1引言
随着信息服务日益向宽带化发展,家庭网络正在形成一个巨大的市场,受到网络服务提供商、设备制造商、家电以及IT等各个产业的关注,提供了前所未有的发展机遇。家庭网络不仅仅是一个为了完成家庭内部各种设备资源共享、协同工作的网络,还能通过与外部网络(电信网/Internet/社区网)的连接,实现家庭内部设备与外部网络信息交流的目的,通过丰富多彩的业务和应用使用户享受到舒适、便利、安全等新的生活体验。家庭网络建设可充分利用家庭内部的有线和无线物理介质,包括五类线,电力线,有线电视同轴电缆(Cable),Wi-Fi,UWB等。其中,由于有线电视网络的普及,全国上亿家庭已经铺设了Cable,同时Cable又可以提供高质、高速的数据传输,因此基于Cable的高速家庭网络引起越来越多的关注,并产生了多种技术。这些技术基于Cable网络,无需重新铺设五类线;不仅可以实现家庭内部设备互联,也可以在接入网建设到楼道后用于最后100m接人,实现有线电视网双向化改造。
本文将对几种主要的基于Cable的高速家庭网络技术进行介绍,包括MoCA,Wi-Fiover Cable,EoC和Home Plugover Coax等。
2MOCA
2.1MoCA联盟介绍
MoCA(Multimediaover Coax Alliance,同轴电缆多媒体联盟)是一个开放的行业推动组织,致力于通过家庭中现有的同轴电缆分发数字视频、数据和娱乐产品。MoCA联盟由Comcast,EchoStar,Entropic Communi-cations,Linksys,摩托罗拉,松下,RadioShack和东芝等公司于2004年共同建立,至今其成员公司已超过50家。
2006年,MoCA联盟发布了MoCAl.0MAC/PHYSpec,对MoCA的物理层和MAC层进行了规范。许多厂家已经提供了内嵌MoCAl.0规范的各种产品,包括机顶盒、路由器、网关、网桥和ONT等。2007年底,MoCA联盟批准通过了MoCA1.1,可为多媒体业务提供更好的QoS,并且把有效数据速率提高到 175Mbit/s,Entropic公司已开发出符合MoCA1.1标准的芯片组。MoCA联盟发布的标准除了完整的技术规范外,还包括认证测试计划和程序,以供要采用这一规范的公司使用。几家公司已经开始测试这一规范,以确保产品之间的互操作性。Actiontec,Entropic, Linksys,Mototech,摩托罗拉,松下,2Wire和Westell 已经通过了MoCA认证。
2.2技术特征
有线电视在Cable上进行传输时,一般是占用50~850MHz频段,而MoCA主要利用8001550MHz频段来完成数据传输。工作频段可划分为29个频道,每频道带宽为50MHz,步长25MHz。MoCA采用 OFDM和自适应m-QAM调制方式,每频道可提供 270Mbit,s的最大物理传输速率和l35Mbit/s的有效数据速率,MoCA l.1通过聚合功能可提供175Mbit/s的有效速率。每频道使用一个局端设备NC(Network Controller),每个NC可支持31(63)个CPE设备,最大传输距离可达600m。在同一段Cable上可线性叠加 MoCA频道,扩展数据带宽和用户数量。目前,一段 Cable链路上可同时支持4个频道,有效数据速率 >400Mbit/s,并且即将升级到支持8频道,有效传输速率可达1Gbit/s,同时支持的用户数超过500个。
MoCA的双工方式为时分双工TDD,采用时分多址TDMA,所有节点发送和接收都在同一载波上进行。MoCA的MAC协议设计为无冲突的,信道接人完全由NC控制,NC根据每个节点的请求来为其分配传输的时隙。在MoCA网络中,NC处于一个中心地位,除了负责每个节点的传输时隙分配外,还负责新节点的加入、密钥管理等功能。NC由网络中的节点根据一定的原则自动选举产生,并支持备用NC以便在当前NC出现故障时进行快速切换。