淺議廣電光纖網絡的搭建

摘要：隨著我國廣電事業的發展，廣電光纖網絡的普及程度越來越高。CATV信號由于頻帶較寬，損耗較低等特點，在廣電領域內應用較為廣泛。廣電光纖網絡中使用的拓撲結構式HFC拓撲結構，能夠實現信號傳輸、信號檢測等諸多業務。

關鍵詞：光纖；CATV；網絡拓撲；HFC

中圖分類號：TN948 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 06-0086-01

一、引言

隨著光纖的普及以及技術的進步，激光制造的造價不斷下降，具有頻帶極寬，損耗低等特點的光纖傳輸CATV信號的各項指標得到了提升，CATV在廣電領域也得到了廣泛的被應用。光纖網絡的鋪設和其他信號媒介的鋪設一樣，講究鋪設結構的設置。一般來說，光纖網絡鋪設的拓撲結構有環形拓撲結構、樹形拓撲結構以及HFC拓撲結構，在當前廣電光纖網絡使用較多的是最后一種。而在網絡協議的處理上，廣電光纖網絡沒有采取應用較為廣泛的RS-232協議，而是采取的是HDLC協議和X.21協議。

二、光纖網絡拓撲結構

（一）環形拓撲結構。環形拓撲結構中的每個中繼器都與兩條鏈路鏈接，并且不在中繼器中緩存。這種鏈路只能在一個方向上傳輸數據，而且所有的鏈路都按同一方向傳輸，數據就在一個方向上圍繞著環進行循環，即它是單向的。因為多個設備共享一個環，為了解決每個站的分組什么時間放到環上，需要對此進行控制。這種功能是每個站點都有控制接收和控制發送的訪問邏輯這種功能是用分布控制的形式完成的，每個站都有控制發送和接收的訪問邏輯。由于信息包在封閉環中必須沿每個結點單向傳輸，因此，環中任何一段的故障都會使各站之間的通信受阻。為了增加環形拓撲可靠性，還引入了雙環拓撲。

（二）樹形拓撲結構。樹形拓撲是從總線拓撲演變而來的，它把星形和總線形結合起來，形狀像一棵倒置的樹，頂端有一個帶分支的根，每個分支還可以延伸出子分支，樹根接收各節點發送的數據，然后再廣播發送到全網。這種拓撲和帶有幾個段的總線拓撲的主要區別在于根的存在。當結點發送時，根接收該信號，然后再重新廣播發送到全網。

（三）HFC拓撲結構。HFC是光纖和同軸電纜相結合的混合網絡，也是當前廣電光纖網絡中使用最多的方式。HFC通常由光纖干線、同軸電纜支線和用戶配線網絡三部分組成，從有線電視臺出來的節目信號先變成光信號在干線上傳輸；到用戶區域后把光信號轉換成電信號，經分配器分配后通過同軸電纜送到用戶。它與早期CATV同軸電纜網絡的不同之處主要在于，在干線上用光纖傳輸光信號，在前端需完成電—光轉換，進入用戶區后要完成光—電轉換。HFC有限電視是一個星形的拓撲結構，是以前端為中心，光纖延伸到城市小區，以光點為總結點的結構。

HFC網絡能夠傳輸的帶寬為750MHz～860MHz，少數達到1GHz。根據原郵電部1996年意見，其中5～42/65MHz頻段為上行信號占用，用QPSK或者16QAM調制是為了提高抗干擾能力，能夠實現廣播業務，狀態監控信號業務，數據通信業務等。

三、光纖網絡的搭建

（一）光纖網絡通信協議。光纖網絡通信和其他通信一樣，需要按照固定的網絡通信協議，才能夠進行數據的傳輸。一般來說，小范圍、低功率的光纖信號傳輸中，采用較多的是RS-232網絡傳輸協議。RS-232協議的技術發展較為成熟，可靠性較好，在RS-232基礎之上發展而來的RS-484協議，在數據傳輸方面同樣優秀，這兩種數據傳輸協議，也就是我們經常所說的串口通信協議。RS-232和RS-485這兩種串口通信協議在傳輸速度上表現不能夠令人滿意，傳輸速率較低，不能滿足當前人們對多媒體、流媒體的要求。在當前我們使用最多的是HDLC協議以及X.21協議，這兩種協議在廣電通信領域也被應用得最為廣泛，其中HDLC協議的傳輸速度和可靠性兩個方面表現優異，該協議的特點是：不受位組合限制，可以對數據進行不間斷的傳輸，并能夠實現即時通訊的目的，這些優點決定了HDLC主要應用于數據鏈路層，能夠匹配更多的終端設備，更合適于計算機、電視機機頂盒等設備。X.21協議是DCE和DTE直接接口的定義，該協議對物理層進行了規定，另一種是網絡層的功能進行了定義。物理層是使用在專業線連接，既使用物理層也使用網絡層的是線路交換數據網中。

（二）鋪設技術方案。由于各城市到各個城區前端的距離較遠，回傳至前端的一套電視節目采用調頻單路模擬光傳輸設備來實現。所以，我們必須在單位區域內裝備一臺光發機，將各個城市的現場實況及話音經光纖送到縣前端，在上級區域內端安裝14臺光接收機，即每個單位區域對應一套光端機(包括一發一收)。在前端增加視頻切換器等少許設備即可實現回傳。在當前，隨著技術的發展，光機的價格普遍下降，可以進行大范圍鋪設。

（三）由于大多數新建的CATV網都采用光纖同軸混合網絡（HFC網，即Hybrid Fiber Coax Network），使原有的550MHzCATV網擴展為750MHz的HFC雙向CATV網，其中有200MHz的帶寬用于數據傳輸，接入國際互聯網。這種模式的帶寬上限為860MHz～1000MHz。Cable Modem技術就是基于750MHz HFC雙向CATV網的網絡接入技術的。有線電視一般從42MHz-750MHz之間電視頻道中分離出一條6MHz的信道，用于下行傳送數據。

四、總結

本文首先分析了網絡拓撲結構的搭建，研究了當前幾種比較常見的網絡拓撲結構，著重剖析了當前廣電光纖使用的HFC拓撲結構，最終根據光纖網絡通信分析了光纖網絡的搭建方法。在光纖網絡的鋪設方面，要實現各個城市到各個城區的普及，在進行信號解調時，要設置好相應的頻率范圍。

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