HFC（光纤到同轴电缆混合网）是从有线电视网（CATV）发展而来的。它不仅可以提供有线电视业务，也可以提供话音、数据和其他交互型业务。HFC网是一种综合了频分复用和时分复用、模拟传输和数字传输、光纤和同轴电缆技术、射频调制和解调技术的接入网络。

HFC接入网的同轴电缆带宽高达1GHz。5MHz～65MHz频段为上行数据信道，采用16QAM调制和TDMA等技术，上行速率一般在200kbit/s～2Mbit/s之间，最高可达10Mbit/s；87MHz～550MHz频段为模拟电视信道，采用残留边带调制技术提供普通广播电视业务；550MHz～860MHz频段为下行数据信道，采用64QAM调制和TDMA等技术提供下行数据通信业务，如数字电视和VOD等，下行速率一般在3Mbit/s～10Mbit/s之间，最高可达36Mbit/s。860MHz以上频段保留给个人通信。

以前的CATV都是模拟的单向网络，引入光纤作为HFC接入网时必须进行双向改造。光纤上采用双向传输的方法有空分复用、时间压缩复用、波分复用和副载波复用。

空分复用（SDM）采用两根光纤分别传送上、下行信号。

时间压缩复用（TCM）采用单根光纤半双工通信方式。TCM按时隙划分同一根光纤上的传输时间，上、下行信号在不同的时隙以脉冲串的形式轮流传输，即光纤的传输方向不断交替改变，使两个方向的信号得以轮流地在同一根光纤上传输，就像打乒乓球一样，因而又称“乒乓法”。

波分复用（WDM）采用单根光纤，利用不同的光波波长调制上、下行信号进行双工通信。

副载波复用（SCM）采用单根光纤双工通信方式。上、下行信号被调制到不同的射频段，然后调制为同一波长的光信号在同一根光纤中传输。在实际传输系统中，下行方向往往采用TDM方式基带传输，频率分量集中在低频端；上行方向采用副载波多址接入方式，将各个用户的频率调在较高频段，与下行信号的频谱隔开。

HFC网络可以分成3个部分：前端、传输线路、用户端。HFC接入网以有线电视台的前端设备为中心，呈星形或树形分布，其典型结构如图8-22所示。

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图8-22　HFC的传输结构

在下行方向，模拟电视和数字电视、综合数据业务信号在前端进行综合，合用一台下行光发射机，将下行信号用一根光纤传输至相应的光结点。光结点将光信号变成射频电信号发送到同轴电缆上，经分支器分配后通过同轴电缆送到用户。

在上行方向，从用户来的上行信号在光结点变换为上行光信号，通过上行光发射机和上行回传光纤传回前端。

用户通过机顶盒从HFC接收数字电视信号并传给电视机，通过电缆调制解调器（Cable Modem）连接计算机上网。电缆调制解调器的主要功能是将数字信号调制到射频信号以及将射频信号中的数字信息解调出来。电缆调制解调器一般有两个接口，一个用来连接室内墙上的有线电视端口，另一个通过以太网接口连接计算机。电缆调制解调器不仅包含调制解调部分，它还包括电视接收调谐、加密解密和协议适配等部分。电缆调制解调器主要存在两种不同的标准，一个是ITUJ.112标准，另一个是IEEE 802.14。

传输线路由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线组成，从有线电视台前端出来的节目信号先变成光信号在干线上传输，到用户区后把光信号转换成电信号。HFC光纤至馈线采用振幅调制（AM）的光纤链路，用以代替CATV中的电缆干线及放大器。视频信号从CATV前端通过星形光纤网通向每一个光结点。在光结点处，将光信号转变为CATV中的射频（RF）信号，通过总线型同轴电缆网送给用户。通常每一个光结点为500个用户服务。

前端（Cable Modem Terminal System，CMTS）又称为头端，实际上是一个双向数据交换中心，完成信号收集、调制、混合以及共享媒介控制和IP路由等功能，并将混合信号传输到光纤。前端不仅提供用户接入Internet的通道，还能对电缆调制解调器进行认证、配置和管理。

HFC发展的一个重要趋势是FTTC与HFC的融合，即FTTC+HFC的组网形式，进而向FTTH发展。FTTC+HFC的主干系统采用共缆光纤的方法分别传送双向数字信号和音频、视频模拟信号，这两种信息由设置于路边的光网络单元分别恢复成各自的基带信号后，语音信号经双绞线送至用户，而数字和模拟视频信号经同轴电缆送至用户。