光纖同軸混合網(wǎng)上行信道共享技術改進方法研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)有線電視網(wǎng)絡及其設備雙向改造的完成，HFC(Hybridfibercoax)，即光纖同軸混合網(wǎng)已成為向用戶提供雙向寬帶綜合業(yè)務的重要途徑。HFC網(wǎng)絡的上行頻帶位于5～65MHz之間，這一頻帶為高頻(HF)和甚高頻(VHF)的一部分，此頻帶易受噪聲干擾；此外，由于從光節(jié)點到用戶端為樹形-分支結構，同一光節(jié)點的多個用戶共享同一信道，形成了漏斗效應。因此，上行信道具有頻帶窄，噪聲大的特征，這一特征對上行信道的數(shù)據(jù)傳輸具有極大的影響。而

2、且，HFC網(wǎng)絡的上行信道是一個多點對一點的媒體共享信道，目前局域網(wǎng)使用的媒體接入控制MAC協(xié)議如：CSMA/CD、令牌等，不再適用于HFC網(wǎng)。因此，解決上行信道的噪聲問題和上行資源共享是HFC網(wǎng)絡能否成為一個多媒體業(yè)務通信平臺的關鍵技術之一。 針對HFC網(wǎng)絡存在的這兩類主要問題，本文從分析HFC網(wǎng)絡上行信道的噪聲以及噪聲的漏斗效應入手，結合當前HFC網(wǎng)絡主要的MAC層協(xié)議的設計思想從本質(zhì)上分析了影響協(xié)議性能的關鍵因素。然后結合上

3、行信道的利用率和數(shù)據(jù)傳輸延時這兩方面的性能從理論上分析了HFC網(wǎng)絡上行信道的傳輸機制，找到了解決傳統(tǒng)HFC網(wǎng)絡上行信道利用率低、傳輸延時大等問題的三種途徑，并通過仿真驗證了其正確性。 最后，本文在上述分析的基礎上，建立了基于ALOHA與S-CDMA上行信道共享技術的HFC網(wǎng)絡模型以解決傳統(tǒng)HFC網(wǎng)絡存在的問題。并在理論上對其①抗干擾能力、②上行信道利用率、③傳輸延時等三方面性能作了詳細的分析。得出三點結論，即：①基于S-CDMA

4、技術的HFC網(wǎng)絡，其競爭性上行帶寬的利用率是傳統(tǒng)的基于TDMA技術的HFC網(wǎng)絡的M倍，其中M是一個上行通道中的碼分信道數(shù)；②在上行信道共享為基于ALOHA與S-CDMA技術的HFC網(wǎng)中，其上行信道利用率η隨著擴頻偽隨機碼長度N的增加而增加；③基于S-CDMA上行信道共享技術的HFC系統(tǒng)的延時隨著S-CDMA擴頻偽隨機碼長度N的增加而減小。從而證明了新型的基于ALOHA與S-CDMA上行資源共享技術的HFC網(wǎng)絡的性能要優(yōu)于傳統(tǒng)的基于TDM