浅论智能小区的网络接入技术

浅论智能小区的网络接入技术
摘要】随着现代通信技术、计算机网络技术以及信息产飞速发展，数字化、网
络化和信息化正日益融入人、当前，人们对住宅小区智能业务的需求宽带化智能
小区的建设已成为人们关注的焦点。

【关键词】智能小区；网络；接入
【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】1009-9646(2009)06-0004-02
接入网技术作为住宅小区网络问题的核心，关系到智能化家庭与小区管理中心的
交互信息效果，关系到通信网络的经济效益和社会效益，关系到提供综合信息与
咨询服务的能力，是信息高速公路的“最后一公里”。

因此合理选择网络接入技术，是组建科学合理的智能小区网络系统的前提。

1智能小区的涵义
智能建筑的发展始于20世纪80年代。

1984年，世界上第一座智能大厦(IB，Intelligent Building)在美国康州(Connection State) Hartford市建成，这标志着智能
建筑发展的起步。

其基本思想是“将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上，以进行集中式或异地式监视、控
制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐及协调”。

小区智能化系统的核心是社区网络的建设，通过社区网络，社区管理员不但可以
对社区进行现代化的物业管理，还可以为社区用户提供一些增值服务，比如高速Internet访问、网上社区、网上超市、网络图书馆、远程医疗、网上学校、股票
网上实时交易和视频点播等社区服务。

智能化社区网络属于园区网络，与传统园区网络相比最大不同点是，智能化社区
网络是一个公用的运营网络，其设计应包括以下5个方面：
(1)社区网络控制中心的设计，包括Internet接入方式、网管技术选择和核心交换
路由设备的选择等；
(2)基础物理传输网络设计，包括物理线路和传输协议等；
(3)网络逻辑设计，包括路由服务和网络流量控制等；
(4)网络运营管理平台设计，包括基于用户的认证、计费、网络安全和服务质量等；
(5)Internet服务网络平台设计，包括防火墙和服务器负载均衡等。

2网络接入技术
21接入网的概念。

根据我国接入网技术体制的定义，接入网是由业务节点接口(SNI)和相关用户——网络接口(UNI)之间的一系列传送实体(如线路设施和传送设施)所组成的为传送数据或电信业务提供所需传送承载能力的实施系统。

接入网可以
被看作与业务和应用无关的传送网。

如图1所示，接入网所覆盖的范围由三个接口定界。

网络侧经由业务节点接口
SNI与业务节点SN相连。

业务节点可以是电信交换机，也可以是路由器或特定配
置情况下的点播电视和广播电视业务节点等。

业务节点接口是连接接入网和业务
节点的开放接口，包括目前广泛应用的与窄带交换设备相连的VS接口，还有高
速以太网接口及其它开放接口。

图1接入网接口定界
用户侧经由用户一网络接口(UNI )与用户终端设备(TE)或用户驻地网相连。

用户网
络接口可以是ISDN接口、ATM接口，也可以是以太网接口或其它接口。

用户终
端可以是计算机、普通电话机或其它电信终端设备，用户驻地网可以是局域网或
其它专用通信网。

还有一个接口Q用于与网络管理系统相连。

22接入网的分类。

接入网的分类有多种方法，常见的分类方法有以下两种：221根据支持业务能力的不同，可以分为宽带接入和窄带接入。

宽带与窄带的一般划分标准是用户网络接口上的速率，即将用户网络接口上最大接入速率超过2Mbps的用户接入称为宽带接入，对最小接入速率则没有限制。

窄带接入系统是基于支持传统的64Kbps的电路交换业务发展而来的，对以IP为主流的高速数据业务支持能力差。

宽带接入系统则是以分组传送方式为基础。

22 2 根据传输介质的不同，可以分为有线接入和无线接入。

其中，有线接入还可以进一步划分成基于铜线传输的接入网、基于光纤传输的接入网以及光纤与铜线混合的接入网。

3智能小区的宽带接入技术
31XDSL宽带接入。

DSL (Digital Subscriber Line)，即数字用户线路，是以铜质电话线为传输介质的一组传输技术，包括ADSL、HDSL、IDSL、SDSL、VDSL等，统称为xDSL。

它们采用数字技术和调制解调技术在普通的电话线上实现传送宽带数字信号。

是充分利用铜线资源来满足一段时间内宽带接入需要的有效措施。

xDSL 技术都是通过一对调制解调器来实现，其中的一个调制解调器放置在电信局，另一个则放置有用户端。

常用于小区宽带接入的是ADSL和VDSL。

ADSL中文全称是非对称数字用户线路，通过采用非对称传输，解决了常规对称传输系统难以避免的侧干扰问题，提高了传输速率，延长了传输距离。

下行通信速率为1.5～8Mbps，上行通信速率为16～640Kbps，模拟用户话路独立，目前已能在0.5芯径双绞线上将6Mbps的信号传送到3.6km之远。

同时支持传输数据和话音，非常适用于对双向带宽要求不同的场合。

但是它也有缺点，首先，现有ADSL 的调制解调器价格昂贵，其次，由于目前我国用户线路质量比较差以及其它各方面的原因，把ADSL放在市话端局的ADSL接入方式可能难以为普通用户提供真正意义上的宽带接入。

图2ADSL的接入模型结构示意图
VDSL是更高速数字用户线，可以在较短的距离上提供极高的传输速率。

在双绞线上下行传输速率可以扩展到25～52 Mbps，同时允许1.5 Mbps的上行速率，其传输距离分别缩短为1000m或300m左右。

32HFC双向接入。

HFC (Hybrid Fiber-Coax混合光纤同轴电缆网)采用分层树型结构，是一个共享型网络，带宽较宽(40M)。

由于上行和下行信道由多个用户共享，必然会降低每个用户实际可用的带宽，因此每个光节点分配的宽带接入方式用户数不宜过多，最好在500户以内。

HFC的优势在于，可以利用有线电视网络实现宽带数据接入。

33以太网接入。

以太网是在20世纪80年代发展起来的一种局域网技术。

最初的以太网共享传输介质，其带宽为10Mbps，使用效率和传输距离都不理想。

20世纪90年代交换式以太网的产生解决了上述问题，并先后出现了快速以太网FE(100Mbps)和吉比特以太网
GbE(1000Mbps)及万兆以太网1OGbE(10Gbps)。

以太网的帧格式适合于传输IP数据，随着IP协议在各种网络上的广泛应用，以太网也被大量使用。

如果接入网也采用以太网，则将形成从局域网、接入网、城域网到广域网全部是以太网的结构。

各网之间无缝连接，不需要任何格式转换。

图3基于以太网技术的宽带接入网
将以太网用于接入技术，需要解决的问题很多。

这主要是因为用户端的设备并不像局域网那样标准，而是包括了电话、电视、计算机等各种各样的数字或模拟设备，以太网的普及率也还远远不如电信网络和广播电视网络，因此需要对传统的以太网技术进行改造以用于接入网络。

改造的目的在于利用已有的电信网络与广播电视网络的设备和介质；同时开发适用于多种设备接口的网络适配器(以太网卡)。

另外，接入网是一个公用的网络环境，其要求与局域
网这类私有网络环境有很大不同。

因此，以太网接入还存在用户管理、安全管理、业务管理
和计费管理等方面的问题。

34无线接入。

无线接入是指从交换节点到用户终端部分或全部采用无线手段的接入技术，
无线接入可分为移动无线接入和固定无线接入两类。

移动无线接入网包括蜂窝区移动电话网、无线寻呼网、无绳电话网、卫星全球移动通信网直至个人通信网等等，是当今通信行业中最
活跃的领域之一。

无线移动通信系统FDMA、TDMA、CDMA等公用移动网技术以及无绳电话
技术，主要用于人中密度低、有地理障碍和急需电话用户线等地区，其特点是经济灵活，发
展前景看好。

固定无线接入包括3种形式： MMDS (多路多点分配业务)、LMDS (本地多点分
配业务)、DBS (直播卫星业务)。

其中LMDS具有更高宽带和双向数据传输的特点，可提供多
种宽带交互式数据及多媒体业务。

它工作在微波频率的高端(20～40GHz)，可用宽带达1G以上，通过若干个类蜂窝的服务区提供业务，每个服务区建立一个基站，用户端通过基站接入
骨干网。

每个基站划分成若干个扇区子系统，每个扇区覆盖一定范围的扇形区域，覆盖半径
为2～10km，服务区可相互重叠。

LMDS系统基站的接入容量高达4800Mb/s，能为用户提供
高速数据、因特网、话音、电视会议及多种多媒体业务。

35纯光纤接入网。

纯光纤接入网(Optic Access Network，OAN)是指传输介质全部采用光纤
连接到用户的网络，又称为光纤用户环路(FTTL)，它是未来接入网的主要实现技术。

为此，需要在本地交换局(LE)设置光纤线路终端OLT，在用户侧设置光纤网络单元ONU。

将ONU放到
用户室内，称为光纤到家(FTTH)。

FTTH和FTTO为一种全光纤的网络结构，用户与业务节点
之间以全光纤作传输。

因此无论在带宽方面还是在传输质量和维护方面都十分理想，适合各
种交互式业务，是接入网发展的最终目标。

但因FTTH要为每个用户提供光纤和光端机，短
期内经济上难以承受，所以是长远的发展方向。

光纤接入网可划分为无源光网络(PON)和有源光网络(AON)。

利用ATM的集中和统计复用的无源光纤接入网络(APON)前途最为看好，是面向21世纪宽带接入技术的最新发展方向。

由于APON是无源系统，因而安装、开通和运行维护的成本大为降低，将会逐步成为全业务接入
网系统。

但需改进的是要使APON能够支持IP接入。

4结束语
综上所述，要实现对智能小区进行宽带接入，首先主干网应有足够的带宽，同时主干网应采
用环形结构，可以是SDH自愈光纤环。

而在配线层和引入层，以太网在技术方面的优势将使
它成为智能小区网络的主流。

实现宽带接入后，智能小区住户就可以在家里享受ISP提供的
各种各样的宽带信息服务。

参考文献
［1］吴达金. 智能化建筑(小区)综合布线系统［M］. 北京：人民邮电出版社，2006
［2］孙其博. 智能网技术及其发展(修订版)［M］. 北京邮电大学出版，2005
［3］朱永泉等. 小区住宅接入宽带网布线设计方案［J］. 黑龙江通信技术，2008(1)。