Войти
| ITU-T Домашняя сеть Рекомендации | |
|---|---|
| Общее название | Рекомендации |
| HomePNA 2.0 | G.9951, G.9952, G.9953 |
| HomePNA 3.0 | G. 9954 (02/05) |
| HomePNA 3.1 | G.9954 (01/07) |
| G.hn | G.9960, G.9961 |
| G.hn -управление | G.9962 |
| G.hn-mimo | G.9963 |
| G.hn-psd | G.9964 |
| G.9991 | |
| G.cx | G.9972 |
| G.hnta | G.9970 |
| G.dpm | |
| G.sa | |
| G.cwmp (TR-069) | G.9980 |
| |
G.hn - это спецификация для домашних сетей со скоростью передачи данных до 2 Гбит / с и работой по четырем типам устаревших проводов: телефонная проводка, коаксиальные кабели, линии электропередач и пластиковое оптоволокно. Одно полупроводниковое устройство G.hn может подключаться к сети по любому из поддерживаемых типов домашних проводов. Некоторыми преимуществами многопроводного стандарта являются более низкие затраты на разработку оборудования и более низкие затраты на развертывание для поставщиков услуг (за счет возможности самостоятельной установки заказчиком).
G.hn был разработан в рамках Сектор стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи (ITU-T ), продвигаемый Форумом HomeGrid и несколькими другими организациями. Рекомендация ITU-T (термин ITU для стандарта) G.9960, получившая одобрение 9 октября 2009 г., определяет физические уровни и архитектуру G.hn. Уровень канала передачи данных (рекомендация G.9961) был утвержден 11 июня 2010 года.
Основные разработчики CEPCA, HomePNA и UPA, создатели двух из этих интерфейсов, объединились для создания последней версии стандарта в феврале. 2009.
ITU-T расширил технологию за счет технологии множественного входа, множественного выхода (MIMO) для увеличения скорости передачи данных и расстояния передачи сигналов. Эта новая функция была утверждена в марте 2012 г. в соответствии с рекомендацией G.9963.
Поправки к основному G.9960 / G.9961 добавили новые функциональные возможности к базовому стандарту:
G.hn определяет единственный физический уровень на основе быстрого преобразования Фурье (FFT) модуляции с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) и код проверки на четность с низкой плотностью (LDPC) код прямого исправления ошибок (FEC). G.hn включает возможность вырезать определенные полосы частот, чтобы избежать помех любительскому радио диапазонам и другим лицензированным радиослужбам. G.hn включает механизмы, позволяющие избежать вмешательства в существующие домашние сетевые технологии, а также в другие проводные системы, такие как VDSL2 или другие типы DSL, используемые для доступа к дому.
Системы OFDM разделяют передаваемый сигнал на несколько ортогональных поднесущих. В G.hn каждая из поднесущих модулируется с использованием QAM. Максимальное созвездие QAM, поддерживаемое G.hn, составляет 4096-QAM (12-битное QAM).
G.hn Управление доступом к среде основано на архитектуре множественного доступа с временным разделением (TDMA), в которой «мастер домена» планирует возможности передачи (TXOP)), которые могут использоваться одним или несколькими устройствами в «домене». Существует два типа TXOP:
Хотя большинство элементов G.hn являются общими для Все три носителя, поддерживаемые стандартом (линии электропередач, телефонные линии и коаксиальный кабель), G.hn включает оптимизацию для каждого носителя. Некоторые из этих параметров, зависящих от среды передачи, включают:
G.hn использует алгоритм шифрования Advanced Encryption Standard (AES) (с 128 длина ключа) с использованием протокола CCMP для обеспечения конфиденциальности и целостности сообщения. Аутентификация и обмен ключами выполняется в соответствии с Рекомендацией ITU-T X.1035.
G.hn определяет точка-точка безопасность внутри домена, что означает, что каждая пара передатчика и приемника использует уникальный ключ шифрования, который не используется другими устройствами в том же домене. Например, если узел Алиса отправляет данные узлу Боб, узел Ева (в том же домене, что и Алиса и Боб) не сможет легко перехватить их
G.hn поддерживает концепцию ретрансляторов, в которой одно устройство может принимать сообщение от одного узла и доставлять его на другой узел, расположенный дальше в том же домене. Ретрансляция становится критически важной для приложений со сложной сетевой топологией, которая должна покрывать большие расстояния, например, в промышленных или коммунальных приложениях. Хотя ретранслятор может читать исходный и целевой адреса, он не может прочитать содержимое сообщения, так как его тело зашифровано от конца до конца.
Архитектура G.hn включает в себя концепцию профилей. Профили предназначены для адресации узлов G.hn со значительно разным уровнем сложности. В G.hn профили более высокой сложности - это надлежащие надмножества профилей более низкой сложности, так что устройства, основанные на разных профилях, могут взаимодействовать друг с другом.
Примеры устройств G.hn, основанных на высоком уровне сложности. Профили сложности - это домашние шлюзы или телевизионные приставки. Примерами устройств G.hn, основанных на профилях низкой сложности, являются устройства домашней автоматизации, домашней безопасности и интеллектуальные сети.
Спектр G.hn зависит от среды, как показано на диаграмме ниже:
Стек протоколов G.hn G.hn определяет физический уровень и уровень звена данных, согласно модели OSI.
Подуровень PMD - единственный подуровень в стеке G.hn, который "зависит от среды" (т. Е. Некоторые параметры могут иметь разные значения для каждого носителя - линий электропередач, телефонных линий и коаксиального кабеля). Остальные подуровни (APC, LLC, MAC, PCS и PMA) «независимы от среды».
Интерфейс между прикладным объектом и уровнем канала данных называется A-интерфейсом. Интерфейс между канальным уровнем данных и физическим уровнем называется средне-независимым интерфейсом (MII). Интерфейс между физическим уровнем и фактической средой передачи называется зависимым от среды интерфейсом (MDI).
Рекомендация G.9960 была утверждена на пленарном собрании 15-й Исследовательской комиссии в октябре 2009 г.
Рекомендация G.9961 была утверждена 11 июня 2010 г. В ходе этого На заседании были высказаны опасения по поводу соответствия нормативным требованиям, и была предложена поправка к стандарту G.hn, которая устранила полосу пропускания (от 100 МГц до 200 МГц) и сократила рабочий спектр основной полосы частот (со 100 МГц до 80 МГц). Другие изменения, включенные в поправку, включали уменьшение мощности передачи для удовлетворения требований регулирующих органов, поднятых на собрании. В июне 2011 года во время совместного форума, проведенного ITU-T, ITU-R и другими организациями, было признано, что «ITU-T G.hn, как считается, обладает электромагнитной совместимостью (EMC) и методами уменьшения помех. которые выходят далеко за рамки тех, которые считаются необходимыми для защиты радиослужб », и что« оборудование домашней сети, не соответствующее требованиям ITU, может вызвать проблемы ».
В октябре 2010 года Sigma Designs анонсировала первый набор микросхем, совместимый с G.hn, называется CG5110. В январе 2011 года Lantiq представила семейство микросхем, совместимых с G.hn, под названием HNX176 и HNX156.
В июне 2011 года четыре производителя кремний (Lantiq, Marvell Semiconductor, Metanoia и Sigma Designs) объявили о своем участии в открытый фестиваль совместимости в Женеве, организованный HomeGrid Forum, Broadband Forum и ITU.
Форум HomeGrid продемонстрировал первую в мире живую публичную демонстрацию совместимости G.hn на выставке CES 10–13 января 2012 г. Члены форума HomeGrid Lantiq, Marvell, Metanoia и Sigma Designs объединились, чтобы осветить реальные возможности G.hn.
В декабре 2012 года Marvell и HomeGrid Forum объявили, что первый кремний G.hn сертифицирован на соответствие.
С тех пор количество сертифицированных продуктов значительно увеличилось, в том числе продукты от ZTE, Zowee Smart Manufacturing Co, Zinwell Corporation, Sendtek Corporation, Prime Electronics Satellitics Inc, Netbit Electronics, Huawei Technologies, HOMA Technologies JSC, devolo AG, D. -Ссылка на сайт Corporation, Comtrend Corporation, CIG, ARRIS Solutions, Actiontec Electronics.
Форум HomeGrid - это некоммерческая торговая группа, продвигающая G.hn. HomeGrid Forum обеспечивает технические и маркетинговые усилия, занимается сертификацией и совместимостью продуктов, соответствующих стандарту G.hn, и сотрудничает с дополнительными отраслевыми альянсами.
Членами HomeGrid Forum являются:
Продавцы, продвигающие G.hn включают MaxLinear, Lantiq, devolo AG, производитель микропроцессоров Intel, система на кристалле поставщик Sigma Designs и Xingtera, анонсировавшая продукт в январе 2013 года.
Первая публичная демонстрация совместимости G.hn была показана на выставке CES 10–13 января 2012 г. компании Lantiq, Marvell Technology Group, Metanoia и Sigma Designs.
26 февраля 2009 г. в рамках HomePNA пресс-релиз, ATT (который использует проводную домашнюю сеть как часть своей услуги U-Verse IPTV ) выразил поддержку работе, разработанной ITU-T создание стандартов для домашних сетей, включая G.hn.
Поставщики услуг, такие как ATT, продвигали G.hn для:
Другие поставщики услуг, которые участвуют в работе Исследовательской группы ITU-T, включают British Telecom, Telefónica и ATT.
В апреле 2008 года, во время первого анонса HomeGrid Forum, Echostar, производитель приставок для услуги рынок поставщиков, выразил поддержку единому стандарту:
В марте 2009 г. Best Buy (который является крупнейшим розничным продавцом из бытовая электроника в США ) вошел в совет директоров HomeGrid Forum и выразил поддержку G.hn.
Panasonic, одному из крупнейших производителей потребительская электроника, также является одним из участников форума HomeGrid.
В 2008 году несколько маркетинговых фирм продвигали G.hn и делали оптимистические прогнозы.
25 февраля 2009 г., три дома сетевые организации, которые продвигали ранее несовместимые технологии (, HomePNA и Universal Powerline Association ), объявили о своем согласии сотрудничать с Homegrid Forum, чтобы продвигать G.hn как единый стандарт следующего поколения для проводных домашних сетей, а также для обеспечения сосуществования с существующими продуктами на рынке.
В октябре 2008 года Continental Automated Buildings Association (CABA) и HomeGrid Forum подписали соглашение о взаимодействии для поддержки Усилия HomeGrid Forum совместно с ITU-T G.hn по упрощению для потребителей подключения устройств и использования инновационных приложений с использованием существующей домашней проводки.
В июле 2009 года HomeGrid Forum и DLNA подписали соглашение о взаимодействии, "заложившее основу для сотрудничества между двумя организациями и утверждения G.hn как DLNA-признанная технология физического уровня ".
В июне 2010 года Broadband Forum и HomeGrid Forum подписали соглашение о предоставлении программы тестирования на соответствие и совместимость продуктов, использующих технологию G.hn. Форум по широкополосной связи будет поддерживать валидацию продуктов G.hn, проводимую HomeGrid Forum, продвигать их соответствие продуктов и функциональную совместимость, а также помогать сократить общее время вывода на рынок продуктов, сертифицированных HomeGrid Forum. В мае 2011 года обе организации совместно объявили о первом открытом фестивале плагинов G.hn.
Взаимоотношения между G.hnta и G.hn ITU G.9970 (также известный как G.hnta) - это Рекомендация, разработанная ITU-T, в которой описывается общая архитектура домашних сетей и их интерфейсы к сетям широкополосного доступа операторов.
ITU G.9972 (также известный как G.cx) - это Рекомендация, разработанная ITU-T, которая определяет механизм сосуществования для приемопередатчиков домашних сетей, способных работать по проводке линии электропередачи. Механизм сосуществования позволит устройствам G.hn, которые реализуют G.9972, сосуществовать с другими устройствами, реализующими G.9972 и работающими в одной и той же проводке линии электропередачи.
(также известный как G.vlc) - это Рекомендация, разработанная ITU-T, которая определяет PHY и DLL для высокоскоростных внутренних приемопередатчиков видимого света, используемых в таких приложениях, как Li-Fi. G.vlc повторно использует PHY и DLL G.hn, что позволяет использовать одни и те же микросхемы для обоих приложений.
Основным стимулом для технологий проводных домашних сетей было IPTV, особенно когда оно предлагается поставщиком услуг как часть услуги Triple Play, предложения услуг передачи голоса и данных, такие как ATT U-Verse. Smart Grid приложения, такие как домашняя автоматизация или . Боковое управление также может быть целью устройств, совместимых с G.hn, которые реализуют профили низкой сложности.
Во многих домах клиентов домашний шлюз который обеспечивает доступ в Интернет не расположен рядом с приставкой IPTV . Этот сценарий становится очень распространенным, поскольку поставщики услуг начинают предлагать пакеты услуг с несколькими приставками для каждого абонента.
G.hn может подключить домашний шлюз к одной или нескольким телевизионным приставкам, используя существующую домашнюю проводку. Используя G.hn, поставщикам услуг IPTV не нужно устанавливать новые провода Ethernet или беспроводные сети 802.11. Поскольку G.hn поддерживает любую домашнюю проводку, конечные пользователи могут самостоятельно установить домашнюю сеть IPTV, что снижает затраты поставщика услуг.
Хотя Wi -Fi технология популярна в домашних сетях потребителей, G.hn также предназначена для использования в этом приложении. G.hn является подходящим решением для потребителей в ситуациях, когда использование беспроводной связи не требуется (например, для подключения стационарного устройства, такого как телевизор или сетевое хранилище ), или нежелательно ( из-за проблем безопасности ) или неосуществимо (например, из-за ограниченного диапазона беспроводных сигналов).
Товары бытовой электроники (CE) могут поддерживать подключение к Интернету с использованием таких технологий, как Wi-Fi, Bluetooth или Ethernet. Многие продукты, традиционно не связанные с использованием компьютеров (например, телевизоры или Hi-Fi оборудование), предоставляют возможность подключения к Интернету или компьютеру с помощью домашней сети для обеспечения доступа к цифровым содержание.
G.hn предназначен для обеспечения высокоскоростной связи с продуктами CE, способными отображать телевидение высокой четкости.
Интеграция подключения питания и подключения для передачи данных обеспечивает потенциальную экономию энергии в устройствах CE. Учитывая, что устройства CE (такие как домашние кинотеатры приемники) очень часто работают в режиме ожидания или «vampire power », они представляют собой большую экономию для домовладельцев, если их подключение к источнику питания также является их подключением для передачи данных - устройство можно было надежно выключить, когда оно не отображает никаких источников.
Поскольку G.hn может работать по проводам, включая линии электропередач переменного тока и постоянного тока, он может обеспечить инфраструктуру связи, необходимую для интеллектуальные сети приложения. Комплексная система интеллектуальной сети требует подключения к каждой розетке переменного тока в доме или здании, чтобы все устройства могли участвовать в стратегиях энергосбережения.
В сентябре 2009 года Национальный институт стандартов и технологий США включил G.hn в качестве одного из своих стандартов для интеллектуальной сети, «в отношении которого, по его мнению, существует устойчивый консенсус заинтересованных сторон», поскольку часть раннего проекта «NIST Framework и Roadmap для стандартов взаимодействия интеллектуальных сетей». В январе 2010 г. G.hn был удален из окончательной версии «Стандартов, определенных для внедрения».
Широкая концепция интеллектуальной сети включает приложения с перекрывающимися областями действия, такие как управление спросом, меры по экономии энергии, Расширенная инфраструктура измерения (AMI) и домашние сети.
Поскольку G.hn поддерживает популярные протоколы, такие как IPv4 и IPv6, сети на основе G.hn можно легко интегрировать с сетями на основе IP. Хорошо известные протоколы сетевого управления, такие как Simple Network Management Protocol (SNMP), могут управлять IP-сетями, включая устройства G.hn.
