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介紹
無線家庭網(wǎng)絡(luò)正在成為家庭中新型的首選數(shù)據(jù)服務(wù)分布技術(shù)。802.11b 的價格與有線解決方案不相上下,并且無需任何連線即可在新舊家庭中實(shí)現(xiàn)互聯(lián),對那些希望在家庭中鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)的用戶來說是自然而然的選擇。企業(yè)市場對 802.11b 產(chǎn)品的需求非常高,這推動了其價格進(jìn)一步下降,也為用戶提供了家庭和公司網(wǎng)絡(luò)共同的接口,從而使其作為家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更具有吸引力。
家庭網(wǎng)絡(luò)目前最主要的推動力量是在多臺電腦間實(shí)現(xiàn)寬帶連接共享。802.11b 可在 300 至 500 英尺的傳輸距離中實(shí)現(xiàn) 11 Mbps 的原始數(shù)據(jù)速率,為上述需求提供了良好的解決方案。隨著新式服務(wù)引入家庭網(wǎng)絡(luò)中,802.11 g／a 后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)解決了不斷加大的容量需求,而 802.11e 和 802.11i 則解決了對服務(wù)質(zhì)量 (QoS) 和安全性的更高要求。但是,隨著家庭網(wǎng)絡(luò)對容量的要求不斷增長,無線連接的傳輸范圍可能會限制有線電視運(yùn)營商提供帶寬要求較高的新式服務(wù)與應(yīng)用（如家庭視頻分布）的能力。
IEEE 802.11 標(biāo)準(zhǔn)
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最先進(jìn)的 802.11a／g 標(biāo)準(zhǔn)吞吐量高達(dá) 54 Mbps,為在家庭中分布多部 MPEG 視頻流提供了充足的容量,但根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)的不同,產(chǎn)品連接距離和范圍在最高吞吐量模式下工作時可能仍在許多情況下不夠用。這是為什么？因?yàn)?802.11a／b／g 的高吞吐量操作模式對因障礙物（如墻壁）造成的路徑損失最為敏感,對隨時間變化的多路而造成的衰減也最為敏感。因此,我們不能保證用上述操作模式實(shí)現(xiàn)可靠的服務(wù)交付。
我們在本文中將介紹一種新的概念,使有線電視運(yùn)營商能在家庭中提供高帶寬要求服務(wù)（特別是視頻分布）時可以解決覆蓋范圍的障礙問題。我們推薦使用家庭同軸線纜網(wǎng)絡(luò)作為射頻 (FR) 家庭網(wǎng)絡(luò)的主干,而以 802.11 a／b／g 作為同軸線纜網(wǎng)絡(luò)上的傳輸協(xié)議。
運(yùn)營商利用家庭同軸線纜網(wǎng)絡(luò)增加無線網(wǎng)絡(luò)的連接距離和范圍,就可在家庭中提供可靠的視頻分布以及其他服務(wù),并能保證在每一點(diǎn)上都能實(shí)現(xiàn)高容量覆蓋,同時還能獲得 802.11b／a／g／e／i 的全部優(yōu)勢,其中包括 QoS、安全性及低成本等。
一般概念
我們建議通過無線 (over the air) 與同軸線纜網(wǎng)絡(luò)的方式建立基于 802.11 傳輸技術(shù)的家庭網(wǎng)絡(luò)（本文中的術(shù)語"802.11"均指的是所有基于 802.11 的標(biāo)準(zhǔn),包括所有各種擴(kuò)展 802.11b／a／g／e／i）。我們設(shè)想的網(wǎng)絡(luò)包括帶有天線的接入點(diǎn) (AP),用作無線 802.11 家庭網(wǎng)絡(luò),也包括同軸線纜連接。網(wǎng)絡(luò)還包括兩種類型的站點(diǎn) (STA)：一種通過同軸線纜與網(wǎng)絡(luò)連接,而另一種則通過無線方式連接。在家庭同軸線纜網(wǎng)絡(luò)中的某一節(jié)點(diǎn)上也可掛接遠(yuǎn)程天線。
每個在 AP 生成的數(shù)據(jù)包都可通過無線或同軸線纜進(jìn)行傳輸。這樣,每個數(shù)據(jù)包都能通過三種信號路徑之一到達(dá)其目的地。第一種可能的路徑就是采用天線連接至 AP 的直接無線連接;第二種是在遠(yuǎn)程天線之前結(jié)合采用同軸線纜,隨后以無線的方式無線站連接;第三種則是完全采用同軸線纜。所有采用無線和同軸線纜方式的傳輸都將采用相同的頻帶（2.4 GHz 或 5 GHz,但 2.4 GHz 更具優(yōu)勢,2.4 GHz 以無線和同軸線纜方式傳輸?shù)乃p沒有 5GHz 那么大）。
在大多數(shù)家庭中,802.11b／g 或 802.11a信號的傳播損失（2.4 GHz 或 5 GHz情況下）在同軸線纜情況下都低于無線方式,特別在考慮到無線信號遇到的障礙（如墻壁）時更是如此。因此,同軸線纜避免了損失較大的無線路徑,而采用損失較低的同軸線纜路徑或同軸線纜／無線相混合的路徑,這就擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)的連接距離和覆蓋范圍。同軸線纜網(wǎng)絡(luò)中 AP 和站點(diǎn)間全采用同軸線纜的連接質(zhì)量尤其高,這就能在 802.11a／g 的高吞吐量模式 (54 Mbps) 下實(shí)現(xiàn)可靠的操作。
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sp; 下面我們不妨舉一個例子,說明典型的家庭環(huán)境如何采用 802.11g 進(jìn)行數(shù)據(jù)與視頻分布。在這個例子中,住家共有兩層：一層的起居室內(nèi)放了電視與數(shù)字機(jī)頂盒 (STB),家庭辦公室中放了筆記本電腦;二層的一間臥室中還有一部電視加 STB,另一件屋子放有臺式電腦。一層起居室的數(shù)字 STB可能包括集成的 DOCSIS 線纜調(diào)制解調(diào)器和 802.11g AP,數(shù)據(jù)速率最大為 54 Mbps。家庭中的兩臺電腦共用因特網(wǎng)、電子郵件寬帶無線連接。一層的電腦通過802.11g無線方式連接至STB／AP。二層電腦所處的位置可能無法收到STB生成的無線信號,因此通過遠(yuǎn)程天線（先通過同軸線纜連接至天線）連接至網(wǎng)絡(luò)。在本例中,連接二層電腦至無線網(wǎng)絡(luò)的功能是混合同軸線纜／無線網(wǎng)絡(luò)的一個重要優(yōu)勢。
第二個重要優(yōu)勢就在于房屋中兩個 STB 之間的高容量連接,這就能實(shí)現(xiàn)從一個房間到另一房間的視頻信號分布。兩個房間的距離足夠進(jìn)行 2 至 11 Mbps 的無線連接數(shù)據(jù)服務(wù)（因特網(wǎng)、電子郵件等）。但是,視頻分布需要高達(dá) 54 Mbps 的吞吐量,這就要求在兩個 STB 間進(jìn)行同軸線纜連接。兩個 STB 間進(jìn)行高容量連接使得 PVR 之間可共享錄制的材料,也可實(shí)現(xiàn)通過所有 STB 訪問電子郵件與因特網(wǎng)等。帶有 AP 的 STB 可成為存儲視頻和音頻的家庭媒體中心,其他較低級的 STB 則可通過同軸線纜網(wǎng)絡(luò)訪問上述信息。所有 STB 還都能訪問家庭中的數(shù)據(jù)服務(wù)和電腦資源,如打印機(jī)、掃描儀、攝像機(jī)等。
802.11e 的 QoS 功能將保證共享介質(zhì)的高效使用,并為要求 QoS 的服務(wù)保證帶寬分配和最長等待時間要求。STB 實(shí)施的 CableHome 功能將方便進(jìn)行對家庭網(wǎng)絡(luò)的管理。 |
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