2011-同軸電纜在物聯(lián)網最后一公里的優(yōu)勢-V3.0

1、同軸電纜在物聯(lián)網最后一公里的優(yōu)勢隨著網絡的融合和演進，同軸電纜可能成為網絡結構上廣電網絡的唯一特征，牧馬人公司堅定認為，“最后100米”同軸電纜更是廣電寬帶的特色、優(yōu)勢與發(fā)展?jié)摿λ凇?. 同軸電纜的價值有線電視同軸電纜網絡的優(yōu)勢與價值體現(xiàn)介質資源和網絡結構兩個方面。1.1 同軸電纜介質的價值n 頻率資源：Ø 在100米距離內，同軸電纜的有效帶寬資源可達1GHz，能有效解決光節(jié)點信號入戶問題；Ø 在50米的距離內，同軸電纜的有效傳輸頻帶可達2.6GHz，能有效解決3G、WiFi、ZigBee等信號在室內環(huán)境下的覆蓋問題。同軸電纜頻帶資源應用支持傳輸/連接/服務最后100米解

2、決入戶問題060Hz5V/12V DC供電24V/60V AC供電0.160MHzEthernet 10 BASE-T 全雙工0.120MHzEthernet 100BASE-T 全雙工87860MHzFM /CATV825960 MHzCDMA/GSM最后50米構建家庭網絡060Hz5V/12V DC供電24V/60V AC供電0.160MHzEthernet 10 BASE-T 全雙工0.120MHzEthernet 100BASE-T 全雙工87860MHzCATV/FM825960 MHzCDMA/GSM18002200 MHz3G/WiMax23002600 MHzWLAN/ZigB

3、een 物理存在：Ø 有線電視同軸電纜網絡存在于所有住宅建筑，進入了千家萬戶；Ø 85%以上的住宅，同軸電纜延展到家庭的多個房間n 物理性能：Ø 與5類線4%/10ºC相比，同軸電纜約2%/10ºC的溫度特性更加穩(wěn)定；Ø 屏蔽性能、特別是同軸結構的抗雷擊性能，直接影響網絡的穩(wěn)定；Ø 與5類線相比，同軸電纜的衰減特性、使用壽命和抗拉伸、抗擠壓等工程性能等，都有較大的優(yōu)勢。從目前的購買價格、使用年限和工程輔件等方面看，同軸電纜網絡更具有較大的成本優(yōu)勢。1.2 同軸電纜網絡結構的優(yōu)勢在分析這個問題之前，我們先看看電信運營商的FTT

4、x策略：從技術角度看，采用“FTTB+LAN”的網絡結構，完全可以實現(xiàn)10100Mbps的入戶目標。但是，在實際應用中，F(xiàn)TTB不僅要考慮入戶電纜的成本、防雷安全與施工可行性，更重要的是難以解決ONU設備的電源(取電、安全、計量等)問題，因此，電信運營商采取了靈活的FTTx策略，所謂x，可以理解為根據不同的用戶需求、建筑物結構和工程實施的可行性，將ONU設備安置在樓頭、樓道（單元）、樓層和用戶家中。過去10年間，各地廣電網絡進行了不同程度的改造，大多數(shù)網絡實現(xiàn)了集中取電、集中穩(wěn)壓、集中防雷和集中計量的供電模式，這些設施為NGB接入網絡的供電打下了良好的基礎，因此，雙向改造方案中，只要同軸電纜網

5、絡能夠支持數(shù)字電視的傳輸，就完全應該保留，不應盲目地同時進行RF系統(tǒng)光網絡改造。從工程實施的可行性、建設成本等方面來看，如果廣電運營商采用FTTB結構實現(xiàn)10100Mbps入戶，不僅滿足了NGB網絡的性能要求，還充分利用了現(xiàn)有網絡設施與電纜資源，與電信運營商的FTTx相比具有極大的競爭優(yōu)勢。2. 家庭網絡的現(xiàn)實需求與未來發(fā)展在“三網融合”之前，用戶家中有線電視、電話和部分家庭的寬帶網絡是并行存在的。進入網絡融合時代，不論是電視機、計算機還是無線手機都具備“網絡化、智能化和多媒體（圖、文、聲）”的特征，在三網融合的同時，三屏（電視、電腦、手機）融合已經成為現(xiàn)實，這意味著每個家庭中存在多個同質的信

6、息設備，隨之而來的問題是：Ø 多個信息設備共享寬帶出口、設備的互通互聯(lián)；Ø 無線信號的有效與安全覆蓋、家庭網絡的穩(wěn)定性、可維護性；Ø 家庭網絡改造工程和保護家庭裝修問題；Ø 信息設備和通信模式（有線、無線、寬帶、窄帶）的多樣性。運營商為了搶占家庭信息服務市場，采用“服務打包”的排他性競爭模式，也必須通過家庭網絡來實現(xiàn)。在“三網融合”之后，基于電視、電腦和電話的家庭信息服務產業(yè)將逐步進入成熟期，基于家庭的物聯(lián)網服務產業(yè)將成為新的發(fā)展動力和競爭熱點。3. 基于同軸電纜的物聯(lián)網絡廣電寬帶網絡發(fā)展已到了光纖網為主的時代，目前的重點是“最后100米”和“家庭網絡”

7、等接入網絡建設，遍布建筑物內的同軸電纜在具有同時支持有線寬帶、有線窄帶、無線寬帶、無線窄帶等網絡通信和信號覆蓋的優(yōu)勢，短期內，其它介質難以取代。3.1 滿足可以預見的未來網絡帶寬與通信模式的需求有線寬帶(10/100M Ethernet)和無線寬帶（如：54M WiFi）接入網的應用目標是傳輸高清晰的圖像信息。有線窄帶（如 RS-485）和無線窄帶（如：ZigBee）的主要目標是信息傳感、設備控制等物聯(lián)應用。在網絡實際應用中，室內工程（破壞裝修）、設備供電、無線信號的有效與安全覆蓋是主要的障礙，而基于同軸電纜的家庭網絡可有效解決上述問題。在物聯(lián)網應用中，基于同軸電纜的無線蜂窩覆蓋和電源技術，對

8、相關傳感器網絡的功率、供電等具有極大的影響，不僅可有效控制成本，并對現(xiàn)場安裝和網絡長期穩(wěn)定運行具有重大意義。有理由相信，在可以預見的將來，廣電網絡在物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展中具有重要的、不可替代的價值。3.2 市場基礎與主要內容網絡建設本身不是目的，網絡的運營應用、取得效益才是目的！家庭網絡的應用可大致分為以下幾類：Ø 信息服務：如互聯(lián)網、電視、電話等；Ø 家庭娛樂：如網絡游戲、互動電視等；Ø 家電控制：如空調、微波爐、燈光、門窗的控制等；Ø 家庭安全：包括家庭財產安全與家庭成員的生命（疾?。┌踩?；Ø 其它應用：如網絡教育、網絡金融、網絡購物等。分析表明

9、，大多數(shù)信息服務是普惠制的，難以取得高額利潤；而娛樂、控制等消費是缺乏需求必然性、而且需長期培育的低端市場；只有建立在家庭網絡基礎上的“家庭安全”才是未來針對中、高消費群體的必然性市場，是推動數(shù)字家庭的巨大動力，主要包括：Ø 基于寬帶網絡（包括有線、無線）的數(shù)字、高清圖像監(jiān)控針對中、高端住宅的遠程圖像監(jiān)控、可視（圖像）通信服務；Ø 基于窄帶網絡（包括有線、無線）的家庭安全（侵入、火、氣、水等）傳感器網絡遠程安全監(jiān)控；Ø 基于家庭網絡（有線、無線）的家庭成員健康監(jiān)護傳感器網絡和設施遠程保健與醫(yī)療服務。4. 基于同軸電纜的家庭有線網絡通過基帶EOC器材可將CATV信號

10、與10/100BASE-T基帶數(shù)字信號進行混合后通過家庭同軸電纜傳輸?shù)接脩羰覂?，實現(xiàn)寬帶接入，快速、高效、低成本構建家庭數(shù)字網絡。無論是采用5類線、基帶EOC還是“寬帶貓”實現(xiàn)寬帶入戶，都會面臨是否要破壞家庭裝修敷設與終端相連的5類線問題，采用基帶EOC技術，可利用家庭同軸電纜替代雙絞線，90%的家庭可避免室內布線工程。ADSL共享模式：對于現(xiàn)有ADSL 用戶，可加裝基帶EOC路由器或基帶EOC交換機構建家庭網絡；如果ADSL Modem 具備路由功能并有多個以太網端口，可采用基帶EOC復用/分離器構建基于同軸電纜的以太網絡。對于新裝ADSL用戶，可采用（ADSL+EOC）家庭網關，實現(xiàn)出口共

11、享。FTTX模式：在FTTX模式中，對于采用5類線入戶的寬帶用戶，可直接加裝基帶EOC同軸交換機，構建家庭寬帶網絡。5. 基于同軸電纜的無線信號覆蓋在以“鋼筋+水泥”為主要建材的單元式建筑物中，工作在2.4GHz頻段的無線電信號的衰落特性都面臨兩個方面的問題：其一是建筑物內的有效覆蓋，其二是加大功率時產生的綜合EMI問題。11.11.21.31.41.4.11.4.25.1 有效覆蓋滿足無線通信設備接收信號最低要求即有效覆蓋。如圖所示，某型支持802.11b/g標準的終端接收靈敏度為-65dBm，AP發(fā)射的功率為21dBm，由于室內隔墻的影響，離AP較遠的區(qū)域信號強度不夠，網絡連接不穩(wěn)定，但在

12、離AP較近的區(qū)域信號強度大幅度冗余，能量浪費?？紤]到絕大多數(shù)住宅以35米的跨度進行區(qū)隔，將AP輸出信號通過同軸電纜分配到指定的區(qū)域后再發(fā)射，可減小發(fā)射區(qū)域的冗余功率，保證覆蓋區(qū)域的信號強度不低于-60dBm，實現(xiàn)室內環(huán)境下無線高頻信號的有效覆蓋。5.2 安全覆蓋無線信號的安全包括信息安全和電磁輻射安全。從下圖可以看出，AP附近的信號強度很高，可能穿過墻面向外輻射，由此可造成網絡被盜用、信息被截獲的風險；為了解決無線信號的室內覆蓋問題，需加大設備的發(fā)射功率，如AP輸出信號27dBm，約500MW的功率，其頻段與微波爐在相同，對人體的安全影響不可忽視。如將AP輸出信號通過同軸電纜分配到指定的區(qū)域后再發(fā)射，在保證有效覆蓋的同時，不僅降低了對AP功率的要求，更大幅度降低了天線附近的信號強度，有效保證信息安全和電磁安全。5.3 蜂窩覆蓋牧馬人®超G產品，能將2.4GHz信號與CATV信號混合后，利用CATV同軸電纜分配到室內多點發(fā)射，形成“蜂窩覆蓋”，實現(xiàn)無線信號在室內的有效與安全覆蓋。“蜂窩覆蓋”可大幅度降低對終端設備的功率要求，這對將大規(guī)模應用的“物聯(lián)傳感器”的體積、成本、電源、壽命和實用性等具有不可替代的重大意義。 6. 基于同軸電纜的超G家庭網絡-物聯(lián)網基礎平臺牧馬人®多媒體家庭網關，采用基于同軸電纜的“網絡融合”技術，利用同軸電纜的頻帶資