典型数字家庭设计实例集锦（一）

标准的兼容。除此之外，家庭内部组网还可以使用PI T（电力线通信技术）、HomePNA（家庭电话线网络联盟，是一种家庭网络的计算机互联标准）技术、HomePNA on COAX（基于同轴电缆的HomePNA）技术、蓝牙、USB和DECT（增强型数字无绳通信）等。

　　3.2 数字家庭网络与外部公共网络的连接

　　随着宽带业务应用的多元化及带宽需求的不断提高，近两年来全球掀起了光纤接人的热潮。面向未来的宽带应用包括语音（VoIP和视频电话）、数据（高速Internet业务）和视频（IPTV）三大类。由于每一类宽带应用对接人带宽的需求不同，因此需要选择不同的宽带接人方式。目前国内绝大多数宽带接人用户的主要应用是高速互联网接人，xDSL或LAN可满足绝大多数普通用户需求。但如果还需要利用宽带接人实现其它各种宽带应用，包括各种视频服务（广播电视、HDTV、VOD等）、视频会议、视频电话、交互网络游戏等时，原有的接人技术在带宽上就显得难以胜任了。而GPON 接人方式可提供更高带宽，为此类高端用户轻松提供充足的带宽以享受各类宽带业务。

　　虽然上一代技术（BPON、EPON）可以满足当前网络的需求，但是基于1P协议的互动电视和高清晰度电视，以及电信运营商向综合信息服务转型后对网络的要求更高，只有GPON才能更好地满足。首先，GPON可支持多种速率等级，可支持上下行不对称速率，上行不一定要支持1 Gb/s以上速率，而EPON只能支持对称1 Gb/s单一速率，因此GPON的光器件选择余地更大，从而可降低成本。其次，GPON可支持oDN等级Class A、B和C，而EPON只支持Class A 和B，因此GPON可支持高达128的分路比和长达20 km 的传输距离。再者，GPON标准提供了前所未有的高带宽，下行速率高达2.5Gb/s，上行速率1.2 Gb/s，其非对称特性更能适应宽带数据业务；支持的业务类型包括数据业务（Ethernet业务，1P业务和MPEG视频流）、PSTN业务（POTS、ISDN业务）、专用线业务（T1、E1、DS-3、E3和ATM）和视频业务（数字视频）；提供QoS的全业务保障，同时可将多业务映射到ATM 信元和（或）GEM（GPON Encapsulation Method）帧中进行传送且有很好的服务等级，支持QoS保证和全业务接人的能力；承载GEM 帧时，可以将TDM 业务映射到GEM 帧中，使用标准的8 kHz（125 s）帧，能够直接支持TDM 业务；作为电信级的技术标准，GPON还规定了在接入网层面上的保护机制和完整的OAM 功能；GPON技术还允许运营商根据各自的市场潜力和特定的管制环境，有针对性地提供客户所需要的特定业务。

　　相对于上一代技术，GPON无论是在传输汇聚层还是在业务适配层的效率都是最高的，其总效率最高，等效系统成本最低。假设TDM 业务占1O 、数据业务占9O ，则GPON 的总效率为94 ，而APON和EPON分别为72 和49 .GPON不仅可以提供10 Mb/s、100 Mb/s、1 Gb/s的业务，还可以提供VI AN业务和语音业务，可以适应任何现有业务和未来新业务的适配要求。

　　GPON 由光线路终端（OLT）、光网络终端（oNT）及环形（或树形）拓扑结构的PON 组成。

　　OLT位于中心机房，向上提供广域网接口，包括GbE，OC-3/STM一1，DS-3等，向下对PON 可提供1.244 Gb/s或2.488 Gb/s的光接口。ONU/ONT位于用户侧，为用户提供10/100 BaseT，T1/E1，DS一3等应用接口，其对PON 的光接口速率有155Mb/s，622 Mb/s，1.244 Gb/s和2.488Gb/s等多种选择。从oLT到ONU/ONT的方向为下行方向，采用广播发送的数据流传输方式；反之为上行方向，采用基于统计复用的时分多址接人（TDMA）技术。

　　PON通过粗波分复用（CWDM）覆盖实现数据流的全双工传输。PON一般采用树形拓扑结构，在需要提 供业务保护和通道保护的情况下，可增加保护环，对某些ONT提供保护功能。

　　目前，基于GPON技术的FTTx是宽带接人的最佳技术，是实现语音、数据、视频三网融合的保证。

　　但GPON技术设备相对复杂，GPON承载有QoS保障的多业务和强大的OAM 能力等优势，很大程度上是以技术和设备的复杂性为代价换来的，从而使得相关设备成本较高。随着GPON技术的发展和大规模应用，GPON设备的成本将会下降。

　　4 总 结

　　在网络和通信技术快速发展的今天，数字家庭网络有着重要的研究价值，它是公共网络服务向家庭的延伸，也是电信运营商和网络运营商下一个重要的市场扩展空间。高速的家庭业务需要高的带宽，因此数字家庭网络的接人技术也是随之研究的一大热点，GPON无疑将成为未来接入网的最好选择，数字家庭网络和GPON结合是未来家庭宽带业务发展的必然结果。
二、基于智能网关的数字家庭网络系统设计

　　引言

可以预见，未来几年将是宽带网络发展和家庭网络普及的上升