住宅小區(qū)的寬帶接入技術及市場趨勢
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住宅小區(qū)的智能化,已經成為住宅小區(qū)生態(tài)化之后的又一重要發(fā)展趨勢,房產開發(fā)商以智能化來作為新建樓盤的賣點,而購房者也在各種廣告?zhèn)髅降挠绊懴?把小區(qū)智能化作為購房的考慮因素之一。雖然在沿海經濟發(fā)達地區(qū),智能化作為房產商的炒作題材已不再新鮮,但智能化卻正在成為新建住宅小區(qū)的基本功能。隨著政府相關部門對智能化小區(qū)規(guī)范工作的加強,智能化小區(qū)的建設已逐步趨于理性化。
住宅小區(qū)的智能化,從基本功能體系上來說,主要由三部分組成。一是信息網絡系統(tǒng),二是社區(qū)安全防范系統(tǒng),三為社區(qū)物業(yè)服務與管理系統(tǒng)。其中,二、三兩項具有相對成熟的技術和模式,而住宅小區(qū)的信息網絡則包含了電話網、有線電視網和寬帶接入網。其中前兩者分屬于電信和廣電部門,而寬帶接入網(又稱寬帶駐地網)的組網方式和技術支持卻是電信、廣電和部分IP運營商(甚至包括部分房地產發(fā)展商)竭力爭奪的一塊“風水寶地”。根據《國家康居示范工程智能化系統(tǒng)示范小區(qū)建設要點與技術導則》(修改移)的要求；居住小區(qū)寬帶接入網應提供管理系統(tǒng)；支持用戶開戶、銷戶、用戶暫停及其它相應的管理功能,并提供安全的網絡保障。每個住戶至少有兩對電話、兩個電視插座和一個高速數據接口(一星級標準),寬帶接入網的類型可以是HFC(光纖同軸網)、FTTX LAN(X可以為B、F)、也可以是ADSL、VDSL或其它類型的數據網絡。
一、住宅小區(qū)寬帶接入網的主要技術方案：
住宅小區(qū)寬帶接入方式分為有線方式和無線方式：有線接入方式包括：
1. ADSL/VDSL (電信)
2.(FTTX) LAN (電信、IP運行商)
3. HomePNA (電信)
4. HFC (廣電)
無線接入方式：如LMDS技術(電信)
(1)ADSL/VDSL技術：
這是基于PSTN的接入技術,即借助已有的電話線路,采用各種先進的調制技術和編碼技術來提高銅線的傳輸數率,實現寬帶(或準寬帶)接入。
ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Loop)非對稱數字用戶環(huán)線,利用一對現有的電話線,為用戶提供上、下行非對稱的傳輸速率,理論上下傳速率可達1.5Mbps~8Mbps,上行速率為640Kbps~1 Mbps,其實現時的具體差異主要由所用的ADSL Modem、局端ADSL設備性能、傳輸方式、傳輸介質(物理鏈路)的好壞及傳輸距離所決定。
由于ADSL的用戶線路主要由電話線(一種低標準的UTP)組成,數字信息的衰減主要與傳輸和信號頻率有關。在相同的傳輸速率下,線路衰減是影響ADSL性能的主要因素。隨著傳輸速率的提高,ADSL的有效傳輸距離將隨之縮短。據文獻報導：在1.5Mbps的速率下,一對0.6mm線徑的電話線傳輸距離可達6Km,而一對0.4mm線徑的電話線的傳輸距離縮短為4.6Km?？紤]到我國電話網絡的實際情況；電話電纜的抗干擾性能較差(每米扭絞節(jié)數太少)易串音,線路轉接頭過多,線徑不一致造成阻抗不匹配,故ADSL的實際應用通常在2Mbps速率以下、3.5Km范圍以內。電信部門對一般家庭用戶提供的多為512Kbps的速率。
由于ADSL技術是一種比較成熟的技術,在進行數據傳送的同時,還保留著普通電話的業(yè)務,是一種“兩網合一”(電話網、寬帶網)、用戶獨享寬帶的“在線”接入方式,也是當前歐美發(fā)達國家常用的寬帶技術之一。在美國目前已有8000萬左右用戶的電話網地區(qū)有ADSL接入服務,其中約6000萬用戶可申請ADSL接入。
VDSL(Very hight data rate Digital Subscriber Loop)甚高速數字用戶環(huán)線,是xDSL技術的新一代產品,它比ADSL有更高的帶寬、使用上也更為簡便。與ADSL一樣,VDSL也采用頻分復用方式,將POTS及VDSL的上、下行信號分配在不同的頻帶內傳輸,但它的傳輸速率卻遠高于ADSL,可以支持13Mbps~27Mbps的下行速率和3Mbps的上行速率。根據傳輸介質和速率的不同,VDSL傳輸距離可以從300m~1500m,從目前的設備狀況來看,一般傳播距離在500m以內。由于傳播距離的限制,使得VDSL技術的應用受到一定的制約；另一方面VDSL尚未出臺正式的國際標準。
(2)Home PNA( Home Phoneline Network Alliance )技術:
這也是基于PSTN的接入技術,是一種同時提供電話業(yè)務和寬帶業(yè)務的“二合一”網絡,該組網方式與ADSL技術相類似,也是利用用戶已有的電話線路(銅纜雙絞線)作為傳輸介質,可為每個用戶同時提供語音服務(電話業(yè)務)和高速數據服務(寬帶接入服務)。Home PNA可在一對銅芯電話線上支持對稱的上、下行1.0Mbps(1.0標準)~10Mbps的高速數據傳輸,有效傳輸距離在300m-500m左右。目前,國內已有少數幾個城市(如深圳)的電信部門開展了此項業(yè)務。在HomePNA方案中,小區(qū)內的布線均為電話雙絞線,每個用戶終端通過一塊帶RJ11口的HomePNA網卡接入網絡,每戶電話雙絞的另一端通過大樓或小區(qū)內的通信電纜與小區(qū)中央機房內,集中設置的HomePNA集線器相連。而多個HomePNA集線器聯到一個LANSwitch,爾后通過光纖(155Mbps或622Mbps或更高)接入城域寬帶主干網。這種方案實質上是FTTZ HomePNA方式,該方案的特點是：
●直接利用小區(qū)現成的電話網絡線路,無需重新布線,故工程量少線纜成本低。
●網絡為星形結構,一對電話線可同時提供窄帶(電話)和寬帶接入服務,用戶獨享1Mbps帶寬。
●HomePNA集線器的端口有隔離功能,能確保網絡用戶的安全隔離。
(3)HFC(光纖同軸混合網) 該種組網方案是廣電部門大力推薦的方案,HFC網由光纖干線和同軸電纜分配網絡所組成。在住宅小區(qū)內,HFC網絡拓樸基本上仍保留著原CATV網的結構形式,即為樹形--分支型(總線式)同軸電纜網,而不是星形網絡結構。HFC網絡的頻率帶寬可達870MHZ,其中50MHZ-550MHZ頻段用于模擬電視信號的傳輸,而550MHZ-750MHZ(也可達870MHZ)頻段用于下行數據傳輸。我國一般采用北美標準,以16/64/256QAM調制方式傳輸數據,當采用64QAM調制方式時,傳輸速率為可達27Mbps,若采用256QAM調制方式時(此時要求高質量線纜),傳輸速率可達40Mbps。上行傳輸則采用5-40MHZ頻段,以QPSK調制方式上傳數據,一般最高速率可達5Mbps,每個用戶只要在原有電視終端插座上加插一個CableModem就可實現邊看電視邊高速上網。
然而需要指出的是,與電信的ADSL/VDSL或HomePNA方案不同,HFC網提供的27Mbps( 或40Mbps)下行速率和5Mbps的上行通道是由全體小區(qū)住戶們共享的,小區(qū)住戶上網人數越多,每個用戶動態(tài)分配到的帶寬就越窄、傳輸速率就越低,而電信方案中ADSL/VDSL或HomePNA提供的512Kbps(或640Kbps或1.0 Mbps)通道是獨享的。此外,由于原有的CATV網絡大多是單向傳輸(廣播式)網絡,不符合雙向交互式服務的要求,必須進行雙向HFC網改造。在經過多年的研究和試驗后,Cable Modem技術已趨于成熟,工業(yè)標準也已經完善,用HFC技術構造寬帶接入網已經進入商業(yè)化推廣應用階段;在美國,到1999年底為止,大約有300萬用戶采用了雙向HFC網提供的寬帶服務。目前在我國,以HFC構造寬帶接入網的成功案例并不多,這主要是由技術和經濟兩方面的原因引起的。一方面,雙向HFC網的建設(或改造)需要較大的投資,使用戶的寬帶接入成本偏高且目前成本大幅度降低的趨勢并不明顯。其二,由于國情的不同,我國住宅小區(qū)的住戶密度較高,使得樹形--分支型(總線式)HFC網絡的“固有”缺陷,下行共享帶寬和上行的“漏斗效應”較為突出。此外網絡本身的安全保障也還亟待加強(HFC網各用戶間的隔離較差),而且每周有半天無電視節(jié)目--用于設備維護,寬帶接入服務是否也會有“空白時段”?
(4)FTTX LAN方式：
這是基于Ethernet的寬帶接入技術,也是目前電信部門和IP運營商(它們無法提供ADSL/ VDSL或Home PNA式的寬帶接入)大力推薦,并展開激烈競爭的寬帶接入方式。在這種接入方式中,傳輸介質是由光纖和銅芯UTP線兩種材料構成的。其中FTTX可以是FTTC(光纖到路邊)、FTTZ(Zone--光纖到小區(qū))、FTTB(Building--光纖到大樓)、FTTF(Floor--光纖到樓層)或FTTH(Home--光纖到戶)。從目前情況來看,FTTH的成本太高且需求有限,除少數高級別墅區(qū)可以考慮外,在一般住宅小區(qū)中很少采用。FTTF的情況也與FTTH相類似,它更適合于每層平面用戶較多的辦公寫字樓的場所,在住宅小區(qū)應用較少(通常住宅樓層每單元的住戶僅為2~6戶)。
在住宅小區(qū)中,主要采用FTTB(或FTTZ) LAN方式,由于LAN多采用快速Ethernet組網方式,所使用的銅纜多數是五類或超五類甚至六類UTP (至少也是3類UTP) ,其數據傳輸性能和抗干擾能力遠優(yōu)于普通的電話電纜。若采用千兆位以太網組網技術,可輕松實現10Mbps到戶100Mbps到樓的寬帶接入服務,小區(qū)光纖的出口可直接接至城域光纖主干網、ATM主干網或經相關網絡設備接入Internet。
●LAN能為每個家庭提供10BASE-T的端口,可達10Mbps速率。
●LAN也支持小區(qū)物業(yè)管理信息平臺。
●網絡端口數擴展和性能提升較方便。
●因為采用共享式網絡技術,有潛在的網絡安全問題
●需要在小區(qū)實施PDS布線,初期投資成本相對較高。(但有較明顯的降價空間)
●如果不能解決小區(qū)光纖的出口帶寬,則無法保證整個小區(qū)的高速上網。(這一點需特別提請房產開發(fā)商和小區(qū)住戶注意)
由于FTTB(或FTTZ) LAN的方式可以提供每戶10Mbps的寬帶接入服務,而且網絡設備及線纜的降價趨勢明顯,所以是一種寬帶升級潛力大、擴容成本低的寬帶接入方式。國內許多新建的住宅小區(qū)都已采用了這種寬帶接入技術。
(5)無線接入方式LMDS(Local Multipoint Distribution Service)本地多點分配業(yè)務。 這是基于微波通信的寬帶接入技術,LMDS采用類似蜂窩通信方式,將一個住宅小區(qū)設為一個或多個服務區(qū),在每個服務區(qū)內建通訊基站,基站設備采用點到多點的無線鏈路實現與用戶端的通信。由于3.5GHZ頻段的開放和寬帶無線接入技術的發(fā)展,國內首家采用DWDM LMDS應用的寬帶網--廣州寬帶主干網(一期)已正式運行,其最高傳輸速率可達16Gbps。這種無線接入方式對那些電信基礎設施落后的邊遠地區(qū)(無法提供ADSL業(yè)務或HomePNA服務、誰愿去做FTTB LAN？)無疑是一個福音。此外,對一些有線接入方式較為困難或成本過高的應用場合(如島嶼上的住宅小區(qū))也是一種不錯的選擇。
(6)其它接入方式：
在智能住宅小區(qū)建設的初期,也有一些地方采用了其它一些寬帶接入方式,如DDN LAN、ADSL LAN、FTTZ ADSL等。如某住宅小區(qū)的開發(fā)商看好寬帶接入網的未來發(fā)展和收益,同關聯企業(yè)共同投資在小區(qū)內建設了100M的局域網作為小區(qū)的內部網絡,支持小區(qū)內部的管理并嘗試開展某些相關的的服務業(yè)務,同時提供住戶10M的寬帶服務,而小區(qū)網絡的出口是租用電信的DDN專線,帶寬僅有2M。
采用ADSL LAN的接入方式,在網絡結構上同DDN LAN沒有太大的差別,但由于ADSL的租費較DDN專線便宜的得多,在住宅小區(qū)規(guī)模不大時,多租用幾根ADSL線路也能達到較好的使用效果,但在性能上與當前流行的FTTB LAN寬帶接入方式不可同日而語。另一方面,此類方式的“寬帶網”多由房產商投資并管理,當網絡不暢或出現故障時,管理者一時很難說清是小區(qū)內部網絡的原因還是電信部門ADSL線路(或DDN專線)的故障,加之內部網絡的日常維護和升級成本較高、服務質量差,在沒有IP運營許可證的情況下,很難得到住戶的認可,多已陷于尷尬的境地。
由于采用ADSL寬帶接入時,受到傳輸距離的限制,通常在距區(qū)局3.5Km以上時難以保證傳輸速率,一種變通的辦法就是采用FTTZ ADSL方式；把原來設于電話區(qū)局的ADSL局端設備移至住宅小區(qū)內(相當于建立一個遠端模塊),再由光纖接至區(qū)局或城域ATM骨干網,這樣就避開了傳輸距離的限制。這種比較實用的寬帶解決方案,只有電信部門才能實現。上海地區(qū)近兩年建立的住宅小區(qū)中,不少采用的是該種方案(當時千兆位以太網接入的成本還太高,令人難以接受)。
二、住宅小區(qū)寬帶接入網的實用方案及市場趨勢
(1)寬帶接入網的實用方案
在多種寬接入技術方案中,ADSL(包括FTTZ ADSL)、HomePNA(包括FTTZ HomePNA)、HFC和FTTB LAN是目前較為實用的寬帶接入方案,從接入成本上看,HFC的成本較高,它包括了雙向HFC網改造、相關網絡設備及用戶CableModem的費用,且在短期內降價趨勢不明顯。ADSL和HomePNA的成本略低,但網絡性能升級的空間不太大,但因每個用戶獨享1Mbps(或512Kbps)的帶寬,仍較HFC網共享27Mbps的方式為優(yōu)。近年來,由于布線線纜和網絡設備的大幅降價和網絡技術的成熟,以FTTB LAN方式組建的小區(qū)千兆以太網,正顯示出較強的競爭力。事實上,自2000年下半年開始中國電信和幾家大的IP運行商,如藍波萬維、長城寬帶等,均以該方案作為住宅小區(qū)寬帶接入網的首選方案,并為此開展競爭；‘千兆進小區(qū)、百兆進大樓、十兆到用戶’的宣傳口號確實令人心動,然而需要特別指出的是：不論誰取得了小區(qū)寬帶網的接入權,以FTTB LAN方式建設的寬帶網,必須切實解決的小區(qū)光纖的出口問題,能否真正接入寬帶城域網或ATM主干網(至少155Mbps、622Mbps或更高)。如果小區(qū)出口是“羊腸小道”那么至少在一段時間內,小區(qū)內的“高速公路”就失去意義了。比如小區(qū)出口為僅有2M的DDN專線 LAN(千兆位以太網),其上網效果或許還不如ADSL方式。
(2)住宅小區(qū)寬帶接入網的市場趨勢
毫無疑問,住宅小區(qū)寬帶網的建設已得到越來越多的重視,不論是電信、廣電和IP運營商均在大力推薦自己的寬帶接入方案。從當前市場上看,廣電打“雙向HFC”牌,IP運營商有“FTTB LAN(Gbps Ethenet)”牌,而電信手中的牌較多；ADSL、HomePNA、FTTB LAN、LMDS(較少見),重點是ADSL和FTTB LAN。有些住宅小區(qū)則“三網并存”；電話網的存在為電信ADSL、HomePNA提供了基礎,有線電視網的建立為廣電的“HFC寬帶接入”創(chuàng)造了便利,而取得了小區(qū)寬帶接入權的IP運營商又規(guī)劃了“FTTB LAN”的美好前景,但最終選擇權很大程度上還在用戶手里(你的“寬帶”好？我不用誰又能把我怎么樣？)；君不見數年前,由房產商和某關聯企業(yè)投資建立的小區(qū)寬帶網(出口僅為2M的DDN專線)因服務欠佳和收費偏高,而得不到多數用戶的認可,從而陷入了收費高、用戶少、服務差(因維護成本高)、引起糾紛、用戶進一步下降的怪圈,加之若網絡投資商未能拿到IP運行許可證,則有“非法營業(yè)”之嫌,許多住戶干脆拋開已有的小區(qū)寬帶網,另行申請ADSL接入方式。
對住宅小區(qū)來說,無論如何電話網和有線電視網都是不可少的,而寬帶接入網的建設,則構造了住宅小區(qū)的第三個信息網絡。雖然,在房地產開發(fā)建設中,采用“三網合一”的方式,建設統(tǒng)一的住宅小區(qū)信息網絡是一個良好的愿望,技術上也是可行的,但目前的政策法規(guī)卻使得“三網合一”的實現困難重重。上海某住宅小區(qū),三年前按“三網合一”的思路建設了小區(qū)寬帶網,如今也因管理權限、收費和設備維護問題不能解決,用戶糾紛不斷。
雖然“三網合一”暫時難以實現,但“二網合一”卻是實在可行的,電信的方式為：電話 寬帶接入服務,實現方式為：ADSL、HomePNA(或FTTZ ADSL,FTTZ HomePNA)。廣電的“二網合一”是電視 寬帶信息服務,以雙向HFC網實現。在歐美國家,由于住戶居住比較分散,采用光纖接入的FTTH或FTTB LAN方式的成本很高,且FTTH的需求也是一個問題,故住戶采用ADSL或雙向HFC的寬帶接入方式很多,且十分便利。而在我國,因住宅小區(qū)住戶密度較高,所以采用FTTB LAN的方式作為寬帶接入網,才顯示出一定的優(yōu)勢。
值得一提的是,由于看好寬帶接入網絡未來的增值服務可能的收益前景,一些大的IP運營商開始大規(guī)模的“免費送網絡”活動,以免費為住宅小區(qū)投資建設寬帶局域網,換取小區(qū)的寬帶接入權。而房產開發(fā)商也樂得以“免費寬帶網絡”增加賣點,獲取廣告效應。
雖然在技術上,采用FTTB LAN(千兆位以太網)是最先進的,但未必是最好的,因目前這種“跑馬圈地”式的寬帶網絡建設,究竟能有多少真正實現還是一個未知數。據有關文獻[7]報導,到2001年上半年為止,光在北京地區(qū),蘭波萬維已獲得528個住宅小區(qū)的接入權,但開工建設的尚不足一半,而真正可開通運行的僅40個左右。長城寬帶也獲得幾百個住宅小區(qū)的寬帶接入網絡的建設權,但僅有20多個開通運行。由于住宅小區(qū)的建設和銷售都有一個較長的周期,而從寬帶接入網建設投資中獲取回報也需較長的時間。因不確定因素較多,稍一疏忽就會導致投資的擱淺,資金沉淀而難以運轉。退一步說,即使建成并能正式開通的小區(qū)寬帶網,如果服務質量和服務內容不能為住戶滿意的話,也難免被用戶冷落(住戶可另選“電信”或“廣電”的寬帶接入網)。
據一份調查報告顯示：目前認為采用ADSL(包括HomePNA)方式接入寬帶網較合適的用戶約為48%,而認為采用FTTB LAN方式接入寬帶的用戶為37%,建議采用HFC網接入寬帶的用戶僅為15%。而另一份CCID的統(tǒng)計數據表明：目前國內3000萬左右用戶的上網方式中：采用電話線撥號上網的占76.7%,DDN專線上網為18%,用ISDN方式3%,采用寬帶接入上網的僅占2.3%。顯然,住宅小區(qū)寬帶網建設有著巨大的市場前景和商機。在未來幾年內,ADSL(包括HomePNA)和FTTB LAN的寬帶接入方式將會有較大的發(fā)展,而HFC在一定區(qū)域、一定范圍內也會占據一部分市場,但除非在技術上有新的突破或政策上的優(yōu)惠,否則仍將是“雷聲大,雨點小”、難有太大的發(fā)展。
三、結論
住宅小區(qū)的寬帶接入技術已日趨成熟,無論是電信的銅纜接入方式還是廣電的HFC方式,或是FTTB LAN組網方式,都是實用的技術方案,在目前和今后的一段時間內,將出現三者并存、相互補充又相互競爭的局面,面對不同地區(qū)、不同層次的消費對象,獲取自己的一塊市場份額。三者之間只有市場份額的大小之分,卻很難說哪種方式具有絕對優(yōu)勢。實際上,住宅信息化的寬帶建設并非要求不切實際的“一步到位”,而是應該根據住宅小區(qū)的定位、居民的經濟收入、生活習慣、文化需求及社會環(huán)境等具體情況,將現有的成熟技術和未來發(fā)展、全面地綜合考慮,選擇并實施合理的住宅小區(qū)寬帶接入方案。那種過份追求技術上的先進性(最先進的東西往往也是不成熟的東西)而忽略了市場實際應用需求的導向,必將導致技術和市場的脫節(jié)、應用與市場的缺位。
編輯：小宇
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