✖


Jump to content

ИЭЭЭ 1901 г.

Не путать с питанием через Ethernet (PoE).

IEEE 1901 — это стандарт для высокоскоростных (до 500 Мбит/с на физическом уровне) устройств связи по линиям электропередачи, часто называемый широкополосной связью по линиям электропередачи (BPL). [1] Стандарт использует частоты передачи ниже 100 МГц. Этот стандарт может использоваться всеми классами устройств BPL, включая устройства BPL, используемые для подключения (<1500 м до помещения) к услугам доступа в Интернет , а также устройства BPL, используемые внутри зданий для локальных сетей , интеллектуальных энергетических приложений , транспортных платформ (транспортных средств). ) и другие приложения для распределения данных (<100 м между устройствами). [2]

Стандарт IEEE 1901, установленный в 2010 году, установил первый мировой эталон для связи по линиям электропередачи, адаптированный для домашних мультимедийных сетей, аудио-видео и интеллектуальных сетей. В этот стандарт были внесены поправки в IEEE 1901a-2019, вносящие улучшения в физический уровень (вейвлет) HD-PLC для приложений Интернета вещей (IoT). В 2020 году он был обновлен и получил название IEEE 1901-2020. [3]

Стандарт IEEE 1901 заменил дюжину предыдущих спецификаций линий электропередачи. Он включает обязательный межсистемный протокол сосуществования (ISP). Интернет-провайдер IEEE 1901 предотвращает помехи, когда различные реализации BPL работают в непосредственной близости друг от друга. [4] Для обработки нескольких устройств, пытающихся использовать линию одновременно, IEEE 1901 поддерживает TDMA , но CSMA/CA (также используемый в WiFi ) чаще всего реализуется продаваемыми устройствами. [5] [6]

Стандарт IEEE 1901 является обязательным для запуска постоянным током SAE J1772 зарядки электромобиля (переменный ток использует ШИМ ) и является единственным протоколом линии электропередачи для гетерогенных сетей IEEE 1905.1 . Это настоятельно рекомендуется в стандартах интеллектуальных сетей IEEE P1909.1 , поскольку они предназначены в первую очередь для управления устройствами переменного тока, которые по определению всегда имеют подключения к сети переменного тока, поэтому никаких дополнительных подключений не требуется.

Обзор обновлений [ править ]

Стандарт IEEE 1901 стал важным шагом в развитии технологий связи по линиям электропередачи (ПЛК). ПЛК позволяет передавать данные по существующим линиям электропередачи, что может быть особенно полезно в условиях, когда сложно проложить новую проводку или где беспроводная связь может быть проблематичной.

  1. IEEE 1901-2010 : это был первоначальный стандарт, заложивший основу для широкополосной связи по линиям электропередачи (BPL) и домашних сетей электропередачи. Он определил два несовместимых физических уровня:
    • БПФ (быстрое преобразование Фурье) : в основном используется для доступа к BPL. на основе OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов)
    • OFDM на основе вейвлета : используется для домашних сетей и некоторых приложений доступа BPL.
  2. IEEE 1901a-2019 на основе вейвлетов : Эта поправка направлена ​​на улучшение физического уровня HD-PLC (связь по линии электропередачи высокой четкости) . Основная цель заключалась в том, чтобы сделать его более подходящим для приложений Интернета вещей (IoT). Устройствам Интернета вещей часто требуется малое энергопотребление, низкая задержка и надежная связь, и усовершенствования в этой поправке направлены на удовлетворение этих потребностей.
  3. IEEE 1901-2020 : это была пересмотренная версия исходного стандарта 1901 года. Пересмотр стандартов обычно включает в себя обновления, учитывающие технологические достижения, учитывающие отзывы отрасли и гарантирующие, что стандарт остается актуальным и эффективным. В пересмотренную версию включена поправка IEEE 1901a-2019.
  4. IEEE 1901b-2021 : эта поправка добавила современные механизмы аутентификации и авторизации на уровень управления доступом к среде (MAC) с использованием IEEE Std 802.1X, обеспечивая безопасную, совместимую связь с IEEE 1901 IoT и сетями Smart Grid.
  5. IEEE 1901c-2024 : эта поправка определяет, как применять спецификации IEEE 1901 к любым носителям. Целью было добиться беспрепятственного общения с помощью различных средств массовой информации и между разными каналами связи. на основе вейвлетов были добавлены новые каналы связи, расширенные до низкочастотных диапазонов, К физическому уровню Nessum (новое название HD-PLC High Definition Power Line Communication) для обеспечения надежной связи на большие расстояния в этих новых средах. Поправка также определяет, как использовать протокол точного времени (PTP) IEEE Std 1588 в сетях IEEE 1901.

Развитие и развитие стандарта IEEE 1901 подчеркивают важность связи по линиям электропередачи в современных сетевых сценариях. Поскольку Интернет вещей продолжает расти, когда к сети подключаются миллиарды устройств, наличие надежной и универсальной среды связи, такой как ПЛК, может иметь неоценимое значение, особенно в средах, где традиционные сетевые методы могут оказаться проблематичными.

Статус [ править ]

Рабочая группа IEEE P1901 начала работу в июне 2005 года. В разработку стандарта внесли свой вклад более 90 организаций. Половина организаций была из США, четверть из Японии и последняя четверть из Европы. [4]

IEEE 1901 завершил формальный стандарт IEEE 1901-2010, опубликованный в декабре 2010 года.Рабочая группа, которая поддерживает и расширяет стандарты, спонсируется Комитетом по стандартизации связи по линиям электропередач IEEE (PLCSC). [7] IEEE 1901-2020 был опубликован в январе 2021 года.

Усыновление [ править ]

МСЭ-Т G.9972 [ править ]

Протокол сосуществования IEEE 1901 ISP был расширен для поддержки Международного союза электросвязи, семейства стандартов домашних сетей известных как G.hn , и принят ITU-T как Рекомендация ITU-T G.9972 . [8]

ПРОПУСТИТЬ [ править ]

Группа по совместимости интеллектуальных сетей (SGIP), инициированная Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST), требует внедрения механизма сосуществования интернет-провайдеров IEEE 1901 (или ITU-T G.9972) во всех технологиях, работающих по линиям электропередачи.NISTIR 7862: Руководство по внедрению стандартов широкополосной связи по линиям электропередачи. [9] Стандарт IEEE 1901 включен в Каталог стандартов SGIP. [10]

DLNA [ править ]

В 2012 году Альянс цифровых жилых сетей (DLNA) объявил о поддержке стандартов IEEE 1901. [11]

SAE и IEC 62196 [ править ]

Стандарты SAE J1772 и IEC 62196 для зарядки электромобилей включают IEEE 1901 в качестве стандарта для связи по линии электропередачи между транспортным средством, внешней зарядной станцией постоянного тока и интеллектуальной сетью без необходимости использования дополнительного контакта; SAE International и Ассоциация стандартов IEEE делятся своими проектами стандартов, касающихся интеллектуальных сетей и электрификации транспортных средств. [12]

IEEE 1905.1 [ править ]

IEEE 1901 — это стандарт связи по линии электропередачи, поддерживаемый стандартом IEEE 1905.1 для конвергентной цифровой домашней сети. [13]

Описание [ править ]

Стандарты 1901 года включают в себя два различных физических уровня (PHY): один основан на (OFDM) быстрого преобразования Фурье (FFT) модуляции с ортогональным мультиплексированием с частотным разделением , а другой - на вейвлет -модуляции OFDM. Каждый PHY является необязательным, и разработчики спецификации могут, но не обязаны включать оба. FFT PHY основан на технологии HomePlug AV и используется в продуктах на базе HomePlug. Wavelet PHY основан на технологии HD-PLC и используется в продуктах на базе HD-PLC. [14] Он достигает 1024-QAM .

FFT PHY включает в себя схему прямого исправления ошибок (FEC), основанную на сверточном турбокоде (CTC). Второй вариант «Wavelet PHY» включает обязательную FEC на основе составного кода Рида-Соломона (RS) и сверточного кода , а также возможность использования кода проверки четности низкой плотности (LDPC). [15]

Поверх этих двух физических уровней были определены два разных уровня управления доступом к среде передачи (MAC); один для домашней сети , а другой для доступа в Интернет . [16] Требовалось два MAC-адреса, поскольку у каждого приложения разные требования.

Для управления сосуществованием между PHY и MAC был разработан Межсистемный протокол (ISP). ISP позволяет различным устройствам и системам BPL совместно использовать ресурсы связи (частоту/время) при установке в сети с общей электрической проводкой. устройствам, совместимым со стандартом 1901, и устройствам, совместимым с ITU-T ISP позволяет сосуществовать G.hn. Протокол обеспечивает настраиваемое частотное разделение для доступа и временное разделение для домашнего использования с степенью детализации, совместимой с требованиями качества обслуживания (QoS) самых требовательных аудио- и видеоприложений. [17]

Поправка IEEE 1901a-2019, внесенная в 2019 году, определяет более гибкий способ разделения вейвлет-каналов OFDM для приложений Интернета вещей . [18]

Вторая поправка, внесенная в 2021 году, IEEE 1901b-2021, добавляет современные механизмы аутентификации и авторизации на уровень управления доступом к среде передачи (MAC) с использованием стандарта IEEE Std 802.1X. [19]

Третья поправка 2024 года, IEEE 1901c-2024, расширяет применение IEEE 1901 на любые носители и определяет новые каналы Nessum (ранее HD-PLC) для обеспечения дальней и надежной связи на этих новых носителях. [20]

Сопутствующие стандарты [ править ]

HomeGrid Forum была создана в 2008 году для продвижения ITU-T, стандартов домашних сетей известных как G.hn. Другая торговая группа под названием Рекомендация ITU-T G.9972, утвержденная в июне 2010 года, определяет механизм сосуществования для приемопередатчиков домашних сетей, способных работать по линиям электропередачи. Эта рекомендация основана на стандарте IEEE 1901 ISP. [21]

IEEE 1675 был утвержден в 2008 году. Он предусматривал стандарты тестирования и проверки оборудования, обычно используемого для установок широкополосной связи по линиям электропередачи (BPL) (в первую очередь соединителей и корпусов), а также стандартные методы установки для обеспечения соответствия применимым нормам и стандартам. [22]

Другие стандарты IEEE, спонсируемые Комитетом по стандартам связи по линиям электропередачи: [23]

  • «IEEE P1909.1» . : Рекомендуемая практика для оборудования связи Smart Grid. Методы испытаний и требования к установке.
  • «IEEE 1905.1» . Архивировано из оригинала 15 октября 2016 года . Проверено 22 июля 2011 г. : Стандарт конвергентной цифровой домашней сети для гетерогенных технологий. [13]
  • «ИИЭЭ 1775» . : Рабочая группа по ЭМС для связи по линиям электропередач.

стандарты Производные ​ ​

Два приведенных ниже стандарта и поправки к ним также разработаны одним и тем же комитетом. Несмотря на разные полосы пропускания и частоты, они основаны на схожих технологиях, специализированных для их основных областей использования. Все три включают положения о криптографической безопасности и аутентификации. [23]

  • IEEE 1901.1: Среднечастотная (менее 12 МГц) связь по линиям электропередачи для приложений интеллектуальных сетей. Он использует любой тип OFDM, может использовать TDMA или CSMA и модулирует до 16-QAM. Там есть условия для интернет-провайдера. [24]
  • IEEE 1901.2: Низкочастотная (менее 500 кГц) узкополосная связь по линиям электропередачи для приложений интеллектуальных сетей. Он был авторизован в 2010 году и утвержден в качестве стандарта в октябре 2012 года. Он поддерживает скорость передачи данных до 500 кбит/с. [25] Он использует только FFT OFDM. Он поддерживает CSMA или предотвращение конфликтов с вырезанием частоты (подобно FDMA), хотя анализы склонны полагать, что механизм CSMA будет использоваться реже, поскольку для него требуется отправка преамбулы, в то время как FDMA естественным образом поддерживается как часть адаптивного тона. (частотный) подбор. [26] По сравнению с двумя другими стандартами, большинство его частей упрощено или минимизировано из-за более низкой скорости и более ограниченной сферы использования. Он модулирует до 16-QAM, поддерживает сети напряжением до 72 кВ и имеет возможности для отправки данных через трансформатор. Здесь также описана возможность взаимодействия с G3-PLC/PRIME CENELEC A. [25]

Проект IETF RFC рассматривает более высокие уровни протокола, а именно особенности передачи пакетов IPv6 через уровни PHY и MAC систем ПЛК, таких как IEEE 1901. 6LoWPAN , но он не совсем соответствует варианту использования. Ранее для этой цели использовался [27]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Наягам, Арун; Раджкотия, Пурва Р.; Кришнам, Манджунатх; Риндхен, Маркус. (февраль 2014 г.). «Глава 13: IEEE 1901: Широкополосная связь по сетям линий электропередачи». В Бергере, Ларс Т.; Швагер, Андреас; Пагани, Паскаль; Шнайдер, Дэниел М. (ред.). Связь по линиям электропередач MIMO: стандарты узкой и широкополосной связи, ЭМС и расширенная обработка . ЦРК Пресс. стр. 391–426. дои : 10.1201/b16540-17 . ISBN  978-1-4665-5752-9 . Архивировано из оригинала 19 мая 2014 года.
  2. ^ «Окончательная версия стандарта широкополосной связи по линиям электропередачи IEEE 1901 уже опубликована» . Пресс-релиз . Ассоциация стандартов IEEE. 1 февраля 2011 года . Проверено 23 декабря 2013 г.
  3. ^ Нессум. «ИИЭЭ 1901» . Нессум .
  4. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Жан-Филипп Фор (май 2011 г.). «Реалии ратификации IEEE 1901 года» . Интеллектуальная сеть IEEE .
  5. ^ «Система доступа IEEE 1901: обзор ее уникальности и мотивации» (PDF) . Морс.colorado.edu . Проверено 15 мая 2018 г.
  6. ^ «Справедливость протоколов MAC: IEEE 1901 против 802.11» (PDF) . Infoscience.epfl.ch . Проверено 15 мая 2018 г.
  7. ^ Жан-Филипп Фор (декабрь 2011 г.). «Комитет по стандартам связи по линиям электропередач» . Официальный веб-сайт . Коммуникационное общество IEEE . Проверено 6 ноября 2013 г.
  8. ^ МСЭ-Т (июнь 2010 г.). «G.9972: Механизм сосуществования трансиверов проводной домашней сети» . Официальный веб-сайт .
  9. ^ НИСТ SGIP (1 июня 2012 г.). «НИСТИР 7862» . Официальный веб-сайт .
  10. ^ НИСТ SGIP (31 января 2013 г.). «Каталог стандартов SGIP» . Официальный веб-сайт .
  11. ^ DLNA (12 марта 2012 г.). «DLNA® одобряет использование сетей Powerline HomePlug AV и HD-PLC для расширения возможностей подключения к цифровому дому» . Пресс-релиз . Проверено 23 декабря 2013 г.
  12. ^ Покжива, Джек; Рейди, Мэри (12 августа 2011 г.). «Комбинированный разъем SAE J1772 для зарядки переменного и постоянного тока усовершенствован с помощью IEEE» . САЭ Интернешнл . Архивировано из оригинала 14 июня 2012 года . Проверено 12 августа 2011 г.
  13. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Коэн, Итан Г.; Эй, Дункан; Моханти, Бибху П.; Раджкотия, Пурва Р. (февраль 2014 г.). «Глава 15: IEEE 1905.1: Конвергентная цифровая домашняя сеть». В Бергере, Ларс Т.; Швагер, Андреас; Пагани, Паскаль; Шнайдер, Дэниел М. (ред.). Связь по линиям электропередач MIMO: стандарты узкой и широкополосной связи, ЭМС и расширенная обработка . ЦРК Пресс. стр. 391–426. дои : 10.1201/b16540-19 . ISBN  978-1-4665-5752-9 .
  14. ^ «Изучите продукты HD-PLC» . Официальный веб-сайт HD-PLC Alliance . Февраль 2021.
  15. ^ Стефано Галли; О. Логвинов (июль 2008 г.). «Последние события в стандартизации связи по линиям электропередачи в рамках IEEE». Журнал коммуникаций IEEE . 46 (7): 64–71. дои : 10.1109/MCOM.2008.4557044 . S2CID   2650873 . Обзор предложения P1901 PHY/MAC.
  16. ^ С. Голдфишер, С. Танабе, «Система доступа IEEE 1901: обзор ее уникальности и мотивации», IEEE Commun. Маг., вып. 48, нет. 10 октября 2010 г., стр. 150–157.
  17. ^ IEEE-SA (18 июня 2009 г.). «Рабочая группа IEEE по широкополосной связи по линиям электропередачи утверждает положения для MAC/PHY и межсистемного протокола» (PDF) .
  18. ^ «IEEE 1901a-2019 — Утвержденный IEEE проект стандарта для широкополосных сетей по линиям электропередачи: поправка к управлению доступом к среде и спецификациям физического уровня: усовершенствования для приложений Интернета вещей» . Standards.ieee.org .
  19. ^ «IEEE 1901b-2021 — Стандарт IEEE для широкополосных сетей по линиям электропередачи: контроль доступа к среде и спецификации физического уровня, поправка 2: усовершенствования для аутентификации и авторизации» . Standards.ieee.org .
  20. ^ «IEEE 1901c-2024 — Утвержденный IEEE проект стандарта для широкополосных сетей по линиям электропередачи: контроль доступа к среде и спецификации физического уровня, поправка 3: физический уровень и уровень управления доступом к среде передачи расширенного гибкого канального вейвлета (FCW)» . Standards.ieee.org .
  21. ^ «G.9972: Механизм сосуществования трансиверов проводной домашней сети» . МСЭ-Т . Ноябрь 2011 г.
  22. ^ IEEE STD 1675-2008: Стандарт IEEE для оборудования широкополосной связи по линиям электропередачи . 7 января 2009 г. doi : 10.1109/IEESTD.2008.4747595 . ISBN  978-0-7381-5810-5 .
  23. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Активные рабочие группы и проекты» . Комитет по стандартам связи по линиям электропередач . ; «Опубликованные стандарты» . Комитет по стандартам связи по линиям электропередач .
  24. ^ IEEE 1901.1-2018: Стандарт для среднечастотной (менее 12 МГц) связи по линиям электропередачи для приложений интеллектуальных сетей . дои : 10.1109/ieeestd.2018.8360785 . ISBN  978-1-5044-4820-8 .
  25. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б IEEE 1901.2-2013: Стандарт низкочастотной (менее 500 кГц) узкополосной связи по линиям электропередачи для приложений интеллектуальных сетей . дои : 10.1109/ieeestd.2013.6679210 . ISBN  978-0-7381-8793-8 .
  26. ^ Леклер, Джим; Никташ, Афшин; Леви, Виктор (22 мая 2013 г.). «УКАЗАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ 5676: Обзор, история и формирование стандарта IEEE P1901.2 для узкополосного OFDM PLCR» . Максим Интегрированный .
  27. ^ Лю, Бинг; Хоу, Цзяньцян; Перкинс, Чарльз; Тан, Сяоцзюнь; Хонг, Ён Гын. «Передача пакетов IPv6 по сетям ПЛК» . www.tools.ietf.org .

Внешние ссылки [ править ]

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=IEEE_1901&oldid=1225536601"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 79c1e65c0c603d4596a6046f7ec8cf0b__1716592080
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/79/0b/79c1e65c0c603d4596a6046f7ec8cf0b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
IEEE 1901 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)