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分析：家庭网络如何建
http://www.sina.com.cn 1999/11/26 15:16 ZDNet China

　　随着网络技术的发展，家庭网络已经提上了人们的议事日程，但家庭网络的结构是什么？应该采用什么样的技术和设备？趋势是什么样？

　　网络应用的普及和“信息家电”的推出，计算机做为单一网络终端的时代已经过去，每个家庭都面对将许多家电连接起来。一种新的网络和新的概念——家庭网络（HomeNetwork）应运而生。只有家庭网络真正的将数字音视频和数字化语音和Internet整合在一起，也是将PC和信息家电连接在一起的唯一纽带，家庭网络的概念一经推出就得到PC和家电产业的极大重视，新的PC和信息家电都将装备新的通信芯片和线缆，其市场规模足以带动IT工业进入新的一轮蓬勃发展。

　　传统网络（见图1）是由骨干网、接入网组成，家庭用户只是做为单一的网络终端（NT）对待。在新的家庭网络出现后，网络结构演变为三级结构（见图2）。而且家庭网络连接各式各样的电器设备，其接口和控制远比其它数据网络复杂，因此达成统一标准的家庭网络是件非常繁琐和费力的工作。

　　无线和有线

　　家庭网络有无线和有线两种方式，而且在近期标准化工作随着技术和商业运作日臻成熟，无线代表系统有：蓝牙（Bluetooth）、HomeRF和IrDA；有线代表系统有：HomePNA、USBII和IEEE1394。究竟是无线网络还是有线网络占上风还需市场的检验。下面对上述系统做一个简单的介绍：

　　无线网络　无线网络由于具有可移动性、连接简单和无布线等优点，一直是受欢迎的联网方式，因此许多厂家积极地开发相关技术。目前形成标准化的技术主要是：蓝牙和HomeRF。

　　蓝牙是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba在1998年5月20日发布的，蓝牙是一种短距离无线网络技术，用以连接移动电话、笔记本电脑、手持式电脑、传真机、键盘、游戏杆和其他数字外设。蓝牙采用2.4GHz频段，提供1Mbps传输速率，采用时分复用的全双工通信模式，蓝牙支持同步和异步通道，包括 3个实时同步语音通道或者1个异步数据和同步语音混合通道。异步通道最大提供721Kbps下行和57.6Kbps上行速率，或者提供一个432.6Kbps的同步连接。现在蓝牙的传输距离在10米以内（1.0版）。蓝牙系统支持点对点和一点对多点的网络连接。作为网络技术还需要提供连接层的功能，蓝牙定义了连接管理协议（LinkManagerP rotocol-LMP）用于连接建立、加密和控制。另外蓝牙还定义了逻辑连接控制和自适应协议（LogicalLi nkControlandAdaptationProtocol，L2CAP）支持高层协议复用、包分割、包重组和加载QoS信息。为更好地连接各种数字设备蓝牙系统还提供软件功能以保证硬件无关性，包括：配置和诊断、设备恢复、并行通信、音频通信和呼叫控制等。蓝牙的推出得到业界的广泛重视，蓝牙的标准化团体（BluetoothSpecialI nterestGroup）现在已有八百多个会员，尤其是蓝牙将原来的潜在竞争对手IrDA视为互补技术，使得蓝牙成为目前无线家庭网络最值得关注的系统。

　　IrDA（InfraredDataAssociation）是一种比较早的短距离无线通需技术，而且已经在移动电话、PDA等设备上广泛使用，现在标准是IrDA-DATA、IrDA-Control和一个正在形成的标准Air。IrDA可以提供点对点的窄角度（300）、无障碍物遮挡的连接，在1米的距离内提供9600bps到4M bps（16Mbps系统正在开发中）的数据通信。IrDA做为广泛采纳的技术在软件方面积累了许多资源，但IrDA 的窄角度和无遮挡限制了其应用，而蓝牙采用和IrDA相同的数据交换底层协议（OBEX）使得蓝牙加快技术发展。

　　另一个无线家庭网络的标准化组织是HomeRF，HomeRF现在已经发布了SWAP1.1（Share dWirelessAccessProtocol）标准，HomeRF和蓝牙系统一样采用2.4GHz频段，利用时分复用技术支持话音通信，以太网技术（CSMA/CA）支持高速数据通信。采用2FSK调制方式传输速率为1Mbps，采用4FSK调制方式时传输速率为2Mbps。依据降低成本的考虑，1.1版将速率降低为0.8Mbps和1.6Mb ps。为了同蓝牙和有线网络（homePNA）竞争，未来HomeRF将推出两个版本：1.工作在800/900MH z的低速系统——HomeRFLite，速率为250Kbps；2.工作在5GHz的高速系统——HomeRFMul timedia2001，速率在25Mbps～30Mbps左右。HomeRF与蓝牙在网络结构上的不同点是Home RF必须有基站才能工作。

　　有线网络　有线网络上现在提供两种技术实现方式：一种是传统的电信接入技术的延伸，像HomePNA就是利用电话线做为传输介质构造系统；另一种是利用计算机外部总线构建网络，像USB和IEEE1394是目前最热门的家庭网络技术。

　　HomePNA以电话线为传输媒体构建家庭网络，将V.90/xDSL/ISDN/CablemMode m等设备纳入其中，借助现在已经存在的接入网和网络终端设备组成家庭网络（见图3）。HomePNA现在的传输速率是 1Mbps，为了和现有话音和xDSL共线传输，HomePNA利用5.5MHz～9.5MHz频段。HomePNA 采用传统上的以太网技术（IEEE802.3CSMA/CD），本质上就是在电话线上跑1Mbps的以太网，这样的做法省时省力，无论技术本身还是软硬件资源都已经非常成熟，这加快了HomePNA标准的普及速度。在未来的版本中，H omePNA将传输速率提升到10Mbps，这样就可以提供高速数据访问、支持多人游戏、提供数字视频服务等多媒体服务。从实验中得到的结果显示在短距离传输上，现有电话线可以在2~30MHz的频段上提供100Mbps左右的速率。这也为HomePNA的下一步发展奠定理论基础，相信HomePNA会吸引许多Modem和以太网厂商的加入。

　　IEEE1394是一种新兴的串行高速总线，在未来的数字视频和高速数据连接上会发挥重要的作用，139 4提供的高速连接远非无线家庭网络和HomePNA等网络可以匹敌的，在以数字视听为中心的家庭环境下没有敌手，在以前的文章中已经对IEEE1394做过专门的介绍，这里只谈一下面向网络的应用：在IEEE1394的应用上日本家电厂商投入巨大的热情和精力，像家电巨头SONY公司不仅有相关的芯片（见图4和图5），而且有全盘战略考虑，在上面的图片中可以看出SONY公司把IEEE1394做为高速总线和家庭网络的主要实现方式，而且SONY公司在已发布的游戏机PS2的技术规格上，明确表示支持IEEE1394，而SONY公司垄断的专业摄录像设备上早就部署了IEEE1 394，在HDTV上也是非IEEE1394莫属。如果新一代家电都将IEEE1394纳入其中，相信有线家庭网络必是IEEE1394的天下。现在围绕IEEE1394技术已经开发出集线器和相关的连接器，更重要的是在IPover 1394方面已经有产品出现（NECCableModemSMARTCAT），而且微软公司也正利用其中件间（Upn P）结合TCP/IP，以达到IPover1394的目标。

　　USB是Intel公司提出的串行总线，最初速率定义在15Mbps，属于中速总线，主要用于键盘、鼠标、打印机等设备连接。将IEEE1394定义为高速总线以实现数字视频等应用。Intel公司看到支持数字视频的高速总线将发挥更重要的作用，改变其初衷。在前不久的USB大会上将USB2提升到100Mbps以上，借此取代IEEE 1394，占据数字视频和家庭网络的市场。现在IEEE1394虽然标准已出，但市场和产品正在萌芽状态，如果Int el利用其在PC上的绝对优势（CPU和芯片组）将USB2成功推广，Intel将在PC和信息家电两个领域双赢，继续占据主导地位。但USB2推出后没有得到微软的迎合，因为微软已经在IEEE1394投入颇多，如果最后IEEE1 394赢得市场，那Intel公司将失去信息家电的领导地位，甚至会威胁到CPU等核心业务，因为现有的数字机顶盒和其他数字产品上，Intel芯片不是主流产品。

　　软件中间件

　　由于家庭网络连接各式各样的数字设备，仅靠网络协议不能达成互连互通，而且像无线网和有线网同时驳接（蓝牙+IEEE1394）,这都需要利用中间件以支持应用，在中间件的标准化上也更复杂和变化莫测，首先是以家电行业为首推出HAVi（HomeAudio/Videointeroperability）标准，已阻止计算机行业的侵入，而Sun公司制定Jini标准，并成为HAVi的合作伙伴。相对之下微软公司提出UPuP（UniversalPlu gandPlay）中间件，却遭至家电行业的戒心，反倒是微软降低姿态，主动推出UpuP和HAVi互通。

　　我们该如何做

　　家庭网络的推出使得数字设备的连接有标准可循，值得我国研发信息家电的厂商关注和参与，另一方面在我国大型城市以塔楼群为主体的小区，可以考虑二层网络结构，延长光网的覆盖率的同时拓宽家庭网络的范围，取消接入网（HFC /xDSL），这样省去接入网的大量建设费用的同时，提升了网络层次和性能。鞠胜利

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			分析：家庭网络如何建 http://www.sina.com.cn 1999/11/26 15:16 ZDNet China 　　随着网络技术的发展，家庭网络已经提上了人们的议事日程，但家庭网络的结构是什么？应该采用什么样的技术和设备？趋势是什么样？　　网络应用的普及和“信息家电”的推出，计算机做为单一网络终端的时代已经过去，每个家庭都面对将许多家电连接起来。一种新的网络和新的概念——家庭网络（HomeNetwork）应运而生。只有家庭网络真正的将数字音视频和数字化语音和Internet整合在一起，也是将PC和信息家电连接在一起的唯一纽带，家庭网络的概念一经推出就得到PC和家电产业的极大重视，新的PC和信息家电都将装备新的通信芯片和线缆，其市场规模足以带动IT工业进入新的一轮蓬勃发展。　　传统网络（见图1）是由骨干网、接入网组成，家庭用户只是做为单一的网络终端（NT）对待。在新的家庭网络出现后，网络结构演变为三级结构（见图2）。而且家庭网络连接各式各样的电器设备，其接口和控制远比其它数据网络复杂，因此达成统一标准的家庭网络是件非常繁琐和费力的工作。　　无线和有线　　家庭网络有无线和有线两种方式，而且在近期标准化工作随着技术和商业运作日臻成熟，无线代表系统有：蓝牙（Bluetooth）、HomeRF和IrDA；有线代表系统有：HomePNA、USBII和IEEE1394。究竟是无线网络还是有线网络占上风还需市场的检验。下面对上述系统做一个简单的介绍：　　无线网络　无线网络由于具有可移动性、连接简单和无布线等优点，一直是受欢迎的联网方式，因此许多厂家积极地开发相关技术。目前形成标准化的技术主要是：蓝牙和HomeRF。　　蓝牙是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba在1998年5月20日发布的，蓝牙是一种短距离无线网络技术，用以连接移动电话、笔记本电脑、手持式电脑、传真机、键盘、游戏杆和其他数字外设。蓝牙采用2.4GHz频段，提供1Mbps传输速率，采用时分复用的全双工通信模式，蓝牙支持同步和异步通道，包括 3个实时同步语音通道或者1个异步数据和同步语音混合通道。异步通道最大提供721Kbps下行和57.6Kbps上行速率，或者提供一个432.6Kbps的同步连接。现在蓝牙的传输距离在10米以内（1.0版）。蓝牙系统支持点对点和一点对多点的网络连接。作为网络技术还需要提供连接层的功能，蓝牙定义了连接管理协议（LinkManagerP rotocol-LMP）用于连接建立、加密和控制。另外蓝牙还定义了逻辑连接控制和自适应协议（LogicalLi nkControlandAdaptationProtocol，L2CAP）支持高层协议复用、包分割、包重组和加载QoS信息。为更好地连接各种数字设备蓝牙系统还提供软件功能以保证硬件无关性，包括：配置和诊断、设备恢复、并行通信、音频通信和呼叫控制等。蓝牙的推出得到业界的广泛重视，蓝牙的标准化团体（BluetoothSpecialI nterestGroup）现在已有八百多个会员，尤其是蓝牙将原来的潜在竞争对手IrDA视为互补技术，使得蓝牙成为目前无线家庭网络最值得关注的系统。　　IrDA（InfraredDataAssociation）是一种比较早的短距离无线通需技术，而且已经在移动电话、PDA等设备上广泛使用，现在标准是IrDA-DATA、IrDA-Control和一个正在形成的标准Air。IrDA可以提供点对点的窄角度（300）、无障碍物遮挡的连接，在1米的距离内提供9600bps到4M bps（16Mbps系统正在开发中）的数据通信。IrDA做为广泛采纳的技术在软件方面积累了许多资源，但IrDA 的窄角度和无遮挡限制了其应用，而蓝牙采用和IrDA相同的数据交换底层协议（OBEX）使得蓝牙加快技术发展。　　另一个无线家庭网络的标准化组织是HomeRF，HomeRF现在已经发布了SWAP1.1（Share dWirelessAccessProtocol）标准，HomeRF和蓝牙系统一样采用2.4GHz频段，利用时分复用技术支持话音通信，以太网技术（CSMA/CA）支持高速数据通信。采用2FSK调制方式传输速率为1Mbps，采用4FSK调制方式时传输速率为2Mbps。依据降低成本的考虑，1.1版将速率降低为0.8Mbps和1.6Mb ps。为了同蓝牙和有线网络（homePNA）竞争，未来HomeRF将推出两个版本：1.工作在800/900MH z的低速系统——HomeRFLite，速率为250Kbps；2.工作在5GHz的高速系统——HomeRFMul timedia2001，速率在25Mbps～30Mbps左右。HomeRF与蓝牙在网络结构上的不同点是Home RF必须有基站才能工作。　　有线网络　有线网络上现在提供两种技术实现方式：一种是传统的电信接入技术的延伸，像HomePNA就是利用电话线做为传输介质构造系统；另一种是利用计算机外部总线构建网络，像USB和IEEE1394是目前最热门的家庭网络技术。　　HomePNA以电话线为传输媒体构建家庭网络，将V.90/xDSL/ISDN/CablemMode m等设备纳入其中，借助现在已经存在的接入网和网络终端设备组成家庭网络（见图3）。HomePNA现在的传输速率是 1Mbps，为了和现有话音和xDSL共线传输，HomePNA利用5.5MHz～9.5MHz频段。HomePNA 采用传统上的以太网技术（IEEE802.3CSMA/CD），本质上就是在电话线上跑1Mbps的以太网，这样的做法省时省力，无论技术本身还是软硬件资源都已经非常成熟，这加快了HomePNA标准的普及速度。在未来的版本中，H omePNA将传输速率提升到10Mbps，这样就可以提供高速数据访问、支持多人游戏、提供数字视频服务等多媒体服务。从实验中得到的结果显示在短距离传输上，现有电话线可以在2~30MHz的频段上提供100Mbps左右的速率。这也为HomePNA的下一步发展奠定理论基础，相信HomePNA会吸引许多Modem和以太网厂商的加入。　　IEEE1394是一种新兴的串行高速总线，在未来的数字视频和高速数据连接上会发挥重要的作用，139 4提供的高速连接远非无线家庭网络和HomePNA等网络可以匹敌的，在以数字视听为中心的家庭环境下没有敌手，在以前的文章中已经对IEEE1394做过专门的介绍，这里只谈一下面向网络的应用：在IEEE1394的应用上日本家电厂商投入巨大的热情和精力，像家电巨头SONY公司不仅有相关的芯片（见图4和图5），而且有全盘战略考虑，在上面的图片中可以看出SONY公司把IEEE1394做为高速总线和家庭网络的主要实现方式，而且SONY公司在已发布的游戏机PS2的技术规格上，明确表示支持IEEE1394，而SONY公司垄断的专业摄录像设备上早就部署了IEEE1 394，在HDTV上也是非IEEE1394莫属。如果新一代家电都将IEEE1394纳入其中，相信有线家庭网络必是IEEE1394的天下。现在围绕IEEE1394技术已经开发出集线器和相关的连接器，更重要的是在IPover 1394方面已经有产品出现（NECCableModemSMARTCAT），而且微软公司也正利用其中件间（Upn P）结合TCP/IP，以达到IPover1394的目标。　　USB是Intel公司提出的串行总线，最初速率定义在15Mbps，属于中速总线，主要用于键盘、鼠标、打印机等设备连接。将IEEE1394定义为高速总线以实现数字视频等应用。Intel公司看到支持数字视频的高速总线将发挥更重要的作用，改变其初衷。在前不久的USB大会上将USB2提升到100Mbps以上，借此取代IEEE 1394，占据数字视频和家庭网络的市场。现在IEEE1394虽然标准已出，但市场和产品正在萌芽状态，如果Int el利用其在PC上的绝对优势（CPU和芯片组）将USB2成功推广，Intel将在PC和信息家电两个领域双赢，继续占据主导地位。但USB2推出后没有得到微软的迎合，因为微软已经在IEEE1394投入颇多，如果最后IEEE1 394赢得市场，那Intel公司将失去信息家电的领导地位，甚至会威胁到CPU等核心业务，因为现有的数字机顶盒和其他数字产品上，Intel芯片不是主流产品。　　软件中间件　　由于家庭网络连接各式各样的数字设备，仅靠网络协议不能达成互连互通，而且像无线网和有线网同时驳接（蓝牙+IEEE1394）,这都需要利用中间件以支持应用，在中间件的标准化上也更复杂和变化莫测，首先是以家电行业为首推出HAVi（HomeAudio/Videointeroperability）标准，已阻止计算机行业的侵入，而Sun公司制定Jini标准，并成为HAVi的合作伙伴。相对之下微软公司提出UPuP（UniversalPlu gandPlay）中间件，却遭至家电行业的戒心，反倒是微软降低姿态，主动推出UpuP和HAVi互通。　　我们该如何做　　家庭网络的推出使得数字设备的连接有标准可循，值得我国研发信息家电的厂商关注和参与，另一方面在我国大型城市以塔楼群为主体的小区，可以考虑二层网络结构，延长光网的覆盖率的同时拓宽家庭网络的范围，取消接入网（HFC /xDSL），这样省去接入网的大量建设费用的同时，提升了网络层次和性能。鞠胜利　　<<每周电脑报>>文章

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