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文档简介
1、 智慧家庭网络需求与技术问题研究 冯庆军吴宁摘 要:随着光网络建设的快速推进,网络带宽及业务承载能力得到了高速发展,以此为基础的互联网家庭新业务、新应用也日趋丰富。未来家庭业务主要呈现出业务多元化、服务对象精确化、终端多样化、管理智能化等特征,准确把握业务现阶段以及未来业务对支撑网络的承载需求,是发展家庭网络,保障智慧业务落地的重要前提。关键词:智慧家庭;业务需求;接入网一、家庭业务分类家庭业务分为传统电视、宽带业务和新兴的智慧家庭业务,其中智慧家庭业务依托于新一代智慧化、综合性的家庭服务系统,是家庭智能设备、物联网、高速信息网络和应用服务的
2、有机融合。按照业务类型家庭业务分为视频类业务、应用类业务以及智慧家庭类业务,其中视频类业务主要包括大屏电视业务、移动视频业务;应用类业务主要包括页面浏览业务、视音频通信业务、家庭云业务、游戏业务、家庭监控业务;智慧家庭类业务主要为家庭物联网业务。二、业务需求分析1 大屏电视业务目前高清视频类业务已经逐步普及,未来随着4k、8k、vr/ar技术的加速发展,将会给大屏电视业务带来新的活力。通过对电视业务指标参数分析,得到其对网络的承载需求如下。(1)带宽需求:高清需求为8mbps 带宽,准4k 至少需要30mbps带宽,标准4k 至少需要50mbps 带宽,极致4k 需要接近百兆带宽,8k 电视对
3、带宽需求达到百兆以上,vr 对带宽需求达到几百兆。(2)时延要求:点播网络时延一般为400 ms 以内。(3)泛在性要求:终端相对固定,对泛在性要求不高。(4)抖动要求:组播抖动小于5ms,点播抖动小于50 ms。(5)丢包要求:对于高清,丢包率不超过0.1%;对于准4k,丢包率不超过0.01%;对于标准4k,丢包率不超过0.001%;8k 电视及vr 对丢包要求更高。2.移动视频业务未来随着用户对音频及画面质量要求的逐步提升,移动视频类业务的播放效果将日趋接近大屏电视。通过对移动视频业务指标參数分析,得到其对网络的承载需求如下。(1)带宽需求:移动视频至少需要4mbps 的带宽,才可满足大部
4、分应用的流畅播放,对于超高清视频带宽需求需达到10mbps 以上。(2)时延要求:点播网络时延小于400 ms。(3)泛在性要求:终端相对不固定,对泛在性要求较高。(4)抖动要求:组播抖动小于5ms,点播抖动小于50ms。(5)丢包要求:要求丢包率低于千分之一。3 家庭云业务家庭公有云系统由云存储平台、家庭网关、家庭云存储接入网关以及各类智能终端(机顶盒、pad、智能手机等)组成。通过对家庭云业务指标参数分析,得到其对网络的承载需求如下。(1)带宽需求:考虑到用户对家庭云业务的感知度,该业务对网络带宽要求较高。普通家庭用户采用云存储业务需要20mbps 以上带宽,对于多线程控制以及高清流媒体播
5、放等业务,要求带宽满足100mbps 以上。(2)时延要求:网络延时小于150ms。(3)丢包要求:此项业务对丢包要求不高,不超过1%。(4)泛在性要求:由于考虑到多种类型终端共享业务内容,因此此业务对泛在性要求较高,场景内需要完成无线信号的全覆盖。4 游戏业务随着ar/vr 技术的飞速发展,传统家用游戏机已无法满足用户需求,基于虚拟现实技术的游戏,通过戴上头盔,即可进入一个可交互的现场场景,给用户带来更好的游戏体验。通过对游戏业务指标参数分析,得到其对网络的承载需求如下。(1)带宽需求:对网络的带宽需求较高,一般性游戏对带宽需求至少为10mbps,云游戏建议达到20m,vr 游戏至少达到百兆
6、以上。(2)时延要求:游戏时延会极大地影响体验,因此对网络时延要求较高,一般不超过100 毫秒级。(3)泛在性要求:对于电脑类游戏,终端位置相对固定,对泛在性要求不高,对于手机类游戏,有较高的泛在性要求。(4)抖动要求:对网络的带宽需求较高,要求为毫秒级。(5)丢包要求:要求丢包率低于千分之一。5 家庭监控类业务未来的家庭监控系统会越来越智能化、个性化,结合移动通信、智能、安防、大数据等技术,配合现有的增值业务支撑平台,融合可视通信、手机视频、电视娱乐、移动会议、电脑监控等多种业务,其对网络的承载需求如下。(1)带宽需求:视频监控主要为利用移动客户端实时调看监控图像,因此对上行流量要求较高。标
7、清监控图像宽带要求为4mbps 以上,高清及超高清宽带要求为20mbps 以上。(2)时延要求:该业务对时延要求为秒级。(3)泛在性要求:对于一般监控摄像头,可采用有线连接至处理中心。对于有线不可达区域,可考虑采用无线传输,因此对泛在性具有要求。(4)丢包要求:为了保障远程监控图像的清晰性,业务对丢包要求相对较高,要求丢包率不得高于千分之一。6 家庭物联网业务家庭物联网业务是基于家庭物联技术,其系统功能主要集中在智能照明控制、智能家电控制、智能安防、居家健康等,其对网络的承载需求如下。(1)带宽需求:由于物联网业务传输需求主要为控制指令及采集的数据等,且大部分设备信息交流均属于家庭内部,因此对
8、带宽需求很低,一般来说1m 以内均可满足要求。(2)时延要求:该业务对时延要求为秒级。(3)泛在性要求:该业务设计众多智能传感设备及智能家电,因此对网络泛在性要求很高,要求无线网络全覆盖。(4)丢包要求:由于采用了等待确认以及重复传输机制,因此对丢包的要求不高。(5)最大连接数量:要求最大连接数量不低于100 个。(6)安全要求:需要终端传感设备及联网设备具有较高的安全保密性。三、业务需求总结通过上述对承载需求的分析,未来中远期家庭融合业务对家庭内部组网的技术要求主要为如下。(1)组网模式:综合利用有线、无线融合技术,同轴电缆、网线、电力线多种有线传输介质,实现家庭内部组网解决方案多样化。(2)带宽需求:家庭接入带宽不低于1000m,户内主干网络带宽不低于1000m,桌面带宽不低于100m。(3)时延要求:最低时延要求不超过10ms。(4)泛在性要求:家庭内部全面
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