现在CATV系统中普遍采用广播方式的光纤/同轴电缆混合网络(HFC),即电视信号→头端→光缆→小区节点→同轴电缆→用户家中的单向树型网络结构。伴随智能小区数字化建设、改造,可提供诸如数字电视、Cablephone、NVOD、HDTV、数据通信等多种业务,具有860MHz以上频宽的双向HFC网络已成为发展趋势。而CM(CableModem)就是基于上述网络基础的一种宽带接入方式。
传输方式
系统采用上、下行非对称信道的传输方式,在HFC网络有效频宽42~860MHZ之间的电视频道中划分出一条8MHz带宽信道,用于以广播形式的下行数据发送。当信号采用256QAM(正交调幅)调制方式时,最高速率可达40Mbps,满足10/100BASE-T标准。而上行数据则通过5~42MHz之间的一段2MHZ带宽信道以共享模式的FDMA/TDMA进行回传。为有效克服上行回传噪音影响,使用QPSK(正交移频键控)方式调制,其速率可达10Mbps。这样利用不同的信道组合及调制方式就可实现不同的功能。
网络是在HFC基础上改造,配加回传通道形成。主要有以下几个部分:
CMTS(CableModemTerminationSystem)——CMTS作为系统的核心,它提供对CableModem的SNMP接口,对节点内所有CableModem进行注册登录、管理和控制。可根据带宽实际消耗情况,自动完成上行5~65MHz和下行87~860MHz(△f=62.5KHz)数据传输频率间的转换、平衡分配。能基于信道特征自适应的对发送下行数据采用64QAM/256QAM调制、接收上行QPSK/16QAM调制信号。自动调节射频输出电平50~61dBmV,输入-10~+20dBmV与前端设备匹配。同时,CMTS支持TCP/IP、DHCP、TFTP、SNMP等协议,CMTS节点内IP地址由头端DHCP服务器动态获得,通过10/100Base-T接口与骨干网相连,并入Internet。
光工作站——光工作站是HFC双向宽带接入网的小区光节点设备,配有光接收和反向光发射模块(波长1310nm,输入-25~+5dBm,输出+8dBm),双向电平输出口(输入/输出为80dBμV/110dBμV)完成5~860MHz带宽光电信号转换传输。内部采用CPU集中控制,含NEM网管控制单元、CMTS接口电路,能实现全面的状态监测管理。
双向干线放大器——双向干线放大器在HFC网络中位于光节点之后,用以补偿同轴电缆对射频信号的衰减。其正向输出口又可作为反向信号的输入口,实现信号的双向传送(下行87~860MHz,上行5~65MHz)。最大输入/输出电平为72dBμV/120dBμV,输出斜率变化0~8dB,增益可调0~10dB,具有良好的驱动功能。根据网络不同可以组成单路输出、两路分配或分支等多种结构方式。