广电宽带城域网的结构
• （二）交互信道（正向交互信道和反向交互信道）
• 1、骨干网： • （1）一个主中心和若干分中心
• （2）主中心和分中心之间连接骨干光纤链路。
• 2、接入网：对HFC来说
– （1）分中心和光节点之间二级光纤链路。
– （2）光节点和用户终端之间同轴电缆。
分布式HFC网络（主流模式）
广电宽带城域网定义
• 广 电 宽 带 城 域 网 ： （ Broadband Metropolitan
Area Network for Broadcast &Television） • 由广播、交互两个信道组成的用射频电缆、光缆、 微波、数据电缆或及其组合来传输、分配和交换 图像、声音及数据信号的城域宽带、多业务有线 广播电视网络。
HFC接入、EPON+LAN或EPON+EOC接入。
双向HFC网频率规划
波段 频率范围
上 行 Rb ：20.2-58.6MHz 业 Rc ：58.6-65.0MHz 务 65-87 MHz 87-108MHz 110-1000MHz Ra：5.0-20.2MHz
业务内容
上行窄带数据业务、网络管理 （上行） 上行宽带数据业务 上行窄带数据业务、网络管理 （上行）
家 庭 用 户 接 入 连 接
TV HFC Plant PC Ethernet Connection
Twisted Pair RJ-11 connection
有线广播电视网的三类业务
1. 基本业务（Basic Service） 2. 扩展业务（Extend Service） 3. 增值业务（ Supplementary /Increment Service）
1、模拟前端架构图
2、数字前端架构图
3、数据前端架构图
4、双向HFC 网络前端/分前端简化方框图
二、双向HFC的光链路
光纤
• （1）光纤的结构: 纤芯（光密媒质，传导 光波），包层，纤外涂覆层和塑料保护层。 • （2）光纤的模式：表示光纤中电磁场（传 导模）沿光纤横截面的场形分布和沿光纤 纵向的传播速度。 • （3）光纤的三个低损“窗口”：850nm、 1310 nm、1550 nm。
三类业务
• 1、基本业务：为广大公众提供服务的喉舌性、 宣传性、公益性、大众性广播业务、电视业务 和数据广播业务。 • 2、扩展业务：针对特定的人群的特殊需要用 户所开展的带有广播特色的社会群体业务。 • 3、增值业务：利用有线广播网的大容量、宽 频带和双向化，开展数据通信、计算机联网具 有双向交互功能的交互业务和多媒体业务。
（总前端+一级光纤+分前端+二级光纤+同轴分配网模式） • 基本特点：以城市或区域有线电视网的总前端为中心的多 个分前端传输模式。总前端通过干线向各个分前端传输信 号，原则上节点由各分前端馈送信号。分前端除了可收转 本地电视节目和自办节目外，还是数字光纤和模拟光纤传 输平台的光分配与交换中心。 • 适用场合：地级市以上网络
性，可开展多种业务。
链路
In te rn e t
SH 核心网络 SH SH
信息 中心
前端 前端 一级光链路 一级光链路
ON
HE
ON
ON
二级光链路
分配网 分配网
H E： 总 前 端
SH： 分 前 端
O N： 光 节 点
城域网广播信道基本结构模型
InternetSC MC Nhomakorabea无线接入
无线接入（公众用户）
速脉冲和模拟电视的光/电转换。
2. 雪崩光电二极管APD（Avalanche Photodiode）： APD光 电二极管有增益，灵敏度高，但要求偏压高，适用于小
信号检测和数字信号的光/电转换。
• 有线电视系统中一般使用PIN光电二极管。
光接收机
• 1、作用：把光信号还原为射频信号并加以 放大。 • 2、光检测器的作用：利用半导体的光电效 应（照射到金属或半导体上产生光电流的 现象）将光信号转换成电信号，实现光/电 转换。
• 用光纤和射频同轴电缆的组合来传输、分配和交
换声音、图像和数据信号的有线电视网络。
HFC网络典型结构
分前端
光节点
干线放大器
分前端
分前端
集中分配 集线器 Cable modem
分前端
00:45 2 13 45 7 68 90
同轴电缆传输网 一级光纤干线 二级光链路
用户分配接入网
“最后一公里”接入网
市地有线电视 分配网
各省市有线电视网络公司
各地有线电视网络公司
用户
有线数字电视广播示意图
数字电视内容
有线广播电视分配网
电视机成为 家庭多媒体 信息终端
视频 点播
在线 游戏
电视 短信
信息 服务
网上 冲浪
两个重要定义
• 有线电视CATV （Cable Television）
• 用射频电缆、光缆、多路微波或其组合来传输、 分配和交换声音、图像及数据信号的电视系统。 • 光 纤 同 轴 电 缆 混 合 有 线 电 视 网 HFC （ Hybrid Fiber Coax CATV network ）
（4）光纤的性能
性能参数
损耗系数α
定义 量纲 单位距离（1公 里）光信号能 [dB/km] 量衰减的分贝 值。
单位波长间隔 （1纳米）的光 [ps/nm*k 经单位距离（1 m] 公里）光纤后 的时延值。
原因
散射损耗、 吸收损耗、 辐射损耗
色散系数D
模间色散， 材料色散、 波导色散
光缆
• （1）光缆基本组成：缆芯、护套和外护套三部分。 • （2）光缆基本型式：层绞式、骨架式、中心束管 式和带状式。 • （3）光缆敷设方法：管道敷设、直埋敷设、架空 敷设和水下敷设。 • （4）光缆接续：包括光纤的接续和光缆接头盒两 个方面。接续的方法有熔接、活动连接和机械连 接。光纤的接续指标包括连接损耗、反射损耗、 温度特性和机械强度。光纤接续使用专用机器 （如熔接机）和专用工具。
三种前端
• 1、模拟前端部分：主要完成模拟广播电视各类信 号源的接收和下行模拟电视信号和调频声音广播 信号的加工处理，并将各路信号混合成复合RF信 号送给传输干线。 • 2、数字前端部分：主要完成数字广播电视各类信 号源的接收和下行数字电视信号和数字声音广播 信号的加工处理，并将各路信号混合成复合RF信 号送给传输干线。 • 3、数据前端部分：主要完成交互信道中数据中心 （枢纽）的功能。
1、逆程图文，2、全程图文
话音业务
电话通信 可视电话 个人通信
广电宽带城域网的主要特点
• 1、模拟信号和数字信号并存
• 2、多种复用方式和多种调制方式并存
• 3、光缆和电缆并存
• 4、信号分配和信息交换并存
广电宽带城域网的发展趋势
• • • • • 1、结构双向化 2、整体数字化 3、网络光纤化 4、业务综合化 5、服务个性化
R
X FM
A
过渡带
下 行 业 务
广播业务 模拟电视及数字电视广播 网络管理控制（下行） 下行宽带数据业务
我国现有的CATV系统
上限频率 300MHz 450MHz 550MHz 750MHz 860MHz 标准频道 DS-6～DS-12 DS-6～DS-12 DS-6～DS-22 DS-6～DS-42 DS-6～DS-56 增补频道 Z-1～Z-16 Z-1～Z-35 Z-1～Z-37 Z-1～Z-42 Z-1～Z-42 可传套数(TV) 23 42 54 79 93
铝管同轴电缆
四屏蔽电缆
广电网络的“三化”目标
• 1.光缆化-光缆尽量向下延伸，做到最后一级光节点所
带用户小于500户，地理范围小于1公里，光节点后放大 器延长串接数不超过2级。
• 2.宽带化- 本地网络的带宽做到农村750MHz，城市
862MHz。
• 3.双向化- 本地网络具备双向传输的能力，主要采用
•
固体激光器：掺钕钇铝石榴石Nd:YAG （Neodymium Yttrium Aluminum Garnet）。用于 正向。
VSB-AM光发射机
• 两种类型：
1. 直接调制光发射机：常采用DFB激光器，射频信号经 过相应处理后直接驱动激光器，完成光强调制，其激 光的产生和调制是合在一起的。 2. 外调制光发射机：常采用YAG固体激光器，其激光的 产生和调制是分别进行的。
CM
HFC 接入（公众用户） LAN接入 （集团用户）
核心网络
SC
SC
OU
LAN
信息 中心
LAN接入 （公众用户）
MC：主中心 SC：分中心 CM：线缆调制解调器 ：光接收单元 OU
城域网交互信道结构模型
图2 城域网交互信道结构模型 （骨干环型，多种接入方式）
广电宽带城域网的结构
• • • • • • • • • （一）广播信道 1、前端：一个总前端和若干个分前端 2、干线：一级和二级光链路干线 （1）一级光链路：总前端和分前端之间的光纤链路。 （2）二级光链路：分前端和光节点之间的光纤链路。 3、分配网：同轴电缆分配网 （1）光节点到用户分配放大器之间由延长放大器组成 的同轴电缆传输线路。 （2）用户分配放大器在楼栋之间的电缆无源分配线路。 （3）楼栋内部用户之间的电缆无源分配线路。
广电宽带城域网的五个要素
1、信道构成-具有广播和交互两个信道，分别用于完成
广播式和交互式业务；
2、物理介质-可采用射频电缆、光缆、微波、数据电缆
或及其组合多种传输介质；
3、作业任务-对广播式和交互式业务信号进行传输、分
配和交换三种作业；
4、处理对象-图像、声音及数据三种信号；
5、功能特点-覆盖整个城域范围，具有宽带通信网的特