十幾年前,人們透過網(wǎng)絡撥接和世界接軌,當時因帶寬限制,只能簡單收發(fā)信件或瀏覽網(wǎng)頁。隨著網(wǎng)絡技術爆炸性成長,人們要求更大帶寬、更快傳輸速率、更穩(wěn)定的傳輸質量及便利性,從SD、HD至Ultra-HD(4K)的影音傳輸,亦或不同裝置同時分享相同串流內容等多元功能,高速多任務傳輸網(wǎng)絡時代終將宣告來臨。在眾多家用高速網(wǎng)絡技術標準HomePlug、MoCA、HomePNA、G.hn之中,究竟哪一種技術將會異軍突起稱霸天下?本篇文章將深入淺出介紹今年屆滿四歲的高效能家庭網(wǎng)絡(G.hn:Gigabit Home Networking),該新興技術旨在領先群雄開啟智能家庭全新面貌,成為家庭網(wǎng)絡應用的標準。
什么是G.hn?
G.hn為Gigabit Home Networking之簡稱,是由國際組織家用網(wǎng)格論壇(HGF :HomeGrid Forum)依照國際電信聯(lián)盟標準化部門(ITU-T: International Telecommunication Union, Telecommunication sector)制定標準,推廣的有線高速網(wǎng)絡技術。HGF由全球各地公部門及包含知名系統(tǒng)、芯片制造商和營運服務商等私營企業(yè)共70家會員而組成,致力推廣G.hn應用??蛻舳丝赏ㄟ^各種線材例如電力線(Powerline)、同軸線纜(Coaxial Cable)、電話線(Telephone line)、光纖(Plastic Optical Fiber)作為網(wǎng)絡聯(lián)機,并以1Gbps的傳輸速度進行。
G.hn的技術發(fā)展并非建立在任何既有網(wǎng)絡技術基礎上,它是一個全新的技術。其問世絕非為了取代現(xiàn)有網(wǎng)絡設備,亦或是限制消費者只能在G.hn或是其他技術裝置之中做選擇。它的最終目的為了擴展G.hn在電線、同軸線、CAT5網(wǎng)絡線、光纖服務的涵蓋范圍,并將質量極大化。消費者無須為了G.hn技術而重新裝潢布線,只需將符合G.hn規(guī)范的橋接模塊接上家庭內的現(xiàn)有線路,就可以享受高速網(wǎng)絡的樂趣。一般消費者也許會擔心,G.hn和既有網(wǎng)絡技術共存的狀況下,是否會對傳輸速度造成影響?
今年HGF在拉斯維加斯舉辦的消費性電子展(CES: Consumer Electronics Show),成功展示G.hn和HomePNA同時使用同軸線,將IPTV內容傳送至兩個屏幕并正常播放,足以證明G.hn彈性分配及共存的特性,以下為CES現(xiàn)場展示示意圖。
圖示1:CES展示圖,資料來源HomeGrid Forum Blog
http://homegridforum.typepad.com/homegrid_forum/2014/05/ghn-coexistence-with-hpna.html
G.hn不但可和既有網(wǎng)絡技術在共同媒介中并存,也可透過不同媒介當作是該網(wǎng)絡的延伸技術(Adjunct Network),兩技術互不干擾。當HomePNA使用同軸線或是銅線時,G.hn可改采家家戶戶必備的電線,尤其在房間沒有同軸或電話線分布的地方,G.hn可輕易通過電線做聯(lián)機,無須裝修添設線材設備可節(jié)省成本。ITU-T更加以利用電線的普遍使用性,開發(fā)了一套G.hn和電線技術標準(例如IEEE 1901)共存的技術G.cx,不但讓兩種網(wǎng)絡技術分享線纜輪流使用,另解決一般使用電線遇到的困難點。
從電力廠連接到用戶屋內的供電具有不受阻撓及斷電的特性,故電線通訊(PLC: Power Line Communication)十分容易受到其他訊號源干擾,尤其在高度密集住戶的亞洲城市,極易受到隔壁鄰居的訊號源干擾。G.hn的高階算法及訊號結構技術可排除其他網(wǎng)絡傳輸訊號,能夠篩選屬于自己的訊號,達到十分好的效果。
除了有共存、穩(wěn)定、高速傳輸、布線精簡、涵蓋范疇廣,HGF順應綠色地球趨勢開發(fā)出低復雜度、低耗電的自動化家電管理技術G.hn Lite,該技術透過電力線傳輸并使用25 MHz頻帶,可和同媒介上的各個G.hn裝置兼容。試想未來可透過智能型電視遙控器控制電燈開關,或直接管理家用安全系統(tǒng),這類型家電應用皆為G.hn Lite的潛在產(chǎn)品,協(xié)會現(xiàn)也發(fā)起G.hn Lite認證測試。不同于廣頻度2-100 MHz主打影音傳輸?shù)腉.hn,使用25 MHz的G.hn Lite將專攻家庭自動化功能。
圖示2:G.hn-Lite認證標志
而在積極開發(fā)智能家庭的網(wǎng)絡標準的同時,HGF更于2013年5月和 HomePNA Alliance(Home Phoneline Network Alliance)合并,推動國際網(wǎng)絡標準及相關設備的相符性與互操作性及認證(Compliance and Interoperability program: C&I)。
G.hn相符性及兼容性認證計劃正式上路
凡通過Logo認證的產(chǎn)品不但可確認產(chǎn)品符合HGF標準,另可確保其與網(wǎng)絡設備互通的兼容性。身為亞太地區(qū)第一間全球家庭連網(wǎng)G.hn產(chǎn)品驗證機構及認證測試實驗室的百佳泰,,期望在未來協(xié)助國內外廠商快速通過G.hn測試并取得產(chǎn)品認證資格,,在此我們將介紹協(xié)會的兩項主要認證測試:
相符性測試(Compliance Testing: Silicon)
芯片測試為G.hn技術的核心,涵蓋面向由最基本的網(wǎng)絡架構至高級邏輯運算,以及避免與其他網(wǎng)絡訊號干擾的設計為考慮,包含軟件及固件是否依照協(xié)會標準及規(guī)格相符。
產(chǎn)品認證測試(Product Logo Certification Testing: Systems)
G.hn系統(tǒng)認證測試有個先決條件,即該系統(tǒng)必須采用G.hn認證芯片,系統(tǒng)測試以互用性及功能表現(xiàn)為主(Interoperability and performance),互用性是以在相同的線纜上,系統(tǒng)可和其他G.hn系統(tǒng)兼容,表現(xiàn)能力即其吞吐量大小。一般大型系統(tǒng)廠多以功能及系統(tǒng)測試為主,很少會單獨測試芯片。HGF提供的芯片相符性測試,可省去日后G.hn系統(tǒng)和芯片間產(chǎn)生兼容性問題,尤其對資源較少中小型營運商,可節(jié)省不少時間及成本。
市場趨勢觀察
目前全球共有22家系統(tǒng)大廠宣布投入G.hn發(fā)展,其中包含Arris、Blu-Castle、CIG、D-Link、Gemtek、Netwave、ST&T、Teleconnect、Ubiquoss、ZTE和 ZyXEL等,芯片設計公司則有Marvell、Sigma Designs、Hisilicon、Metanoia、Triductor以及Xingtera。臺灣工業(yè)技術研究院大膽預測,接下來的四年全球G.hn設備營業(yè)額將會達到6.67億美元,說明市場對于G.hn的需求日以俱增。
今年HGF主動布局亞洲放眼世界,亞洲是世界通訊制造商聚集地,另有積極拓展亞洲市場的營運商例如中國電信和中華電信,中華電信更于2014年大力布署G.hn,開發(fā)高速寬帶服務達到300 Meg光纖到家服務。HGF一路從四月份的上海技術論壇,到六月份的臺北國際計算機展(Computex),展示了G.hn在不同線材媒介運用,在Computex技術開幕論壇,臺灣廠商康全電訊(Comtrend)宣布推出第一個HGF認證的系統(tǒng)產(chǎn)品,另外Marvell成為第一個G.hn認證、含多輸入多輸出(Multi-input Multi-output: MIMO)技術的有線家庭網(wǎng)絡技術芯片供貨商,更進一步地擴展G.hn家庭網(wǎng)絡覆蓋范圍以及提高傳輸吞吐率。
G.hn,一種涵蓋同軸電纜、電話線與電力線的高傳輸速率有線家庭網(wǎng)絡標準,它的共存兼容、穩(wěn)定、1Gbit/s高速傳輸、布線精簡、且不影響鄰近設備技術特性,為各家電信營運商考慮納入家庭智慧聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的重點。基于G.hn眾多優(yōu)勢,美國寬帶IP服務商Comcast也在ITPRoPortal網(wǎng)站發(fā)表了一篇相關技術文章,指出未來無線網(wǎng)絡Wi-Fi可透過G.hn當作高速無線集線器(HUB),遍布屋內各個角落,顯示G.hn技術發(fā)展的多樣可行性??萍际冀K來自于人性,相信不久的將來,終端用戶只需購買G.hn產(chǎn)品、簡易安裝、輕松連結、高速上網(wǎng)!