多媒体住宅网关

PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome多媒体住宅网关技术林如俭上海凌云天博光电科技有限公司PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome¾现在EPON在中国广电推广的重要障碍是FTTB系统中的楼内布线问题。由于在旧的楼房中加铺5类线往往行不通，广电运营商就希望数据能通过同轴电缆传输。只有解决了这个问题EPON才会被广泛接受。¾现在，有一批最后100m技术，加以挑选和利用，我们就能够在楼内同轴电缆上达到三网融合，实现一个从前端到家庭的端到端100Mbps解决方案。接入网最后100m的挑战PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome接入网与家庭网络的联系和区别¾接入网是用户终端设备与城域网交换机之间的双向传输网络（最后“1km”）；¾通过FTTP，接入网正在向宽带化、多媒体化（电视、数据、电话三网融合）的方向发展；¾家庭网络是家庭内部各种家用电器与电子设备之间的互联网络（最后100m）；¾家庭网络的主要功能是视听娱乐；其主要特征是多媒体化；¾接入网应通过一个家庭网关与家庭网络连在一起。PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHomeMultimediaDistributionNetworkBroadbandHomeRouterClientSTBClientSTBSD+HD+PVRSTBSD/HDServerwithPVRSTBCoaxtoWirelessbridgeWANConnectionPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome图2综合业务无源光网通过多媒体住宅网关连接公寓楼FTTBFTTmduFTTH多媒体住宅网关PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome•FTTB光纤接入网多媒体住宅网关，是主流光纤接入网—以太无源光网（EPON）与多媒体同轴家庭网络（MoCHN）的结合点设备。PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHomeONU/多媒体住宅网关多媒体同轴家庭网络（MoCHN）光纤FTTB光纤接入网多媒体住宅网关PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome各类楼内接入技术竞争概况*需要放大器ADSLVDSL1&2CAT5e/6DOCSIS2.0PLCHomePlugAVHPNA3.0WiFiEOCc.LINK生产公司Ikanos,TI许多TI,BroadcomFeitongSientificAtlantaIntel,AlvarionTelesteEntropic传输距离1000m1k-4kft3000ft100km*0.1-1.0km3~5km100m达600m上行速率（Mbps）.230-50100-10001.5（共享）80Mbps80Mbps410100下行速率（Mbps）850-100100-100040(共享)80Mbps80Mbps7510100工作频段(MHz)0.3-20.3-8基带5-6585-8621.6-304-2824002480基带800-1500芯片集2组芯片/用户2组芯片/用户部分SoC1组芯片/用户2组芯片/用户1组芯片/用户1组芯片/用户1组芯片/多用户1组芯片/用户铺设费用低低高(配线）高（设备）高低低低低实用化实用实用实用实用不成熟干扰大不成熟实用实用实用PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome最后100m技术－HPNA¾HPNA(家庭电话线网络联盟），1998年成立，现有100多家公司参加。HPNA1.0支持1Mbps速率，HPNA2.0支持10Mbps速率。HPNA3.0(ITU-TG.9954)可同时利用电话线和同轴电缆，在4～28MHz频段内通过QAM/FDQAM调制方式提供128Mbps的物理层速率，吞吐量可达80Mbps。PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome最后100m技术－HomePlug¾PLC（家庭插电联盟）利用电力线实现数据通信，调制制式为OFDM（正交频分复用），频带范围为1.6～30MHz。HomePlug1.1的物理层传输速率4.5～45Mbps。¾HomePlugAV的物理层采用917个子载波和BPSK～1024QAM的调制方式,使物理传输速率达到200Mbps,信息速率可达150Mbps(单向)。¾MAC层采用TDMA和CSMA/CA(载波侦听多址访问/冲突避免协议,前者用于支持高QoS连接,后者用于besteffort和分优先级的业务。PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome¾Wi-Fi原是IEEE802.11b无线接入网的别名，后来成为“无线以太网兼容联盟（WECA，WirelessEthernetCompatibilityAlliance)”的注册名称。IEEE802.11b工作在2.400-2.482GHz，最采用QPSK调制，传输速率为11Mb/s。¾采用Wi-Fi构建家庭网络遇到的主要问题是无线信号衰减太快,用标准的IEEE802.11b难以可靠地覆盖一个家庭。Wi-FioverCoax基于IEEE802.11b标准,但把频率降到950MHz,频道宽度20MHz,采用OFDM调制,物理层速率达到104Mbps（单向）。最后100m技术－Wi-FiPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome¾有两种技术路线：•纯同轴方案，损耗小，覆盖范围大，基本上不存在干扰和被干扰，安全性高。但用户端设备接口需要定制，不能利用广泛置于电脑中的无线模块。•同轴加无线方案，在楼房内最后30m用同轴电缆入户，室内用无线方式连接。最大优点是可以利用电脑和家电中的无线模块。缺点是存在干扰和被干扰，室内无线连接的安全性、可靠性较难保证。PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome最后100m技术－EoC¾EoC(EthernetoverCoax)利用有线电视同轴电缆网的低频段（5～65MHz）传输基带以太信号。¾RJ455类线接口阻抗（100ohm平衡）变换为同轴电缆阻抗（75ohm平衡），然后数据通道通过低通滤波器与85～862MHz有线电视通道汇合。PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHomeEoC网络PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHomeEoC的优点：•用户端是无源器件，成本较低。EoC的缺点：•以太链路损耗不能超过11.5dB,故只容许楼内同轴电缆布线按星形连接。由于大多数楼内布线已是分支抽头结构，实际上还是要求楼内要重新布线。一户入数据网，整楼就要改造，使初期投资增大。•反射衰耗很难做好，使数据反射不可避免，对以太交换机的要求高。若数据链路工作于半双工模式，数据通信有效流量就要降低。。•只能工作于10Mbps，对今后用户数据速率升级没有余地。因此只是一种短期过渡方案。PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome最后100m技术－c.LINK¾美国“多媒体同轴联盟（MoCA,MultimediaoverCoaxAlliance)”制定了一种通过数字调制解调技术在楼宇和家庭同轴电缆网络中传输高速数据的协议。工作频段850－1500MHz，处在有线电视频段的高端，不影响CATV业务。在该频段电磁干扰很少，故系统稳定。¾物理层采用先进的自适应星座图多载波调制（ACMT）方式，即正交频分调制（OFDM），子载波上的调制制式在BPSK、QPSK、16-256QAM自动选择，而且子载波频率以25MHz步长捷变，故抗干扰能力极强。PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome¾媒质访问控制层采用时分多址/时域双工(TDMA/TDD)方式,用单一硬件既做发送也做接收,使成本较低。¾每频道50MHz，物理传输速率270Mbps,双工有效数据速率＞100Mbps。¾32个节点构成一个网络，其中一个是网络控制器（NC），31个是客户接入模块（CPE）。在NC失效时，任何一个CPE可起而代之，故网络可靠性很高。PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome¾c.LINK的优点：•带宽大，接入速率高，100Mbps为1～31户CPE共享，可实行动态带宽调度；每户速率升级余地大，一旦敷设，一劳永逸。•数据传输可靠。•不要求星形网络拓扑。楼内同轴电缆布线和器件不需改变，工程费低。随时入网随时加接CPE终端，一户开通不影响别的用户。故资金可分批投入。¾c.LINK的缺点：•CPE终端是有源设备，价格比EoC高（但是大批量目标是比CableModem便宜）。PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHomec.LINK用于宽带接入•EN3011接入网控制器(NC)—工业温度级别•EN3030接入客户终端（CPE）•大于100MbpsMAC速率的数据承载能力•点到多点传输，1个网络控制器支持31个用户PhotonicsTechnologyPhotonicsTechnologyPhotonicsTechnology•PhotonicsTechnologyFibertotheHome各类楼内接入技术竞争概况ADSLVDSL1&2CAT5e/6DOCSIS2.0PLCHomePlugAVHPNA3.