HomePlug Green PHY HomePlug AV2 IEEE 1905.1 HomePlug MIMO 智慧能源 智慧電網 CSEP 電力線 PLC

各類測試規範出籠 HomePlug產品兼具品質及互通性

2013-05-06
HomePlug聯盟是由近六十家企業組成的團體,共同為HomePlug電力線產品發展技術規格及產品認證計畫。當消費者在網路上購物並看到HomePlug認證的產品時,即表示此產品是依據HomePlug技術規格設計並通過測試,可確保品質及與其他產品的互通性。
對使用者而言,購買經HomePlug認證產品的好處是,可混搭來自不同製造商的HomePlug產品,並確定這些產品符合HomePlug互通性及效能測試。對服務供應商而言,可確認HomePlug產品是可靠的,並可為消費性電子產品提供頂級服務,如網路電視(IPTV)。

HomePlug可視為乙太網路延伸

舉例來說,使用HomePlug產品,可將家中牆壁內的電線做為乙太網路的延伸。想像一下,當您將PS3插入電源插座時,即可直接連接至網路,或者透過電線連接電視、網路儲存伺服器(NAS)及電腦。

圖1 經HomePlug認證的產品,可避免讓消費者遭遇產品不相容的情況。
此外,使用者也可採用HomePlug產品,讓家中的裝置具備高頻寬有線技術。亦即在路由器上連接一部HomePlug配接器(圖1),並在PS3、電視、Roku Box等連接另一部HomePlug配接器,接著使用乙太網路纜線將配接器連接至裝置上,即可為這些設備提供高速的有線連線。

另一方面,現在有許多HomePlug配接器也包含無線區域網路(Wi-Fi)晶片,可在已插入配接器的房間內重新廣播路由器Wi-Fi訊號,同時為遊戲機、機上盒或其他固定裝置提供乙太網路連線。

HomePlug AV2提升傳輸速率

2012年1月,HomePlug聯盟推出HomePlug AV2規格。這項HomePlug新技術可提供優異的效能、提升涵蓋範圍,並透過電力線提供寬頻網路,同時維持與現有HomePlug AV產品的完整互通性。HomePlug AV2技術可為家中的每個電源插座提供Gbit/s級的速度,因此適合用於對頻寬需求較高的家庭網路,如多個房間的IPTV、線上遊戲、網際網路影片、高畫質(HD)音訊及其他會占用大量網路頻寬的應用,特別是有多個高畫質影音資訊串流同時進行時。

HomePlug AV2的功能包括支援多重輸入及多重輸出(MIMO)實體層(PHY Layer)、支援多個AV2設定檔(SISO、MIMO),以提供符合不同效能需求的各種解決方案,並能僅以HomePlug AV2單一輸入單一輸出(SISO)運作。此外,HomePlug AV2與HomePlug AV、HomePlug Green PHY及IEEE 1901裝置互通,並提供使用中、待機及閒置三種操作模式節省電力(圖2)。

圖2 HomePlug AV2技術優點

使用者要在有線的效能與無線的行動能力間做抉擇,通常是一件不容易的事。因此,國際電機電子工程師學會(IEEE),運用各式有線與無線技術廣泛採用IEEE標準的優勢,推出新的混合家庭網路規範IEEE 1905.1。

異質網路趨勢起 HomePlug支援IEEE 1905.1

新規範涵蓋包括Wi-Fi的IEEE 802.11標準、乙太網路的IEEE 802.3、電力線的IEEE 1901(HomePlug)及多媒體同軸電纜聯盟(MoCA)的MoCA規範。

IEEE 1905.1為軟體抽象層,可設計到固定與行動裝置中,因此無論採用任何連線類型皆可提供順暢的使用者體驗。目前使用IEEE 1905.1的異質網路已通過業界的驗證,可支援跨服務供應商、產品製造商及晶片製造商的標準。

2012年1月,HomePlug聯盟宣布支援IEEE 1905.1異質網路標準,並表示聯盟將致力於支援IEEE 1905.1異質網路產品的認證、互通性及推廣工作。HomePlug聯盟並提出IEEE 1905.1異質網路標準的優點,如該技術具有向上互通性,服務供應商或使用者在轉換技術時不會有投資上的損失。無論與路由器的距離遠近,異質網路皆可為消費性應用提供最大傳輸量,且進階診斷功能可讓服務供應商輕鬆排解問題。

另一方面,IEEE 1905.1異質網路標準的服務品質(QoS)可確保影片的傳輸不會受到其他網路流量影響而中斷,甚至若其中一條路徑出現衰減,可藉由切換路徑以減輕網路故障的情況。IEEE 1905.1異質網路標準亦提高使用者自行安裝的能力並增強網路安全性,且只要有電源插座、同軸電纜插孔或Wi-Fi訊號,就可以使用寬頻網路。

圖3 HomePlug Green PHY標誌
HomePlug Green PHY(圖3)可提供與HomePlug AV、AV2完全互通的智慧能源技術,以縮小智慧能源與寬頻多媒體網路間的差距。HomePlug Green PHY的設計目標是低成本、低功耗的HomePlug電力線通訊(PLC)技術,以推動新興的應用,例如電動車充電及家庭能源管理。

適用於智慧能源的HomePlug

在智慧能源/電網市場中有一項相關的發展,就是SEP 2互通性協會(Consortium for SEP 2 Interoperability, CSEP)的設立。此協會由HomePlug聯盟、Wi-Fi聯盟及ZigBee聯盟組成,為統合性且不拘通訊技術的論壇,成立目的是統一並促進可相互操作的SEP 2產品的實現。CSEP於2012年7月31日表示,將建立並維護認證測試套件,以驗證各種有線與無線裝置的互通性,認證工作並由HomePlug聯盟與CSEP完成,可為裝置帶來控制能力,並為消費者及電力公司等提供能源使用方式。

HomePlug Green PHY標準制定的需求由能源/公用事業及家電公司驅動,主要特色包括可共享線路時間,並由IPTV/媒體流量取得較高的優先順序。

該技術還利用最低的HomePlug AV傳輸速率(QPSK調變)以達到強大的覆蓋範圍,以及簡單且具成本效益的架構。另外,HomePlug Green PHY省電機制可大幅降低平均耗電量,並可支援六十四至二百五十六個節點,可滿足智慧電網布建廠商對電網中智慧電表所需龐大節點數量的需求。

與市場上廣泛採用的技術維持互通性,對於目前及未來的家庭網路而言非常重要。服務供應商、零售商及消費者已在家庭網路產品/技術上投入極大量的投資,這些產品與技術皆符合廣泛採用的業界標準。

HomePlug普及度逐漸提升

另外,智慧能源的發展趨勢非常強調高傳輸量多媒體及最佳化智慧能源產品的重要性,並且必須能夠在單一網路上互通。HomePlug聯盟目前正透過具有互通性的HomePlug AV、HomePlug AV2及HomePlug Green PHY標準,以及對於異質網路技術的支援共同運作,因應多媒體與智慧能源裝置的需求。

目前已有三百種以上產品獲得HomePlug聯盟認證,服務供應商部署及零售商銷售的相關產品數量已超過一億台。預期HomePlug AV2能為整個家庭網路提供新一代的多媒體應用傳輸速度。

未來,在HomePlug聯盟透過HomePlug Green PHY定義智慧能源的可能性,以及CSEP的推助,預期HomePlug產品將更為環保。此外,HomePlug聯盟也將持續朝向納入IEEE 1905.1規格並整合Wi-Fi的異質網路之路邁進。

(本文作者為高通創銳訊行銷經理)

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