1、家庭和智能小區的網絡技術 智能小區的核心是網絡。在以“.COM”為標志的網絡社會中，寬頻已成為一個小區智能化程度的代表性標志，目前，寬頻通道主要有兩種方式，一種是綜合布線，即在小區專設局域網，此局域網通過城市主干網與Internet直接相聯，二是對家庭中現有的為有線電視鋪設的光纜改造，需將目前有線電視光纜單向通道改為雙向互動（HFC）。用這兩種方式替代電話上網，都能實現網上直播電視節目、下載電影等“高難度動作”，不過由于多種原因，目前有線電視網尚不可能普及與Internet的連接，因此多數新建小區都采用了綜合布線系統來鋪設寬頻網。但未來HFC與綜合布線，哪一個會發展得更快，目前尚難預料。智能小

2、區的信息通信服務功能，應保證小區住戶具有連網能力和多種多樣的接入服務；除可讓住在新型小區的居民用戶深切地體驗到用寬頻通道上網與用電話上網時的巨大差別外，還可把小區內各家各戶的電腦同物業管理中心連接起來，實現新型物業管理，也可以通過ADSL高速專線等接入Internet，使小區居民真正實現網上教育、網上購物、IP/TV、多媒體娛樂、網上交易、網上交費、VOD視頻點播和家中辦公等，還能實現對家電的遠距離控制以及一卡通、可視對講、三表自動抄表、防盜/防火監控、停車場管理等多種應用。小區信息網絡系統小區信息網絡系統建設的總目標和規劃（1）建成小區網絡系統，為小區提供公用設備管理、物業管理、房屋智能管理

3、及安防系統的信息基礎設施和運行環境。（2）網絡主干可選用較為先進的千兆以太網/ATM網絡技術，滿足目前和未來應用對帶寬的需求。提供到住戶的10/100Mbps獨享帶寬。（3）通過網絡中心連接Internet網，滿足小區住戶獲取豐富信息的追求。（4）提供點對點協議PPP（Point to Point Protocol）接入服務，為遠在異地的住戶同小區的溝通或上網服務提供方便。（5）建立以信息交換、信息發布和查詢應用為主的計算機網絡應用基礎環境，為滿足住戶間信息交流、物業公司的管理等提供先進的支持手段。（6）在物業管理處建成網絡中心，實現網絡運行中心（NOC）和網絡信

4、息中心（NIC）。（7）建立社區運行中心、物業管理系統，實行有效的社區管理、物業管理、安全管理、計費管理等。小區網絡系統的總體結構（1）小區主干網：小區網絡系統的主干網是數據信息流動的動脈，同時擔負著信息流動的總調度任務。可采用千兆位交換機組成核心網絡交換主干。主干網從功能上來看，包括四個方面：A：為子網間互聯提供高速路由，實現核心高速路由交換。B：連接全網共享的高性能服務器，如VOD、intrarnet服務器。C：實現全網的系統管理和安全管理。D：實現國際互聯網絡的連接，撥號接入。（2）遠程訪問提供電話撥號訪問功能，使得異地住戶也可以訪問社區網絡系統。遠程工作站通過撥號接入，采用點對點的協議

5、。（3）Internet接入實現社區網絡與其它網絡的互聯，使信息交換的范圍擴展到整個Internet上。（4）子網小區的網絡不僅為用戶提供服務，同時還連接著公用設備管理，房屋智能管理和安防系統，所以從邏輯上即可劃分為這四個子網。（5）工作組在各子網下連接的個體或個體群組成了工作組。采用工作組級交換機作為底層網絡交換機。智能小區通信網絡平臺方案綜合考慮各方面因素，智能小區寬帶通信網絡平臺可采用以太網或HFC網，也可以采用兩者結合的方式。大型小區應采用各級交換機為核心的網絡系統整個小區分成若干個區域，每個區域設一個區域中心，管轄若干個相近的樓宇。該方案采用千兆以太網為局域網主干，在系統中心設一個千

6、兆以太網核心交換機，在各區域中心設置工作組交換機，各工作組交換機配置100M FX上網端口，通過光纖與核心交換機連接，構成智能小區千兆以太骨干網。每個區域內，在各樓宇設備間設置100/10 M交換式集線器，交換式集線器通過100M TX上聯端口經5類雙絞線與工作組交換機連接，根據需要也可通過100M FX端口經光纖連接。在樓內，交換式集線器通過10M TX端口經樓內5類綜合布線連接用戶計算機。這樣，核心交換機與工作組交換機之間可提供高達1000M的傳輸速率，工作組交換機向各樓宇提供100M的傳輸速率，每個最終用戶可獨享10M的通信帶寬。小區管理

7、中心內除網絡核心交換機外，還包括與廣域網連接的路由器、各種服務器、管理工作站等網絡通信設備。小區局域網通過DDN專線或ADSL與Internet連接，今后還可通過155ATM或通過千兆IP城域以太網與Internet連接，以提高小區接入帶寬。中小型小區通過小區局域網實現上網方案稍有規模的居住小區均應建立小區局域網，其作用有二個方面，一是為小區住戶提供高速Internet接入服務，二是建立小區網站，通過小區內部網向小區內的住戶提供多種多樣的信息“服務”，如網上圖書館、網絡游戲、VOD點播、信息查詢等等，并且大多是免費的。小區計算機局域網結構如圖2所示。用寬頻通道上網與用電話上網的巨大差別主要反映

8、在上網速度上，通過代理服務器或路由器高速寬帶上網，要比通過電話線上網快上百倍。目前，寬頻通道主要方式是綜合布線加在小區專設局域網，此局域網與Internet直接相聯。基于HFC網的智能小區通信網絡 其基本結構是有線電視臺控制中心的總前端機通過IP主干城域網與各個分前端機連接，分前端機通過光纖連接各光接點。光接點以下是雙向同軸電纜分配網連接到用戶端。在雙向HFC網上構建小區寬帶信息傳輸網時，需在小區管理中內設置CMTS和路由交換機，用戶端設置CM。由此構成雙向HFC網的用戶寬帶接入傳輸平臺。HFC前端機主要包括路由交換機、CMTS、光發射/接收機。HFC網用戶端核心設備是電纜調制解調器

9、，用于完成HFC網與用戶PC之間的數據格式轉換，使用戶PC通過HFC網絡與前端設備進行全雙工的數字通信。CM通過標準的10/100BASET以太網自適應接口與用戶的PC連接，通過F頭與HFC網連接。用戶的寬帶接入可有CABLE MODEM接入和局域網高速專線接入等不同的方式。系統結構見圖3。未來，對任何小區而言，網絡都是一個必然的配置，其外部連接城市光纜，內部可能還是以小區局域網加綜合布線系統方案居多。智能小區網絡的接入網技術智能小區的通訊接入網是建立智能化家庭、小區綜合管理中心以及與外界廣域網進行信息交互的紐帶，小區通訊接入網是智能小區最基本的投資項目之一，關系到小區開發商的投資費

10、用、小區通訊與網絡方面的現代化程度、以及提供綜合信息與資訊服務的能力。小區通訊接入網的建設應充分考慮到不同住宅小區的實際情況，包括住宅小區的等級檔次，所面向用戶的知識層次等等。寬帶接入提供更快的速率、使小區住戶能夠接受服務商提供的增值服務，現已成為小區智能化的主要標志。在中國，光纖到小區與結構化布線相結合是一種典型的寬帶接入方式。一般說來，小區通訊接入網的建設可以通過兩種方式來實現。一種是在現有家庭通訊接入網的基礎上，提升和完善現有接入網的技術性能，來滿足用戶傳輸中、低速數據和圖象的需求，此即FTTC/雙絞線或FTTB/UTP銅纜方案。這種方案的最大優點是當前投入少，但后期的升級費用大，該方案

11、可實現用戶對低速數據和圖象的需求，而用戶對高速數據和圖象的需求則需要以技術的更新和系統的升級為代價來實現。另一種是控制網絡和數據網絡各自單獨設網，在建設小區的同時高質量地建設控制信息和數據信息的傳輸和處理系統，現多采用園區網技術來建立小區局域網。在保證系統高度可靠的基礎上，留有滿足未來需求的發展數量，雖然一次性投資較大，但未來運行期間不需要再有較大的設備，也不需要進行系統的升級，較好地保護了用戶的投資。小區通訊接入網按傳輸介質劃分可分為如下5類：1. 純雙絞線銅線接入技術雙絞銅線通過異步撥號Modem和ISDN是傳統接入方式，新的銅纜用戶線技術主要有非對稱數字用戶線系統ADSL，它利

12、用一對雙絞用戶線對，非對稱傳輸信號，下行信道可提供1.56Mbps的分配業務，傳輸距離可達35Km；上行信道為64Kbps雙工傳輸數據或話音。也可采用甚高速數字用戶線VDSL，但需要提高傳輸距離。2. 混合光纖/雙絞線銅纜網（FTTC/雙絞線銅纜或FTTB/UTP方案）具有很好的發展潛力，普遍的做法是采用FTTC（光纖到路邊）、FTTR（光纖到遠端節點）、FTTB（光纖到大樓）等與銅纜混合，是銅纜向純光纖網過渡的理想方案。目前，FTTB/UTP方案在國內應用較普遍。3. 光纖/同軸電纜混合網HFC（Hybrid FiberCoax）混合光纖/同軸電纜網是采用頻率分

13、割、數字壓縮、調制解調等技術，在有線電視HFC網上，除傳送常規的廣播電視信號外，還可以進行高速的數據傳輸，將計算機、電話機、電視機有機地結合在一起，實現圖象、數據和語音“三線合一”、共網傳輸的目的。采用有線電視的HFC網絡作為智能住宅小區的信息傳輸網，不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了小區布線，節省了資金。由于其頻帶寬，基本上能保證該小區內的信息傳輸網不用更新，是最理想的小區用戶接入網。目前HFC多為750MHz系統，其中：5MHz40MHz用于傳送上行信息；50MHz550MHz用于傳送模擬CATV信號；550MHz750MHz用于傳送下行數字信息，包括電話、數據、數字圖象信號。從

14、物理連接上看，HFC與FTTC、FTTR很相似，但實際上有本質的區別，HFC主要傳送模擬信號，采用樹型分枝型結構；而FTTC、FTTR傳送的是數字信息，主要采用星型結構。HFC技術可廣泛應用于智能建筑領域的各個弱電子系統中，可向用戶提供全雙工數字交換式的網絡傳輸功能，并能實現智能化和管理的系統集成。在衛星有線電視系統、電話程控交換通訊系統、三表出戶管理系統、計算機互聯網絡系統、VOD電視點播系統、電視會議系統、辦公自動化系統、監控安保報警系統以及教育和網上購物。4. 純光纖網（FTTH）純光纖網是指傳輸介質全部采用光纖連接到用戶的網絡，即FTTH（光纖到家）、FTTO（光纖到辦公室）

15、，是長遠的發展方向和最終接入網解決方案。5. 無線接入網（WLL）采用公用移動網技術如FDMA、TDMA、CDMA等以及無繩電話技術，主要用于人口密度低、有地理障礙和急需電話用戶線等地區，其特點是經濟靈活，發展前景看好。移動網絡由于實現了真正的跨越時空，具有信息溝通的靈活性、無縫隙覆蓋的普遍性，將會成為未來最具吸引力的通信方式。屈時，無線網絡的接入設備會包括筆記本電腦、PDA、HPC以及具有簡單Internet接入功能的移動電話等等。智能小區的綜合布線智能化社區的綜合布線要求在每戶住宅中必須滿足語音、數據和有線電視的功能，以便滿足小區局域網、將來推出的小區VOD點播、網上購物、遠程教

16、學等新興小區服務和家庭智能化的升級。在設計小區布線系統時，除能支持話音、數據和圖象傳輸，及適應ATM（異步傳輸模式）外，最好也能滿足樓宇自控系統、報警監控系統、出入口控制系統、及多媒體會議電視等系統的傳輸要求。普通小區的布線系統為保證合理投資，智能小區布線系統可簡化為由兩個子系統組成，即工作區子系統和干線子系統。（1）工作區子系統由各個住宅區域構成，數據點為五類配置，以支持100M的數據通訊（包括155M ATM應用）。在每戶客廳，書房各設一數據點；客廳，書房，臥室各設一語音點；每戶設一配線架以便各點的連接管理。數據系統全部采用超五類信息插座，可任選90度或45度兩種安裝方式，接口形

17、式全部為RJ45，其觸點采用鍍金工藝，是按100Mbps標準生產的，滿足高速數據的傳輸并支持155Mbps的ATM。語音系統采用的模塊，接口形式為RJ11。數據傳輸采用工作區用戶軟線連接用戶設備；話音設備采用話機自備帶RJ11接頭的用戶線即可。標準信息座均為墻面暗裝，底邊距地30厘米。為使用方便，要求每組信息座附近應配備220V電源插座，以便為數據設備供電，安裝位置距信息座不小于15厘米，否則需做屏蔽處理。（2）干線子系統由每棟公寓的管理間到小區管理中心之間的電纜構成，公寓各信息點至小區管理中心平均距離不超過150米。數據系統傳輸都采用五類100歐姆高性能多芯雙絞線電纜，并預留光纖。這些電纜可

18、把樓宇內信息，高速傳送到小區的管理中心，它們可以支持100Mbps TPPMD和155.5Mbps的ATM，與其他元件連接時，該線可支援622Mbps ATM并行傳送技術。高檔小區的布線系統對高檔小區，每戶的信息點數量可定在10個左右，以支持電話，電腦和電視，傳輸介質，例如可采用IBDN PLUS超五類四對雙絞線和RG6U同軸電纜。社區中心和每棟樓之間都采用6芯多模室外光纜進行連接。也可以選用IBDN的PIC CAT.5電纜。PIC這種高性能雙絞線電纜能用于連接光纖節點和用戶，并可以為每一戶用戶提供高達52Mbps（3300英尺）或26Mbps(5000

19、英尺)的傳輸性能。每一個節點可服務多達600個家庭，既可為實現視頻點播提供通路，又可大大節省費用。整個小區通過麗特（Nordx/CDT）公司的RUN智能家居綜合布線系統，形成了一個有機的整體，保證了現今的功能，同時也為將來新的社區服務打下良好的基礎。家庭網絡與智能小區網絡的層次性結構家庭網絡有兩種不同的類型，一種是家庭內多臺計算機互連并接入因特網進行通信和家庭娛樂的高速網絡，另一種是控制家庭內各種電氣設備的低速率網絡。家庭網絡的興起，特別是電話線連網家庭網絡的普及，使通信效率和家用電器控制自動化程度大為提高，同時也促進了家庭連網產品的發展。家庭網絡的構成方式主要有兩類，一是通過家庭所在小區的局

20、域網，費用低廉。二是通過公用電話網或者是經過雙向改造的有線電視網。家庭網絡的前端是連接因特網的網關，其組成要素可包括電纜調制解調器、非對稱數字用戶線調制解調器、衛星接收機或無線收發信機。通過網關對家庭傳送電話、電視、CD、DVD、MP3，也傳送來自監視攝像機的圖像，傳送控制家用電器的指令以及來自因特網的多媒體信息流。通過家庭網絡還可實現對用戶家庭的遠程自動抄表。小區局域網傳輸平臺采用ATM或SDH，以窄帶模擬電話、窄帶ISDN及CATV為主，但支持寬帶數據接入和寬帶LAN互聯。小區網用戶端設備可提供多種UNI接口，有PSTN、DDN、ISDN、ATM、LAN、LONWORKS（用于三表）、AD

21、SL。而每個家庭內的終端設備被看作是小區網的一類UNI接口對象，這樣從接入網的角度就可以把包括電話、圖像和控制統一納入到一個接入平臺中。如圖4所示。利用家庭網絡可分享國際互聯網、打印機和文檔，把掌上電腦用于工作，玩多媒體電腦游戲，發布視頻圖像等，因此家庭網絡近年成為新的關注點和應用主流。而體現網絡運行速度的寬帶技術自然也就成為了熱點。消費者平臺的變化是從家用電腦發展到互聯網電腦再發展到寬帶電腦，新型的鍵盤將具有搜索、快速上網、電子郵件、電子商務四項功能。電話線路和電視線路是每一個家庭都具有的兩種接入網形式。家庭單獨上網的接入方式在不具備小區局域網情況下，應充分利用現有家庭通訊接入網的資源，提升

22、和完善接入網的技術性能。目前每一個家庭基本上都具有電話線路和電視線路這兩種接入網形式，因此應充分利用現有的這兩種接入網形式，并在具體實施時提升和完善這兩種接入網的技術性能。一方面應改善電話線路接入網，使之達到128Kbps的傳輸速率，具有傳輸中、低速數據和圖像的能力，滿足現代家庭在使用ISDN、一次群速率、可視電話和三表自動數據采集與傳輸等信息與數據交互上的需求；另一方面，將每一住宅樓內原單向CATV系統設計更改為雙向（860MHz）CATV系統，并將約200戶TV終端劃分為一個組合（或為光纖節點FN）、為今后實施HFC做好物理上的預留接口和網絡拓撲結構的設置。1. 通過電話線將家庭

23、電腦與因特網相連，是目前大多數家庭上網的途徑，見圖5。雖然理論傳輸速度可達每秒56K，但實際最高只能達到50K。這種傳輸速度對于發送電子郵件或瀏覽文字新聞資料較為合適，但對于從網上下載應用程序或者發送圖像則不理想。家庭電話線連網的缺點是它不能傳送高速數據，如24Mbps的MPEG2壓縮標準的視頻節目、38Mbps的DVD視頻節目或19Mbps的高清晰度電視。但從理論上而言，通過使用家庭網絡電話線的230MHz頻段的某些部分，可以實現傳送100Mbps的數據，為此ITU正在為家庭網絡制定超高速數字用戶線（VDSL）標準。2. 采用ISDN一線通線路，見圖6。它可以連接原有的模擬電話機和

24、通過Modem接計算機上網，實現同時兩路通信，具有一定的優點。窄帶ISDN下傳速度可達到128Kbps，但上傳的傳輸速率只能達到64Kbps，具有傳輸中低速數據和圖像的能力，可滿足家庭的基本使用需求，但還滿足不了寬帶接入的要求。對于某些網上業務，不盡人意。3. 利用區域電話網的ADSL，圖7。可以拓寬雙絞線的傳輸帶寬，使之在幾公里范圍內速率達到8Mbps，比有線寬帶網快一倍多，還可進行視頻點播，是一種理想的網絡載體，但相應的安裝成本較高，每條用戶線必須在用戶端和交換局分別裝一個適配器。4. 用有線電視接口上網。與撥號上網不同的是，用戶要使用電纜調制解調器（Cable

25、0;Modem）將計算機與有線電視接口相連，再通過廣電網上網。為此需將每一住宅樓內原單向CATV系統設計更改為雙向（860MHz）CATV系統。一旦條件成熟，即可實施HFC方案。這樣，每個家庭用戶都可以通過HFC網絡提供雙向多媒體信息服務/即VOD點播、電視會議、遠距離學習和在家工作模式SOHO等各種雙向高速數據通訊業務。同時也可以使得INTRENET接入成本下降，并大大提高接入的速度。若采用有線電視雙向光纜網，因其有帶寬優勢，下行速度最好可達到36Mbps，上行傳輸速率最高能達到10Mbps，用戶上網時，其實際工作速度也可達到下行速度3Mbps10Mbps，上行200Kbps2Mbps。5.

26、 美國微軟公司正投資以新技術利用電插座讓電氣產品和國際網絡連接，并以11Mbps的速率傳送資料、語音、視訊，進而實現家庭自動化網絡，用電腦遙控和管理整個家庭。家庭電源線連網有電源插座接入系統、電源線擴頻傳輸、電源線通信卡三種方式。家庭電源線連網所要解決的問題是消除噪聲干擾、抑制信號衰減和阻抗變化。為此家庭網絡行業制定了開放式標準CEBus，來規定使用電源線、5類UTP、同軸電纜、無線和紅外進行通信的技術和參數。（1）電源插座接入系統是指利用電源線在家中的不同部位之間進行通信。電源插座接入系統一般由控制盒和幾個模塊組成，并有不同的代碼。控制盒可以插入家庭中任何地方的電源插座，通過控制盒的代碼以及相應的指令用以控制家用電器。目前適合電源線控制和通信的CEBus產品已經面市。（2）電源線擴頻傳輸是利用擴頻技術來傳送高