HFC双向光网络与PON技术详解

　　一 HFC网络回传问题

　　由光纤和同轴电缆网络混合组成HFC（Hybrid Fiber Coaxial）网络一般采用星型或者树形的拓扑结构。要构成双向网络，从前端（Headend）到光节点通过光纤传输，每个光节点另需1根光纤来实现双向通信。也可以利用波分复用（WDM）技术，如果要接入光放大器提升下行总功率，需要引入波分复用器件。构建双向HFC网络，开展宽带接入业务，实现回传需要很多根光纤，而且还需要很多光接收机将前端光信号回传，同时会产生噪声。若一个HFC网络采用星型结构，有n个光节点，则上下行各需要n根光纤，前端还需要n个回传光接收机，而回传噪声将会在前端汇聚，劣化回传信号的载噪比，甚至导致回传系统无法正常工作。

　　二 PON技术及其特点

　　无源光网络（Passive Optical Network，PON）技术，是一种新兴的透明的宽带接入技术。PON网络起始于前端的线路终端（OLT），终止于光节点的光网络单元（ONU）。中间使用普通光分路器进行光能量分路。

　　下行信号是从前端的OLT到用户端的ONU；上行信号是从ONU到OLT。PON网络中多个ONU共享光纤和前端OLT的回传光接收机。PON下行采用时分复用（TDM）方式，信号广播式下发，“一发多收”；上行采用时分多址（TDMA）技术，各个光节点共用一根光纤进行回传，“多发一收”。前端只有一个回传光接收机，各个ONU单元轮流发送信号，实现光纤和回传光接收机的资源共享。

　　PON网络有总线型、树形、星型等拓扑结构。PON系统一般采用无源单（双）星形拓扑，分路比达到1∶16~1∶32，每个光节点可与数十个到数百个用户端设备相连。

　　PON网络的安装、开通和维护运营成本相对较低，并且具有提供透明宽带的传送能力，因此PON技术在接入网领域得到大量的应用。

　　三 结合PON技术的HFC双向光网络的设计

　　结合HFC双向光网络的特点，我们提出采用PON网络技术构建双向HFC光网络的设计方案。该方案下行仍采用原有的光端机，下行占用一根光纤，所有光节点的业务回传占用一根光纤。