G.hn EoC technologijos principai ir fizinio sluoksnio charakteristikos

G.hn EoC technologija: naujoviška tarptautinių standartų ir vietinių tinklų architektūros integracija

G.hn EoC technologija yra naujovė, kuri sujungia tarptautinį standartą (ITU-T G.hn) su vietinio tinklo architektūra (EoC). Techninių principų ir veikimo pranašumų raktas yra pažangus fizinio sluoksnio dizainas.

G.hn EoC nėra nepriklausomas tarptautinis standartas. Atvirkščiai, tai yra Kinijos transliavimo televizijos pramonės (ir kitų) požiūris, skirtas išspręsti „paskutinių 100 metrų“ koaksialinio kabelio prieigos problemą. Jis paima fizinio lygmens (PHY) technologiją iš ITU-T G.hn namų tinklo standarto ir pritaiko prie Ethernet per koaksialinio ryšio (EoC) prieigos tinklo architektūros. Naudojant brandų standartą, išvengiama perteklinių mokslinių tyrimų ir plėtros bei užtikrinama greita industrializacija ir sąveika.

Pagrindinis techninis principas: konverguota architektūra

G.hn EoC sistemos esmė yra EPON (Ethernet Passive Optical Network) medijos prieigos valdymo (MAC) sluoksnio sujungimas su G.hn PHY sluoksniu.

Viršutinis sluoksnis: EPON MAC– Jis naudoja operatoriams pažįstamą EPON protokolą kaip duomenų perdavimo sluoksnį. Tai leidžia G.hn EoC sistemai sklandžiai susieti su priešsroviniais EPON/GPON optiniais tinklais, palengvinant vieningą tinklo valdymą ir veikimą.

Apatinis sluoksnis: G.hn PHY– Atsakingas už faktinį signalo perdavimą per koaksialinio kabelio terpę, tai yra jo aukščiausios kokybės šaltinis.

Giliai pasinerkite į fizinį sluoksnį: didelio našumo pagrindas

Pažangus G.hn PHY pobūdis yra pagrindinė priežastis, kodėlG.hn EoCtechnologija užtikrina didelį pralaidumą ir stiprias apsaugos nuo trukdžių galimybes.

Pagrindinės moduliavimo ir kodavimo technologijos

PHY taiko technologijų derinį, plačiai pripažintą kaip artėjantį prie teorinių veikimo ribų:

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) moduliacija– Tai yra jo didelės spartos transmisijos pagrindas. OFDM padalija perdavimo kanalą į kelis stačiakampius siaurajuosčius antrinius kanalus, padalijant didelės spartos duomenų srautą į daug mažos spartos duomenų srautų, lygiagrečiai perduodamų šiais antriniais kanalais. Šis dizainas veiksmingai kovoja su daugiatakiais efektais ir dažnio selektyviu blukimu bendraašiuose kabelių kanaluose, labai pagerindama spektrinį efektyvumą ir perdavimo stabilumą.

LDPC (Low-Density Parity-Check) peradresavimo klaidų taisymas– Kaip kanalo kodavimo schema, artėjanti prie Šenono ribos, LDPC kodai siūlo galingas klaidų taisymo galimybes, efektyviai susidoroja su sudėtinga triukšmo aplinka ir užtikrina ryšio kokybę dideliu greičiu. Pagrindinis tokio kodavimo įrenginio dizaino tikslas yra išlaikyti gerą klaidų taisymo našumą didelės perdavimo spartos sąlygomis.

Pagrindiniai PHY parametrai ir našumas

Nuolat tobulėjant, G.hn technologijos PHY našumas labai pagerėjo:

Veikimo dažnių juosta ir moduliavimo galimybė– Originalus G.hn standartas (G.9960) apibrėžė PHY, palaikantį iki 200 MHz dažnių juostos plotį, su kiekvienu OFDM antriniu nešikliu, galinčiu naudoti iki 4096-QAM moduliaciją. Naujausios standartinės versijos (pvz., 2020 m. pakeitimas) praplečia dažnių juostos plotį iki daugiau nei 1 GHz, todėl perdavimo greitis bendraašiu kabeliu yra iki 10 Gbit/s.

Faktiniai perdavimo spartai– Realiuose G.hn EoC produktuose įkainiai priklauso nuo konkrečios konfigūracijos ir standartinės versijos.

Ankstyvieji produktai: Naudodami 100 MHz arba 200 MHz dažnių juostos plotį, jie pasiekia 400 Mbps PHY spartą ir 350 Mbps MAC sluoksnio spartą.

Pagrindiniai produktai: Remiantis G.hn Wave 2 technologija, naudojant 200 MHz dažnių juostos plotį, jie pasiekia PHY spartą iki 2 Gbit/s ir efektyvų pralaidumą iki 1,7 Gbit/s.

Tipiškas delsimas– Operatoriaus lygio delsa yra didelis privalumas. Didžiausia delsa paprastai yra ne daugiau kaip 10 ms, o vidutinė delsa gali būti net 5 ms.

Antiinterferenciniai ir sambūvio mechanizmai– G.hn standartas buvo sukurtas atsižvelgiant į sudėtingas elektromagnetines aplinkas. Be fizinio sluoksnio atsparumo, kurį suteikia OFDM ir LDPC, jis apima:

Išorinis (OOB) kanalas– Atskiras mažo tarifo kanalas, skirtas tinklo valdymui ir programinės aparatinės įrangos naujinimams tarp galvos ir terminalų, kuriam įtakos neturi pagrindinis duomenų kanalas.

Įpjova– Galimybė sumažinti arba išjungti siuntimo galią tam tikrose dažnių juostose, kad būtų išvengta trikdžių radijo mėgėjų juostoms ar kitoms licencijuotoms paslaugoms.

Dinaminis dažnio pasirinkimas– Kai tame pačiame koaksialiame kabelyje yra kartu su televizijos signalais, G.hn įrenginiai gali aptikti RF signalus, o domeno valdiklis dinamiškai perkels ryšį į kitus neveikiančius RF kanalus, kad išvengtų trukdžių.

Tinklo mastas ir saugumas –

Didelės talpos tinklas– Vienas G.hn domenas gali palaikyti iki 250 mazgų.

Išplėstinis šifravimas– Palaiko 128 bitų AES aparatinės įrangos šifravimą, kad būtų užtikrintas duomenų perdavimo saugumas.

Pagrindinių techninių pranašumų santrauka

Dėl pažangaus PHY dizaino,G.hn EoCsiūlo reikšmingų pranašumų, palyginti su ankstesnėmis bendraašėmis prieigos technologijomis (pvz., „HomePlug AV“ pagrindu pagamintais sprendimais):

Apibendrinant galima teigti, kad G.hn EoC technologija yra sėkminga praktika, perkelianti didelio našumo PHY iš ITU-T G.hn standarto į EoC prieigos tinklo architektūrą. „Auksinis“ OFDM ir LDPC derinys, naudojamas PHY, yra raktas į operatoriaus lygio našumą, -didelį pralaidumą, stiprią apsaugą nuo trukdžių ir mažą delsą-, todėl tai yra idealus sprendimas abipusiai transliuojamų televizijos tinklų transformacijai ir didelės spartos plačiajuosčio ryšio prieigai.