電話與衛星通信公司以及有線電視提供商今年將加快部署家庭網絡,以便終將視頻節目輸送到居民住宅。據Parks Associates公司估計,截至去年年底,大約有40萬個北美家庭已擁有全屋數字視頻錄像機(DVR)解決方案,到2006年底,這一數字將增長到170萬。
由于Intel公司及其支持Wi-Fi的產品大批量上市,迄今為止,無線已成為家庭網絡的選擇。這對于數據與移動互聯網的連接非常有利,不過,在當前狀況下,基于Wi-Fi的音/視頻業務雖然不會遭遇黑客攻擊,但數年后可能無法再勝任該任務。
與此同時,服務提供商也在緊鑼密鼓,謹慎地擴展合家DVR(whole-home DVR)等視頻業務,以滿足要求四處走動的用戶的需求。為此,他們必須緩慢地將一些有線技術引入到使用同軸電纜、電力線或電話線的領域。這種結合可確保在家庭成員將存檔的蜘蛛俠2傳到臥室的同時,主機頂盒可為地下娛樂室觀看ESPN高清晰度星期天足球之夜的體育迷們提供服務。
這些有線技術與自安裝且返修率高達30% 的基礎數據網絡完全不同。當前快速發展的家庭網絡是接入網的一種延伸,其中服務提供商進行網絡安裝與遠程診斷。
CopperGate 通信公司(以色列特拉維夫)營銷副總裁Richard Nesin表示:“這是一種深思熟慮過的實施方案,將在接入、視頻前端和所有其他設備上產生數十億美金的投資額,因此運營商不準備在家庭網絡上節約成本。”CopperGate專業設計符合家庭電話線聯網聯盟(HomePNA)規范的芯片。
圖1:所有網絡節點的總數將翻倍。
沒有人會將賭注全壓在一種技術上。盡管大多數專家同意,視頻(尤其是高清商業內容)將是未來幾年內家庭聯網的關鍵驅動因素,但幾乎未能就適合在房屋四周傳播視頻的有線媒介達成一致。迄今為止,達成的共識是要打造理想解決方案就需要多種技術,而且終結果還會因服務提供商、技術成熟度、芯片供應商的多寡、標準爭論、房屋布線的地理特征和質量等多種因素而改變。
混合家庭網絡
在為語音、視頻和數據等三重業務創建的家庭網絡的早期,幾乎沒有人懷疑需要將有線和無線拓撲相結合。“我相信僅就當前配置的Wi-Fi而言,你無法獲得任何運營商的支持。”德州儀器公司數字信號處理系統部的技術戰略總監Tom Flanagan表示,“當然,802.11n將在視頻分發方面扮演一定的角色,但這需要一些時間。因此,一些現實的固有原因使所有這些不同的有線技術能用于不同的場合。”
在去年的大部分時間里,同軸電纜倡導者、電話線支持者和電力線擁護者一直在進行營銷競賽,全都想立刻定下來哪種方法。在使用無線的幾種專用方法之間也爆發了沖突。一些運營商以及機頂盒系統制造商在所有這些技術上都押上了賭注,并經常參加多種行業協會,其中包括同軸多媒體聯盟(MoCA)、主要使用電話線聯網的HomePNA以及主要使用家庭電力線聯網的HomePlug聯盟等。
盡管如此,同軸電纜似乎在2006年處于地位,隨后是電話線,然后才是電力線。據Parks Associates公司調研,同軸電纜在美國尤為重要,其中70% 家庭的客廳以及83% 家庭的主臥室內裝有同軸電纜插座。
Coaxsys等公司聲稱對同軸電纜擁有廣泛的興趣。該公司稱其已經為主要的二級和三級電信公司部署了70個同軸電纜網絡,其中包括以三重業務聞名的SureWest通信公司。Coaxsys公司將自己定位為一家適配器制造商,但已開發出40 Mbps速率的專利技術,并在兩年內提高到150 Mbps以上。在大約9個月 前,該公司與主流機頂盒芯片設計商意法半導體公司合作,將其IP移植到系統級芯片上。
到今年二季度底,Coaxsys公司將把其技術從Xilinx公司的Spartan 3平臺轉移到ASIC上,以降低成本。Coaxsys公司首席技術官Adam Powers表示:“我們實際上已邁出了一步,并制定了運行良好、經濟高效且目前正在部署的解決方案。”
同時,一些MoCA成員公司也在快速將產品推向市場。摩托羅拉稱其已在銷售基于Entropic通信公司所提供芯片的機頂盒。MoCA組織期待于2006年開始2到3項重要部署。MoCA市場行銷主席Eric Buffkin表示:“今年運營商在開始進行部署時,需大量地學習有關人們愿意付費的業務類型、人們喜歡的界面以及喜歡使用的應用,如多房間DVR等。”
CopperGate公司(HomePNA的主要芯片制造商)的Nesin 表示電話線聯網并不落后。該公司自2004年以來就開發出這方面的芯片,并稱一家主要運營商正將該芯片部署到其系統中。Nesin稱另一重要部署將在下半年開始,并在年末開始第三項部署。此外,在2006年消費電子展 (CES)上,HomePNA聯盟額外增加了一些成員,其中包括作為執委會成員的Scientific-Atlanta公司。
CopperGate還稱摩托羅拉已參與到它的一輪籌資中,此次籌資可獲得1450萬美元的資金,這表明HomePNA正受到主要機頂盒廠商的推動。
CopperGate的物理層(PHY)速率為128 Mbps。在應用層,速率大約為85Mbps。新芯片將于2006年上半年上市。“我們將以低得多的時鐘速度獲得可與其它所有技術相媲美的吞吐量,因此我們需要消耗的功率更少,并且這是一種成本更低的解決方案。”Nesin表示,“我們無需任何昂貴的射頻前端。我們的芯片加上一個價值40美分的混合器與晶振——這就是我們所有需要增加的材料單(BOM)。”
在同軸電纜與電話線之后進入家庭的是電力線聯網。但由于室內普遍存在這種插座,因此電力線在理論上是無線之后吸引力的技術。電信咨詢公司TeleChoice的首席執行官Danny Briere表示:“這是一種對用戶友好、擁有大量市場并具有零安裝優勢的途徑。”
不過,85Mbps的HomePlug Turbo方案只是剛剛打入市場,且人們仍在等著看它們在現實世界中的表現。迄今為止,HomePlug聯盟的主要芯片廠商Intellon公司正在開發符合HomePlugAV規范的實際芯片,并于CES上進行了展出。考慮到電力線是粗劣的有線介質,根據沿電力線傳輸的干擾,芯片在應用層可獲得70-120 Mbps的速率。
松下公司也可能展示它在電力線聯網方面所取得的進展。由于未能與2004年主導開發的HomePlug小組達成一致,松下公司使用了它自己的專用技術。該公司去年在CES上與三菱和索尼公司結成了新聯盟。
圖2:消費者希望連接到數據網絡的設備*:數碼相機位居,然后是電視。
每種有線技術(同軸電纜、電話線以及電力線)都各有其優缺點,幾乎沒有人表示其中某種技術會占主導地位。基于這一原因,機頂盒廠商采用了一種調和的方法,并設計了極具靈活性的系統。摩托羅拉家庭聯網解決方案部首席技術官Ray Sokola表示:“我們真正看到的是這三種方法之間的性能差異無法評估。我們正在用這三種技術構建自己的產品,以便不存在實際的成本劣勢。我們試圖用獨立的插件卡來實現,以便于從一個產品轉移到另一產品,而無需增加額外的成本。”
其它技術
一些替代方法同樣不容忽視。例如,Design of Systems on Silicon(DS2)公司將電力線芯片組推向市場已有大約2年的時間。該設計公司的芯片同時作為寬帶電力線接入技術與家庭聯網技術使用。通過200-Mbps的物理層速率,該公司稱其能在應用層獲得大約130-150 Mbps的速率。迄今為止,DS2的部署是西班牙Telefonica 公司(它擁有歐洲的IPTV網絡)將其作為家庭聯網解決方案。該公司稱將很快會有成本更低的芯片組問市,并將開發固件來提高性能。
而在亞洲,Ruckus無線公司也通過香港的IPTV運營商——PCCW-HKT公司進行有限部署加入了這一行列。Ruckus使用專有BeamFlex智能天線技術與SmartCast數據包監視器,來確定多媒體數據包的優先級,并控制Wi-Fi信號避開干擾,以獲得更高的吞吐率。
Ruckus公司首席技術官Bill Kish表示:“我們相信可為整個家庭付費內容的全部分發構建足夠可靠的無線網絡。”
IEEE 802.11n標準也以其100 Mbps(或以上)物理層吞吐量在CES展會上亮相。此前,像802.11e中所進行的漸進式改變,也可提高Wi-Fi的吞吐率及其可靠性,以在自我安裝的家庭網絡上提供視頻服務。微軟公司預計也會對Windows Vista進行改進,以便消費者更易于用它來構建家庭網絡。
微軟公司傳輸和連接項目經理Gabe Frost表示:“Windows Vista網絡協議棧已完全重寫,因此顯著提高吞吐量,這直接有利于高比特率視頻流發送。事實上,即使在高CPU負荷期間,也應特別注意視頻包,以便獲得無干擾體驗。稱為高質量Windows音頻/視頻體驗(qWave)的下一代服務質量(QoS)平臺,可使媒體服務器應用自動適應可變的無線條件。”
接下來便是超寬帶(UWB)這一新興角色。代UWB主要用于短距離內的高帶寬數據文件傳輸,或將壓縮視頻流從機頂盒傳輸到顯示器。但它也開始出現其他應用,例如,摩托羅拉公司正在尋找各種不同方法,包括UWB的派生品,以便在沒有HDMI電纜時,將未壓縮的高清視頻傳輸到顯示設備。摩托羅拉公司的Sokola表示:“至少需要1G帶寬來進行無壓縮視頻流的直接傳輸,而且我們可以在2007年前后看到這種技術出現。”
UWB也在有線家庭網絡中扮演一定的角色。PulseLink公司總裁兼首席運營官Bruce Watkins表示:“當前我們正在演示通過同軸電纜進行傳輸的1394a標準的早期部分,這是基于同軸電纜的超寬帶技術。”該公司目前的規范給出了100 Mbps以上的吞吐量,以使其基于UWB的CWave技術可在同軸電纜上傳輸多個高清視頻流,然后再通過無線UWB將其從個人錄像機或機頂盒發送到顯示器上。該公司也稱其能在電力線上傳輸視頻流,不過吞吐量更低。
隨著近年來各種技術涌入家庭,有一件事必須清楚,即消費者應該不必去注意這些技術。不像今天面向互聯網的家庭網絡,未來的三重業務網絡需要更加不引人注目,這就是運營商正在努力推動的目標。即使可以將移動電話等附加設備引入家庭網絡,以實現從家庭外遙控錄像機等功能,但可能的普及方法還是由運營商牽頭,將功能整合到整個服務包中。
在行業朝這一里程碑方向發展的進程中,數字生活網絡聯盟及新近成立的高清音視頻網絡聯盟等組織具有幫助實現該進程的巨大潛力。但要使網絡對用戶不可見,可不是件容易的事。Watkins說:“如果我可向我的朋友這樣解釋‘將這根線插入這個孔,然后用你的電視遙控器來完成一切事情’,那么一切將變得如此簡單——這便是人們開始使用家庭網絡的時候了。”
作者:柯德琳