2011-同轴电缆在物联网最后一公里的优势-V3.0

1、同轴电缆在物联网最后一公里的优势随着网络的融合和演进，同轴电缆可能成为网络结构上广电网络的唯一特征，牧马人公司坚定认为，“最后100米”同轴电缆更是广电宽带的特色、优势与发展潜力所在。1. 同轴电缆的价值有线电视同轴电缆网络的优势与价值体现介质资源和网络结构两个方面。1.1 同轴电缆介质的价值n 频率资源：Ø 在100米距离内，同轴电缆的有效带宽资源可达1GHz，能有效解决光节点信号入户问题；Ø 在50米的距离内，同轴电缆的有效传输频带可达2.6GHz，能有效解决3G、WiFi、ZigBee等信号在室内环境下的覆盖问题。同轴电缆频带资源应用支持传输/连接/服务最后100米解

2、决入户问题060Hz5V/12V DC供电24V/60V AC供电0.160MHzEthernet 10 BASE-T 全双工0.120MHzEthernet 100BASE-T 全双工87860MHzFM /CATV825960 MHzCDMA/GSM最后50米构建家庭网络060Hz5V/12V DC供电24V/60V AC供电0.160MHzEthernet 10 BASE-T 全双工0.120MHzEthernet 100BASE-T 全双工87860MHzCATV/FM825960 MHzCDMA/GSM18002200 MHz3G/WiMax23002600 MHzWLAN/ZigB

3、een 物理存在：Ø 有线电视同轴电缆网络存在于所有住宅建筑，进入了千家万户；Ø 85%以上的住宅，同轴电缆延展到家庭的多个房间n 物理性能：Ø 与5类线4%/10ºC相比，同轴电缆约2%/10ºC的温度特性更加稳定；Ø 屏蔽性能、特别是同轴结构的抗雷击性能，直接影响网络的稳定；Ø 与5类线相比，同轴电缆的衰减特性、使用寿命和抗拉伸、抗挤压等工程性能等，都有较大的优势。从目前的购买价格、使用年限和工程辅件等方面看，同轴电缆网络更具有较大的成本优势。1.2 同轴电缆网络结构的优势在分析这个问题之前，我们先看看电信运营商的FTT

4、x策略：从技术角度看，采用“FTTB+LAN”的网络结构，完全可以实现10100Mbps的入户目标。但是，在实际应用中，FTTB不仅要考虑入户电缆的成本、防雷安全与施工可行性，更重要的是难以解决ONU设备的电源(取电、安全、计量等)问题，因此，电信运营商采取了灵活的FTTx策略，所谓x，可以理解为根据不同的用户需求、建筑物结构和工程实施的可行性，将ONU设备安置在楼头、楼道（单元）、楼层和用户家中。过去10年间，各地广电网络进行了不同程度的改造，大多数网络实现了集中取电、集中稳压、集中防雷和集中计量的供电模式，这些设施为NGB接入网络的供电打下了良好的基础，因此，双向改造方案中，只要同轴电缆网

5、络能够支持数字电视的传输，就完全应该保留，不应盲目地同时进行RF系统光网络改造。从工程实施的可行性、建设成本等方面来看，如果广电运营商采用FTTB结构实现10100Mbps入户，不仅满足了NGB网络的性能要求，还充分利用了现有网络设施与电缆资源，与电信运营商的FTTx相比具有极大的竞争优势。2. 家庭网络的现实需求与未来发展在“三网融合”之前，用户家中有线电视、电话和部分家庭的宽带网络是并行存在的。进入网络融合时代，不论是电视机、计算机还是无线手机都具备“网络化、智能化和多媒体（图、文、声）”的特征，在三网融合的同时，三屏（电视、电脑、手机）融合已经成为现实，这意味着每个家庭中存在多个同质的信

6、息设备，随之而来的问题是：Ø 多个信息设备共享宽带出口、设备的互通互联；Ø 无线信号的有效与安全覆盖、家庭网络的稳定性、可维护性；Ø 家庭网络改造工程和保护家庭装修问题；Ø 信息设备和通信模式（有线、无线、宽带、窄带）的多样性。运营商为了抢占家庭信息服务市场，采用“服务打包”的排他性竞争模式，也必须通过家庭网络来实现。在“三网融合”之后，基于电视、电脑和电话的家庭信息服务产业将逐步进入成熟期，基于家庭的物联网服务产业将成为新的发展动力和竞争热点。3. 基于同轴电缆的物联网络广电宽带网络发展已到了光纤网为主的时代，目前的重点是“最后100米”和“家庭网络”

7、等接入网络建设，遍布建筑物内的同轴电缆在具有同时支持有线宽带、有线窄带、无线宽带、无线窄带等网络通信和信号覆盖的优势，短期内，其它介质难以取代。3.1 满足可以预见的未来网络带宽与通信模式的需求有线宽带(10/100M Ethernet)和无线宽带（如：54M WiFi）接入网的应用目标是传输高清晰的图像信息。有线窄带（如 RS-485）和无线窄带（如：ZigBee）的主要目标是信息传感、设备控制等物联应用。在网络实际应用中，室内工程（破坏装修）、设备供电、无线信号的有效与安全覆盖是主要的障碍，而基于同轴电缆的家庭网络可有效解决上述问题。在物联网应用中，基于同轴电缆的无线蜂窝覆盖和电源技术，对

8、相关传感器网络的功率、供电等具有极大的影响，不仅可有效控制成本，并对现场安装和网络长期稳定运行具有重大意义。有理由相信，在可以预见的将来，广电网络在物联网产业发展中具有重要的、不可替代的价值。3.2 市场基础与主要内容网络建设本身不是目的，网络的运营应用、取得效益才是目的！家庭网络的应用可大致分为以下几类：Ø 信息服务：如互联网、电视、电话等；Ø 家庭娱乐：如网络游戏、互动电视等；Ø 家电控制：如空调、微波炉、灯光、门窗的控制等；Ø 家庭安全：包括家庭财产安全与家庭成员的生命（疾病）安全；Ø 其它应用：如网络教育、网络金融、网络购物等。分析表明

9、，大多数信息服务是普惠制的，难以取得高额利润；而娱乐、控制等消费是缺乏需求必然性、而且需长期培育的低端市场；只有建立在家庭网络基础上的“家庭安全”才是未来针对中、高消费群体的必然性市场，是推动数字家庭的巨大动力，主要包括：Ø 基于宽带网络（包括有线、无线）的数字、高清图像监控针对中、高端住宅的远程图像监控、可视（图像）通信服务；Ø 基于窄带网络（包括有线、无线）的家庭安全（侵入、火、气、水等）传感器网络远程安全监控；Ø 基于家庭网络（有线、无线）的家庭成员健康监护传感器网络和设施远程保健与医疗服务。4. 基于同轴电缆的家庭有线网络通过基带EOC器材可将CATV信号

10、与10/100BASE-T基带数字信号进行混合后通过家庭同轴电缆传输到用户室内，实现宽带接入，快速、高效、低成本构建家庭数字网络。无论是采用5类线、基带EOC还是“宽带猫”实现宽带入户，都会面临是否要破坏家庭装修敷设与终端相连的5类线问题，采用基带EOC技术，可利用家庭同轴电缆替代双绞线，90%的家庭可避免室内布线工程。ADSL共享模式：对于现有ADSL 用户，可加装基带EOC路由器或基带EOC交换机构建家庭网络；如果ADSL Modem 具备路由功能并有多个以太网端口，可采用基带EOC复用/分离器构建基于同轴电缆的以太网络。对于新装ADSL用户，可采用（ADSL+EOC）家庭网关，实现出口共

11、享。FTTX模式：在FTTX模式中，对于采用5类线入户的宽带用户，可直接加装基带EOC同轴交换机，构建家庭宽带网络。5. 基于同轴电缆的无线信号覆盖在以“钢筋+水泥”为主要建材的单元式建筑物中，工作在2.4GHz频段的无线电信号的衰落特性都面临两个方面的问题：其一是建筑物内的有效覆盖，其二是加大功率时产生的综合EMI问题。11.11.21.31.41.4.11.4.25.1 有效覆盖满足无线通信设备接收信号最低要求即有效覆盖。如图所示，某型支持802.11b/g标准的终端接收灵敏度为-65dBm，AP发射的功率为21dBm，由于室内隔墙的影响，离AP较远的区域信号强度不够，网络连接不稳定，但在

12、离AP较近的区域信号强度大幅度冗余，能量浪费。考虑到绝大多数住宅以35米的跨度进行区隔，将AP输出信号通过同轴电缆分配到指定的区域后再发射，可减小发射区域的冗余功率，保证覆盖区域的信号强度不低于-60dBm，实现室内环境下无线高频信号的有效覆盖。5.2 安全覆盖无线信号的安全包括信息安全和电磁辐射安全。从下图可以看出，AP附近的信号强度很高，可能穿过墙面向外辐射，由此可造成网络被盗用、信息被截获的风险；为了解决无线信号的室内覆盖问题，需加大设备的发射功率，如AP输出信号27dBm，约500MW的功率，其频段与微波炉在相同，对人体的安全影响不可忽视。如将AP输出信号通过同轴电缆分配到指定的区域后再发射，在保证有效覆盖的同时，不仅降低了对AP功率的要求，更大幅度降低了天线附近的信号强度，有效保证信息安全和电磁安全。5.3 蜂窝覆盖牧马人®超G产品，能将2.4GHz信号与CATV信号混合后，利用CATV同轴电缆分配到室内多点发射，形成“蜂窝覆盖”，实现无线信号在室内的有效与安全覆盖。“蜂窝覆盖”可大幅度降低对终端设备的功率要求，这对将大规模应用的“物联传感器”的体积、成本、电源、寿命和实用性等具有不可替代的重大意义。 6. 基于同轴电缆的超G家庭网络-物联网基础平台牧马人®多媒体家庭网关，采用基于同轴电缆的“网络融合”技术，利用同轴电缆的频带资