電力線通訊(PLC)近幾年在家庭網路的使用需求極高，而且也很有效率，其發展演進目標是持續提升服務品質(QoS)和提高效能，另一方面則必須降低耗電量和消費者的成本。現今物聯網(IoT)已進入每個家庭，各種具備網路功能的裝置都能彼此互相通訊，讓使用者在生活中隨時都能上網，同時提升其體驗，帶動整個家庭對穩定的中型獨立骨幹的需求，以支援所有連線的裝置，並建立互通性的管理標準。
MIMO發揮穩定效能 G.hn成就家庭網路有線部署
G.hn技術提供目前最理想的PLC體驗，可提升連線速度及效能，資料傳輸率高達每秒1Gbit/s，還能將多媒體內容傳送至家庭內所有連線的智慧型電視(Smart TV)及裝置。ITU-T標準認定G.hn是唯一能夠透過包括PLC、同軸纜線、電話線和塑膠光纖等任何線路達到最佳效能的技術，因此對任何有線部署都是最理想的選擇。
另一個對家庭網路部署來說極為重要的G.hn功能是多重輸入多重輸出(MIMO)，這項強化功能可將G.hn PLC穩定的效能向上提升，甚至還能提高處理量，達到Recommendation ITU-T G.9963定義。針對家裡使用三線線路(電源線、中性線和接地線)的消費者，可用接地線在傳送端和接收端間的傳統路徑上建立第二個同步路徑。網路將自動從兩種模式中擇一使用，其中一種模式是從傳送端傳送同一份相同資料的多重副本至接收端，此模式可大幅改善對雜訊及涵蓋範圍的耐用度。
另一種模式使用兩個通道傳送不同資料，可將MIMO傳送端和MIMO接收端之間的連結容量變成兩倍。PHY理論上的資料傳輸率接近每秒1.9Gbit/s，而支援MIMO的G.hn PLC則將家庭網路提升至新境界，可在相同頻率下達到更高效率，進而提升雜訊抗擾能力。
G.hn借NDIM優勢 確保家庭網路互通性
隨著消費者對高頻寬應用需求提高，加上服務供應商也需要穩定的家庭網路涵蓋範圍，G.hn MIMO功能的誕生，讓G.hn成為所有網路產業廠商最能保障未來需求的投資。
在成為包括PLC、同軸纜線、電話線和塑膠光纖等有線家庭網路的全球性ITU標準後，G.hn所面臨的下一個技術挑戰就是確保各家廠商間，在多房間家庭網路骨幹上的互通性(圖1)。
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| 圖1 多房間家庭聯網設備連結示意圖 |
在最新的產業發展及合併的帶動下，有二十五間以上的寬頻服務供應商願意去測試或採用G.hn技術。其中亞洲市場在已認證G.hn系統的初步測試及商業化居於領先地位，像是最近一次於台灣舉行的2013年台北國際電腦展中，G.hn晶片廠商在HomeGrid論壇內展示一系列的互通性操作。
展覽中包含HomeGrid論壇的eHome展示，包括邁威爾(Marvell)在內五家不同廠商的產品彼此都能互相連線，顯示出G.hn能夠透過電力線和同軸纜線提供穩定的通訊。互通性展示實際上包含兩個住家，兩個不同的G.hn電力線網路在同時運作的情況下，卻不會相互干擾，凸顯出G.hn在運用鄰近電力線干擾緩解(NDIM)後的優勢。
G.hn消除鄰近住宅網路干擾
G.hn晶片除擁有多項重要功能外，還能為目前多數的城市，尤其是亞洲國家的高密度集合式住宅(MDU)建築物提供最佳且可靠的效能。
在MDU內，PLC網路經常須要偵測來自其他PLC網路的訊號。散布到同一棟建築物及所有網路內其他公寓的電力線訊號，必須透過某種方式來分享頻寬，以免發生衝突。受影響的相鄰網路數量取決於PLC訊號強度、MDU布線拓撲，以及網路間的衰減。在ITU-T G.hn封裝標準中，NDIM是最核心的Recommendation ITU-T G.9961標準，其提供進階的G.hn演算法集合，能夠緩解任何其他PLC技術未曾發現的鄰近網路干擾。NDIM提供完善的自動化工具，可讓網路設定辨識訊號，以識別附近其他生活住宅的網路，進而消除任何的互聯網干擾。
與此同時，透過實地通過驗證的G.hn Spirit韌體為建構基礎，可進一步將高密度MDU內的網路效能提升至最高，嵌入式TR-069晶片堆疊可提供服務供應商遠端管理能力，並支援MIMO，可在充滿雜訊的環境下提升耐用性和效能。
現階段，G.hn晶片也已內建智慧型電源管理功能，具調整式的電源控制及最低電量傳送，可達到目標的資料傳輸率及服務品質，符合服務供應商對任何智慧家庭裝置的關鍵低電源需求。如此一來，G.hn節點用電量將更低，而且仍能維持服務品質及穩定的連線，還能在需要時進入延長的睡眠模式。
提升智慧家庭資料傳輸率 晶片商全力擴充G.hn效能
因應智慧家庭的發展，晶片商已加緊開發G.hn新功能，以解決服務供應商未來的需求，同時為最新產品內採用G.hn晶片，數量不斷快速擴展的OEM夥伴提供支援。
G.hn技術正受到全球頂尖系統廠商擴大採用，這些廠商推出內嵌G.hn家庭閘道和牆壁插座，這些產品不只以G.hn晶片為基礎，更已導入通過實證適合家庭網路部署的G.hn Spirit韌體。廠商包括有AcBel、盛達電業(Billion)、Cambridge Industries Group(CIG)、康全電訊(Comtrend)、Delta Networks(DNI)、烽火科技、正文科技、Teleconnect、T&W、Woxter和中興，且近期內還將有更多業者宣布加入產品開發行列。
以G.hn晶片組做為新一代智慧家庭網路的骨幹，設備製造商的產品便能提供最佳的高速連線效能，滿足隨時連線的生活型態，讓需要高頻寬的內容在整個智慧家庭內傳送。
未來，G.hn技術更將與各種有線或無線網路產品結合，像是Gigabit乙太網路、無線區域網路(Wi-Fi)等網路接取設備，以及通用被動光網路(UPON)及機上盒產品等。目前，UPON家庭閘道和Wi-Fi延伸器之類的協作平台都已採用G.hn晶片組，支援G.hn功能，確保實現具備G.hn功能的端對端智慧家庭。
G.hn亦已發展出完善的Home Cloud平台，其中一個連線解決方案為具備G.hn PLC功能的系統，包括G.hn數位基頻處理器、G.hn類比前端，以及包含完整TCP/IP通訊協定堆疊的Gigabit PHY解決方案，能在整個高傳真的IPTV網路中，提供出色的使用者體驗。
隨著G.hn技術發展更加成熟，且晶片及韌體方案陸續到位，即將或希望導入G.hn網路的系統業者大可放心，因為G.hn技術將能為新世代家庭網路提供理想的通訊平台、可存取雲端型的多媒體內容，達到業界產品理想的速度及彈性。
(本文作者Livia Rosu為邁威爾產品經理；John Egan為邁威爾策略行銷經理)