多媒体通信与有线电视网络（3）

　　3．频谱资源的分配

　　 HFC接入网为多媒体双向交互式业务如视频点播VOD、电话、Internet接入、数字数据通信提供了充分的下行频带。考虑到有些业务如电话业务，其上行和下行数据量是一样的，因此其上下行信道需要同样的频宽。有些业务如Internet接入业务，其上行回传数据是突发式短数据，占用上行回传频带很窄。而另一些业务如数字数据通信业务和电子邮箱则是突发式业务，占用上行回传频带很宽，因此必须全面综合地考虑各种多媒体业务对频谱资源的需求，应对HFC接入网的频谱资源进行合理分配，为不同业务分配不同的频段，各种业务频段之间还需要设置一个隔离保护频段。目前HFC接入网主要采用低频率分割的双向复用方式，对750MHz和1GHz带宽的HFC接入网，典型的频率分配为：上行回传频率宽度为37MHz，频率范围为5.0-42.0MHz，再把37MHz划分成不同的频段，用于不同的多媒体双向业务的上行回传信道。把48.5—750.0MHz(或48.5—1000.0MHz)频率范围也划分成不同的频段，用于不同的多媒体双向业务的下行信道。而42—48.5MHz为上下行信道之间的隔离保护频段。

　　 4．上行信道多路用户接入的方式

　　 HFC接入网上行信道多路用户接入的方式，主要有TDMA(时分多址接入)、FDMA(频分多址接入)和S-CDMA(同步码分多址接入)等方式。

　　 时分多址接入是将一条线路上的工作时间分割成周期性的、互不重叠的时隙，每个时隙分配给不同的用户使用，将不同用户的数据流分配到指定的不同时隙，并且采用带宽利用率比较高的调制方式如QPSK(四相键移调制)和64-QAM(正交幅度调制)等。

　　 频分多址接入是将一条线路的可用频带分割成互不重叠的部分，并分配给不同用户所要发送的载波使用，在FDMA中各载波的频率互不相同，每个用户的数据流占用一个载波频率，所有用户的数据流可在同一时间内发送。

　　 S-CDMA(同步码分多址)是建立在码分多址(CDMA)基础上的，它通过有线分配网络提供健全和完善的传输。它与异步CDMA方案不同，S-CDMA的同步性把信道的效率提至14Mb/s (6MHz信道)。S-CDMA技术在脉冲和窄带噪声、线性和非线性信道损坏、一个速率的适应能力、宽带高容量以及系统的扩展性和安全性方面，较频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)技术极具优势。

　　 时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)是通过电缆传输高速数据的两种方法。它们都有很大的限制。对于TDMA，不同的用户对应不同的时间位置。因此，TDMA需要快速获得，使得数据对窄带干扰非常敏感。

　　 在信噪比(SNR)低于某个极限值时，TDMA系统可能完全不能运行。TDMA的另外一个问题是在一定通道内的竞争，并且此竞争会影响邻近通道，因为来自不同竞争的能量积聚会引起放大器的过载。这将严重影响双向数据网的性能。

　　 对于FDMA，各个用户被分配不同的频段用于上行传输。由于每个用户占有一个特定窄带道，数据非常容易受到噪声的攻击。因为窄带干扰能轻易进入用户占用的通道。为此，FDMA系统常用频率再分配技术尽力避免噪声。因而噪声通道中的数据被转移到频段的另一部分。因为干扰的动态性，用不断移动通道来避免噪声通常需要更智能化和更昂贵的系统。当系统移到另一通道时，由于没有发送任何数据，因而信息量也受到动态数据再分配影响。FDMA传输对非线形和频率失调也非常敏感，并且通道间需要保护带而使性能达不到最佳。

　　 S-CDMA提供了一个办法，用于解决上行路径中进入的干扰和脉冲噪声，这正是HFC网双向传输高速数据时遇到的最严重的问题。这里不是在抗噪声和信息量之间求折中，在采用扩频和编码功能时S-CDMA可提供14Mbps的可靠的上行流，带宽分配的好处使网络运营商有提供可保证的数据率的能力，可用于UBR，CBR和VBR信息业务。

　　 S-CDMA不是基于竞争的系统，因而它是可分级的，当更多的用户加入S-CDMA系统时，他们在高峰时期不会为有限的带宽而竞争，因而避免了冲突和降低了网络特征，而且S-CDMA的6MHz通道不干扰邻近的通道(它们可能用其他技术，如QPSK)连同高的数据速率，这些特性使此技术成为有线电视网高速数据传输的最有生命力的方法。