烽火通信科技股份有限公司 | 錢鑫
家庭用戶從單一語音、上網等基本通信需求,逐漸向娛樂、生活應用類需求進行擴展。

現階段,運營商網絡發展與高品質家庭之間已經形成了雙向需求。在雙向需求驅動下,家庭網絡產品逐漸成為應用主流,并且秉持相應的基本特性和功能,向著更加先進的方向進行發展。
不久前,烽火通信完成了一個城市光網項目,該項目代表了過去一段時間家庭網關產品的應用情況,筆者希望通過本文分享目前最新研究和推進未來智慧家網方面的技術方案與進展情況。
根據對現有電信網絡的了解和研究,運營商的寬帶價值鏈條開始從節目內容播映、互聯網接入服務、網絡信號傳送等傳統模式逐漸向節目內容制作、終端產品提供等方面拓展,運營商希望借此實現運營價值的延伸和轉移。
家庭對網絡發展也提出了新的要求,家庭用戶從單一語音、上網等基本通信需求,逐漸向娛樂、生活應用類需求進行擴展。這就要求家庭內的多種終端可以方便地進行內容共享和業務的融合,并可以在家庭任意位置享用家庭內的各種業務,而且,每位家庭成員都能自由地使用家庭業務。
運營商網絡發展和高品質家庭之間形成的這種雙向需求,驅動著電信技術和產品發生不斷變化。家庭網關產品作為電信網絡和家庭網絡之間的橋梁,逐漸成為運營商網絡發展的主流使用產品。家庭網關不斷增加的特性和功能,也使其擁有了更多的應用價值和場景。
城市光網是烽火通信和國內知名電信運營商合作開發的家庭網絡類項目。該項目研發的綜合信息家庭網關設備,可以支持千兆以太網接入、下行提供4個以太網口、2.4GHz與5.8GHz Wi-Fi,并可以向家庭和小企業用戶提供寬帶連接。
綜合信息家庭網關設備為用戶提供了包括數據、語音及視頻在內的多種方式的通信、娛樂、信息、安防服務(如圖);支持高速視頻流的轉發;對業務提供QoS保證;具有完善的終端管理功能;全無線方式提供“5+1”業務——無繩VoIP語音、高速上網、IPTV、高清視頻全球眼、家庭安防及“魔屏”。
無線接入采用2.4GHz外置全向天線,提供2.4GHz 802.11b/g/n無線接入功能,最高速率可達270Mbit/s,無線承載高速上網、視頻全球眼、無線智能終端等業務;另采用5.8GHz內置智能天線,支持波束成形(beamforming)技術,提供5.8GHz 802.11a/g/n無線接入功能,最高速率可達100Mbit/s,無線承載高清IPTV業務。
無繩語音采用全球領先的2.4GHz數字無繩電話解決方案,內置WDCT模塊,提供高質量的保密2.4GHz數字無繩語音;抗干擾能力強,保密性強;支持4路無繩子機以及兩路子機內部通話;空曠地帶有效半徑為100m,室內穿兩堵承重墻可達50m。
家庭安防采用315MHz的安防解決方案,內置315MHz安防模塊,支持多達8個無線安防感應器;含門磁、窗磁、控制器、煙感、紅外等,支持各種安防傳感器;室內最大感應距離在30m;外接110分貝警笛,可實現自動報警。
智慧城市、智慧家網都是家庭網絡發展的未來方向。智慧城市可分為三個層面:在信息處理層面,采用基于云計算的數據計算和信息處理平臺;在通信網絡層面,采用基于光網絡提供海量數據交換和傳輸通道;在信息獲取層面,實現基于光纖接入和無線寬帶的泛在網絡。
對于一個完整的智慧家庭網絡架構而言也分為三個層面:在業務與應用層,建立統一業務平臺,設立統一數據中心;在傳送接入層,構建三張基礎網絡(通信網、互聯網、物聯網);在傳感網絡層,通過家庭網關將不同子網進行互聯和管理。
實現智慧家庭的關鍵技術要素可以歸納為家庭物聯網關、內部聯網技術、業務平臺、管理平臺等方面。其中,內部聯網技術從目前來看無線標準將是主流,有線技術還有待跟蹤;有線技術以HomePlug/P1901現在相對較成熟,但還待檢驗其實用效果;G.hn由于產業鏈不夠成熟,還需繼續保持高度關注。
其中,無線技術將是家庭內部聯網的主流,目前主要有Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、UWB、WHDI、60GHz、WiGig等,各種技術在傳輸速率和傳輸距離上各有側重。我們對無線技術進行比較后,認為Wi-Fi將成為家庭內互聯主流技術;Zigbee憑借低功耗(藍牙的1/100)、低成本(藍牙的1/10)、高容量、廣覆蓋、自組織網絡等特點,將成為家庭低速傳輸的主要無線技術;藍牙現已具有應用規模,也將在家庭網絡中占有一席之地;高速率無線視頻傳輸技術還有待成熟,WHDI值得關注。
目前,智慧家庭的應用已經有了一些研究和開發,家居安防、家庭全球眼、智能家居、三表抄送等都已有所應用。這里重點介紹烽火通信開發的多屏互動多媒體業務和云存儲+DLNA業務。
所謂多屏互動業務,是指用戶在外可通過手機看電視,回家后可自由切換到電腦、高清IPTV電視機、第四屏(如iPad)上繼續收看,再出門前對內容加上標簽,出門后即可繼續用手機接著看。而云存儲+DLNA業務,是指用戶在外用手機拍攝的視頻,可以上傳到業務平臺進行存儲,回家后用手機控制家庭網絡,在機頂盒上查找到平臺存儲的媒體內容,并在家中的視頻終端上播放觀看。
總之,烽火通信著力于智慧家庭網絡解決方案的提供,希望通過真正實現人性化、個性化的應用方式,實現無處不在的信息共享,進而在泛在環境下進行家庭內部的延伸。