報告人：林益全 Tel:886-3-4244726 Fax:886-3-4244165 E-mail:ycl@cht.com.tw 社區大樓配線模式與技術 寬頻社區網路配線架構現況與趨勢 報告人：林益全 Tel:886-3-4244726 Fax:886-3-4244165 E-mail:ycl@cht.com.tw

內容 1. 前言 2. 網路社區使用之Home Network 技術現況 3. 社區網路配線架構與分析 4.國內寬頻社區網路現況與比較 5.社區網路未來趨勢 6.結語

前言 服務提供者的社區網路 客戶需求下的社區網路 創造加值服務與利潤 即時上網 鞏固既有電信客戶 費用分攤 E-世代的競爭 寬廣頻寬 社區應用與加值服務 與電信結合 (IP 之路) 多媒體世界 服務提供者的社區網路 創造加值服務與利潤 鞏固既有電信客戶 E-世代的競爭

網路架構 LANs FTTD Access Network FITL FTTX-XDSL HFC Core Network SDH WDM I am here. I need service ! Customers Network LAN(IntraNet) Home Network LANs FTTD Access Network FITL FTTX-XDSL HFC Core Network SDH WDM OXC Internet Homes 網路社區 SDH/ATM Core Exchange Edge Customer 服務觀點：IP 網路(VoIP, DWDMoIP, Photonic over IP)

家庭網路（Home Network）技術與現況 Wired Home-Networking Technologies 乙太網路傳輸方式(UTP) ：Ethernet, 10/100, 1GbE, 10GbE 電話線傳輸方式(Phone Line) ：HomePNA, TDSL, xDSL 有線電視纜線傳輸方式(CATV)：Cable Modem 電力線傳輸方式(AC-line): HomePlug, X10 其他演化中之傳輸方式 (IEE-1394, USB) :HAVi, Home PNP, uPNP Wireless Home-Networking Technologies Irda, Analog Cordless Phone: IrDA, DECT Radio Frequency (RF): IEEE802.11b, Bluetooth, HomeRF/SWAP.

乙太網路傳輸方式 Ethernet: UTP/Coaxial Transport Systems Ethernet System （區域網路）: 10/100, 1GbE, 10GbE IEEE 802.3standard, Bulky, Cat5 Cabling, Expensive, Difficulty to install

電話線傳輸方式 Phone Line : Twisted Copper-Pair-Based Systems Using existing phone line, POTS+DATA Home PNA, xDSL, POTS, ISDN, V5

有線電視纜線傳輸方式 CATV:Two-Way Coaxial Cable–Based Transport Systems Typical CATV system In combination of CAT5 to make a data system Expample: IBM Info-Structure WireingTM by Canada Ltd. (3 Cat5+2 RG-6; Info-port:one for data within home, one for future FO, distributed CATV, and distributed Satellite services)

電力線傳輸方式 AC Power Line:Alternating Current Powerline-Based Transport System Using AC Line and Outlet AC appliance control, POTS, Data

無線傳輸方式：RF Wireless-Based Transport Element (Radio Frequency) IEEE 802.11 Home RF/SWAP Bluetooth The PC–Centric, Data-Only Network The Controller-Based Data and Voice Home Network

家庭網路技術、標準、規格 HomePNA (Home Phoneline Networking Alliance) 1/ 10Mbps at a frequency above the analog telephone baseband signal HomePnP: CEBus Industry Council (CIC) Home Plug & Play HAVi/1394 (Home A/V Interoperability ) HAVi optimized for Audio & Video, "Hot" Plug-n-Play 100 Mbps (est.) based on IEEE 1394B X10: Protocol for remote control of electrical devices and communications over AC powerline wiring (off, on, and dim functions). HomePlug: Data over AC powerline IEEE802.11b: 11Mbps@2.4GHz Bluetooth: 300-400kbps HomeRF: : 10Mbps, Data+Voice Home phoneline–networking technologies require high and varying levels of signal noise and must tolerate dynamically changing transmission line characteristics, while coexisting with telephone service and complying with Federal Communications Commission (FCC) Part 68. Lastly, they must maximize data throughput given the above constraints and limitations

乙太網路傳輸方式技術演進 Ethernet: Twisted Copper-Pair(UTP) or Coaxial-Based Transport Systems 衰退期 Coaxial:10Base 2 / 10Base 5 高原期 UTP/OF: IEEE 802.3 10/100BaseT 1 GbE 100 M/ 1G/10 G 拓展期 1 GbE 10GbE 10/100BaseT 開發期 1 GbE 10GbE 1999 2000 2001 2002 2003

家庭網路技術定位比較 Home PNA & Power Line: HomeRF & HWN Bluetooth: 802.11 : Networking fixed PCs/devices in the home HomeRF & HWN Networking mobile data and voice devices to a PCs anywhere in the home Bluetooth: Wireless data and voice cable replacement for mobile business devices 802.11 : Wireless enterprise networking in the office

優勢與劣勢 安裝 容易 易＋專業 專業 易 配線 另行配線 無 無/另行配線 網管 無/客戶自管 服務提供者 故障排除 易/客戶自理 難＋專業 抗干擾性 高 中等 低 設備成本 經濟 不明 高 可靠度 高 中等 Ethernet HomePNA xDSL Power Line 80211b Home RF

社區網路架構與配線模式 ISP A: B: ISP CO ISP C: CO ISP D: CO E: ISP CO 客戶/LAN 機房 ADSL/Cable Modem/ISDN ISP 機房 A: 客戶/LAN Home Network B: 專線 LAN/UTP 客戶/LAN Home Network ISP CO 社區電信室 大樓設備主機 IDSL HomePNA R-DSLAM TDSL 專線 ADSL Cable Modem ISP CO 客戶/LAN Home Network C: 社區電信室 ISP CO 專線 Wireless D: Wireless HomePNA R-DSLAM 社區電信室 客戶/Wireless/LAN Home Network 客戶/LAN Home Network E: ISP CO 專線 ADSL LAN on PE-PVC 社區電信室

架構 A：ADSL/Cable Modem 虛擬社區架構 ISDN 客戶/LAN Home Network CO 電信機房(CO) 設備 DSLAM CABLE H IDSL ISDN 專線 … 既有電話線

架構 B：LAN-社區網路架構 專線 Satellite LMDS xDSL CABLE GbE. Optical E. Fiber/UTP Gateway/Router SW Severs/NAT SW/HUB SW/HUB Fiber/UTP 專線 LAN(Ethernet)/ Home Network

架構 C：電話線式社區網路架構 既有電話線 電信固網 Telecom, ISP, Cable….. 機房 社區電信室/MDF/總箱 專線, Satellite, LMDS, xDSL, CABLE M, GbE, Optical Ethernet 大樓設備主機 IDSL HomePNA R-DSLAM TDSL, VDSLoE. ……… 電信固網 既有電話線 社區電信室/MDF/總箱 Customers/ Home Network

架構 D：無線綜合式社區網路架構 既有電話線 電信固網 Telecom, ISP, Cable….. 機房 社區電信室/MDF/總箱 大樓設備主機 IDSL HomePNA R-DSLAM CABLE M TDSL VoEthernet ………………… 電信固網 既有電話線 社區電信室/MDF/總箱 Customers/ Home Network

架構 E: LAN on PE-PVC社區網路架構 專線 Satellite LMDS xDSL CABLE GbE Optical E. Gateway/Router SW Severs/NAT SW/HUB SW/HUB 既有電話線 專線 LAN(Ethernet on PE-PVC)/ Home Network

Cable Modem +HomePNA 主機 國內寬頻社區網路比較   Case A Case B Case C Case D Case E Case F Case G Case H Case I Case J ISP ADSL Hi-Fly 中華電信網易通 Cable 和信超媒體、東森寬頻城市 LAN Home PNA 福爾摩沙Building Online 仁邦 E-Building Cable + HomePNA 東森 ET- Community 微波+ LAN Hi-Run 專線+ TDSL 專線+ IDSL Hi- Building Wireless 傳輸方式 專線+ LAN T1+ HomePNA T1/微波+HomePNA Cable+ HomePNA 微波+LAN 專線+TDSL 專線+IDSL HomeRF 802.11b 傳輸速率 64k-640k 512k-6M 1024k 專線速率10/ 100M T1 1M 2084k shared 專線速率1, 10M 專線速率 128k 10/11 傳輸線路媒介 Phone Line Coaxial UTP /Fiber Phone Line UTP 2.4GHz 大樓局端設備 DSLAM R-DSLAM 頭端 Router/ Switch /HUB HomePNA 主機 Cable Modem +HomePNA 主機 微波器 TDSL 主機 COT 集訊設備 基地台設備 用戶設備 ADSL- ATU-R Cable Modem HUB/ 網路卡 Home PNA用戶設備 HUB (每層) TDSL用戶設備 RT 住戶IP Fix or DHCP 動態虛擬 Fix, P.IP, DHCP. 動態真實 P. IP, DHCP 配線架構 架構 A, C A B C 架構 B D

社區網路架構演進 1999 2000 2001 2002 2003 衰退期 架構 A 高原期 架構 B 架構 C 拓展期 架構 D 開發期 架構 E 1999 2000 2001 2002 2003

架構 A：ADSL/Cable Modem 虛擬社區架構 優缺點 優點 利用公共電話線路直接到用戶，無需重新佈線 。 設備置於機房，不須向客戶要求電信室空間，維護管理方便，無供電之問題 。 網管可架構在原電信網路之網管架構上，整合容易。 加值服務可利用原ISP之網路提供，無須另建；亦可透過如VPN或VLAN之架構服務或網站代管等。 用戶享受專屬頻寬。 缺點 供裝限於機房涵蓋之有限距離內。 社區用戶間不屬直接互連。 不能直接更新至高速LAN(Gigabit Ethernet)或未來超高速網路。

架構 B：LAN-社區網路架構 優缺點 優點 缺點 社區內供裝不受距離限制。 可直接更新至高速LAN(Gigabit Ethernet)或未來超高速網路 社區用戶間屬直接互連，若網路架構設計良好，用戶區網傳輸效率順暢。 網路設備便宜、可靠、易安裝 缺點 須重新佈線，配線成本高，設備置於機房，需向客戶要求電信室空間，維護管理不易，且常有供電之問題。 需另行建構區域網路之網管，整合不易。 加值服務需另行建構方可提供。 對外頻寬受限於連外之專線頻寬，共享頻寬下網路壅塞堪慮。

架構 C：電話線式社區網路架構 優缺點 優點 社區內供裝不受距離限制。 利用既有線路直接到用戶，無須重新佈線，節省建設成本，供裝迅速。 社區用戶間屬仍可透過區域網管直接互連。 缺點 因是使用『電話線式家庭網路』傳輸技術，受限於該類技術之頻寬、速率技術瓶頸。 設備置於機房，需向客戶要求電信室空間，維護管理不易，且常有供電之問題。 需另行建構區域網路之網管，整合不易。（ADSL 搭配 Remote DSLAM 除外）。 加值服務需另行建構，方可提供。 用戶頻寬受限於所用傳輸機制之頻寬。 對外頻寬受限於連外之專線頻寬，共享頻寬下用戶無專屬頻寬。

架構 D：無線綜合式社區網路架構 優缺點 優點 無線無遠弗屆，具靈活性、行動性、可攜性，無配線問題。 缺點 無線技術尚未成熟，標準、功能、可靠度及擴充性仍待驗證，且設備昂貴、頻寬仍有瓶頸，干擾亦不能忽視。

架構 E：LAN on PE-PVC社區網路架構 優缺點 優點 社區無須另行配線，省去佈線成本，但仍享有乙太網路設備便宜、架設容易等優點。 缺點 因是使用電話線，屬過渡時期之妥協性架構，網路無法升級。 設備置於機房，需向客戶要求電信室空間，維護管理不易， 對外頻寬受限於連外之專線頻寬，共享頻寬下用戶無專屬頻寬。

各種架構之比較 基於網路維運與配線成本考量，架構 A 最優，如ADSL專屬頻寬下之服務較佳，若受限於供裝距離，則可採用ADSL 搭配 Remote DSLAM（屬架構 C 配置），既保有原來網管，又可保證傳輸品質。 基於因應未來爆發性頻寬需求，新建設社區宜採架構 B並搭配整合式配線（Cat 5e 級以上配線），除仍可提供架構A與C之服務外，社區亦有可更新至未來超高速網路之基礎網路，一旦IP網路成熟且普及建設時，此社區網路將順理成章成為整體網路之一環。 社區應用與加值服務應回歸專業，付費尋求 ISP、IDC、ICP、ASP、SSP等業者提供，社區自行發展是既無效益且不切實際的。

對外專線之現在與未來 社區網路對外專線關係用戶接取頻寬 專線 傳統式：低速專線（14.4k--64kISDN）、T1/E1、HDSL 進步式：ATM/SDH 光接取化：MFOAN/FITL/ONU/A-PON 權宜化：ADSL, Cable, Microwave, 明星型：1/10 GbE………. 未來 WDM/OXC Optical Network Router Router

結語：社區網路未來趨勢 不同的社區網路架構關係其服務內容、規模及建設維護成本，因應不同社區客戶狀況與需求，服務業者應以最適合客戶之包裝，提供社區用戶網路之整體解決方案，本文討論之各種家庭網路技術現況、趨勢及社區網路建置之各種架構，可提供此項整體解決方案規劃時參考依循，並據以評估可行之商業模式，最終達到掌握用戶網路，確保客源，在電信與網路服務領域自由競爭下，能夠永續經營。 。 成為IP網路上用戶接取結點 將整合至Access Network 上或成為 Home Network 之一部分 因應頻寬需求，有全光化之趨勢 操作與使用應簡單可靠。 維運管理將隨Access Network 整合在一起 Interoperability 將趨於一致(IP over WDM).

結語：未來的社區網路 SDH/ATM Fiber/WDM/PON/FTTH/10GbE RG ONU/BAN RG RG RG SDH/WDM MUX SDH/ATM MUX SDH/WDM/OXC SDH/ATM Host Term. Fiber/WDM/PON/FTTH/10GbE RG ONU/BAN RG RG RG Home Network ONU/BAN RG Radio Ports AN/CPN/社區網路/Home Network

專有名詞中英對照 ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line 非對稱性數位用戶迴路 ASP Application Service Provider 應用服務提供者 ATM Asynchronous Transfer Mode 非同步傳送模式 Cat 3 Category 3 第三類 Cat 5 Category 5 第五類 Cat 5e Enhanced Category 5 加強型第五類 DECT Dgital Enhanced Cordless Telephony 數位加強無線電話 DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer 數位用戶迴路接取多工器 HAVi Home Audio/Video Interoperability Architecture 家用音響視迅互通架構 HDSL High-bit-rate Digital Subscriber Line 高速數位用戶迴路 HFC Hybrid Fiber Coaxial 混和式光纖同軸 Home PNA Home Phone Network Alliance 家用電話網路聯盟 IA Internet Appliance 網路家電 ICP Internet Content Provider 網際網路內容提供者 IDC Internet Data Center 網際網路數據中心 IDSL ISDN DSL 整體數位網路數位用戶迴路 IP Internet protocol 網際網路協定 ISP Internet Service Provider 網際網路提供者 LAN Local Area Network 區域網路 MFOAN Multifunction Optical Access Network 多功能光化接取網路 OXC Optical Cross Connect 光交換器 PAN Personal Access Network 個人接取網路 POTS Plain Old Telephone Service 傳統電話服務 SDH Synchronous Digital Hierarchy 同步數位網路架構 SDSL Symmetric Digital Subscriber Line 對稱式數位用戶迴路 SSP Storage Service Provider 儲存服務提供者 TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol 傳送控制協定/網際網路協定 TDSL Time-division-duplex Digital Subscriber Line 時間分割數位用戶迴路 uPnP Universal Plug and Play 通用隨插即用 USB Universal Serial Bus 通用介面 UTP Unshielded Twisted Pair 非遮蔽對絞線 VDSL Very-High Bit Rate DSL 超高速數位用戶迴路 VLAN Virtual Local Area Network 虛擬區域網路 VPN Virtual Private Network 虛擬私人網路 WDM Wavelength Division Multiplexer 分波多工器