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控制技術/MCU  

資訊家電的高速網際網路存取

上網時間: 2001年10月28日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:RG  DSL  MMDS  ISDN  網際網路 

本文將介紹藉由多通道多點分佈系統(MMDS)和電源線實現家庭的高速網際網路存取的優缺點以及數位調變器向住宅網路閘道的發展。

住宅網路閘道將所有資訊家電連接在一起,實現了家庭的高速網際網路存取,同時還提供了推廣增值業務的獨特平台。住宅網路閘道主要是藉由電視電纜線、xDSL、衛星和無線實現高頻寬存取。下面將就固定無線寬頻業務、電源線寬頻傳輸以及數位數據機的發展作相關的介紹。

固定無線寬頻業務

固定無線寬頻是相對較新的一項業務,電訊公司用它將IP數據從網路中心傳輸到安裝在用戶屋頂的小型低成本天線。該技術的主要優點之一是高速的網際網路存取,其速度是傳統類比數據機的100倍以上。

在郊區和農村地區,無線寬頻可代替有線電視電纜和DSL。能夠以較低的成本快速地實現,並且可以擴展,從而為多媒體和語音應用提供始終在線的網際網路存取。現有的固定無線寬頻系統基於MMDS技術,該系統的基本構成如圖所示。

在用戶端,無線數據機將來自PC或網路的數據轉換成適合MMDS傳輸的信號。將數據機連接到變換器,變換器再將藉由調變的中頻信號轉換為射頻信號並發送到天線。天線通常安裝在用戶的屋頂,以保持與業務提供商的發送站直線可視。發送站天線與用戶家中的無線數據機通訊,然後發送站將用戶請求發送到網際網路服務供應商(ISP)的設備,ISP設備接收到請求後,從其自己的本地伺服器或藉由高速主干網從網際網路其它伺服器找到需要的數據,然後ISP將數據藉由MMDS網路傳輸到用戶。在農村地區,電纜或電話公司提供的其它形式寬頻業務的成本高,因此固定無線寬頻技術成為高速網際網路存取的首選。

電源線傳輸

多年來,電力公司希望利用電源配送網路進行通訊和數據傳輸。然而,藉由電源線實現可提供高速雙向通訊的技術直到最近才出現。電力公司的現有基礎設施-結實的銅線、長距離的電纜和室內佈線---可能成為另外一個通用的通訊平台。建築中的每個電源插座可變為一個連接到數據通訊網路的埠。但是,電源網當初僅僅是為了實現電源傳輸而設計的,因此電源網的內在特點導致數據通訊的錯誤率很高,這些特點包括:低阻抗、沒有特定的拓樸結構、太多的保險絲和斷路器,以及會阻斷電源線中編碼信號的變壓器。儘管存在這些問題,電力公司仍然堅持尋找利用電源網作為寬頻通訊平台的解決方法。電源網路的主要優點是它無處不在,採用電源網可以減少在網路建設上的巨額投資,而這一點正是制約寬頻應用的重要因素。

電源線通訊技術有幾個重要的優點。電源傳輸網是一個完美的通訊平台,因為它是世界上最大的網路。電源線幾乎存在於世界的任何地方。電源線堅固且得到最好的維護。藉由電源線進行信號長途傳輸時,不需要再生。另一個優點是其接近光速的傳輸速度,非常適合於視頻和音頻數據的傳輸。電源線的頻寬也是巨大的。對電源網路來說,不存在拓樸限制,任何拓樸形式都可能設計出來。電源線通訊的最大缺點是其仍在研究階段,業界的研究工作分散在世界各地並且缺乏統一的標準。

數位數據機向住宅網路閘道的演進

住宅網路閘道(RG)為消費電子設備提供高速網際網路存取。該平台使寬頻存取進入家庭,並將不同的家庭網路技術連接起來,從而使家庭中的網路電器(如數位電視、遊戲機或網際網路瀏覽設備等)之間可互相通訊並實現與網際網路連接。

新的數據廣播業務的發展需要一種連接網際網路和家庭網路的平台,藉由該平台數據在兩個網路之間傳輸,RG就是這樣一個平台。藉由這個的平台,家庭內不同節點(家電)都可以實現高速網際網路存取,並藉由同一個高速管道實現整合語音、數據和視頻的業務。住宅網路閘道結合了數位數據機、小型辦公室及家庭辦公(SOHO)路由器或集線器的功能,能實現多個資訊家電同時對網際網路的存取。

家庭網路與增值業務結合的快速發展產生了住宅網路閘道的爆炸性市場。據預計,到2005年,住宅網路閘道市場將迅速成長至50億美元。家庭網路市場可以細分為以下幾個技術類:1. 不需要新的線纜技術:電話線、電源線;2. 新的有線技術:IEEE1394、乙太網路、USB2.0;3. 無線技術:HomeRF、藍芽、DECT、IEEE802.11、HiperLAN2。

住宅網路閘道將從提供基本的寬頻存取向提供綜合業務轉變,包括遠程管理、家庭自動化、家庭安全以及視頻點播(VOD)等業務,同時還將實現組網,並提供不同網路技術標準之間的轉換。驅動住宅網路閘道市場發展的因素包括:1. 家庭網路;2. 對非PC家電需求的不斷成長;3. 以電視為中心的應用和其它業務提供;4. 網際網路;5. 業務提供商和網路運營商都在尋求擴大營業收入來源,提供非傳統業務。

像OSGi(開放業務網路閘道聯盟)這樣的組織正致力於定義和推廣一種開放的住宅網路閘道標準,藉由這個標準可以將下一代智慧家電和小型辦公設備與商業網際網路連接起來。妨礙住宅網路閘道在家庭中大量推廣應用的因素包括:1. 缺少確定的業務模式(成本因素);2. 大眾教育狀況和認知程度;3. 支援機制。

硬體結構上將採用模組化設計,能夠支援多種寬頻和家庭網路技術。支援多種技術使網路閘道設備不會因為技術的發展在太短的時間內被淘汰,而模組化設計將會推動住宅網路閘道的發展,使之逐漸發展成一種應用伺服器,消費者可以藉由它實現整個家庭的寬頻存取。網路閘道的硬體平台必須可靠且魯棒性好,軟體也應有足夠的容錯能力。與PC用戶不同,消費者不希望總去重新啟動他們的住宅網路閘道。另外,必須支援語音、數據和視頻等數據業務的安全性,對諸如電子商務交易、遠程家庭控制以及授權業務提供商的存取支援也很關鍵,能支援各種不同供應商的智慧設備並提供優質的業務品質同樣相當重要。

網路閘道提供的統一平台滿足了大多數消費者的需求,為他們提供資訊、娛樂和通訊業務,是家庭和網際網路的中間存取點。在住宅網路閘道的基本功能中,將結合數位數據機、家庭網路晶片組以及相應的軟體。數位數據機晶片組實現到不同寬頻網路的連接,家庭網路晶片組則提供家電間的互連技術。此外,所有的網路閘道都會有相應的計算資源,以支援設備運行所需要的軟體。住宅網路閘道中的軟體使家庭內的資訊家電和業務可以平滑地互作業,並能消除系統不同單元間的複雜性、分佈特性以及技術上的差異。目前不同類型的設備製造商都想在住宅網路閘道市場爭得一定分額,包括電腦、寬頻數據機、視訊轉換盒和其它一些電子設備製造商。

作者:Amit Dhir




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