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家庭網路需利用有線/無線混合技術

上網時間: 2006年04月15日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:home networking  家庭連網  家庭網路  KNOTS  視訊節目 

電話與衛星通訊公司以及有線電視供應商今年將加速部署家庭網路,以便最終將視訊節目輸送到用戶住宅。據Parks Associates公司估計,截至去年年底,大約有40萬個北美家庭已擁有家庭數位視訊錄影機(DVR)解決方案,到2006年底,這一數字將成長到170萬。

由於Intel及其支援Wi-Fi的產品大量上市,迄今為止,無線已成為家庭網路的選擇。這對於數據與行動網際網路的連接非常有利,不過,在目前狀況下,Wi-Fi的音/視訊業務雖不致遭到駭客攻擊,但數年後可能無法再勝任該任務。

在此同時,服務供應商也在緊鑼密鼓,謹慎地擴展家庭DVR(whole-home DVR)等視訊業務,以滿足要求能四處走動的用戶需求。為此,他們必須緩慢地將一些有線技術導入到使用同軸電纜、電力線或電話線的領域。這種結合在確保家庭成員將存檔‘蜘蛛人2’傳到臥室的同時,主視訊轉換盒可針對在地下娛樂室觀看星期天足球之夜的體育迷們,提供ESPN高解析度服務。

這些有線技術與自行安裝但返修率高達30%的基礎資料網路完全不同。目前快速發展的家庭網路是接取網路的一種延伸,其中服務供應商進行網路安裝與遠端診斷。

圖1:所有網路節點的總數將呈現倍數成長。

以色列的CopperGate通訊公司行銷副總裁Richard Nesin表示:“這是經過深思熟慮的方案,將在接取、視訊前端和所有其他設備上產生數十億美金的投資額,因此廠商並不打算在家庭網路上節省成本。”CopperGate專門設計符合家庭電話線連網聯盟(HomePNA)規格的晶片。

沒有人會將賭注全押在一種技術上。儘管大多數專家同意,視訊(尤其是高解析度商業內容)將是未來幾年內家庭連網的關鍵驅動因素,但幾乎未能就最適合在房屋四周傳播視訊的有線媒介達成一致。迄今為止,唯一達成的共識是要打造理想解決方案就需要多種技術,而且最終結果還會因服務供應商、技術成熟度、晶片供應商的多寡、標準爭論、房屋佈線的地理特徵和品質等多種因素而改變。

混合家庭網路

在為語音、視訊和數據等三重業務製作的家庭網路的早期,幾乎沒有人懷疑需要將有線和無線拓樸相結合。“我相信僅就目前配置的Wi-Fi而言,你無法獲得任何廠商的支援。”德州儀器公司數位訊號處理系統部的技術策略總監Tom Flanagan表示,“當然,802.11n將在視訊傳輸方面扮演一定的角色,但這需要一些時間。因此,一些原本存在的現實因素,可讓這些不同的有線技術適用於不同場所。”

去年大半時間內,同軸電纜倡導者、電話線支援者和電力線擁護者一直在進行行銷競賽,全都想立刻訂定最好的方法。在使用無線的幾種專用方法之間也爆發了衝突。一些廠商以及視訊轉換盒系統製造商對所有些技術都投下賭注,並經常參加多種產業協會,其中包括同軸多媒體聯盟(MoCA)、主要使用電話線連網的HomePNA以及主要使用家庭電力線連網的HomePlug聯盟等。

儘管如此,2006年居於領先地位的似乎還下同軸電纜,隨後是電話線,然後才是電力線。據Parks Associates公司調查,同軸電纜在美國尤為重要,其中70%家庭的客廳以及83%家庭的主臥室內裝有同軸電纜插座。

Coaxsys等公司聲稱對同軸電纜擁有廣泛的興趣。該公司稱其已經為主要的二線和三線電信公司部署了70個同軸電纜網路,其中包括以三重業務聞名的SureWest通訊公司。Coaxsys公司將自己定位為一家配接器製造商,但已開發出40Mbps速率的專利技術,並在兩年內提高到150Mbps以上。約莫9個月前,該公司與主流視訊轉換盒晶片設計商意法半導體公司合作,將其IP移植到系統單晶片上。

到今年二季底,Coaxsys公司將把其技術從Xilinx公司的Spartan 3平台轉移到ASIC上,以降低成本。Coaxsys公司技術長Adam Powers表示:“實際上我們已邁出一大步,並制訂了執行良好、經濟高效且目前正部署的解決方案。”

同時,一些MoCA成員公司也在快速將產品投入市場。摩托羅拉宣稱,已在銷售使用Entropic通訊公司晶片的視訊轉換盒。MoCA組織期待於2006年開始2到3項重要部署。MoCA市場行銷主席Eric Buffkin表示:“今年廠商在開始進行部署時,需大量地學習有關人們願意付費的業務類型、人們喜歡的介面以及喜歡使用的應用,如多房間共享的DVR等。”

HomePNA主要晶片製造商CopperGate公司的Nesin表示電話線連網並不落後。該公司自2004年以來就開發出這方面的晶片,並稱一家主要廠商正將該晶片部署到其系統中。Nesin稱另一重要部署將在下半年開始,並在年底開始第三項部署。此外,2006年消費性電子展(CES)中,HomePNA聯盟額外增加了一些成員,其中包括作為執行委員會成員的Scientific-Atlanta公司。

圖2:消費者希望連接到數據網路的設備*:數位相機位居第一,然後是電視。

CopperGate還聲稱摩托羅拉已參與最新一回合的籌資行動,並獲得1450萬美元的資金,這顯示主要視訊轉換盒廠商正積極推動HomePNA。

CopperGate的實體層(PHY)速率為128Mbps。在應用層,速率大約為85Mbps。新晶片將於2006年上半年上市。“我們將以低得多的時脈速度獲得可與其它所有技術相媲美的資料讀取量,因此我們需要消耗的功率更少,並且這是一種成本更低的解決方案。”Nesin表示,“我們無需任何昂貴的射頻前端。我們的晶片加上一個價值40美分的混合器與晶振─這就是我們所有需要增加的材料單(BOM)。”

在同軸電纜與電話線之後進入家庭的是電力線連網。但由於室內普遍存在這種插座,因此電力線在理論上是無線之後最具吸引力的技術。電信顧問公司TeleChoice的執行長Danny Briere表示:“這是一種對用戶最友好、擁有大量市場並具有零安裝優勢的途徑。”

不過,85Mbps的HomePlug Turbo方案只是剛剛打入市場,且人們仍在等著看它們在現實世界中的表現。迄今為止,HomePlug聯盟的主要晶片廠商Intellon公司正開發符合最新HomePlugAV規格的實際晶片,並於CES展出。考量電力線是最粗劣的有線介質,根據沿電力線傳輸的干擾,晶片在應用層可獲得70-120Mbps的速率。

松下公司也可能首次展示它在電力線連網方面所取得的進展。由於未能與2004年主導開發的HomePlug小組達成一致,松下公司決定使用自有的專用技術。該公司去年在CES上與三菱和新力公司結盟。

每種有線技術(同軸電纜、電話線以及電力線)都各有其優缺點,幾乎沒有人表示其中某種技術會佔主導地位。基於此一原因,視訊轉換盒廠商採用了一種調和的方法,並設計了極具靈活性的系統。摩托羅拉家庭連網解決方案部技術長Ray Sokola表示:“我們真正看到的是這三種方法之間的性能差異無法評估。我們正用這三種技術建構自己的產品,以減輕成本負擔。我們試圖採用獨立的插卡,以便於從一個產品轉移到另一產品,而無需增加額外的成本。”

其它技術

一些替代方法同樣不容忽視。例如,Design of Systems on Silicon (DS2)公司將電力線晶片組投入市場已有近2年的時間。該公司的晶片同時提供寬頻電力線接取技術與家庭連網技術。透過200-Mbps的實體層速率,該公司宣稱,應用層可獲得約130-150Mbps的速率。迄今為止,DS2的最大部署是擁有歐洲最大的IPTV網路的西班牙Telefonica公司,Telefonica將其作為家庭連網解決方案。DS2宣稱將很快會有成本更低的晶片組問世,並將開發韌體來提高性能。

在亞洲,Ruckus無線公司也透過與香港最大的IPTV廠商─香港電訊盈科公司進行有限部署。Ruckus使用專有BeamFlex智慧天線技術與SmartCast數據封包監視器,來確定多媒體數據封包的優先級,並控制Wi-Fi訊號避開干擾,以獲得更高的資料讀取束率。

Ruckus公司技術長Bill Kish表示:“我們相信可建構足夠可靠的無線網路,提供家庭付費內容的所有傳送業務。”

IEEE 802.11n標準也以其100Mbps(或以上)實體層資料讀取量在CES展會上亮相。此前,像802.11e中所進行的逐步改變,也可提高Wi-Fi的資料讀取率和可靠性,以在自我安裝的家庭網路上提供視訊服務。預期微軟公司也會進一步改善Windows Vista,以便消費者更易於用它來建構家庭網路。

微軟公司傳輸和連接專案經理Gabe Frost表示:“Windows Vista網路協議堆疊已全部重寫,資料讀取量因此顯著提高,這直接有利於高位元率視訊串流發送。事實上,即使在CPU高負載期間,也應特別注意視訊封包,以便獲得無干擾體驗。一種被稱為高品質Windows音訊/視訊體驗(qWave)的下一代服務品質(QoS)平台,可使媒體伺服器應用適應可變的無線條件。”

接下來便是超寬頻(UWB)這一新興角色。第一代UWB主要用於短距離內的高頻寬數據文件傳輸,或將壓縮視訊串流從視訊轉換盒傳輸到顯示器。但它也開始出現其他應用,例如,摩托羅拉公司正尋找各種不同方法,包括UWB的衍生商品,以便在沒有HDMI電纜時,將未壓縮的高解析度視訊傳輸到顯示設備。摩托羅拉公司的Sokola表示:“至少需要1G頻寬來進行無壓縮視訊串流的直接傳輸,2007年前後將可看到這種技術出現。”

UWB也在有線家庭網路中扮演一定的角色。PulseLink公司總裁兼營運長Bruce Watkins表示:“目前我們正展示透過同軸電纜進行傳輸的1394a初步標準,這是在同軸電纜上所使用的超寬頻技術。”該公司目前的規格是提供100Mbps以上的資料讀取量,以便於同軸電纜可使用UWB的CWave技術,傳輸多個高解析度視訊串流,然後再透過無線UWB將個人錄影機或視訊轉換盒中的資料發送到顯示器上。該公司也聲稱能透過電力線傳輸視訊串流,不過資料讀取量較低。

隨著近年來各種技術湧入家庭,有一件事必須釐清,即消費者不必去注意這些技術。不像今天針對網際網路的家庭網路,未來的三重業務網路需要悄悄融合,這就是廠商正努力推動的目標。即使可以將行動電話等附加功能導入家庭網路,以實現從家庭外遙控錄影機等功能,但最可能的普及方法還是由廠商帶頭,將功能整合在套裝服務中。

在產業朝這一里程碑方向發展的過程中,數位生活網路聯盟及新近成立的高解析度音視訊網路聯盟等組織將可大力協助此一進程。但要達到這個目標,可不是件容易的事。Watkins說:“如果我可以向我的朋友這樣解釋‘將這根線插入這個孔,然後用你的電視遙控器來完成一切事情’,那麼一切將變得如此簡單─這便是人們開始使用家庭網路的時候了。”

作者:柯德林




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