根据这些需求，架设在智能小区的网络必须有开放性和兼容性，在保证网络高速的同时，也要满足用户窄带、宽带、IPTV等需求。我们建设智能小区网络，对宽带接入网的要求是成本较低，升级空间大，同时易于管理。
2.2 智能小区网络设备方案 2.2.1 ADSL接入方案
这是基于PSTN的接入技术，即借助已有的电话线路，采用各种先进的调制技术和编码技术来提高铜线的传输数率，实现宽带(或准宽带)接入。
ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Loop)非对称数字用户环线，利用一对现有的电话线，为用户提供上、下行非对称的传输速率，理论上下传速率可达
1.5Mbps~8Mbps，上行速率为640Kbps~1 Mbps，其实现时的具体差异主要由所用的ADSL Modem、局端ADSL设备性能、传输方式、传输介质(物理链路)的好坏及传输距离所决定。ADSL 在一对电话线上同时传送一路高速下行数据、一路较低速率数据、一路模拟电话。各信号间采用频分复用方式占用不同频带，低频段传送话音；中间窄频带传上行信道数据及控制信息；其余高频段传下行信道数据、图像或高速数据。
ADSL主要采用DMT 或CAP 调制方式。DMT 是离散多频调制，把全部频带划分为256 个子信道，根据子信道的瞬时衰耗特性、群时延特性和噪声特性，将输入数据动态分配给它们。自适应地分配各子信道速率，同时关闭被窄带噪声淹没的子信道，达到传输线的最佳利用，把误码和噪声减至最小，提高了系统传输容量。此外，ADSL 利用自适应滤波的新发展，如栅格编码及RS 码，提高抗噪声性能，采用非对称回波抵消技术以消除回波干扰。ADSL 系统分别在局端和用户端配置ADSL 调制解调器，采用DMT FFT，实现对信号处理及调制与解调。由电话网来的电话业务，通过普通电话业务（POTS）分离器用无源耦合方式接到普通电话线上。交换局（LEX）节点经过ADSL 调制解调器和POTS 分离器，分出与插入话音，与高速数据一起通过双绞铜线传到用户端，再经过用户端的分离器与ADSL 调制解调器，将信息送到用户的PC 机或电视终端。
由于ADSL的用户线路主要由电话线(一种低标准的UTP)组成，数字信息的衰减主要与传输和信号频率有关。在相同的传输速率下，线路衰减是影响ADSL性能的主要因素。随着传输速率的提高，ADSL的有效传输距离将随之缩短。在1.5Mbps的速率下，一对0.6mm线径的电话线传输距离可达6Km，而一对0.4mm线径的电话线的传输距离缩短为4.6Km。根据我国电话网络的实际情况；电话电缆的抗干扰性能较差(每米扭绞节数太少)易串音，线路转接头过多，线径不一致造成阻抗不匹配，故ADSL的实际应用通常在2Mbps
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速率以下、3.5Km范围以内。电信部门对一般家庭用户提供的多为512Kbps的速率。 由于ADSL技术是一种比较成熟的技术，在进行数据传送的同时，还保留着普通电话的业务，是一种“两网合一”(电话网、宽带网)、用户独享宽带的“在线”接入方式，也是当前欧美发达国家常用的宽带技术之一。ADSL 技术利用现有双绞线传输宽带业务，可保护投资；降低成本，特别适于大量分散的住宅用户。它被广泛用于Internet 接入、远端LAN 接入、视频点播（VOD）、远程教学、多媒体检索等宽带业务的接入与传输。目前ADSL 技术及其应用正不断发展，与之相应的ADSL 调制与处理芯片也大量推向市场，电信设备厂商也生产出不同类型的ADSL 调制解调产品并积极开拓市场，使ADSL 系统在接入网中不断拓宽应用。
VDSL(Very height data rate Digital Subscriber Loop)甚高速数字用户环线，是xDSL技术的新一代产品，它比ADSL有更高的带宽、使用上也更为简便。与ADSL一样，VDSL也采用频分复用方式，将POTS及VDSL的上、下行信号分配在不同的频带内传输，但它的传输速率却远高于ADSL，可以支持13Mbps~27Mbps的下行速率和3Mbps的上行速率。根据传输介质和速率的不同，VDSL传输距离可以从300m~1500m，从目前的设备状况来看，一般传播距离在500m以内。由于传播距离的限制，使得VDSL技术的应用受到一定的制约；另一方面VDSL尚未出台正式的国际标准。
2.2.2 HFC接入方案
该种组网方案是广电部门大力推荐的方案，HFC网由光纤干线和同轴电缆分配网络所组成。在住宅小区内，HFC网络拓扑基本上仍保留着原CATV网的结构形式，即为树形--分支型(总线式)同轴电缆网，而不是星形网络结构。HFC网络的频率带宽可达870MHZ，其中50MHZ-550MHZ频段用于模拟电视信号的传输，而550MHZ-750MHZ(也可达870MHZ)频段用于下行数据传输。我国一般采用北美标准，以16/64/256QAM调制方式传输数据，当采用64QAM调制方式时，传输速率为可达27Mbps，若采用256QAM调制方式时(此时要求高质量线缆)，传输速率可达40Mbps。上行传输则采用5-40MHZ频段，以QPSK调制方式上传数据，一般最高速率可达5Mbps，每个用户只要在原有电视终端插座上加插一个Cable Modem就可实现边看电视边高速上网。
然而需要指出的是，与电信的ADSL/VDSL方案不同，HFC网提供的27Mbps( 或40Mbps)下行速率和5Mbps的上行通道是由全体小区住户们共享的，小区住户上网人数越多，每个用户动态分配到的带宽就越窄、传输速率就越低，而电信方案中ADSL/VDSL提供的512Kbps(或640Kbps或1.0 Mbps)通道是独享的。此外，由于原有的CATV网络
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大多是单向传输(广播式)网络，不符合双向交互式服务的要求，必须进行双向HFC网改造。
在经过多年的研究和试验后，Cable Modem技术已趋于成熟，工业标准也已经完善，用HFC技术构造宽带接入网已经进入商业化推广应用阶段;在美国，到1999年底为止，大约有300万用户采用了双向HFC网提供的宽带服务。目前在我国，以HFC构造宽带接入网的成功案例并不多，这主要是由技术和经济两方面的原因引起的。一方面，双向HFC网的建设(或改造)需要较大的投资，使用户的宽带接入成本偏高且目前成本大幅度降低的趋势并不明显。其二，由于国情的不同，我国住宅小区的住户密度较高，使得树形--分支型(总线式)HFC网络的“固有”缺陷，下行共享带宽和上行的“漏斗效应”较为突出。此外网络本身的安全保障也还亟待加强(HFC网各用户间的隔离较差)，而且每周有半天无电视节目--用于设备维护，宽带接入服务也可能也会有“空白时段”。
2.2.3 LAN接入方案
LAN方式接入是利用以太网技术，采用光缆+双绞线的方式对社区进行综合布线。具体实施方案是: 从社区机房敷设光缆至住户单元楼，楼内布线采用五类双绞线敷设至用户家里，双绞线总长度一般不超过100米，用户家里的电脑通过五类跳线接入墙上的五类模块就可以实现上网。社区机房的出口是通过光缆或其他介质接入城域网。在住宅小区中，小区接入直接面向个人用户，要求能以尽可能低的价格构建小区网络，并以该网络为支撑平台，开展诸如安全管理、物业管理、用户互联、网上购物、视频点播等多种社区智能服务。因此，该网络应是一个具有高带宽、高可靠性、低建设和维护成本的网络。以太网以其良好的扩充能，简便的施工和低廉的价格等优势完全可以满足以上要求。 由于LAN多采用快速Ethernet组网方式，所使用的铜缆多数是五类或超五类甚至六类UTP (至少也是3类UTP) ，其数据传输性能和抗干扰能力远优于普通的电话电缆。若采用千兆位以太网组网技术，可轻松实现10Mbps到户100Mbps到楼的宽带接入服务，小区光纤的出口可直接至城域光纤主干网、ATM主干网或经相关网络设备接入Internet。 该方案的特点是：
① LAN能为每个家庭提供10BASE-T的端口，可达10Mbps速率。 ② LAN也支持小区物业管理信息平台。 ③ 网络端口数扩展和性能提升较方便。
④ 因为采用共享式网络技术，有潜在的网络安全问题
⑤ 需要在小区实施PDS布线，初期投资成本相对较高。(但有较明显的降价空间) ⑥ 如果不能解决小区光纤的出口带宽，则无法保证整个小区的高速上网。
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以太网技术成熟、成本低、结构简单、稳定性、可扩充性好; 便于网络升级，同时可实现实时监控、智能化物业管理、小区/大楼/家庭保安、家庭自动化（如远程遥控家电、可视门铃等）、远程抄表等，可提供智能化、信息化的办公与家居环境，满足不同层次的人们对信息化的需求，在由以太网交换机构成的网络中，任意两个节点都能通过以太网交换机建立一条专用通道，其间通信独占该专用通道； 而且使用虚拟局域网VLAN技术，可根据用户的要求将网络划分成若干较小的独立子网，隔离广播风暴，提高网络的效率和安全性，扩展网络的覆盖范围，扩大了网络的直径，并且通过以太网交换机能够实现多种局域网互联 。而且LAN的方式可以提供每户10Mbps的宽带接入服务，网络设备及线缆的降价趋势明显，所以是一种宽带升级潜力大、扩容成本低的宽带接入方式。
2.3 网络方案选取
经过上述分析的比较，在多种宽接入技术方案中，ADSL、HFC和LAN是目前较为实用的宽带接入方案，从接入成本上看，HFC的成本较高，它包括了双向HFC网改造、相关网络设备及用户Cable Modem的费用，且在短期内降价趋势不明显。ADSL的成本略低，但网络性能升级的空间不太大，但因每个用户独享1Mbps(或512Kbps)的带宽，仍较HFC网共享27Mbps的方式为优。近年来，由于布线线缆和网络设备的大幅降价和网络技术的成熟，以LAN方式组建的小区千兆以太网，正显示出较强的竞争力[8]。所以，最适合现在智能化小区网络接入的是具有易于管理等优点的LAN接入技术。所以本文后面的设计规划部分，就是使用的基于以太网技术的LAN接入技术。
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3 智能小区网络技术
3.1 网络模型实例
图3-1 网络模型
3.2 网络协议选择
网络协议(Protocol)是一种特殊的软件，是计算机网络实现其功能的最基本机制。网络协议的本质是规则，即各种硬件和软件必须遵循的共同守则。网络协议并不是一套单独的软件，它融合于其他所有的软件系统中，因此可以说，协议在网络中无所不在。网络协议遍及OSI通信模型的各个层次，从我们非常熟悉的TCP/IP、HTTP、FTP协议，到OSPF、IGP等协议，有上千种之多。对于普通用户而言，不需要关心太多的底层通信协议，只需要了解其通信原理即可。在实际管理中，底层通信协议一般会自动工作，不需要人工干预。但是对于第三层以上的协议，就经常需要人工干预了，比如TCP/IP协议就需要人工配置它才能正常工作。
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智能小区综合网络设计方案DOC
