G.hn EoC tehnoloogia põhimõtted ja füüsikalise kihi omadused

G.hn EoC tehnoloogia: rahvusvaheliste standardite ja kohalike võrguarhitektuuride uuenduslik integreerimine

G.hn EoC tehnoloogia on oma tuumaks uuendus, mis ühendab rahvusvahelise standardi (ITU-T G.hn) kohaliku võrguarhitektuuriga (EoC). Selle tehniliste põhimõtete ja jõudluse eeliste võti peitub täiustatud füüsilise kihi disainis.

G.hn EoC ei ole sõltumatu rahvusvaheline standard. Pigem on see Hiina ringhäälingu televisioonitööstuse (ja teiste) lähenemisviis, et lahendada "viimase 100 meetri" koaksiaalkaabli juurdepääsu probleem. See võtab füüsilise kihi (PHY) tehnoloogia ITU-T G.hn koduvõrgu standardist ja rakendab seda Ethernet over Coax (EoC) juurdepääsuvõrgu arhitektuurile. Kasutades küpset standardit, väldib see üleliigset uurimis- ja arendustegevust ning võimaldab kiiret industrialiseerimist ja koostalitlusvõimet.

Tehniline põhiprintsiip: ühtlustunud arhitektuur

G.hn EoC süsteemi tuum seisneb EPON (Ethernet Passive Optical Network) Media Access Control (MAC) kihi kombineerimises G.hn PHY kihiga.

Ülemine kiht: EPON MAC– See kasutab andmesidekihina operaatoritele tuttavat EPON-protokolli. See võimaldab G.hn EoC süsteemil sujuvalt liidestada ülesvoolu EPON/GPON optiliste võrkudega, hõlbustades ühtset võrguhaldust ja toimimist.

Alumine kiht: G.hn PHY– Vastutab tegeliku signaali edastamise eest koaksiaalkaabli kandja kaudu, see on selle suurepärase jõudluse allikas.

Sukelduge sügavale füüsilisse kihti: suure jõudluse alus

G.hn PHY arenenud olemus on peamine põhjus, miksG.hn EoCtehnoloogia saavutab suure ribalaiuse ja tugeva häiretevastase võime.

Põhilised modulatsiooni- ja kodeerimistehnoloogiad

PHY võtab kasutusele tehnoloogiate kombinatsiooni, mida laialdaselt tunnustatakse kui lähenemas teoreetilistele jõudluse piiridele:

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulatsioon– See on selle kiire ülekande tuum. OFDM jagab edastuskanali mitmeks ortogonaalseks kitsaribaliseks alamkanaliks, jagades kiire andmevoo paljudeks nende alamkanalite kaudu paralleelselt edastatavateks madala kiirusega andmevoogudeks. See disain võitleb tõhusalt mitmeteeliste efektide ja sagedusselektiivse hägustumisega koaksiaalkaabelkanalites, parandades oluliselt spektraalset efektiivsust ja ülekande stabiilsust.

LDPC (Low-Density Parity-Check) edasisuunamise veaparandus– Shannoni piirile läheneva kanali kodeerimisskeemina pakuvad LDPC koodid võimsaid veaparandusvõimalusi, mis tulevad tõhusalt toime keeruliste mürakeskkondadega ja tagavad sidekvaliteedi suurel kiirusel. Sellise kodeerija disaini põhifookus on hea veaparandusvõime säilitamine suure kiirusega edastustingimustes.

PHY peamised parameetrid ja jõudlus

Pideva arenguga on G.hn tehnoloogia PHY jõudlus oluliselt paranenud:

Töösagedusriba ja modulatsioonivõime– Algne G.hn standard (G.9960) määratles PHY, mis toetab kuni 200 MHz ribalaiust, kusjuures iga OFDM-i alamkandja on võimeline kasutama kuni 4096-QAM modulatsiooni. Uusimad standardimuudatused (nt 2020. aasta muudatus) laiendavad ribalaiust üle 1 GHz, võimaldades koaksiaalkaabli kaudu edastada kuni 10 Gbit/s.

Tegelikud edastuskiirused– Reaalmaailma G.hn EoC toodete puhul sõltuvad hinnad konkreetsest konfiguratsioonist ja standardversioonist.

Varased tooted: Kasutades 100 MHz või 200 MHz ribalaiust, saavutavad nad PHY kiiruse 400 Mbps ja MAC-kihi kiiruse 350 Mbps.

Tavalised tooted: G.hn Wave 2 tehnoloogial põhinedes saavutavad nad 200 MHz ribalaiust kasutades PHY kiirust kuni 2 Gbit/s ja efektiivset läbilaskevõimet kuni 1,7 Gbit/s.

Tüüpiline latentsusaeg– Operaatoritaseme latentsus on suur eelis. Maksimaalne latentsusaeg ei ületa tavaliselt 10 ms ja keskmine latentsusaeg võib olla nii madal kui 5 ms.

Häirevastased ja kooseksisteerimise mehhanismid– G.hn standard loodi keerulisi elektromagnetilisi keskkondi silmas pidades. Lisaks füüsilise kihi takistusele, mida pakuvad OFDM ja LDPC, sisaldab see järgmist:

Ribaväline (OOB) kanal– Eraldi madala maksumääraga kanal, mis on pühendatud võrgu haldamisele ja püsivara uuendamisele peajaama ja terminalide vahel, mida peamine andmekanal ei mõjuta.

Sälgutamine– Võimalus teatud sagedusaladel saatevõimsust vähendada või välja lülitada, et vältida häireid amatöörraadioribade või muude litsentsitud teenustega.

Dünaamiline sageduse valik– Kui G.hn-seadmed eksisteerivad sama koaksiaalkaabli kaudu televisiooni signaalidega, suudavad need tuvastada RF-signaale ja domeeni ülemseade liigub häirete vältimiseks dünaamiliselt teistele jõudeolekus olevatele RF-kanalitele.

Võrgu ulatus ja turvalisus –

Suure võimsusega võrgundus– Üks G.hn domeen võib toetada kuni 250 sõlme.

Täiustatud krüptimine– Toetab andmeedastuse turvalisuse tagamiseks 128-bitist AES-i riistvarakrüptimist.

Peamiste tehniliste eeliste kokkuvõte

Tänu täiustatud PHY disainile,G.hn EoCpakub olulisi eeliseid võrreldes varasemate koaksiaaljuurdepääsu tehnoloogiatega (nt HomePlug AV-l põhinevad lahendused):

Kokkuvõtteks võib öelda, et G.hn EoC tehnoloogia on edukas praktika ITU-T G.hn standardi suure jõudlusega PHY siirdamiseks EoC juurdepääsuvõrgu arhitektuuri. Selle PHY-s kasutatav OFDM-i ja LDPC "kuldne kombinatsioon" on võti operaatoritasemel jõudluse -suure ribalaiuse, tugeva häiretevastase ja madala latentsusaja saavutamiseks-, muutes selle ideaalseks lahenduseks ringhäälinguvõrkude ja kiire lairibajuurdepääsu kahesuunaliseks muutmiseks.