馬威山

摘要我國廣電系統的有線電視網HFC(HybridFiber一coaxial)一光纖同軸電纜混合網自20世紀90年代中期建立,到目前已經遍布全國。隨著數字電視技術及網絡技術的迅速發(fā)展及市場需求的逐步提升,建立一個高帶寬的雙向HFC系統已成為必須。

關鍵詞有線電視網絡應用

中圖分類號:TN94文獻標識碼:A

現在廣泛使用的TDMA技術,存在著嚴重的窄帶噪聲和漏斗噪聲,為了避免HFC上行信道中的噪聲干擾,TDMA方案僅采用上行頻段的高端,這樣就浪費掉一大部分頻率資源。而采用時分同步碼分多址(TD-SCDMA)方案則不失為一種提高系統上行信道的抗干擾能力和傳輸容量的解決方法。

1 TD一SCDMA的優(yōu)勢

TD-SCDMA是建立在同步碼分多址(S-CDMA)基礎上的,它通過有線分配網絡提供健全和完善的傳輸。TD-SCDMA技術在脈沖和窄帶噪聲、線性和非線性信道損壞、速率的適應能力、寬帶高容量以及系統的擴展性和安全性方面,較頻分多址(FDMA)和時分多址(CTDMA)技術有優(yōu)勢。

對于TD-SCDMA系統而言,非對稱數據傳輸的頻譜效率是一個主要挑戰(zhàn)。非對稱數據業(yè)務(如移動因特網)的顯著特征在于下行和上行的話務負載明顯不同。因此,第二代移動通信(2G)對稱成對頻帶的FDD系統會導致頻譜使用率的降低。解決這種問題的方案之一是通過TDD系統,在不成對頻帶內的上下行之間,采用靈活的轉換點。通過這種靈活的的轉換點,TDD方式允許完全的頻率使用,并適配于平衡和不平衡的話務負載。在TDD模式下,要保證快速移動的用戶終端(UE)可靠運行,必須要有一個新的方法來對抗周期性的碼道中斷,支持時分(TD-MA)傳輸方案,因此,TD-SCDMA將是FDMA、TDMA和CDMA技術的綜合。

TD-SCDMA使用的特殊技術:一個同步CDMA的系統,用軟件和幀結構設計來實現嚴格的上行同步;一個基于智能天線的系統,充分發(fā)揮了智能天線的優(yōu)勢,并在未來可能使用SD-MA;基于軟件無線電技術,所有基帶數字信號處理均用軟件實現,而不依賴ASIC;在基帶數字信號處理上,聯合使用了智能天線和聯合檢測技術,達到比UTRATDD高一倍的頻譜利用率:基于智能天線,使用接力切換技術,和CDMA的軟切換相比,簡化了用戶終端的設計,克服了軟切換要長期大量占用網絡資源和基站下行容量資源的缺點。

由此可見,TD-SCDMA使用和實現了智能天線為代表的新技術,表現出獨特的優(yōu)勢。

2 TD一SCDMA技術在有線電視網絡中的應用

有線電視網絡的豐富帶寬是電信業(yè)無法比擬的。但這一巨大的資源卻遲遲沒有給有線電視網絡帶來應有的經濟效益,其關鍵原因是:以往的傳統技術無法克服有線電視網絡內嚴重的上行匯集噪聲,無法在低投入的情況下實現高效的寬帶互聯業(yè)務。而TD-SCDM八技術具有:超強抗噪聲能力;不需要對原有的有線電視網絡進行大規(guī)模改造,僅需開通普通有線電視網絡回傳功能即可實現寬帶互聯等特點,能在低投入的情況下建成一個功能強大的廣電綜合信息網。

(1)系統頻率的分配。雙向傳輸采用頻率分割方法。根據系統規(guī)模的大小、信息、功能的多少等,可分別采用高、中、低三種分割方式。TD-SCDMA技術占用很窄的頻帶(1.6MHz),大大節(jié)約寶貴的頻率資源,為其它業(yè)務留下廣闊的發(fā)展空間。下行頻段可在550-750MHz內任選1.6MHz,也可根據有線電視網絡現有電視頻道情況選出模擬電視頻道內其中空余的1.6MHz帶寬作為下行頻道。上行頻道可設在5-42MHz內的任意16MHz頻道。(2)TD-SCDMA技術有線電視網絡系統的基本組成?；赥D-SCDMA技術的有線電視寬帶網絡數據接入系統包括:網關、主控器、CableModem、管理軟件、DHCP(動態(tài)主機配置協議)服務器。網關是一個邊緣集中器,提供給終端用戶訪問遠程IP骨干網Clntemet等)以及同一電纜網絡的CableModem之間的高效通訊。主控器為CableModem與電纜網絡之間的連接提供控制、管理和數據傳輸功能。CableModem位于用戶前端,它與主控器在CATV網絡上通訊,并且給用戶PC機提供了標準的IEEESO2.3以太口。管理軟件提供了對系統的管理。動態(tài)主機配置協議歸HCP)服務器位于網絡運行中心或前端(依賴于網絡運行)。它為用戶PC機提供了動態(tài)lP地址管理和配置服務。(3)TD-SCDMA技術與HFC網絡的接入。用戶終端在接入網絡到開始在TD-SCDMA模式下正式傳輸數據,還必須經歷一個初始化過程。TD-SCDMA技術與HFC網絡的接入分為上行接入和下行接入,其上行接入過程要解決同步、功率調整、MAC地址分配、傳輸參數的獲取、編碼、擴頻等任務;其下行接入要考慮用戶終端設備(以750MH2的雙向有線電視網絡為主)的接入方式和要求服務的內容。(4)完成的功。TD-SCDMA技術接入HFC應完成除有線電視節(jié)目外,主要傳輸符合DOCSIS標準的數據信號、準視頻點播(N-VOD)信號,兼可提供IP電話、視頻會議、遠程教育等增值服務的功能以及區(qū)別服務的級別。

TD-SCDMA技術圓滿地解決了HFC網絡上行路徑中的干擾和脈沖噪聲,解決了HFC網絡中雙向高速傳輸數據時和電纜部分的樹狀拓撲結構造成的上行通道的噪聲;且在經濟上具有系統設備成本低、投資少的特點,并且能夠提供分層次服務。隨著TD-SCDMA技術的成熟,在有線電視網絡中將有廣闊的應用前景。