数字家庭技术发展趋势

信息和通信技术的飞速发展正在不断改变人们的生活，信息化和数字化越来越成为社会各个领域的大势所趋。数字家庭概念应运而生，电信、家电、IT 等行业对数字家庭有着各自的解读。对电信运营商来讲，数字家庭是将公共网络和信息服务以家庭网关为连接点延伸到家庭，并通过家庭网络连接各种信息终端，为家庭提供集成的通信、娱乐、家电控制、安全防范、家居管理和信息服务等功能。数字家庭领域涉及的技术非常复杂，主要包括：联网技术、家庭网关技术、设备自动发现技术、远程管理技术。

　　联网技术

　　家庭联网技术解决家庭内部多种终端之间的物理互联。由于家庭环境的多样性和复杂性，联网技术一直是数字家庭中非常活跃的技术领域，随着以 IPTV业务为代表的多媒体业务和应用在家庭的普及，对互联技术在带宽性能、QoS保证以及使用便捷上提出了更高的要求。目前在数字家庭组网中常见的互联技术主要有以太网、HomePNA、MoCA、PLC、WiFi等。

　　以太网技术在目前的网络世界里是一个非常普及的连接技术，可以提供从10M到100M甚至千兆的传输带宽。以太网上基于802.1p的QoS机制相对比较简单，通过家庭网关的配合可以满足语音、视频、数据多种信息流的QoS要求。以太网技术在目前的家庭设备互联中是最简单也是最普及的，但由于以太网对家庭布线有较高的要求，而且不具备移动性，所以在很多应用上受到相当的限制。

　　HomePNA是一种基于电话线传输的家庭互联技术，通过在双绞线上调制信号承载数据提供基于电话线的联网技术，HomePNA3.0提供了对同轴电缆的支持，2005年被ITU标准化为G.9954。目前最新的标准HomePNA3.1理论最高速率达到320Mbps，支持同步、异步两种 MAC机制，使用同步MAC可以获得更好的QoS保证。总得来说，HomePNA技术能最大可能重用家庭内部已有的布线系统来提供设备互联，大大减少了布线改造。HomePNA技术被ATT采纳用于作为其家庭网络解决方案的主要互联机制。但作为一种有线技术，除了线缆的局限性外，还存在一些缺陷：传输延时大，在同轴线上与VDSL、数字电视的频段存在冲突等。

　　MoCA是一种与HomePNA类似的技术，采用同轴电缆作为传输介质，能提供理论最大270Mbps的带宽。MoCA最大的问题在于目前还没有标准化，支持它的芯片厂家很少，从而也造成成本高、缺乏互通等问题。

　　相对以上三种有线技术，由家庭插座（HomePlug）联盟组织主导的基于电力线的传输PLC技术是一种布线更加便捷的互联技术。PLC采用类似以太网的传输机制，提供200Mbps的物理带宽，并且专门考虑AV高带宽、低时延的要求，目前影响PLC普及的主要因素有：电力线上的干扰问题、用户间隔离以及成本。

　　HomePNA、MoCA、PLC三种有线技术在MAC/PHY层各不相同，为了统一家庭互联技术，ITU-T Q4/15开始研究G.hn，宗旨是为家庭网络制定单一、统一的互联技术标准，这种技术保证家庭网络所有的有线传输介质可以互通。G.hn技术规范基于有线介质的PHY技术、统一MAC技术。支持G.hn的芯片可以在不同的有线传输介质上传输信号，使采用同轴电缆、电话线或电力线传输的数据速率从 50Mbps提高到超过700Mbps，将主要应用于家庭网络高速数据、视频等的传输。

　　相对于有线技术，WLAN以其移动性和便捷性受到各方的青睐，尤其是基于OFMA和MIMO技术的802.11n的出现使之成为大众所期望的终极互联技术。经过多年的技术讨论802.11n的draft4.0已经通过，正式标准预计会在2009年最终定稿，困扰11n的标准问题和互通问题也有望得到彻底解决。802.11n技术能带来高达600Mbps的理论带宽以及更高的无线覆盖能力，使得无线承载多媒体应用，尤其是视频媒体成为可能。当然作为一种无线技术，在家庭应用时受限于功率以及家庭建筑的影响，仍然不可避免地存在覆盖问题以及在传输质量上无法达到有线传输的效果等问题。

　　从以上分析可以看出，目前并没有一种联网技术在家庭网络环境中是完美无缺的，不同传输技术将在家庭网络内互相协作，共同发展。未来的家庭中将采用两种或多种传输技术的组合。随着802.11n的普及，未来WLAN将成为视频流传输的载体，尽管有线技术实施起来仍更可靠，但是在QoS和吞吐量方面逐渐得到改善的WLAN由于具有移动性将会使其占据优势地位。而电力线上网在欧洲将获得广泛应用，欧洲的建筑结构可能意味着WLAN的应用并不太适合。 MoCA和HomePNA技术在北美区域由于同轴线缆和电话线的大量普及仍将会有一定的市场。

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　　家庭网关技术

家庭网关作为家庭网络与电信运营商网络联系与互通的枢纽是电信网络的一个末梢，在数字家庭中处于核心位置。一方面家庭网