住宅小區(qū)的智能化,已經(jīng)成為住宅小區(qū)生態(tài)化之后的又一重要發(fā)展趨勢,房產(chǎn)開發(fā)商以智能化來作為新建樓盤的賣點(diǎn),而購房者也在各種廣告?zhèn)髅降挠绊懴?把小區(qū)智能化作為購房的考慮因素之一。雖然在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),智能化作為房產(chǎn)商的炒作題材已不再新鮮,但智能化卻正在成為新建住宅小區(qū)的基本功能。隨著政府相關(guān)部門對智能化小區(qū)規(guī)范工作的加強(qiáng),智能化小區(qū)的建設(shè)已逐步趨于理性化。
住宅小區(qū)的智能化,從基本功能體系上來說,主要由三部分組成。一是信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),二是社區(qū)安全防范系統(tǒng),三為社區(qū)物業(yè)服務(wù)與管理系統(tǒng)。其中,二、三兩項(xiàng)具有相對成熟的技術(shù)和模式,而住宅小區(qū)的信息網(wǎng)絡(luò)則包含了電話網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和寬帶接入網(wǎng)。其中前兩者分屬于電信和廣電部門,而寬帶接入網(wǎng)(又稱寬帶駐地網(wǎng))的組網(wǎng)方式和技術(shù)支持卻是電信、廣電和部分IP運(yùn)營商(甚至包括部分房地產(chǎn)發(fā)展商)竭力爭奪的一塊“風(fēng)水寶地”。根據(jù)《國家康居示范工程智能化系統(tǒng)示范小區(qū)建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則》(修改移)的要求；居住小區(qū)寬帶接入網(wǎng)應(yīng)提供管理系統(tǒng)；支持用戶開戶、銷戶、用戶暫停及其它相應(yīng)的管理功能,并提供安全的網(wǎng)絡(luò)保障。每個(gè)住戶至少有兩對電話、兩個(gè)電視插座和一個(gè)高速數(shù)據(jù)接口(一星級標(biāo)準(zhǔn)),寬帶接入網(wǎng)的類型可以是HFC(光纖同軸網(wǎng))、FTTX LAN(X可以為B、F)、也可以是ADSL、VDSL或其它類型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。
一、住宅小區(qū)寬帶接入網(wǎng)的主要技術(shù)方案：
住宅小區(qū)寬帶接入方式分為有線方式和無線方式：有線接入方式包括：
1. ADSL/VDSL (電信)
2.(FTTX) LAN (電信、IP運(yùn)行商)
3. HomePNA (電信)
4. HFC (廣電)
無線接入方式：如LMDS技術(shù)(電信)
(1)ADSL/VDSL技術(shù)：
這是基于PSTN的接入技術(shù),即借助已有的電話線路,采用各種先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)和編碼技術(shù)來提高銅線的傳輸數(shù)率,實(shí)現(xiàn)寬帶(或準(zhǔn)寬帶)接入。
ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Loop)非對稱數(shù)字用戶環(huán)線,利用一對現(xiàn)有的電話線,為用戶提供上、下行非對稱的傳輸速率,理論上下傳速率可達(dá)1.5Mbps~8Mbps,上行速率為640Kbps~1 Mbps,其實(shí)現(xiàn)時(shí)的具體差異主要由所用的ADSL Modem、局端ADSL設(shè)備性能、傳輸方式、傳輸介質(zhì)(物理鏈路)的好壞及傳輸距離所決定。
由于ADSL的用戶線路主要由電話線(一種低標(biāo)準(zhǔn)的UTP)組成,數(shù)字信息的衰減主要與傳輸和信號頻率有關(guān)。在相同的傳輸速率下,線路衰減是影響ADSL性能的主要因素。隨著傳輸速率的提高,ADSL的有效傳輸距離將隨之縮短。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)：在1.5Mbps的速率下,一對0.6mm線徑的電話線傳輸距離可達(dá)6Km,而一對0.4mm線徑的電話線的傳輸距離縮短為4.6Km?？紤]到我國電話網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況；電話電纜的抗干擾性能較差(每米扭絞節(jié)數(shù)太少)易串音,線路轉(zhuǎn)接頭過多,線徑不一致造成阻抗不匹配,故ADSL的實(shí)際應(yīng)用通常在2Mbps速率以下、3.5Km范圍以內(nèi)。電信部門對一般家庭用戶提供的多為512Kbps的速率。
由于ADSL技術(shù)是一種比較成熟的技術(shù),在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的同時(shí),還保留著普通電話的業(yè)務(wù),是一種“兩網(wǎng)合一”(電話網(wǎng)、寬帶網(wǎng))、用戶獨(dú)享寬帶的“在線”接入方式,也是當(dāng)前歐美發(fā)達(dá)國家常用的寬帶技術(shù)之一。在美國目前已有8000萬左右用戶的電話網(wǎng)地區(qū)有ADSL接入服務(wù),其中約6000萬用戶可申請ADSL接入。
VDSL(Very hight data rate Digital Subscriber Loop)甚高速數(shù)字用戶環(huán)線,是xDSL技術(shù)的新一代產(chǎn)品,它比ADSL有更高的帶寬、使用上也更為簡便。與ADSL一樣,VDSL也采用頻分復(fù)用方式,將POTS及VDSL的上、下行信號分配在不同的頻帶內(nèi)傳輸,但它的傳輸速率卻遠(yuǎn)高于ADSL,可以支持13Mbps~27Mbps的下行速率和3Mbps的上行速率。根據(jù)傳輸介質(zhì)和速率的不同,VDSL傳輸距離可以從300m~1500m,從目前的設(shè)備狀況來看,一般傳播距離在500m以內(nèi)。由于傳播距離的限制,使得VDSL技術(shù)的應(yīng)用受到一定的制約；另一方面VDSL尚未出臺(tái)正式的國際標(biāo)準(zhǔn)。
(2)Home PNA( Home Phoneline Network Alliance )技術(shù):
這也是基于PSTN的接入技術(shù),是一種同時(shí)提供電話業(yè)務(wù)和寬帶業(yè)務(wù)的“二合一”網(wǎng)絡(luò),該組網(wǎng)方式與ADSL技術(shù)相類似,也是利用用戶已有的電話線路(銅纜雙絞線)作為傳輸介質(zhì),可為每個(gè)用戶同時(shí)提供語音服務(wù)(電話業(yè)務(wù))和高速數(shù)據(jù)服務(wù)(寬帶接入服務(wù))。Home PNA可在一對銅芯電話線上支持對稱的上、下行1.0Mbps(1.0標(biāo)準(zhǔn))~10Mbps的高速數(shù)據(jù)傳輸,有效傳輸距離在300m-500m左右。目前,國內(nèi)已有少數(shù)幾個(gè)城市(如深圳)的電信部門開展了此項(xiàng)業(yè)務(wù)。在HomePNA方案中,小區(qū)內(nèi)的布線均為電話雙絞線,每個(gè)用戶終端通過一塊帶RJ11口的HomePNA網(wǎng)卡接入網(wǎng)絡(luò),每戶電話雙絞的另一端通過大樓或小區(qū)內(nèi)的通信電纜與小區(qū)中央機(jī)房內(nèi),集中設(shè)置的HomePNA集線器相連。而多個(gè)HomePNA集線器聯(lián)到一個(gè)LANSwitch,爾后通過光纖(155Mbps或622Mbps或更高)接入城域?qū)拵е鞲删W(wǎng)。這種方案實(shí)質(zhì)上是FTTZ HomePNA方式,該方案的特點(diǎn)是：
●直接利用小區(qū)現(xiàn)成的電話網(wǎng)絡(luò)線路,無需重新布線,故工程量少線纜成本低。
●網(wǎng)絡(luò)為星形結(jié)構(gòu),一對電話線可同時(shí)提供窄帶(電話)和寬帶接入服務(wù),用戶獨(dú)享1Mbps帶寬。
●HomePNA集線器的端口有隔離功能,能確保網(wǎng)絡(luò)用戶的安全隔離。
(3)HFC(光纖同軸混合網(wǎng)) 該種組網(wǎng)方案是廣電部門大力推薦的方案,HFC網(wǎng)由光纖干線和同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)所組成。在住宅小區(qū)內(nèi),HFC網(wǎng)絡(luò)拓樸基本上仍保留著原CATV網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式,即為樹形--分支型(總線式)同軸電纜網(wǎng),而不是星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。HFC網(wǎng)絡(luò)的頻率帶寬可達(dá)870MHZ,其中50MHZ-550MHZ頻段用于模擬電視信號的傳輸,而550MHZ-750MHZ(也可達(dá)870MHZ)頻段用于下行數(shù)據(jù)傳輸。我國一般采用北美標(biāo)準(zhǔn),以16/64/256QAM調(diào)制方式傳輸數(shù)據(jù),當(dāng)采用64QAM調(diào)制方式時(shí),傳輸速率為可達(dá)27Mbps,若采用256QAM調(diào)制方式時(shí)(此時(shí)要求高質(zhì)量線纜),傳輸速率可達(dá)40Mbps。上行傳輸則采用5-40MHZ頻段,以QPSK調(diào)制方式上傳數(shù)據(jù),一般最高速率可達(dá)5Mbps,每個(gè)用戶只要在原有電視終端插座上加插一個(gè)CableModem就可實(shí)現(xiàn)邊看電視邊高速上網(wǎng)。
然而需要指出的是,與電信的ADSL/VDSL或HomePNA方案不同,HFC網(wǎng)提供的27Mbps( 或40Mbps)下行速率和5Mbps的上行通道是由全體小區(qū)住戶們共享的,小區(qū)住戶上網(wǎng)人數(shù)越多,每個(gè)用戶動(dòng)態(tài)分配到的帶寬就越窄、傳輸速率就越低,而電信方案中ADSL/VDSL或HomePNA提供的512Kbps(或640Kbps或1.0 Mbps)通道是獨(dú)享的。此外,由于原有的CATV網(wǎng)絡(luò)大多是單向傳輸(廣播式)網(wǎng)絡(luò),不符合雙向交互式服務(wù)的要求,必須進(jìn)行雙向HFC網(wǎng)改造。在經(jīng)過多年的研究和試驗(yàn)后,Cable Modem技術(shù)已趨于成熟,工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)完善,用HFC技術(shù)構(gòu)造寬帶接入網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化推廣應(yīng)用階段;在美國,到1999年底為止,大約有300萬用戶采用了雙向HFC網(wǎng)提供的寬帶服務(wù)。目前在我國,以HFC構(gòu)造寬帶接入網(wǎng)的成功案例并不多,這主要是由技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的原因引起的。一方面,雙向HFC網(wǎng)的建設(shè)(或改造)需要較大的投資,使用戶的寬帶接入成本偏高且目前成本大幅度降低的趨勢并不明顯。其二,由于國情的不同,我國住宅小區(qū)的住戶密度較高,使得樹形--分支型(總線式)HFC網(wǎng)絡(luò)的“固有”缺陷,下行共享帶寬和上行的“漏斗效應(yīng)”較為突出。此外網(wǎng)絡(luò)本身的安全保障也還亟待加強(qiáng)(HFC網(wǎng)各用戶間的隔離較差),而且每周有半天無電視節(jié)目--用于設(shè)備維護(hù),寬帶接入服務(wù)是否也會(huì)有“空白時(shí)段”?
(4)FTTX LAN方式：
這是基于Ethernet的寬帶接入技術(shù),也是目前電信部門和IP運(yùn)營商(它們無法提供ADSL/ VDSL或Home PNA式的寬帶接入)大力推薦,并展開激烈競爭的寬帶接入方式。在這種接入方式中,傳輸介質(zhì)是由光纖和銅芯UTP線兩種材料構(gòu)成的。其中FTTX可以是FTTC(光纖到路邊)、FTTZ(Zone--光纖到小區(qū))、FTTB(Building--光纖到大樓)、FTTF(Floor--光纖到樓層)或FTTH(Home--光纖到戶)。從目前情況來看,FTTH的成本太高且需求有限,除少數(shù)高級別墅區(qū)可以考慮外,在一般住宅小區(qū)中很少采用。FTTF的情況也與FTTH相類似,它更適合于每層平面用戶較多的辦公寫字樓的場所,在住宅小區(qū)應(yīng)用較少(通常住宅樓層每單元的住戶僅為2~6戶)。
在住宅小區(qū)中,主要采用FTTB(或FTTZ) LAN方式,由于LAN多采用快速Ethernet組網(wǎng)方式,所使用的銅纜多數(shù)是五類或超五類甚至六類UTP (至少也是3類UTP) ,其數(shù)據(jù)傳輸性能和抗干擾能力遠(yuǎn)優(yōu)于普通的電話電纜。若采用千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù),可輕松實(shí)現(xiàn)10Mbps到戶100Mbps到樓的寬帶接入服務(wù),小區(qū)光纖的出口可直接接至城域光纖主干網(wǎng)、ATM主干網(wǎng)或經(jīng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入Internet。
由于采用光纖到大樓(FTTB)或光纖到小區(qū)(FTTZ)的方式,從而解決了五類線纜在傳輸距離的限制。光纖到樓后接入網(wǎng)絡(luò)端口分配單元(NPPU),由光電轉(zhuǎn)換設(shè)備(O/E)和樓層交換機(jī)等構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)端口分配單元,分配后的網(wǎng)絡(luò)端口為10BASE-T,通過五類UTP送至每戶的高速數(shù)據(jù)插座(RJ45)。通常樓層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備多設(shè)在底層的弱電小室內(nèi),但當(dāng)住宅樓較高時(shí)(如100M左右),需考慮樓層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安放位置,以滿足最層用戶五類UTP線纜長度的要求。該方案的特點(diǎn)是：
●LAN能為每個(gè)家庭提供10BASE-T的端口,可達(dá)10Mbps速率。
●LAN也支持小區(qū)物業(yè)管理信息平臺(tái)。
●網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)擴(kuò)展和性能提升較方便。
●因?yàn)椴捎霉蚕硎骄W(wǎng)絡(luò)技術(shù),有潛在的網(wǎng)絡(luò)安全問題
●需要在小區(qū)實(shí)施PDS布線,初期投資成本相對較高。(但有較明顯的降價(jià)空間)
●如果不能解決小區(qū)光纖的出口帶寬,則無法保證整個(gè)小區(qū)的高速上網(wǎng)。(這一點(diǎn)需特別提請房產(chǎn)開發(fā)商和小區(qū)住戶注意)
由于FTTB(或FTTZ) LAN的方式可以提供每戶10Mbps的寬帶接入服務(wù),而且網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及線纜的降價(jià)趨勢明顯,所以是一種寬帶升級潛力大、擴(kuò)容成本低的寬帶接入方式。國內(nèi)許多新建的住宅小區(qū)都已采用了這種寬帶接入技術(shù)。
(5)無線接入方式LMDS(Local Multipoint Distribution Service)本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)。這是基于微波通信的寬帶接入技術(shù),LMDS采用類似蜂窩通信方式,將一個(gè)住宅小區(qū)設(shè)為一個(gè)或多個(gè)服務(wù)區(qū),在每個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)建通訊基站,基站設(shè)備采用點(diǎn)到多點(diǎn)的無線鏈路實(shí)現(xiàn)與用戶端的通信。由于3.5GHZ頻段的開放和寬帶無線接入技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)首家采用DWDM LMDS應(yīng)用的寬帶網(wǎng)--廣州寬帶主干網(wǎng)(一期)已正式運(yùn)行,其最高傳輸速率可達(dá)16Gbps。這種無線接入方式對那些電信基礎(chǔ)設(shè)施落后的邊遠(yuǎn)地區(qū)(無法提供ADSL業(yè)務(wù)或HomePNA服務(wù)、誰愿去做FTTB LAN？)無疑是一個(gè)福音。此外,對一些有線接入方式較為困難或成本過高的應(yīng)用場合(如島嶼上的住宅小區(qū))也是一種不錯(cuò)的選擇。
(6)其它接入方式：
在智能住宅小區(qū)建設(shè)的初期,也有一些地方采用了其它一些寬帶接入方式,如DDN LAN、ADSL LAN、FTTZ ADSL等。如某住宅小區(qū)的開發(fā)商看好寬帶接入網(wǎng)的未來發(fā)展和收益,同關(guān)聯(lián)企業(yè)共同投資在小區(qū)內(nèi)建設(shè)了100M的局域網(wǎng)作為小區(qū)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),支持小區(qū)內(nèi)部的管理并嘗試開展某些相關(guān)的的服務(wù)業(yè)務(wù),同時(shí)提供住戶10M的寬帶服務(wù),而小區(qū)網(wǎng)絡(luò)的出口是租用電信的DDN專線,帶寬僅有2M。
采用ADSL LAN的接入方式,在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上同DDN LAN沒有太大的差別,但由于ADSL的租費(fèi)較DDN專線便宜的得多,在住宅小區(qū)規(guī)模不大時(shí),多租用幾根ADSL線路也能達(dá)到較好的使用效果,但在性能上與當(dāng)前流行的FTTB LAN寬帶接入方式不可同日而語。另一方面,此類方式的“寬帶網(wǎng)”多由房產(chǎn)商投資并管理,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)不暢或出現(xiàn)故障時(shí),管理者一時(shí)很難說清是小區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的原因還是電信部門ADSL線路(或DDN專線)的故障,加之內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)和升級成本較高、服務(wù)質(zhì)量差,在沒有IP運(yùn)營許可證的情況下,很難得到住戶的認(rèn)可,多已陷于尷尬的境地。
由于采用ADSL寬帶接入時(shí),受到傳輸距離的限制,通常在距區(qū)局3.5Km以上時(shí)難以保證傳輸速率,一種變通的辦法就是采用FTTZ ADSL方式；把原來設(shè)于電話區(qū)局的ADSL局端設(shè)備移至住宅小區(qū)內(nèi)(相當(dāng)于建立一個(gè)遠(yuǎn)端模塊),再由光纖接至區(qū)局或城域ATM骨干網(wǎng),這樣就避開了傳輸距離的限制。這種比較實(shí)用的寬帶解決方案,只有電信部門才能實(shí)現(xiàn)。上海地區(qū)近兩年建立的住宅小區(qū)中,不少采用的是該種方案(當(dāng)時(shí)千兆位以太網(wǎng)接入的成本還太高,令人難以接受)。
二、住宅小區(qū)寬帶接入網(wǎng)的實(shí)用方案及市場趨勢
(1)寬帶接入網(wǎng)的實(shí)用方案
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