家庭網(wǎng)絡(luò)的未來
人們對如何實現(xiàn)數(shù)字家庭有著種種設(shè)想，同樣，影響數(shù)字家庭發(fā)展的因素也是多樣化的。不管數(shù)字家庭將如何發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)運營商都需要解決其所面臨的眾多挑戰(zhàn)，才能實現(xiàn)數(shù)字家庭的設(shè)想。
首先，隨著數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，網(wǎng)絡(luò)運營商要始終滿足最終用戶不斷發(fā)展的數(shù)字化生活方式的需求，就必須通過多種設(shè)備實現(xiàn)數(shù)字家庭的遠(yuǎn)程訪問，因此，連接技術(shù)將變得至關(guān)重要。服務(wù)供應(yīng)商面臨的另一挑戰(zhàn)在于如何以極具吸引力的價格向客戶提供家庭網(wǎng)絡(luò)平臺服務(wù)。這意味著服務(wù)供應(yīng)商必須相應(yīng)降低自身的產(chǎn)品銷售成本 (COGS)。
此外，適用的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)已趨于成熟，并有多種種類可供選擇。目前，網(wǎng)絡(luò)運營商設(shè)想的家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括兩種網(wǎng)絡(luò)：一種是基于 IP 的開放式語音/數(shù)據(jù)/視頻網(wǎng)絡(luò)，可支持無許可限制的個人內(nèi)容；另一種則是封閉式視頻網(wǎng)絡(luò)，支持商業(yè) IP 視頻服務(wù)與內(nèi)容。不管采取哪一種，端到端服務(wù)的質(zhì)量與可靠性都將是至關(guān)重要的。
另外，家庭網(wǎng)絡(luò)在世界不同國家與地區(qū)的發(fā)展情況也有所差別。今后五年針對北美市場需求的服務(wù)可能并不適合歐洲或亞洲的情況。隨著運營商向全球化方向發(fā)展，不同市場領(lǐng)域的要求將對運營商提出挑戰(zhàn)，迫使他們保持低成本。
幸運的是，技術(shù)供應(yīng)商正與運營商加強合作，以推出實用性強的低成本解決方案來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。
階段性發(fā)展
目前大多數(shù)已經(jīng)投入使用的家庭網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)初構(gòu)建時，其目的主要是為了支持那些需要經(jīng)常在家里辦公、進(jìn)行遠(yuǎn)距離工作的人們。然而，隨著家庭網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，它已能夠滿足最終用戶其它生活方式的需要，如娛樂、安全以及家庭自動化應(yīng)用等。
當(dāng)今的許多家庭網(wǎng)絡(luò)通常由如下部分構(gòu)成：線纜或 DSL 調(diào)制解調(diào)器、路由器以及可與一臺或多臺 PC 進(jìn)行交互的無線接入設(shè)備。這些網(wǎng)絡(luò)的主要目的是將 PC 彼此連接，并連接至家庭中的寬帶接入終端。通常說來，這都是通過中央路由器 (centralized router) 來實現(xiàn)的。新一代家庭網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用將非常豐富。中央路由器正在被單個集成式設(shè)備即小區(qū)網(wǎng)關(guān)設(shè)備所取代，該設(shè)備還具備更多的功能，能夠支持未來的應(yīng)用與服務(wù)。
為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化娛樂，家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備新一代電視功能，包括光顯 (DLP) 電視。這種高端電視將成為所有家庭數(shù)字影院的中心。不過，由于這種電視還不具備存儲功能，因此其必須訪問存儲在小區(qū)網(wǎng)關(guān)上的商業(yè)與個人內(nèi)容。通過在家庭網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)數(shù)字影院與其它設(shè)備的連接，小區(qū)網(wǎng)關(guān)就能使最終用戶享受到身臨其境般的高分辨率視頻服務(wù)，從而大大滿足用戶使用 VoIP 電話、視頻電話以及基于電視視頻的可視電話 (TV-based video phone) 時的通信體驗。服務(wù)供應(yīng)商還致力于滿足消費者對家庭視頻電視的需求（圖 1）。網(wǎng)絡(luò)化 PVR與 IP 機(jī)頂盒的發(fā)展方興未艾，今后針對整個家庭的 HDTV 將成為下一個亮點。
商業(yè)娛樂將是最早受益于數(shù)字家庭而實現(xiàn)快速發(fā)展的，消費類視頻應(yīng)用將推動家庭網(wǎng)絡(luò)下一階段的發(fā)展。外部攝像頭等網(wǎng)絡(luò)化安全應(yīng)用能夠?qū)崟r監(jiān)控最終用戶的財產(chǎn)安全，嬰兒監(jiān)視器可觀察嬰兒睡覺、休息或保姆的工作情況，這些應(yīng)用也將向小區(qū)網(wǎng)關(guān)發(fā)送視頻文件。最終用戶在觀看數(shù)字影院節(jié)目時也可檢索上述視頻文件。
上述各類消費視頻應(yīng)用與其它個性化內(nèi)容將成為家庭網(wǎng)絡(luò)的主要內(nèi)容。除了在起居室中觀察監(jiān)控攝像機(jī)中的情況之外，最終用戶還能安全地通過 PC、筆記本電腦、PDA 或具備視頻功能的移動設(shè)備獲得視頻或視頻流，不管他們身處家中、辦公室，還是在途中。服務(wù)供應(yīng)商的最終目標(biāo)是幫助最終用戶實現(xiàn)隨時隨地都能用任何類型的顯示設(shè)備訪問家庭網(wǎng)絡(luò)存儲或生成的內(nèi)容。
此外，家庭網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)具備可擴(kuò)展性，以支持除視頻之外更多的家庭數(shù)據(jù)應(yīng)用，如采暖設(shè)備、空調(diào)、照明、草坪灑水設(shè)備、報警系統(tǒng)以及家電等都將實現(xiàn)互通互聯(lián)。用戶將能夠通過中央控制點在家中或遠(yuǎn)程位置控制并操作上述系統(tǒng)與設(shè)備。
隨著家庭網(wǎng)絡(luò)的成熟以及高清視頻節(jié)目的逐漸推廣，娛樂應(yīng)用將推動家庭網(wǎng)絡(luò)的底層技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展（表1）。
無線技術(shù)是目前家庭網(wǎng)絡(luò)中占主導(dǎo)地位的技術(shù)，從短期來看，該技術(shù)面臨的主要問題是如何實現(xiàn)整個家庭中的視頻服務(wù)。同時，幾種可用于提供商業(yè)家庭視頻的固定線路家庭網(wǎng)絡(luò)方案又重獲生機(jī)（表2）。
假定可用的TCP/IP 吞吐量
物理介質(zhì)與原始性能并不是決定家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能否勝出的唯一標(biāo)準(zhǔn)。家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必需價格低廉，并具備后向兼容性，能夠與現(xiàn)有設(shè)備、新興終端以及設(shè)備實現(xiàn)互操作性，而且還要確保網(wǎng)絡(luò)運營商在向最終客戶提供內(nèi)容時實現(xiàn)數(shù)字權(quán)限管理。例如，最終用戶可在一定時間內(nèi)存儲一些內(nèi)容，但根據(jù)法律規(guī)定，某些類型的內(nèi)容他們根本就不能存儲。隨著家庭網(wǎng)絡(luò)的成熟以及內(nèi)容來源的增多，服務(wù)供應(yīng)商及其客戶可能要求對家庭網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)更高級別的智能化控制。
希望改善數(shù)字化生活方式的消費者會選擇那些真正了解消費者所需服務(wù)的電信運營商，他們希望電信公司能夠提供統(tǒng)一的安裝、管理與維修服務(wù)，而且采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠支持當(dāng)前及未來的應(yīng)用與服務(wù)。
面向未來的網(wǎng)關(guān)
小區(qū)網(wǎng)關(guān)是網(wǎng)絡(luò)化家庭的核心，以此為平臺，運營商能夠以最簡便、成本最低的方式向最終用戶提供高分布式應(yīng)用。[!--empirenews.page--]
安裝具備 IP 功能、基于小區(qū)網(wǎng)關(guān)的家庭網(wǎng)絡(luò)，能夠使服務(wù)供應(yīng)商在與競爭對手的競爭中獲勝，獲得客戶業(yè)務(wù)。同樣，電信運營商必須為客戶提供小區(qū)網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程管理與接入功能，這樣才能具備競爭優(yōu)勢，并降低為用戶提供新一代服務(wù)與應(yīng)用的成本。
采用小區(qū)網(wǎng)關(guān)，即便網(wǎng)絡(luò)中單個設(shè)備不能工作，也不會影響其它設(shè)備，而且還無需用戶干預(yù)就能執(zhí)行各種任務(wù)。小區(qū)網(wǎng)關(guān)通過有線或無線連接技術(shù)連接整個家庭的設(shè)備，并且可理想地實現(xiàn)中央存儲 (centralized storage)。家庭中需要連接的設(shè)備很多，而且要連接的廣域網(wǎng)也很多，其中包括蜂窩式網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)、有線電視網(wǎng)絡(luò)以及衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等。小區(qū)網(wǎng)關(guān)將作為網(wǎng)絡(luò)中心在廣域網(wǎng)與家庭網(wǎng)絡(luò)的分界間架起橋梁。
小區(qū)網(wǎng)關(guān)可以輕松實現(xiàn)各種功能。理想的情況下，小區(qū)網(wǎng)關(guān)完全由服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行配置，實現(xiàn)特定目的，如進(jìn)行遠(yuǎn)程管理與實現(xiàn)廣域網(wǎng)應(yīng)用等。除了推出服務(wù)與應(yīng)用之外，小區(qū)網(wǎng)關(guān)還可為電信運營商提供一個窗口，以滿足整個家庭網(wǎng)絡(luò)的需求。
盡管小區(qū)網(wǎng)關(guān)非常實用，功能豐富，但網(wǎng)絡(luò)運營商在向用戶的家庭網(wǎng)絡(luò)中部署小區(qū)網(wǎng)關(guān)時仍會面臨一些挑戰(zhàn)。首先，他們必須選對技術(shù)，購買并部署的小區(qū)網(wǎng)關(guān)必須支持目前的應(yīng)用與服務(wù)，此外還要為未來的應(yīng)用與服務(wù)做好準(zhǔn)備。隨著應(yīng)用需要的帶寬不斷提高，對 QoS 的要求也越來越高，很可能只有對底層技術(shù)升級，才能在未來繼續(xù)支持有關(guān)設(shè)備。此外，還要確保價格低廉，功能具有吸引力，這樣才能使大部分最終用戶相信小區(qū)網(wǎng)關(guān)是不可或缺的。
運營商要解決的另一大難題是安裝問題。在部署與安裝小區(qū)網(wǎng)關(guān)時，是由消費者自行設(shè)置，還是由運營商負(fù)責(zé)為最終用戶安裝，這其中有個折中取舍的問題。理想的情況下，應(yīng)該由網(wǎng)絡(luò)運營商來統(tǒng)一為用戶安裝、管理與維修小區(qū)網(wǎng)關(guān)。
服務(wù)供應(yīng)商在數(shù)字家庭時代能否取得成功，取決于他們能否了解最終用戶在生活中對小區(qū)網(wǎng)關(guān)的需求，并推出小區(qū)網(wǎng)關(guān)支持的技術(shù)解決方案以滿足人們的需求。只有他們“掌握”了小區(qū)網(wǎng)關(guān)技術(shù)，才能更好地實現(xiàn)上述目標(biāo)。
解決方案
技術(shù)供應(yīng)商為應(yīng)對所面臨的挑戰(zhàn)推出了出色的解決方案。靈活性對小區(qū)網(wǎng)關(guān)滿足服務(wù)供應(yīng)商及其客戶不斷發(fā)展的要求至關(guān)重要，因此小區(qū)網(wǎng)關(guān)所采用的數(shù)字信號處理器 (DSP) 必須能實現(xiàn)出色的性能。
DSP 能夠根據(jù)環(huán)境需要實現(xiàn)智能分配。模塊化的 DSP 可根據(jù)家庭網(wǎng)絡(luò)中消費類電子設(shè)備與其它設(shè)備的專用需要構(gòu)建至更復(fù)雜的組件中。通過在服務(wù)供應(yīng)商整個局端設(shè)備、客戶端與移動環(huán)境中分配可編程 DSP，我們可借助軟件來擴(kuò)展并升級整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而無需隨著時間的發(fā)展替換專門設(shè)備。
要使芯片設(shè)計的專用方法具備高度靈活性，就要求設(shè)計人員從比單個組件更高的高度了解小區(qū)網(wǎng)關(guān)及其連接的設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)。盡管如此，實現(xiàn)系統(tǒng)級性能也僅是目標(biāo)，因為它會受到個別組件性能的影響。系統(tǒng)級考慮對目前的技術(shù)供應(yīng)商而言至關(guān)重要。為使現(xiàn)有應(yīng)用實現(xiàn)最佳性能而進(jìn)行系統(tǒng)分組，同時還要為未來新興的應(yīng)用預(yù)留軟件擴(kuò)展的空間，這同樣不是簡單的任務(wù)。
為了構(gòu)建靈活的通用架構(gòu)，實現(xiàn)最佳的服務(wù)組合，我們必須了解整體解決方案的各方面技術(shù)。技術(shù)供應(yīng)商如果擁有涵蓋整體解決方案各領(lǐng)域的知識產(chǎn)權(quán)專有產(chǎn)品，那么就更容易加速實施進(jìn)程，并提高最終解決方案的可靠性。綜合利用并適當(dāng)結(jié)合目前的技術(shù)，如DSL、以太網(wǎng)、Wi-Fi、線纜調(diào)制解調(diào)器、VoIP、IP 視頻、IP 存儲、模數(shù)／數(shù)模以及 DSP等，對于完整的家庭網(wǎng)絡(luò)解決方案的發(fā)展至關(guān)重要。
實現(xiàn)消費者樂于接受的價位也同樣對小區(qū)網(wǎng)關(guān)的成功至關(guān)重要。因此，必需實現(xiàn)業(yè)界一流的大批量制造。制造工藝必須與混合信號芯片的設(shè)計密切相關(guān)。此外，為了在未來實現(xiàn)架構(gòu)擴(kuò)展，技術(shù)供應(yīng)商必須制定清晰的產(chǎn)品規(guī)劃，以確保從90nm發(fā)展到65nm乃至更先進(jìn)制造工藝技術(shù)節(jié)點的標(biāo)準(zhǔn)得到保持。產(chǎn)品規(guī)劃應(yīng)當(dāng)概念清晰，實施中要通盤考慮設(shè)計與制造因素，從而確保設(shè)計人員完全控制工藝的每一步驟。
服務(wù)供應(yīng)商必須能在網(wǎng)絡(luò)中集成新系統(tǒng)，同時確保不影響網(wǎng)絡(luò)運行或其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的性能。隨著小區(qū)網(wǎng)關(guān)支持的設(shè)備、服務(wù)及應(yīng)用數(shù)量不斷增加，優(yōu)異的兼容性與互操作性是不可或缺的，這樣服務(wù)供應(yīng)商才能充分滿足客戶的要求，確保服務(wù)質(zhì)量，讓客戶付費時心悅誠服。
為了降低成本，方便最終用戶的使用，小區(qū)網(wǎng)關(guān)必須支持遠(yuǎn)程安裝與管理。此外，我們還必須以盡可能邏輯的方式進(jìn)行智能分布，這樣才能幫助服務(wù)供應(yīng)商為最終用戶構(gòu)建、管理并擴(kuò)展新的服務(wù)。功能也必須適當(dāng)分配，例如將存儲功能交由小區(qū)網(wǎng)關(guān)完成，使最終用戶能夠從家中的任何屏幕上閱讀電子郵件等。此外，家庭網(wǎng)絡(luò)解決方案還要求集成管理工具，這樣才能有效地利用技術(shù)，滿足最終用戶對數(shù)字化生活方式日益增長的需求。
結(jié)論
數(shù)字家庭時代已經(jīng)到來。我們過去使用的種種設(shè)備，如 PC、電視與電話等，它們之間的分別已經(jīng)開始模糊，因為全球最終用戶正通過部署家庭網(wǎng)絡(luò)將上述設(shè)備連接起來。隨著家庭網(wǎng)絡(luò)走向成熟，小區(qū)網(wǎng)關(guān)將取代簡單的路由器。小區(qū)網(wǎng)關(guān)將使家庭中的各種設(shè)備實現(xiàn)互聯(lián)，并能夠為網(wǎng)絡(luò)運營商提供簡單、靈活而又可靠的手段，以幫助他們?yōu)榭蛻敉瞥霾⒐芾硇碌姆?wù)與應(yīng)用。
隨著家庭網(wǎng)絡(luò)走向成熟，最終用戶對其的依賴將不斷加強，小區(qū)網(wǎng)關(guān)及其底層技術(shù)也必須相應(yīng)發(fā)展。局端設(shè)備、家庭網(wǎng)絡(luò)與移動技術(shù)必須相互結(jié)合，形成出色而無縫的 IP 網(wǎng)絡(luò)，從而幫助數(shù)字服務(wù)供應(yīng)商實現(xiàn)數(shù)字化家庭無時無處不在的設(shè)想。
選擇正確的技術(shù)對服務(wù)供應(yīng)商而言非常重要，不過，隨著家庭網(wǎng)絡(luò)市場的發(fā)展以及全球家庭網(wǎng)絡(luò)市場的成型，選擇一家具有專業(yè)技術(shù)與能力的合作伙伴來滿足不斷變化的市場需求將更加重要。
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