隨著(zhù)信息技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛普及，越來(lái)越多的家庭通過(guò)Internet或Intranet來(lái)獲得信息和資訊。作為現代化的智能化住宅小區向社區內的廣大住戶(hù)提供寬帶多媒體綜合信息資訊服務(wù)，是智能化住宅的重要體現，也是信息社會(huì )發(fā)展的客觀(guān)需要。

    智能化住宅小區通信網(wǎng)絡(luò )是小區內綜合信息服務(wù)、小區與外界廣域網(wǎng)連接、小區智能物業(yè)管理的物理平臺。構建小區通信網(wǎng)絡(luò )平臺，要考慮網(wǎng)絡(luò )提供綜合信息與資訊服務(wù)的能力，網(wǎng)絡(luò )的先進(jìn)性、擴展性、性?xún)r(jià)比以及開(kāi)發(fā)商（用戶(hù)）對投資費用的承受能力。綜合考慮各方面因素，小區寬帶通信網(wǎng)絡(luò )平臺采用以大網(wǎng)或有線(xiàn)電視HFC網(wǎng)，也可采用兩者結合的方式。

    1. 以太高坡同構建小區寬帶通信網(wǎng)

    1.1以太網(wǎng)技術(shù)

    以太網(wǎng)是目前應用最為廣泛的局域網(wǎng)絡(luò )，它采用基帶傳輸，通過(guò)對絞線(xiàn)和傳輸設備，實(shí)現 10Mbps／100Mbps／1000Mbps的數據傳輸。由于應用廣泛，各大網(wǎng)絡(luò )設備生產(chǎn)商均投入極大精力于這類(lèi)技術(shù)產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)，技術(shù)不斷創(chuàng )新，從最初的同軸電線(xiàn)上的共享10Mbps傳輸技術(shù)，發(fā)展到現在的在對絞線(xiàn)和光纖上的100Mbps甚至100OMbps的傳輸、交換技術(shù)。目前，大部分局域網(wǎng)絡(luò )均采用以太網(wǎng)，在大型網(wǎng)絡(luò )系統中的各個(gè)子網(wǎng)也多數構成以太網(wǎng)。從應用來(lái)看，辦公室自動(dòng)化、證券、校園網(wǎng)、控制系統等各類(lèi)應用均以以太網(wǎng)為主要的通訊傳輸方式，應用非常廣泛，而且仍保持很猛的發(fā)展勢頭，可以預見(jiàn)，將來(lái)的局域網(wǎng)仍將以以太網(wǎng)為主流技術(shù)�？傊�，以太網(wǎng)是目前網(wǎng)絡(luò )技術(shù)中先進(jìn)成熟，實(shí)時(shí)性強，應用廣泛，性能穩定，價(jià)格低廉的通訊技術(shù)，是智能化住宅小區通訊網(wǎng)的理想選擇。

    千兆以太網(wǎng)繼承了傳統以太網(wǎng)的特點(diǎn)，并極大地拓寬了帶寬，與10／1OOMbps以大網(wǎng)保持良好的兼容性，增加了對Qos的支持，以高帶寬和流量控制的策略來(lái)滿(mǎn)足應用的需要，是智能化住宅小區局域骨干網(wǎng)的理想選擇。

    1.2智能化住宅小區局域以太網(wǎng)

    方案設計

    (1)功能說(shuō)明和設計要求

    智能住宅小區局域網(wǎng)一般涵蓋若干標用戶(hù)住宅樓、小區管理控制中心、小區公共會(huì )所、小區物業(yè)管理公司以及區內各類(lèi)集團用戶(hù)，并通過(guò)一定的方式與小區智能控制網(wǎng)連接。

    網(wǎng)絡(luò )設計要求采用可靠、先進(jìn)、成熟的技術(shù)；所有信息點(diǎn)具有交換能力；支持虛網(wǎng)劃分;支持多媒體應用；能進(jìn)行良好的網(wǎng)絡(luò )管理；具有良好的擴充性和升級能力。

    （2）網(wǎng)絡(luò )系統

    整個(gè)網(wǎng)絡(luò )包括廣域網(wǎng)（Internet、各專(zhuān)業(yè)網(wǎng)）接入、小區網(wǎng)絡(luò )系統及小區網(wǎng)絡(luò )智能控制中心。

    小區網(wǎng)絡(luò )系統采用星型拓撲結構，分為系統中心（小區管理控制中心）、區域中心、住宅樓棟和用戶(hù)四級。根據小區的規模和用戶(hù)樓棟的分布情況，為便于網(wǎng)絡(luò )設計和管理，可將整個(gè)小區分成若干個(gè)區域，每個(gè)區域設一個(gè)區域中心，管轄若干個(gè)相近的樓棟。根據小區網(wǎng)絡(luò )設計要求，小區局域主干采用千兆以太網(wǎng)，在系統中心設一千兆以太網(wǎng)核心交換機，在各區域中心設置工作組交換機，各工作組交換機配置1000Mbps FX上聯(lián)端口，通過(guò)光纖與核心交換機連接，構成智能化住宅小區千兆以太骨干網(wǎng)。每個(gè)區域內，在各樓棟設備間設置100／10Mbps交換式集線(xiàn)器，交換式集線(xiàn)器通過(guò)100Mbps TX上聯(lián)端口經(jīng)五類(lèi)對絞線(xiàn)與工作組交換機連接，根據需要也可通過(guò) 100Mbps FX端口經(jīng)光纖連接。在樓內，交換式集線(xiàn)器通過(guò)10Mbps TX端口經(jīng)樓內5類(lèi)綜合布線(xiàn)連接用戶(hù)計算機。這樣，核心交換機與工作組交換機之間可提供高達 1000Mbps的傳輸速率，工作組交換機向各樓棟提供100Mbps的傳輸速率，每個(gè)最終用戶(hù)可獨享10Mbps的通信帶寬。

    小區管理控制中心是整個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統的中心，系統的主要通信設備集中于此，除網(wǎng)絡(luò )核心交換機外，還包括與廣域網(wǎng)連接的路由器、各類(lèi)服務(wù)器以及管理工作站等。

    小區局域網(wǎng)通過(guò)DDN專(zhuān)線(xiàn)或ADSL與Internet連接，隨著(zhù)信息化的不斷發(fā)展，今后還可以通過(guò)155Mbps ATM或通過(guò)千兆IP城域以太網(wǎng)與Internet連接，以提高小區接入帶寬、網(wǎng)絡(luò )系統結構如圖1所示。

    該系統具有良好的開(kāi)放性和擴展性，可根據小區的實(shí)際情況靈活組合與配置。區域中心可以包括若干棟單元樓，也可以只管轄一棟高層住宅，小區內的集團用戶(hù)、公共會(huì )所、物業(yè)管理公司以及各應用子系統以適當的方式就近接入各自所在的區域中心網(wǎng)絡(luò )，形成一體化的統一網(wǎng)絡(luò )。

    （3）住宅綜合布線(xiàn)設計

    上文所述，在樓內交換式集線(xiàn)器通過(guò)綜合布線(xiàn)與用戶(hù)計算機連接，綜合布線(xiàn)系統是智能化住宅的基礎設施，為住宅樓的通訊網(wǎng)絡(luò )提供高速信息通道。朗訊、西蒙、阿爾卡特、麗特等國際大公司都相繼推出各自的智能化住宅綜合布線(xiàn)產(chǎn)品。智能化住宅布線(xiàn)系統按功能區域分為三大部分：住宅單元子系統、樓層管理間和垂直干線(xiàn)子系統以及設備間子系統，各系統布線(xiàn)都采用5類(lèi)以上對絞線(xiàn)，如圖2所示。

    住宅單元子系統

    在每一個(gè)住宅單元設置一個(gè)家庭布線(xiàn)系統接線(xiàn)箱，作為與戶(hù)外布線(xiàn)系統連接的界面，對戶(hù)內外布線(xiàn)系統的變動(dòng)帶來(lái)極大的方便。接線(xiàn)箱可安裝各種系統接線(xiàn)模塊，包括數據和語(yǔ)音通信模塊、家庭安防系統模塊、可視對講系統模塊等等，根據需要自由組合安裝。戶(hù)內數據通信布線(xiàn)采用5類(lèi)以上UTP（非屏蔽對絞線(xiàn)），信息插座采用RJ45制式接口。

    樓層管理間和垂直干線(xiàn)子系統 垂直主干布線(xiàn)采用新型拓撲方法，由設備間主配線(xiàn)架敷設至各樓層管理間的干線(xiàn)電纜構成，系統采用五類(lèi)以上4對UTP作為系統主干電纜。樓層管理間設置橋式模塊板通過(guò)不同跳線(xiàn)實(shí)現水平線(xiàn)纜與垂直干線(xiàn)的連接。

    設備間子系統

    設備間子系統內安置交換式集線(xiàn)器和主配線(xiàn)架，所有主干線(xiàn)纜都端接在主配線(xiàn)架上，通過(guò)跳線(xiàn)與交換式集線(xiàn)器連接。

    2、HFC網(wǎng)構建小區信息傳輸網(wǎng)

    2.1HFC網(wǎng)絡(luò )技術(shù)

    我國有線(xiàn)電視覆蓋范圍廣闊，用戶(hù)普及率高，是電信網(wǎng)之外的另一個(gè)資源大網(wǎng)。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，有線(xiàn)電視網(wǎng)逐步發(fā)展為雙向HFC綜合信息網(wǎng)，除傳送常規的廣播電視信號外，還可以進(jìn)行高速的數據傳輸，傳送圖像、數據和語(yǔ)音等多媒體數據。HFC雙向混合光纖同軸電纜傳輸網(wǎng)從有線(xiàn)電視前端中心用光纖將信號送到各小區的光節點(diǎn)，從光節點(diǎn)處通過(guò)同軸電纜分配網(wǎng)與住戶(hù)連接。HFC網(wǎng)有效網(wǎng)絡(luò )帶寬為850MHz，具有豐富的頻帶資源，將42MHz以下頻段傳輸上行數據信號，SO—55OMHZ用于傳輸普通廣播電視信號， 55O—85OMHz用于傳輸下行數據信號。HFC網(wǎng)頻帶寬、速度快、性能可靠穩定，是智能化住宅小區理想的信息傳輸網(wǎng)絡(luò )平臺。

    HFC網(wǎng)絡(luò )系統主要由位于前端的CMTS、位于用戶(hù)端的Cable Modem（電纜調制解器cm）以及傳輸設備組成。其工作原理；CMTS從網(wǎng)絡(luò )接收的數據幀封裝在MPEG－2TS幀中，通過(guò)下行數字調制成RF信號輸出到HFC網(wǎng)，同時(shí)接收上行數據，并轉換成以太網(wǎng)的幀傳送給網(wǎng)絡(luò )。用戶(hù)端的CM的基本功能是將上行數字信號調制成RF信號，將下行的RF信號解調為數字信號，從MPEG－2 TS幀中抽出數據，轉換成以太網(wǎng)的數據，通過(guò)10/100BaseT自適應以太網(wǎng)接口輸出到用戶(hù)PC。在HFC網(wǎng)上采用頻分復用，在某一頻率上的信道則是多用戶(hù)共享，CM用戶(hù)在連接時(shí)并不占用一固定帶寬，而是與其它活動(dòng)用戶(hù)共享，僅在發(fā)送和接收數據的瞬間，使用網(wǎng)絡(luò )資源，它通過(guò)MAC控制用戶(hù)信道分配與競爭，支持不同等級的多媒體業(yè)務(wù)。

    2.2網(wǎng)絡(luò )設計方案

    基于HFC的智能化住宅小區信息傳輸網(wǎng)絡(luò )如圖3所示，有線(xiàn)電視臺控制中心總前端通過(guò)IP主干城域網(wǎng)與各個(gè)分前端連接，分前端通過(guò)光纖連接各光節點(diǎn)，光節點(diǎn)以下是雙向同軸電纜分配網(wǎng)連接到用戶(hù)端。若CMTS位于小區內，則小區智能控制中心為有線(xiàn)電視的一個(gè)分前端，

    CMTS與CM之間是采用同軸電纜分配網(wǎng)進(jìn)行連接。

    在雙向HFC網(wǎng)上構建小區寬帶信息傳輸網(wǎng)時(shí)，根據網(wǎng)絡(luò )結構，在小區控制管理中心設置電纜調制解調器頭端系統（CMTS）和路由交換機，用戶(hù)端設置電纜調制解調器（CM），由此構成雙向HFC網(wǎng)的用戶(hù)寬帶接入傳輸平臺。

    （1）HFC前端

    HFC前端主要包括路由交換機、CMTS。前端路由交換機通過(guò)光纖與千兆IP城域網(wǎng)連接。CMTS用于連接雙向HFC網(wǎng)和寬帶數據網(wǎng)，為用戶(hù)端的 CM提供控制、管理和數據傳輸功能，它提供動(dòng)態(tài)帶寬管理、高速信息流量集中、數據網(wǎng)絡(luò )資源的接入控制并保證數據服務(wù)質(zhì)量。每個(gè)CMTS

    可支持和管理2000個(gè)CM。

    （2）用戶(hù)端

    HFC網(wǎng)用戶(hù)端核心設備是電纜調制解調器（CM），用于完成HFC網(wǎng)與用戶(hù)PC之間的數據格式轉換，使用戶(hù)PC通過(guò)HFC網(wǎng)絡(luò )與前端設備進(jìn)行全雙工的數字通信。CM通過(guò)標準的10／100BAS－T以太網(wǎng)自適應接口與用戶(hù)的PC連接，通過(guò)F頭與HFC網(wǎng)連接。

    根據小區用戶(hù)的類(lèi)型和需求，用戶(hù)的寬帶接入可采用不同方式，主要包括通過(guò)電纜調制解調器接入和局域網(wǎng)高速專(zhuān)線(xiàn)接入。

    l 對家庭用戶(hù)，用戶(hù)PC通過(guò)10-100BASE-T自適應以太網(wǎng)接口直接連接CM，實(shí)現上行10Mbps，下行36Mbps傳輸速率的寬帶接入。也可多個(gè)用戶(hù)通過(guò)集線(xiàn)器的寬帶接入。也可多個(gè)用戶(hù)通過(guò)集線(xiàn)器共用一個(gè)CM，共享上、下行傳輸帶寬，以降低接入成本。

    2 對小型企業(yè)用戶(hù)，企業(yè)內部網(wǎng)通過(guò)集線(xiàn)器或路由交換機共用一個(gè)CM接入HFC網(wǎng)，以降低接入成本，這時(shí)局域網(wǎng)用戶(hù)共享上、下行傳輸帶寬。

    3 對小區內的大型集團用戶(hù)，可采用局域網(wǎng)高速專(zhuān)線(xiàn)接入，該方式可以看作寬帶IP城域網(wǎng)的延伸，通過(guò)100M或1000M以太網(wǎng)端口將企業(yè)內部局域網(wǎng)連接至小區管理控制中心的路由交換機，實(shí)現集團用戶(hù)與寬帶信息網(wǎng)的高速接入。

    局域以太網(wǎng)和HFC網(wǎng)是構建智能化住宅小區通信網(wǎng)絡(luò )平臺的兩種主要方式，廣泛應用于智能化住宅小區的建設，在這個(gè)通信網(wǎng)絡(luò )平臺上， 實(shí)現小區的智能控制、小區綜合信息服務(wù)以及Internet的寬帶接入，從而實(shí)現住宅小區的信息化和智能化。