⑴ 幾種新興的家庭網路技術
幾種新興的家庭網路技術
家庭網路是近年來隨著Internet的普及和通信技術發展出現的一個新概念,它是計算機、家電、通信等多種技術相結合的產物,下面我為大家介紹的幾種新興的家庭網路技術,歡迎參考閱讀,希望對大家有所幫助!想了解更多相關信息請持續關注我們應屆畢業生培訓網!
目前家庭網路接入廣域網的方式包括乙太網、ADSL、FTTH、有線電視電纜接入等,寬頻接入正在向語音、視頻、數據三重業務整合發展,隨著這種捆綁業務的日益流行,不久以後,用戶將能獲得遍及整個家庭的涵蓋娛樂、通信、數據的更廣范圍的服務。而要獲得這樣的服務,用戶必須在家庭內部首先構建相適應的基礎網路設施,其安裝必須簡便,價格必須合理。另外,要能夠提供高吞吐量以傳輸諸如高清晰電視等高質量音頻、視頻內容,還必須提供QoS以確保流暢的、不間斷的數據傳輸。
然而,直到現在,在家庭中連接計算機和外圍設備的技術並不適合於傳輸多媒體業務,比如,乙太網技術,目前能提供至少100Mbit/s,甚至1000Mbit/s的連接速度,雖有足夠能力傳輸多媒體內容,但除了新建建築,並不是在任何地方都易於施工和安裝。802.11x(WiFi)技術雖然提供了一定的無線數據業務傳輸能力,但是在傳輸高質量視頻、音頻數據時卻缺乏所需的帶寬和QoS,並且802.11x 技術迄今為止仍然無法保證在家庭中傳輸信號的穩定性。隨著多媒體數據傳輸的需求日益增強,對網路的吞吐量、傳輸質量、延時控制等都提出了更高的要求。除了上述方法之外,包括IEEE 1394、藍牙、HomePlug,HomePNA,MoCA,802.11n,以及UWB(超寬頻)、60GHz無線技術等在內的其他一些新興的有線和無線技術也正在組建家庭網路中逐步得以實現和應用。
幾種新興的家庭網路技術
目前正處於開發中的許多新興技術將更適合於家庭網路中的多媒體業務,基於這些新技術的產品將更易於安裝,支持語音、視頻、數據三重業務整合所需的速度和QoS。這些新興技術包括有線技術和無線技術兩類,其中HomePNA、HomePlug、MoCA等屬於有線技術,802.11n、UWB、60GHz等屬於無線技術。
1. HomePNA技術
HomePNA(Home Phone line Networking Alliance,家庭電話線網路聯盟)於1998年由3Com、AMD、IBM等11家公司共同建立,目前成員已經超過100家,覆蓋網路、通信、硬體、軟體和消費電子等行業領域。其目的是利用現有電話線路,以類似於乙太網的`技術提供一種低成本高寬頻網路的解決方案。HomePNA技術利用現有電話線傳輸寬頻數據信號,無需重新布線,滿足用戶寬頻上網的要求,採用乙太網CSMA/CD協議、頻分復用技術實現上網的同時不會影響電話使用和收發傳真。
HomePNA 1.0版標準的上下行速率均為1Mbit/s,最大傳輸距離為150m,可連接25個設備。HomePNA2.0版標準的上下行速率均為10Mbit/s,最大傳輸距離為300m。2005年5月,ITU推出了數據傳輸率達128Mbit/s的HomePNA 3.0規范,並且該標准數據率可以擴展到240Mbit/s,最大連接設備數目增至50個,具備諸如IP電話、網際網路訪問、HDTV、CD質量音頻傳輸等三重業務整合所需的QoS機制,可作為家庭數字音頻和視頻應用的高速主幹網路。2007年3月,國際電信聯盟(ITU)宣布 HomePNA3.1規范,該規范是目前唯一國際承認的家庭網路技術標准。 HomePNA3.1標准允許服務提供商通過家庭內部電話線和電纜以最高320Mbit/s的速度提供高速的三重業務整合等互聯網服務。
然而,目前的大多數家庭不會在所有的電視、音頻設備、計算機邊上都安裝上電話插座,這對於HomePNA的推廣,無疑是一個障礙。另外,HomePNA3.0的設備不能與高級DSL技術共享同一根電話線,當與WiFi設備距離太近時會偶爾受到干擾。
2. HomePlug技術
HomePlug技術(家庭插座電力線聯盟)的推進者包括美國Arkados、美國Conexant系統、美國Intellon以及夏普4家公司。使用HomePlug技術,家庭中的電源線將作為家庭網路基礎設施,通過覆蓋於整個家庭的電源線,進行家庭內部音頻、視頻、數據業務的傳輸。用戶只需簡單地將HomePlug適配器插入一個標準的電源插座,然後將基於乙太網、USB、WiFi標準的計算機或其它設備,如寬頻路由器,與該適配器連接,家庭里另一地點安裝了HomePlug適配器的設備將立即能通過電源線與之建立網路連接。
第一個HomePlug標准HomePlug 1.0在2001年1月得到批准,其理論數據率最高為14Mbit/s,稍快於802.11b 11Mbit/s的數據率,低於802.11g 54Mbit/s的數據率。HomePlug 1.0 Turbo版於2004年推出,其最大理論數據率提高到85Mbit/s。2005年12月通過認證的HomePlug AV標准支持高達200Mbit/s的數據率,並支持所有多媒體業務和電信應用所需的QoS級別。為了確保QoS,採用了TDMA(時分多路訪問)與CSMA(帶有沖突檢測的載波偵聽多路訪問)協議。
HomePlug為了能支持智能家庭、家庭自動化等應用,在原有電源線上設計了一套低速的感測、監控用的網路,此技術稱為HomePlug CC。此外,HomePlug技術還能夠實現家庭與外網聯接,直接使用電力線路接入Internet,實施寬頻聯網的應用,此技術稱為 HomePlug BPL。
目前電力線聯網還未獲得廣泛接受,原因在於人們對其提供的通信質量還有疑慮,除了因線路衰減和多路傳輸所造成的信號失真外,雜訊是影響電力線數據可靠通信的關鍵因素。另外由於高速電力線通訊需要在電力線上注入高頻信號(2~30MHz),有可能給其它通信系統帶來電磁干擾,因此高速電力線通訊電磁兼容標準的制定是制約其在各國快速發展的主要因素。
3. MoCA技術
MoCA(Multimedia over Coax Alliance,同軸電纜多媒體聯盟)成立於2004年1月,創立者為Cisco、Comcast、EchoStar、Entropic、Motorola與Toshiba等。MoCA技術採用目前有線電視CATV使用的同軸電纜,因此無需另行布線、施工,就可在家庭內的PC和A/V產品之間構建高速的家庭網路。同軸電纜家庭網路架設完成後,個人計算機與電視、數字錄放機、DVD、D-VHS、CD、MP3播放機等設備,將可彼此共享數字內容。MoCA技術在標准同軸電纜連接上支持高達270Mbit/s的連接速度,以及三重播放所需的QoS。這個帶寬將允許多台計算機共享一個寬頻電纜數據機來傳輸多個HDTV視頻流。
MoCA技術的主要優勢之一在於同軸電纜網路基本不會受到干擾,因為它工作在一個受保護的頻段。而WiFi或電源線網路因使用非認證頻段而缺乏保護。MoCA面臨的問題是,對於一般家庭用戶來說,不會在家庭安裝足夠多的電纜插座,這將使得MoCA技術比WiFi和HometPlug AV缺少一定的方便性。此外,由於技術非常新,相應的設備相對來說比較昂貴。
4. 802.11n技術
802.11n是下一代的無線網路技術的標准,在高吞吐量上有比較大的突破,可提供支持對帶寬最為敏感的應用所需的速率、覆蓋范圍和可靠性。 802.11n結合了多種技術,其中包括Spatial Multiplexing MIMO(空間多路復用多入多出)、OFDM、20MHz和40MHz信道和雙頻帶(2.4GHz和5 GHz),以便形成很高的速率,同時又能與以前的IEEE 802.11a/b/g設備兼容。802.11n通過採用這些技術,能夠獲得高達320Mbit/s的傳輸速率以及108Mbit/s的凈傳輸速率,在不久的將來,這種技術將支持高達540Mbit/s甚至600Mbit/s的多媒體數據傳輸率。
802.11n目前處於一種“標准滯後、產品早產”的狀況,802.11n標准1.0 版草案於2006年3月份被定為工作草案,2007年7月IEEE通過2.05版本草案,2008年1月通過3.02版標准草案。802.1ln最終標准還尚未得到IEEE的正式批准,但採用MIMO OFDM技術的廠商已經很多,包括Airgo、Bermai、BroADCom以及傑爾系統、Atheros、Cisco、Intel等等,產品包括無線網卡、無線路由器等,而且已經大量在PC、筆記本電腦中應用。
主導802.11n標準的技術陣營有兩個,即WWiSE聯盟和TGnSync聯盟。這兩個陣營都希望在下一代無線區域網標准之爭中處於優先地位,不過兩大陣營的技術構架已經越來越相似,例如都是採用MIMO OFDM技術,正在走向融合。
然而,因為它還只是一個正在開發中的技術,新的802.11n產品可能並不會兼容所有設備聯入家庭網路。並且,目前的802.11n產品價格昂貴,不可能大規模部署。另一個潛在的問題是該技術雖能增加覆蓋范圍,但有可能會導致更多串擾,丟失數據,以及不穩定的連接。
5. UWB技術
UWB(Ultra Wide Band,超寬頻)技術是一種使用1GHz以上頻寬的先進的無線通信技術,雖然是無線通信,但其擁有100Mbit/s到2Gbit/s的數據速率。 UWB的特點在於不使用電波,這與之前的無線通信截然不同,由於原來的無線通信在通信時需要連續發出電波,自然要消耗電能,而UWB是發出瞬間尖波形電波,也就是所謂的脈沖電波直接按照0或1發送出去,由於只在需要時發送出脈沖電波,因而大大減少了耗電量。
這項技術規范在傳輸多媒體數據時將不再存在制約早期WiFi產品的串擾和中斷問題。在與802.153或競爭802.15.3a 個人域網路(PAN)標准結合以後,這項技術將有效改善家庭用戶的安全性。
由於它具有高吞吐量,UWB能夠支持播送高質量視頻的多通道流,這使它能夠創建一個無線家庭多媒體網路。然而,計算機或其它設備必須被放置於大約10m以內,作為一個UWB節點。另外這項技術不能有效將信號送達任意角落或穿過高密度材料。因此,UWB只能運用於單個房間。IEEE於2006年1月放棄了對UWB標準的工作。超寬頻論壇和藍牙特別興趣組仍然致力於UWB的研究。
6. 60GHz無線技術
60GHz無線技術是由LG、松下、NEC、三星電子、索尼以及東芝公司組成的WirelessHD小組推動的組建家庭網路的另一無線技術,這種技術使用尚未被批準的60GHz頻段,在10米范圍內,以高達5Gbit/s的速度在家庭內的娛樂設備之間傳送未經壓縮的高清視頻和音頻數據。
但WirelessHD技術在許多方面都還處在理論層次、實驗室階段,其理論上的最高傳輸能高達20Gbit/s,但實際上第一階段只能達到5Gbit/s,理論上能夠進行非視線內(Non Light Of Sight;NLOS)的穿透性傳輸,但目前只能提供視線(light of sight;LOS)傳輸,WirelessHD技術必須要能做到Room-to -Room的穿牆傳輸才有意義。該新興技術將同已有的 1394FireWire、HDMI、802.11n以及UWB等技術進行競爭。2008年1月,WirelessHD 1.0規范發布。
總之,相對於有線網路技術,無線網路技術的最大優點是可以隨意移動,不受家庭電話插座、電源插座數量的限制,而且可以省去各種專用的連接電纜,特別是對於攜帶型電腦、行動電話等移動式信息電器使用起來更是得心應手,是當今也必將成為今後組建家庭網路最為普遍使用的一種方式,有著十分誘人的發展前景。
家庭網路技術涉及計算機、通信、家電等領域,不同領域的組織對家庭網路的技術標准有著各自不同的理解,但是,這些領域正在走向融合,相關的技術也正在向著提供語音、視頻、數據整合業務這種趨勢在不斷發展。哪些技術能最終取勝,還依賴於技術能否取得突破和廣泛應用。我國的一些研究機構及企業也紛紛參與到家庭網路技術的研究及相關技術標準的制定,並在產業化方面作出了可喜的嘗試,這對於這些新興的家庭網路技術在我國的普及及應用將起到積極的推動作用。
;⑵ 目前組網有哪些技術
1千兆乙太網技術(GE)。單路最高傳輸速率為1Gbps,與乙太網技術、快速乙太網技術向下兼容。在對帶寬需求比較高的情況下,可以若幹路快速乙太網捆綁起來形成Fast EtherChannel,也可以把若幹路千兆乙太網捆綁起來形成Gigabit EtherChannel,所捆綁的通道最高的雙向傳輸速率可以達到16G bps。
2非同步轉移模式(ATM技術)。採用信元傳輸和交換技術,減少處理時延,保障服務質量,使其埠可以支持從E1(2Mbps)到STM-1(155Mbps)、STM-4(622Mbps)、STM-16(2.4Gbps)、STM-64(10Gbps)的傳輸速率。
3 POS技術(或Packet Over SDH技術)。採用高速光纖傳輸,以點對點方式提供從STM1到STM64甚至更高的傳輸速率。將IP包直接封裝到SDH幀中,提高了傳輸的效率。
4動態IP光纖傳輸技術DPT(Dynamic Packet Transport)。定義了一種全新的傳輸方法-IP優化的光學傳輸技術。這種技術提供了帶寬使用的高效率、服務類別的豐富性以及網路的高級自愈功能,從而在現有的一些解決方案基礎上,為網路營運商提供了性能價格比極好和功能極其豐富的更先進的解決方案。
5GE技術、ATM技術、POS技術都各有優點和缺點。
GE技術的優點是與以太相關技術兼容、低端產品的成本比較低、全網可以有統一的幀格式;它的主要問題是非同步工作,從而對抖動和定時比較敏感(但是可以通過一些機制把這些因素控制在可以承受的范圍之內);第二層沒有誤碼監視和故障定位能力、對於大規模的網路的保護恢復時間過長。因此我們認為,千兆以太相關技術應主要應用於城市的匯聚層以下的各個層次。
6盡管ATM 作為一種全能技術的神話已經破滅,但是迄今為止,ATM 仍然是最適合多業務、多比特率應用環境的通信協議;在可以預見的將來,ATM 將在網路的邊緣地帶作為業務匯集的主要方式之一。ATM技術的最大問題是協議過於復雜和太多的信頭開銷以及由此帶來的相對較高的建網成本,由於最終用戶的絕大部分的應用是直接基於IP 的,越來越多的大規模IP網路的建設正在繞過ATM 這個層次。 但是我們認為在現有的階段構建寬頻IP 網的時候,可以盡量採用已有的ATM 網路以及其他傳統的電信網路,形成一個多層面、多業務的平台,以充分發揮電信系統的優勢。
7新的電信運營商(如廣電等)大多不建設傳統的數據網而一步跨到寬頻IP 的平台上,這樣將對提供業務的物理覆蓋面以及提供業務的種類造成較大影響。
如果用戶的主要應用是傳輸IP分組,那麼把分組直接放置於SDH的虛容器內傳輸,比把分組拆裝成ATM信元後在放置於SDH虛容器內傳輸的效率要高,我們把SDH上直接傳輸分組的技術稱為PACKET OVER SDH(POS)。
而POS技術雖然具有很多的優點,但它的最大缺點是帶寬分配不夠靈活(基於點對點傳輸,且最低速率為155M)以及比較高的建網成本。盡管如此,目前POS 技術是專家們公認的適合於建設寬頻IP 主幹網的技術之一。
8 動態IP光纖傳輸技術(DPT)是CISCO 提出的一種技術,它吸取了POS技術的精華(可以識別SDH 幀中的K1/K2 比特從而保證快速的通道切換,可以基於原有的SDH 線路進行傳輸等),而克服了成本較高的缺點。DPT 技術的關鍵在於提供了一種對帶寬的空間復用(SRP: Spatial Reuse Protocol))機制,使多點可以共享一個光纖環、帶寬可以進行動態分配。
高性能價格比是DPT 技術一個比較誘人的地方。一個SRP環上的每個設備永遠只需要一對SRP埠(而點對點網狀網中,每節點需N2個埠),從而使網路擴容時不再需要增加埠,大大降低了網路成本。 以上內容來自 互聯網,僅供參考