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[2006-9-15]
 

     引言
       曾几何时,中国人的居住环境不再是灰色的火柴盒式的筒子楼,不再有四世同堂的尴尬,不再瑟缩于钢筋丛林的包围,新一代的居住小区成为了房产开发商的关注热点。人们的需求已经跨越了简单的2室1厅,煤卫独用;而把房型布局、采光透气、绿化布局、小区环境、配套设施、物业管理、交通便利等软件功能放在了挑选标准的首位。另一方面,随着信息技术的飞速发展,住宅已经超越了其基本的休憩功能,变成8小时工作之外(有时甚至是包含这个8小时)的生活、工作、学习、娱乐中心,宽带社区的出现,正好适应了这个社会需求。
    
       翻开杂志报章,铺天盖地的房产广告接踵而来,令你目不暇接。"三网合一"、"5A智能住宅"、"8重智能化"、"互联网家庭"、"电子化住宅"、"光纤进小区"、"VOD点播"、"宽带接入"等等五花八门的介绍,使房产发展商、购房客户难以比较,无法做出明智的选择。电信、有线电视、网络公司纷纷使出十八般武艺,展示他们的解决方案。然而,究竟那种技术才是最适应日新月异的信息技术发展、最适应住户生活、工作、学习、娱乐需求、最适应系统灵活、开放、即插即用特点的呢?
     让我们来看一看美国西蒙公司的BIAS对宽频社区的阐述吧。
       
       BIAS- 宽带接入的发展和现状
       由于国家发展小康住宅建设迫切性及高层次的需要,智能住宅越来越具有扎实的发展基础。而智能社区则是将一定范围和数量内的智能住宅进行区域划分,实行统一管理和控制。智能社区更注重于满足住户所需求的社区服务和社区管理,具有增值的网络通信功能,为经济时代的个性化发展奠定了基础。智能住宅和智能社区,代表着人们对工业控制智能化、家庭信息化和社区网络化三个需求的阶段。社区宽带网络为实现小区的三个阶段奠定了基础,特别是小区的信息网络服务方面。智能化侧重指小区的智能监控,信息化侧重指小区的信息服务。通过有线电视网络、电话线以及高速以太网均可实现社区信息网络化,但从实践来看,三者在网络接入方式、用户负担的成本、可以提供的服务内容等方面不尽相同。这些技术,分别代表了电信、有线电视、计算机网络界等不同组织的宽带接入解决方案,下面我们来逐一做个分析。
    
       一 电信业 -- xDSL:
       1.电话拨入及ISDN
       作为传统的互联网接入手段,目前在中国被大多数家庭用户所使用。从严格意义上来讲,它们都不能被算作是宽带接入,尽管很多房产开发商在售楼书上把它们和宽带联系在了一起。
     电话拨入采用数据MODEM作为终端设备,通过外接串行/USB接口(或直接内置)连接计算机,最高应用为56Kbps,话音通讯和数字通讯不能同时进行,对线路和局端设备无特殊要求。
    
       ISDN的英文全称是Integrated Services Digital Network,即:综合业务数字网(ISDN)。中国电信通常称ISDN为一线通,它是以电话综合数字网为基础发展成的通信网,能提供端到端的数字连接,用来承载包括话音和非话音在内的多种电信业务,用户能够通过有限的一组标准多用途用户、网络接口接入这个网络,享用各种类型的网络服务。ISDN在传输速率上迈了一大步,两条基速通道可以提供128Kbps传输速率,这个速率基本上可以用于图象传输和较低质量的实时视频,如桌面的会议电视,但要达到清晰度高刷新率快的图象质量还是不够。但是ISDN已经属于过时的技术,其传输速率比起以下的几种接入方式都不在一个数量级上,而且收费标准偏高,用的越多越贵。
    
       2.固定电话网ADSL接入
       固定电话网用于宽带接入的主要方法是不对称的数字用户环路ADSL。ADSL最初设计并不是为了宽带接入,而是为了高速数据通信、交互视频等应用。该系统在用户端采用ADSL调制解调器,通过电话线连接到电话交换局前端ADSL解调设备解调后送入ATM网。可以提供ATM的各种应用业务。由于原来设想的ATM应用业务没有得到商业上的成功,而对宽带IP接入的需求却迅速增加,ADSL接入转而成为宽带因特网接入的一种方法。因为ADSL仍然保持原来的体制和结构, ADSL头端设备DSLAM提供的是ATM接口,故最终需通过路由器连接因特网实现因特网接入。
    
       ADSL使用40KHz以上频率传输数据,40KHz以下仍然用来传输话音,因此使用ADSL可以一直连网而不影响电话的使用。一般来说ADSL下行传输速率为1Mbps-8Mbps,上行传输速率为640Kbps-1Mbps左右,不同距离的最高传输速率不同。距离长度在2公里以内传输速率为7、8Mbps,3公里时约为5Mbps,5公里左右为2Mbps,而距离到8公里时信号已不可测得。目前ADSL在美国等发达国家已经近入大规模商业推广应用阶段。在美国目前已经有8000万户电话网地区有ADSL接入服务,其中6000万户可以申请ADSL接入。99年我国一些城市开始进行少量ADSL接入服务,发现一些地区 
     
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       由于线路质量问题(转接头过多,线径不一致造成阻抗不匹配,串音过大)造成安装施工困难并且限制共缆用户数目,这些都会影响ADSL的推广使用。
    
       ADSL接入的优点是可以利用现有的市内电话网,和电话交换局的机房,可以降低施工和维护成本, 对电话业务没有干扰。缺点是对线路质量要求较高,线路质量不高时推广使用有困难。ADSL的速度要看用户和电话分局之间的电话线长度和电话线路的质量,而且ADSL系统楼内楼外使用的都是的非屏蔽双绞线,所以抵抗天气干扰(打雷/下雨)的能力较差。由于带宽可扩展的潜力不大,ADSL不能满足今后日益增长的接入速率需求,只能是不长的一段时期的过渡性产品。或者用于要求不高的旧区单独用户的宽带接入要求。
    
       二 有线电视 - HFC
       在城市有线电视光缆同轴混合网上,使用电缆调制解调器进行数据传输,构成宽带接入网。
    
       HFC宽带接入网下行传输利用550-870MHz频段,在我国一般采用北美标准,以64QAM调制方式调制传输数据,传输速率为27Mbps。若是高质量线缆,可采用256QAM调制方式调制传输数据,传输速率为40Mbps。欧洲标准中以64QAM调制方式调制传输数据,传输速率为38Mbps,以256QAM调制方式调制传输数据,传输速率为52Mbps,但是目前基本上没有符合欧标的产品。HFC宽带接入
    
       网上行回传通道上进行上行数据传输采用QPSK 调制方式,一般最高能达到5Mbps的数据传输速率,但是也视线缆质量而定。
     与ADSL 每户独占一条接入线不同,在一个光结点小区内的HFC电缆调制解调器用户共享27Mbps或40Mbps的下行通道。为了保证接入速度,一个光结点小区内覆盖用户数目不能太多。我国广电总局要求HFC网光结点小区覆盖用户在500户以内。,当然越少越好。双向HFC网的上行通道工作在50MHz以下频段,在此频段有较大的工业和民用噪声干扰,每个用户终端象小天线一样接收干扰送入上行通道传向前端相互叠加。人们称之为漏斗效应。限制小区覆盖用户在500户之内的另外一个目的是控制上行噪声在允许范围之内。 
     
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       经过多年的努力,目前电缆调制解调器技术已经成熟,工业标准也已经完善,开始进入大规模商业推广应用阶段。到99年底,美国双向HFC网电缆调制解调器用户已有300万。
    
       我国各个城市都建设了HFC网,一般线路频宽为550MHz,新建的能达到870MHz。近年来一些城市开始进行HFC网双向改造,并且开始进行宽带因特网接入试验****务。最近如珠海地区将新建网络能达到1000MHz,每个CMTS设备预计连接300户用户。
    
       采用电缆调制解调器在HFC网上架构宽带接入网的优点是可以利用已经有的HFC网,只需要对同轴电缆网进行双向改造及可以使用有线电视台机房等。这种方法的缺点是需要投资进行HFC网的双向改造,工程施工和系统调试较为复杂,不可见因素较多。此外还需要投资建立一只维护队伍保障网络正常运行。从发展看带宽进一步提高的潜力是有限的,不可能满足每一户接入速度达到100Mbps或今后1Gbps的需求,另外上行信号的会聚效应是调试中令人头痛的问题。
    
       这种方法和前述的ADSL接入方法的共同特点是利用已经有的网络基础设施,它们各有自己的优点和用户群,在现在一段时间内将发挥重要作用,它们之间将存在即是相互竞争又是相辅相成的关系。它们共同的缺点是带宽进一步扩展能力有限。而且无法建立独立的社区内部网络平台。
    
    
     三、西蒙BIAS解决方案- FTTB以太网接入 
     
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       在因特网的发展过程中经历了一个从IP over Everything到Everything over IP 的过程。开始是在已经有的各种基础网络上运行IP业务,最近发展到以IP业务为主对网络进行优化设计。在骨干网的发展中经历了这样一个过程,在接入网的发展中也将经历同样的过程。由于以太网的帧格式和IP数据包是一致的,用以太网传输IP数据业务中间没有任何格式转换问题。交换技术解决了早期以太网由简单的共享传输媒体频带而使用效率较低的问题,消除了防碰侦听造成的距离限制。随着快速以太网,吉位以太网的出现将传输速率提高到100Mbps/1Gbps,不久万兆以太网也将面世。而光纤传输技术的进步使得在标准单模光纤上吉位以太网的不用中继放大器的传输距离已可达到100公里以上。各种速率的以太网不仅可以构成局域网也可以构成城域网甚至广域网。实际上在城市光缆网基础上用各种速率的以太网架构架宽带接入网是一种最合理,最实用,经济有效的方法。我们简单称之为LAN接入系统。
    
       以太网是目前应用最为广泛的局域网络传输方式,它采用基带传输,通过双绞线和传输设备,实现10M/100M/1000M的网络传输速率。从应用来看,办公室自动化、证券、校园网、宽频社区、控制系统等各类应用均以以太网为主要的通讯传输方式,应用非常广泛。各大网络设备生产商均投入极大精力用于这类技术产品的研究和开发,技术不断创新,使得以太网产品价格较低,已形成很成熟的市场。从最初的同轴电缆上的共享10M传输技术,发展到现在的在双绞线和光纤上的100M甚至1000M的传输技术、交换技术等,采用这种技术已不存在技术风险和不稳定因素。可以肯定,以太网络技术还将以更高的速度不断发展和提高。
    
       从工程实施的角度来说,目前已被广泛采用的综合布线系统为网络的实施提供了一整套规范的操作规程。按规范操作,系统的性能将得到完全保证,而系统的工程造价也是较为低廉的。这种LAN接入系统从光结点到用户的接入网的施工量和成本与将单向HFC网的双向改造差不多,但设备成本要低得多,维护管理也更方便。新的标准、协议的出现使得网络上的安全性、QOS都得到了极大的改善。更为重要的是LAN接入方法有非常强的扩展能力,用户的接入速率可以从目前的10Mbps 升级到将来的100Mbps甚至1Gbps。
       
       在北美,家庭的宽带接入一般很少采用构建以太网的方式,这是因为住宅一般较分散,以太网方式成本较高。但在中国,城市人口居住相当密集,以太网方式就有了相对低成本的优势。尤其对于新建小区,采用综合布线构建以太网优势更加明显。
     总而言之,以太网是目前网络技术中先进成熟,实时性强,应用广泛,性能稳定,价格低廉的通讯技术,应用在智能小区中,可以为小区管理提供物管信息系统、保安监控系统、可视对讲系统、停车场管理系统、巡更系统、电子公告系统等的通讯手段,在家庭通讯服务方面,可以提供INTERNET上网、家庭安防系统、水电气表远程抄收、火灾和燃气泄漏报警及家电控制系统的通讯手段。对于一个智能小区通讯系统,系统的稳定性、实时性和价格是需要重点考虑的因素,以太网从各个方面均满足要求,是智能小区通讯的理想手段。
    
       BIAS的服务热点
       宽带社区的概念已经被炒得火热,普通的老百姓都把它看作是现代社区建设的一部分。但是,宽带究竟是用来干什么的呢?很多人把上网做WWW浏览、收发Email、打Internet电话就看作是宽带社区的标志,其实这是一个很大的误区。
    
       目前,对于宽带智能社区,业界尚未有统一的定义。我国从1997年初开始制定的《小康住宅电气设计(标准)导则》中规定的小康住宅社区电气设计在总体上应满足以下的要求:高度的安全性;舒适的生活环境;便利的通信方式;综合的信息服务:家庭智能化系统。根据这些要求,国家建设部住宅产业化办公室提出了关于住宅社区智能化的基本概念、即"住宅小区智能化是利用4C(计算机、通信与网络、自动控制、图形显示)技术,通过有效的传输和网络,将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成,为住宅设计的服务与管理提供高技术的智能化手段、以期实现快捷高速的超值服务与管理,提供安全舒适的家居环境?quot;
       
       那么,构筑在西蒙的BIAS宽带接入布线系统上的服务究竟有哪些呢?与实际情况结合。我们提出了信息化宽带智能社区的概念:通过综合采用先进的信息化、智能化的计算机、通信和控制技术。建立一个由住宅社区安全防护体系、物业管理系统、网络服务系统、家庭远低澈透鋈松桃迪低匙槌傻纳缜酆戏裼牍芾砑上低常佣迪秩娴陌踩阑ぁ⒏咝У奈镆倒芾怼⒈憷耐ㄐ磐缫约笆媸实木幼』肪车淖≌缜?
    
       建设成功的信息化智能社区须认识到"信息化…智能化"都是建筑和社区的有机组成部分,是提高物业管理水平和提供安全舒适的居住环境的技术手段;系统设计要"以人为本"、"人"是住宅设计的主体、应能满足不同年龄、不同文化层次人的实际需求、以实用、安全、经济、舒适为原则。
       基于以上的分析,用户在宽带社区能够享受到的服务有:
       网络社区概况浏览
       网络社区娱乐健身设施预定与查询
       网络社区网上图书馆
       网络社区费用催缴与查询
       网络社区安装、维修、维护记录管理
       全球天气预报系统
       火车、飞机航班浏览、预定
       全国、世界旅游资源查询
       网络社区音、视频点播
       网络社区数字影像服务
       网络社区多媒体娱乐、游戏
       网络社区住户意见反馈与问题求救
       网络社区俱乐部成员管理
       网络社区国际互连网高速连接
       开发商增值服务
       
       而通过互联网服务的主要功能主要有:
       网上办公
       网上证券交易
       电子邮箱和网络电话
       国际互联网信息浏览
       建立个人主页
       远程教育、医疗
       网络游戏
       同时,社区信息网络还将为房地产开发商提供比传统媒介更为广泛的信息服务,主要包括:
       网络宣传:以多媒体技术为基础、费闭低廉、范围广泛
       网上售房:全新的售房方式、方便、快捷
       开发新的增值业务
       为了实现以上功能,需要在BIAS宽带接入布线系统上构造的智能应用子系统有:
    
       1. 话音/数据通信系统
       电话通讯(兼传真、紧急求助、防盗报警等通讯功能)
       数据网络(家庭办公兼证券交易、物业管理、远程医疗、家庭教育、网上娱乐、VOD视频点播等多项功能)
    
       2. 小区安全防范管理系统
       周界红外防盗系统
       CCTV电视监控系统
       (可视)对讲门禁系统(门口有摄像头及门磁开关)
       巡更安保管理系统
       安保中央控制系统
    
       3. 计算机网络中央管理系统
       物业综合管理系统
       家庭办公及其它网络服务功能
       自动抄表收费管理系统
       社区综合增值服务管理系统
    
       4. 其他物业管理系统
       电子公告牌
       电脑网吧俱乐部
       远程医疗服务站
       停车管理系统
       物业自动收费管理系统
       物业维护及维修管理系统
       社区综合增值服务
    
       5. IC卡综合管理系统
       小区出入自动验证
       车辆出入自动验证
       自动抄表费用结算系统
       物业费用结算系统
       订牛奶/报纸/停车等费用结算系统
       商场购物/社区娱乐等消费记帐系统
      
       BIAS实例分析
       BIAS宽带社区的布线特点是没有垂直方向主干,园区内主干一般采用(三类/五类)大对数铜缆和多模光纤连接网络中心和各楼组,作为话音/控制和数据的主干链路,网络中心一般位于物业管理中心内,楼组按照地理位置划分,可以是一栋单楼或一排联体楼;楼内采用2连接件或3连接件(含CP点)水平链路,连接住户单元内部各信息点至底层接入中心。水平链路可以采用增强五类、六类或者光纤,针对不同的应用层次。
    
       这种类似的链路拓扑结构还可以引伸到宽带厂区,宽带校园,宽带大楼(相当于单体的高层住宅)等。
       
       采用西蒙的BIAS,给用户带来的不仅是一个普通的物理连接,而且还是一个高性能、结构灵活、安装维护方便、外观精致的解决方案。根据用户的不同需求,根据园区的布局构造,根据楼内的管线、空间位置,可以作出不同的度身定做的优化方案。举例来说,对于注重管理方便、外观高贵的用户,可采用机架式模块化光纤/双绞线多媒体配线架和CT双口斜面带门连接模块,选用19"小型机架式安装,与网络设备就近跳接;而对于那些预留空间狭小、注重售楼成本的用户来说,墙装式的S110/S210配线架、MMO多媒体光纤连接盒则是他们的理想选择,配以小型的SOHO墙挂式网络集线器,只需一尺见方的墙面就可以管理一般6个楼层的住户。
     在传输性能上,采用多模光纤连接各楼(FTTB),为数据传输奠定了高速、宽带、无干扰的基础,无论是百兆、千兆,还是未来的万兆网络设备,都可以即插即用,给楼内用户提供了畅通无阻的上下行通道。而楼内的双绞线系统,可以采用增强五类(最高支持千兆以太网传输)或六类(支持未来网络应用),提供不少于100Mbps的传输速率。
       
       以下是宽带社区的布线、网络示意方案和拓扑结构示意图。
    
       由于采用FTTB以太网络技术,基础网络设计方案和技术实现比较简单成熟,主要包括以下两个方面:
     园区数据网络结构化布线。在楼宇之间采用光纤形成网络骨干线路,在单个建筑物内一般采用增强五类/六类非屏蔽双绞线入户的方案。支持户内的话音、数据及控制应用
    
       以太网络设计与实现。网络结构基本上分为核心和边缘。网络核心即社区网络管理中心,一般采用核心级以太网骨干交换机。网络的边缘即各个建筑物内,一般采用工作组级以太网交换机/集线器。可根据每个建筑物内用户数量,来确定交换机端口数量,用户接入可选用10M/100M。
    
       ---- 在网络整体方案设计中应着重注意以下几点:
       由于本方案采用局域网络以太网技术,所以网络布线结构和线缆的选择设计应参照以太网设计要求而制定。比如采用10/100/1000M以太网技术其采用光纤的种类,及其传输距离是不同的。 
     
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       社区内骨干网络使用多模光纤连接社区网络管理中心和各楼板,建议使用4~6芯室外埋管式光纤,提供足够的冗余。话音部分可使用三类大对数铜缆或直接由电信部门来完成。
    
       楼内垂直方向采用增强五类或六类非屏蔽双绞线(如有特殊需求,也可安装光纤),以底层接入点为中心,以星型结构延伸直每户,根据社区内规划,确定入户双绞线的根数(分别支持语音、数据、控制)。
    
       在入户方法上可以征询开发商的意向,有两种可选方案:直接入户,有开发商确定信息点数量和位置,统一安装;间接入户,在入户处安装CP配线箱,入户线在此对接,户内布线等住户做内部装修时再布,信息点数量和位置由住户确定,也可委托开发商施工。
    
       以太网技术的选择。可采用千兆Gbps以太网、快速100Mbps以太网、10Mbps以太网技术。一般园区骨干可采用千兆或快速以太网技术,到每个住户内可采用10M/100M以太网技术。
    
       网络设备的选择。核心网络骨干交换机作为网络的核心,应具备:高性能、可扩展性、高可靠性,具备丰富和强有力的网络控制能力和良好的可管理特性。网络边缘交换机/集线器构成建筑物内用户直接接入网络,应具备:灵活性、价格便宜、使用方便和一定的网络服务质量和控制能力。
    
       服务运营管理平台实现。社区网络作为一个公用的提供接入服务的运营网络,其运营服务管理应特别考虑以下两点:
       a) 用户认证与计费。
       b) 网络安全。由于以太网技术本身的一些弱点如:广播、SPT等,对整网的服务可靠性造成威胁。同时如果不采取措施,以太网内的用户,将面临本地黑客从网络第二层次的直接窃听甚至攻击。
    
       结束语 - 让我们的BIAS成为您最好的选择
       目前,智能化社区建设逐渐成为热门话题。由于Internet的信息和服务内容极大丰富,使得用户入网需求急剧增加。同时,住宅社区的智能化、网络化也会给社区的开发商带来新的市场机遇。不但可以利用网络对社区进行现代化的内部管理,还可为社区用户提供增值社区服务。这样不但增强了开发商在本行业中的竞争地位,也为其带来了新的商机。
    
       高速的网络连接,成熟的软硬件系统及应用平台,安全的防护体系(虚拟网络联结),独立的网络结构(社区内部网络由业主完全自主管理,而不受第三方干涉),即插即用的灵活系统,开放的可升级平台(网络升级提速无须改变物理连接),所有这些优势,使宽带以太网接入成为目前国内智能化社区建设的最佳选择。
    
       然而,部分供应商却打着宽带接入的旗帜,把一些低端产品投入住宅社区市场,还美其名曰为专门针对国内用户的需求。那么,我们再来看一看,在日益提高的生活水准面前,是否低端的五类(甚至三类)产品能满足家庭、社区智能化的需要呢?在国际化标准方面,早期的三类、五类标准已经在去年被更新为增强五类,而六类标准也即将于几个月后正式公布。这些新标准的制定,正是为了适应计算机处理技术、网络传输技术的几何级增长发展,为更新更快更多姿多彩的应用铺平道路。实时的高清晰度可视电话、高*真度的虚拟现实模拟游戏、所见即所得即所有的在线购物、高数据流量的全球在线股票期货交易、最新最酷的动态索引互动式电影点播、数字化影像的网上交流,这些原来只是在科幻片里出现的事物离我们还很远吗?
    
       西蒙公司的BIAS系统,使用增强五类、六类非屏蔽双绞线及光纤系统,提供至少1000Mbps传输速率的物理链路,采用最先进的TBIC集成布线解决方案,兼容各大网络设备供应厂商的最新产品,支持现有及面向未来的应用,并提供16/20年的质保,为中国的宽带社区保驾护航。
    
       特别值得一提的是,西蒙作为一家专业的结构化布线生产厂家,技术领先于业界,在98年就率先推出全系列六类布线产品及系统,并通过了世界著名第三方测试机构和国内权威部门的测试,其高传输性能、高密集度、高美观性的特点深受用户喜爱。西蒙公司更是再接再厉,在千禧之初推出了MT-RJ光纤接入系统,一改过去光纤笨重、繁琐的面貌,给用户提供了一种安装便捷(免胶免打磨,简单得象RJ45制作)、使用方便(RJ形式插拔)、小巧玲珑(只有传统接头的三分之一大小)的解决方案,而且获得了CISCO、INTEL、3COM、NORTEL、CABLETRONFORE等知名网络产品的支持。


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