G.hn (gígabit heimanet)er háþróuð þráðlaus nettækni undir Alþjóða fjarskiptasambandinu (ITU-T) sem er hönnuð til að ná háum-hraða gagnaflutningi með því að nota núverandi raflögn innan byggingar. Þetta er ekki nýtt kaðallkerfi, heldur "virkja" tækni sem umbreytir raflínum, símalínum og kóaxsnúrum heimilisins í öflugt,-háhraða netkerfi. Það er litið á það sem eina af fullkomnu hlerunarlausnum til að leysa áskoranir nútíma heimilisnets.
Kjarnastarfsregla: Umbreyta vírum í netkapla
G.hn tæknin getur breytt hávaðasömum raflínum í háhraðanetleiðir, fyrst og fremst vegna þriggja tæknilegra hornsteina þess:OFDM mótun, háþróaður villuleiðréttingarbúnaður, ogskilvirk fjölmiðlaaðgangsstýring (MAC) .
1. Physical Layer Foundation: OFDM mótunartækni
Raflínur fyrir heimili eru ekki hannaðar fyrir gagnaflutning; þeir valda merkjadeyfingu, truflunum og hávaða.G.hntæklar þessa áskorun á líkamlega laginu með því að ráðaOrthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)tækni.
Fjöl-flutningsfyrirtæki:Kjarnahugmynd OFDM er að skipta háhraða gagnastraumi í marga samhliða lághraða-gagnastrauma, sem hver um sig er mótaður á marga gagnkvæma hornrétta undirbera til sendingar. Samlíking er að brjóta niður stóran vörubíl fullhlaðinn af vörum (há-gagnastraumnum) á margar litlar kerrur (undirflutningsfyrirtækin) til að flytja þær samtímis.
Hávaða- og truflunarþol:Kosturinn við þessa aðferð er sá að jafnvel þótt sum undirberi séu ónothæf vegna hávaða eða merkideyfingar (td truflunar frá tækjum), geta önnur undirberi haldið áfram að senda gögn. Kerfið getur jafnvel slökkt á undirberjum á áhrifum tíðnisviða (þekkt sem „notching“) til að forðast að trufla útvarpsþjónustu eins og stuttbylgjuútsendingar og tryggja stöðugleika eigin tengingar.
Nýting tíðnisviðs:G.hn tækni notar venjulega tíðnisvið á bilinu 1,8 MHz til 100 MHz eða jafnvel breiðari, og nær líkamlegu lagi (PHY) hraða allt að 1 Gbps eða jafnvel 2 Gbps með því að nýta litrófsauðlindir á skilvirkan hátt.
2. Að tryggja áreiðanleika gagna: LDPC villuleiðréttingarkóðun
Raflínuumhverfið er háð hvatahljóði (td frá gangsetningu mótor), sem getur valdið sprengjavillum í gögnum. G.hn notar Forward Error Correction (FEC) tækni sem kallastLow-Density Parity-Check (LDPC) kóðar.
Fyrirbyggjandi villuleiðrétting:LDPC er háþróuð kóðunartækni sem nálgast Shannon mörkin. Sendirinn bætir óþarfi eftirlitsupplýsingum við gögnin. Jafnvel þó að móttakandinn fái að hluta til skemmdan gagnapakka getur hann notað þessar athugaupplýsingar og flóknar stærðfræðilegar aðgerðir til að endurheimta upprunalegu gögnin beint, án þess að þurfa að biðja um endursendingu frá sendanda. Þetta bætir flutningsskilvirkni til muna, dregur úr leynd af völdum endursendinga og tryggir sléttleika rauntímaforrita eins og myndbandsstraums.
3. Netsamhæfingarkerfi: TDMA og CSMA
Media Access Control (MAC) lag G.hn notar blendingur samhæfingarkerfi sem byggist fyrst og fremst áTime Division Multiple Access (TDMA), bætt viðCarrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) .
Að tryggja gæði þjónustunnar (QoS):Fyrir töf-viðkvæm forrit eins og myndskeið og rödd, lénsstjórinn (samhæfingarhlutverkið íG.hnnet) notar TDMA til að panta sérstaka sendingartíma fyrir þessa gagnastrauma, tryggja að þeir fái trygga bandbreidd og litla leynd og forðast árekstra.
Móta gagnasprungur:Fyrir venjulega gagnaumferð er hægt að nota CSMA/CA aðferðina, þar sem hnútar hlusta á rásina áður en hún sendir og senda aðeins þegar hún er aðgerðalaus og þannig stjórna heildarnetumferðinni á skilvirkan hátt.
Þróun og aukning: Frá bylgju 1 til bylgju 2
G.hn tæknin heldur áfram að þróast, þar sem núverandi almenna markaðsframboð er öflugraBylgja 2staðall.
G.hn bylgja 1:Fyrsta-kynslóð staðalsins, með hámarks PHY hraða allt að 1 Gbps og raunverulegt skilvirkt afköst um 500 Mbps við kjöraðstæður.
G.hn Wave 2:Önnur-kynslóð staðalsins eykur PHY hraðann í 2 Gbps með því að lengja tíðnisviðið og fínstilla kóðun, sem uppfyllir í raun kröfur forrita eins og 8K myndstraums, VR/AR leikja og-háhraða skráaflutninga. Wave 2 kynnir einnig Quick Noise Adaptation (QNA) tækni, sem skynjar og lagar sig að hávaða allt að 5 sinnum hraðar en fyrri kynslóðir, sem dregur úr leynd á áhrifaríkan hátt og bætir frammistöðustöðugleika í flóknu truflunarumhverfi.
Helstu tæknilegir kostir: MIMO og kross-fasasending
G.hn (sérstaklega Wave 2 staðallinn) notar almenntMargfalt-Inntaksmargt-úttak (MIMO)tækni, sem er lykillinn að því að frammistaða hennar fari fram úr eldri stöðlum.
Fjöl-slóðasending:Hefðbundin raflínusamskipti (eins og snemma HomePlug) nota venjulega aðeins eitt vírapar (virkt og hlutlaust) fyrir stakan-inntak stakan-útgang (SISO) sendingu. Aftur á móti getur G.hn MIMO notað þrjá víra (Live, Neutral og Earth) í rafkerfi heimilis til að búa til margar flutningsrásir. Þetta er eins og að breikka einn-akreina veg yfir í fjöl-hraðbraut, sem eykur gagnaflutning og stöðugleika verulega.
Að leysa krossinn-Áfangaáskorun:Í íbúðarhúsum gætu mismunandi herbergi verið á mismunandi rafstigum. Eldri tækni á í erfiðleikum með að merki fari yfir áfanga, sem leiðir til brottfalls nets.G.hnMIMO tæknin nýtir á áhrifaríkan hátt marg-slóðmerki til að ná fram skilvirkum samskiptum milli mismunandi fasa, sem eykur verulega áreiðanleika og svið netþekju.
Samanburður við aðra tækni
Athugið:Í samanburði við almenna Wi-Fi tækni hentar G.hn raflínulausnin betur til að leysa vandamál með merkjaþekju eftir að merki fara í gegnum veggi, sem veitir stöðugri tengingarupplifun.
Umsóknarsviðsmyndir
Með miklum hraða, lítilli leynd, miklu öryggi og getu til að nýta núverandi raflögn, er G.hn tækni mikið notuð á nokkrum sviðum:
Heimanet:Fjarlægir Wi-Fi dauð svæði, veitir stöðugar,-háhraða þráðtengingar fyrir tæki eins og snjallsjónvörp, leikjatölvur, IPTV sett-toppur og tölvur.
Viðskiptaviðbætur:Á skrifstofum, hótelum, íbúðum o.s.frv., lengja netaðgang að hverju herbergi án þess að þörf sé á byggingu, en veita gestum öruggan netaðgang.
Iðnaðar og IoT:Í forritum eins og snjöllum lyftum, hleðslustöðvum fyrir rafbíla og snjallmælum, nota raflínur fyrir gagnaflutning og stjórnun tækja, forðast háan kostnað við að leggja samskiptakapla í flóknu umhverfi.
