S-CDMA技术应用于HFC网络

小风007

S-CDMA技术应用于HFC网络

    我国的有线电视用户以达8000多万户，并在以每年500万户速度增长，有线电视户数已稳居世界第一位。有线电视成为我国家庭入户率最高的信息工具。1995年，原广播影片电视部在各省有线电视网络的基础上制定了全国有线电视联网规划，1996年开始实施。目前已铺设干线光缆1.4万公里，成为我国通信三大骨干网之一。在技术进步及 市场需求的二大强力推拉作用下，将目前的单向单一业务的有线电视网改造双向的综合业务宽带网呼之欲出。目前 我国有线电视网大部分为HFC网络，该接入网以成为用户进入信息高速公路的“瓶颈”，为了实现双向数据、交互式 综合业务的开展，关键问题是解决HFC网络的回传噪声的“漏斗”效应及传输速率。当前作为移动通信流行技术的 CDMA技术，可以有效克服这二个问题。本文将基于CDMA的S-CDMA(Ssynchronous-division-multiple-access 同步码分多址技术简要阐述。

    一、回传噪声的“漏斗效应”

    在有线电视频谱分配中，将5-56MHZ频段作为上行通道，在这一信道中，由于外界和内在的诸多因素，充满了入侵噪声、脉冲噪声、窄代干扰、宽带高斯噪声、失调和非线性损伤等等。这些噪声分布在有线电视网络的各个终端，最后都叠加聚在前端，形成“漏斗效应”，淹没有用信号，使高速数据的回传困难。

    二、S-CDMA技术的基本原理

    S-CDMA同步码分多址技术是根据仙农(shannon)信道容量公式C=wlog21+s/n，在速率c不变的条件下，频带宽度cw与信噪比s/n的关系是相反的，即在频带宽度w增加的情况下，可以在较低的信噪比下，以不变的传输速率传递信息，甚至频宽足够大时，在信号几乎被淹没的情况下，也能可靠的通信。这是扩频和常规通信的主要区别。扩频信号具有与噪声类似的特性，故可与常规设备同用一个频段，而且干扰极小。常规扩频技术有两种：直接序列扩频技术(ds) 和跳频扩频技术(FH)，其中前者较为常用。S-CDMA采用的是直接序列扩频，就是用具有高码率的扩频序列在发端扩 展信号的频谱，而在收段用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号，故而，多个扩频 设备可共用各自独的扩展码，这就产生了码分多址(CDMA).S-CDMA通过测距和均衡两个过程使 频谱扩展码正交，减 少用户间的相互干扰，并提高信息容量。扩频技术因其在价格和技术性能上的强大竞争力，受到专业人士的很大关 注，在局域网(LAN)、、个人通信网（PCN）、用户交换机（PBX)等方面得以日益广泛的应用。扩频通信是一种新的 通信体制，是通信领域中的一个重要发展方向，是符合我国国情的经济实用的远程数据通信方式，尤其在多个局域 网间联网方面与其他联网方式，比如远程访问服务器方式、点对点通讯方式、异步远程联网方式相比，起速率（2M BPS)更能满足通信的实用性.

    传统的技术TDMA（时分多址）和FDMA（频分多址），为了避免噪声干扰，进行了大量的技术革新，如使用了频率速变机制，还是不能很好地胜任HFC双向、高速通信的重任。大容量、高速率和非凡的抗干扰能力，使S-CDMA技术在HFC网络中显示英雄魅力。

    三、S-CDMA技术应用于HFC网络

    同步码分多址扩展频谱技术是个传输系统，是通过Cablemodem系统来实现的。S-CDMA技术允许在低于20mhz并存在高噪声的频段内展开服务。一个高效的数据传输网络必须要由电缆调制解调器系统，国际互联网路由器，在加支撑远端分配的集成器和前端系统集中放置的其它网络服务器。如图示：



    四、基于S-CDMA技术的传输系统在传输速率的优越性

    同步码分多址技术（S-CDMA）解决了HFC网络系统双向上行通道中主要的噪声和容量问题。S-CDMA通过HFC提供了非常可靠的传输。利用上行和下行的对称6MHZ带宽通道，提供了高达14mb/s的速率。美国联邦通信委员会在1999年10月，有FFC主任发布了由有线电视局编制的文件“今日带宽”中，评述了几种带宽接入方式的技术性能，以应用最多的电话网和有线电视网为重点，其中一份FCC在当年的10月，有FCC10兆字节的文件（相当于10-20分钟影片） 所需时间，比较性能如下表：



    五、总结

    有线电视网络运营者开展交互式数字业务的方案有很多，例如可以IPoveroptical，为商业用户提供专用网，但基于HFC网络的双向系统，没有cablemodem的接入是不健全的系统，而采用S-CDMA技术的cable modem系统既是 理想的传输系统，它使有有线电视网络运营者不必花巨资改造原有网络，就可以成功的“接入”宽带，提供双向 数据业务，实现INTERNET接入、IP电话、IP可视桌面系统、局域网互联、电视会议、远程医疗和教学等诸多功能， 并具有性能稳、保密性好的特点。