luò)的干線網(wǎng)絡(luò)部分；同軸電纜位于HFC網(wǎng)絡(luò)的分配網(wǎng)絡(luò)部分。注意，這里是將同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)看做一個(gè)整體的功能部件（因?yàn)榉峙渚W(wǎng)絡(luò)內(nèi)還有分支器、功分器等無(wú)源器件）。

表2-2：HFC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成部件的功能

3、HFC網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)

下圖2-3是一個(gè)雙向HFC網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)示意。它分為前端部分、干線網(wǎng)絡(luò)部分和配線網(wǎng)絡(luò)部分。為了提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（如IP業(yè)務(wù)）圖中給出了電纜調(diào)制解調(diào)器（CM，Cable Modem）等。電纜調(diào)制解調(diào)器、電視機(jī)頂盒等應(yīng)屬于HFC網(wǎng)絡(luò)綜合業(yè)務(wù)單元（ISU）的一部分。

圖2-3：雙向HFC網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)示意

三、HFC網(wǎng)絡(luò)的通信能力

1、業(yè)務(wù)能力

HFC網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)有線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)能支撐以下的全部或部分業(yè)務(wù)：模擬廣播電視業(yè)務(wù)、數(shù)字廣播電視業(yè)務(wù)、調(diào)頻廣播業(yè)務(wù)、IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和交互視頻業(yè)務(wù)（如VOD、IPTV等）。如果上聯(lián)POTS，也可以支持話音業(yè)務(wù)（包括ISDN業(yè)務(wù)）。

2、射頻頻帶分配

HFC網(wǎng)絡(luò)的通信能力表現(xiàn)在是一個(gè)全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，全業(yè)務(wù)的傳輸（尤其是廣播電視業(yè)務(wù)的眾多頻道）是采用的頻分復(fù)用（FDD）的模式，各業(yè)務(wù)或各電視信道應(yīng)配置相應(yīng)的射頻頻帶。為此，我國(guó)為HFC網(wǎng)絡(luò)分配了5MHz~1000MHz的頻譜頻段，以支持不同業(yè)務(wù)（包括不同頻道的模擬或數(shù)字廣播電視業(yè)務(wù)）的傳輸（包括上行信道和下行信道），用近千兆的頻段來(lái)支撐HFC網(wǎng)絡(luò)的通信能力。其中5MHz~65MHz頻段被安排為上行信道頻段；87MHz以上頻段均為下行頻段安排，包括87MHz~108MHz為調(diào)頻廣播業(yè)務(wù)，108MHz~1000MHz頻段為下行的廣播電視業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所用頻段。

欲詳細(xì)了解HFC網(wǎng)絡(luò)射頻信道具體配置安排的請(qǐng)進(jìn)入。

四、HFC網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)要求

1、調(diào)制技術(shù)

HFC網(wǎng)絡(luò)的前端設(shè)備與綜合業(yè)務(wù)單元（ISU）應(yīng)采用相同的調(diào)制與解調(diào)技術(shù)。HFC網(wǎng)絡(luò)可選用的調(diào)制技術(shù)包括：下行業(yè)務(wù)信號(hào)為256QAM或64QAM；上行業(yè)務(wù)信號(hào)為QPSK或16QAM。QAM為正交幅度調(diào)制；QPSK為正交相移鍵控調(diào)制，均為數(shù)字調(diào)制。

欲詳細(xì)了解HFC網(wǎng)絡(luò)所選用的調(diào)制技術(shù)基本介紹的請(qǐng)進(jìn)入：QAM；QPSK

2、設(shè)備的技術(shù)要求

HFC網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備技術(shù)要求，應(yīng)主要包括各種類業(yè)務(wù)的射頻接口要求、系統(tǒng)的性能要求、SNI與UNI的接口配置要求，以及系統(tǒng)的安全要求、環(huán)境適應(yīng)性要求等，我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1063《接入網(wǎng)技術(shù)要求--混合光纖同軸電纜網(wǎng)（HFC）》對(duì)HFC網(wǎng)絡(luò)的這些設(shè)備技術(shù)要求做出了規(guī)范。

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3、傳輸媒質(zhì)的技術(shù)要求

HFC網(wǎng)絡(luò)的物理傳輸媒質(zhì)主要是光纜和同軸電纜。依據(jù)YD/T 1063-2000的要求，HFC網(wǎng)絡(luò)所用光纜應(yīng)符合YD/T 981.x《接入網(wǎng)用光纖帶光纜》系列標(biāo)準(zhǔn)的要求；HFC網(wǎng)絡(luò)所用同軸電纜應(yīng)符合YD/T 897.x《接入網(wǎng)用同軸電纜》系列標(biāo)準(zhǔn)的要求。但YD/T 897.x系列標(biāo)準(zhǔn)已于2009年12月被廢止了。此時(shí)，應(yīng)執(zhí)行GB/T 17737.5《同軸通信電纜 第5部分 CATV用干線和配線電纜分規(guī)范》的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

欲詳細(xì)了解HFC網(wǎng)絡(luò)所用傳輸媒質(zhì)相關(guān)技術(shù)要求的請(qǐng)進(jìn)入：光纖帶光纜（YD/T 981.x）；同軸電纜（GB/T 17737.5等）

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