电话运营商、有线运营商及其他供应商正在推出各种新型宽带服务,其中大多数都包括比过去要求带宽更高的数据、视频和语音服务,。过去几年来,接入网技术取得了巨大的进步,人们现在不再讨论如何提供最后一英里无线宽带接入技术,而是怎么将内容传输到适当的房间。目前,可利用现有电话线、电源线、同轴电缆、结构化布线系统及无线技术的不同组合而形成的各种家庭网络技术来提供各式各样的新型服务。家庭网络技术的多样性提高了供应商的成本,也导致消费者有些摸不着头脑。因此,服务供应商似乎开始向融合型网络技术发展,支持家庭中已有的所有类型线缆连接技术和无线技术。支持现有和新型家庭网络技术的理想平台就是具备强大网络功能的小区网关 (RG)。
各种家庭网络技术
最后一英里接入技术的发展提高了数据传输速度与稳健性,使运营商能提供诸如三重业务整合服务等带宽要求较高的服务。举例来说,Verizon 提供的光纤到家 (FTTH) 服务实现了极高的宽带接入。AT&T 则以 VDSL2 结合光线到路边技术 (FTTC) 为家庭用户提供了高数据速率服务,这也是一种可靠的接入方法。
服务供应商还将家庭网络视为服务的有机组成部分,因为用户希望在整个家庭中传输 IPTV 及其他媒体内容。目前我们使用多种类型的家庭网络技术。
无线连接是最常用的家庭网络技术。目前,该技术主要用于数据分布。无线技术具有移动性的优势,这是其得以推广的最主要原因。不过,无线技术还难以可靠地传输视频内容。由于无线连接距离较长,而且混凝土墙壁会阻挡 RF 信号,所以在很多住宅中的角落处可能无法获得 HDTV 所需的数据速率。此外,802.11 MAC 不能满足家庭中视频传输严格的抖动与延迟要求。尽管 802.11n 解决了部分问题,但仍难以完全解决所有问题。因此,我们需要配合采用有线连接技术来协助 WiFi 技术实现在整个家庭内传输视频内容。
同轴电缆多媒体联盟 (MoCA) 标准采用大多数家庭中已经安装的同轴电缆来实现家中的视频信号传输。假设信号从接入点设备进行传输,而同轴电缆的插损很小,且几乎不受串音干扰,因此同轴电缆是较好的介质。但是,由于接口间的抖动会造成极高的损耗,因此同轴电缆不适用于网络技术。此外,同轴电缆并不像电话线或电源线那样普及,因此仅采用同轴电缆的家庭网络技术对大多数家庭来说仍是非常局限的。
家庭电话线网络联盟 (HPNA) 是另一种家庭网络技术,该技术最初开发应用于电话线上。ITU-T 为该技术提出了 G.9954 规范建议,该技术最新的 HPNA 3.1 版也可用于同轴电缆。HPNA 的主要优势在于,家中的电话接口比同轴电缆接口要多。不过,在连接和桥接抽头状况较差的情况下,有时会造成性能下降。电话线的插损要大于同轴电缆,尽管电话线是卷曲的,也会受到高频串音的很大影响。此外,电话线也会受其他电器的尖锐突入噪声的影响。
电源线是有线连接的另一种重要介质。尽管这种电线还没有广为接受的标准,但一些专利技术已经上市了。HomePlug 是一个较强大的业界联盟,已经推出了几款标准。最新标准 HomePlugAV针对家庭视频流应用的需要,据说能支持同轴电缆。此外,OPERA 和 CEPCA 也推出了自己的专利标准,并向市场推出自己的产品。输电线连接的主要优势在于,大多数家庭都有很多电源线接口,这为家中视频、语音和数据服务的传输提供了很大的灵活性。不幸的是,电源线不是卷曲的,很容易受到串音干扰。家庭输电线的拓扑很复杂,容易造成信号损失。此外,不同的电器也会造成大量噪声。
家庭网络的典型应用
各种有线网络技术千差万别,实在让人摸不着头脑。诸多不同的规范不仅难以实现互操作性,而且有时还会彼此造成干扰。要是用户使用某种家庭网络技术时遇到了困难,就会对提供有关设备或技术的服务供应商产生不满。市场中各种不同技术标准林立,这也加大了成本,使设备供应商难以实现规模经济效益,同时也使服务供应商面临更大的风险,他们所选择的技术有可能难以为足够多的用户所接受,从而迫使其不得不再进行大量投资对现有设备进行更新换代。
推动建立通用的有线家庭网络标准