stringtranslate.com

ИИЭР 1905

IEEE 1905.1 — это стандарт IEEE , который определяет сетевой адаптер для домашних сетей, поддерживающий как беспроводные, так и проводные технологии: IEEE 802.11 (продается под торговой маркой Wi-Fi ), IEEE 1901 ( HomePlug , HD-PLC ) сетевые соединения по линиям электропередач , IEEE 802.3 Ethernet и Multimedia over Coax (MoCA). [1]

Рабочая группа IEEE P1905.1 провела свою первую встречу в декабре 2010 года, чтобы начать разработку спецификаций конвергентной цифровой домашней сети. [2] Около 30 организаций приняли участие в работе группы и добились одобрения проекта стандарта P1905.1 в январе 2013 года с окончательным одобрением и публикацией IEEE-SA в апреле 2013 года. [3]

Рабочая группа по стандарту IEEE 1905.1 спонсируется комитетом по стандартам связи по линиям электропередачи IEEE (PLCSC). [4] Примерно с 2013 по 2015 год программа под названием nVoy сертифицировала сопутствующие продукты. Ее не следует путать с Pogo Mobile и устройством nVoy с тем же названием, а также с различными сетевыми устройствами под названием Envoy. Поставщики (такие как Qualcomm [5] и Broadcom [6] ) одобрили режим сертификации. Списки функций и преимуществ IEEE 1905 на уровне потребителя также являются ответственностью сертификационных органов nVoy. [7]

Описание

Домашняя сеть 1905.1 (не показывает линию электропитания переменного тока или подключение MoCA)

Стандарт включает в себя установку, настройку и эксплуатацию домашних сетевых устройств с использованием гетерогенных технологий. Использование нескольких типов интерфейсов (Ethernet, Wi-Fi, Powerline и MoCA) обеспечивает лучшее покрытие как для мобильных, так и для стационарных устройств.

Стандартизация использования нескольких сетевых технологий для прозрачной передачи данных на одно устройство открывает широкие возможности использования в домашних сетях:

Для поставщиков услуг и операторов связи

Поставщики услуг стремятся решить проблему роста сетевого трафика, вызванного большим количеством устройств в большем количестве комнат и тенденциями, вызывающими задержку при высокой пропускной способности, такими как IPTV, видео по запросу, многокомнатный DVR и переключение медиаданных с устройства на устройство. 1905.1 обновляет сеть до магистральной для улучшения существующих развертываний (например, устранения задержек потоковой передачи с домашних устройств) и включения новых продуктов и услуг для всего дома. Некоторые примеры функций/преимуществ включают:

Самостоятельная установка
Общие процедуры настройки для добавления устройств в сеть упрощают настройку сети для потребителей; сокращают объемы вызовов и количество выездов.
Расширенная диагностика
Сеть контролирует себя для поддержания надежной работы; упрощает устранение неполадок
Суммарная пропускная способность
Отдельные устройства объединяют пропускную способность нескольких интерфейсов, обеспечивая достаточную производительность и покрытие для видеоприложений.
Откат/переключение при отказе
Оптимизирует гибридную сеть, открывая альтернативные маршруты, когда канал связи не работает или перегружен, что повышает надежность сети клиентов.
Балансировка нагрузки
Ограничивает перегрузку сети, позволяя гибридной сети разумно распределять потоки по разным путям.
Несколько одновременных потоков
Сеть использует несколько носителей одновременно, что позволяет нескольким потокам превышать максимальную пропускную способность одного носителя. При поддержке агрегации двух каналов (обычно между проводными соединениями Gigabit Ethernet) одновременная потоковая передача может быть еще быстрее (например, между устройствами хранения данных, подключенными к маршрутизатору или сети, и дисплеями с высокой пропускной способностью (например, телевизорами сверхвысокой четкости ), что делает поддержку этих устройств в домашних условиях гораздо менее проблематичной.

Для потребителей и розничных торговцев

Интеграция проводных и беспроводных продуктов позволяет потребителям легко самостоятельно устанавливать сетевое оборудование, способное значительно улучшить емкость и покрытие в их домашней сети, что повышает удовлетворенность конечного пользователя и снижает возвраты продукта. Некоторые конкретные преимущества сетей 1905.1 для розничного продавца и конечного пользователя включают:

Технический обзор

Модель уровня OSI, включая 1905.1

Устройства 1905.1 используют уровень абстракции (AL), скрывающий разнообразие технологий управления доступом к среде . Этот подуровень обменивается блоками данных управляющих сообщений (CMDU) с соседями 1905.1. CMDU передаются напрямую через уровень 2 различных поддерживаемых технологий без необходимости иметь стек IP . Стандарт не требует никаких изменений в спецификациях базовых технологий.

Этот уровень абстракции предоставляет уникальный адрес EUI-48 для идентификации устройства 1905.1. Этот уникальный адрес полезен для сохранения постоянного адреса при наличии нескольких интерфейсов и для обеспечения бесперебойного переключения трафика между интерфейсами. Стандарт не определяет протокол предотвращения петель и пересылки. Устройство 1905.1 совместимо с существующими протоколами моста IEEE 802.1 .

Управление устройством 1905.1 упрощается за счет использования унифицированного объекта управления уровнем абстракции (ALME) и использования модели данных, доступной с помощью CWMP (Broadband Forum TR-069 ).

Архитектура

1905.1 архитектура

Архитектура, разработанная для уровня абстракции, основана на двух точках доступа к сервисам 1905.1, доступных для верхних уровней: 1905.1 MAC SAP и 1905.1 ALME SAP.

ALME — это уникальный объект управления, поддерживающий различные объекты управления, зависящие от носителя, и таблицу пересылки на основе потока. Протокол 1905.1 используется между ALME для распространения различных типов информации управления, таких как топология и метрики связи.

Кадр блока данных управляющего сообщения 1905.1 состоит из заголовка из 8 октетов и списка элементов данных типа-длины-значений (TLV) переменной длины, который легко расширяется для будущего использования.

Общий формат кадра CMDU имеет следующую структуру:

Специфичные для поставщика CMDU поддерживаются через тип сообщения 0x0004.

Каждый TLV имеет следующую базовую структуру:

Специфичные для поставщика TLV поддерживаются через TLV типа 11.

Значение EtherType , назначенное CMDU 1905.1, равно 0x893a.

Функции

Некоторые особенности IEEE 1905.1 перечислены ниже.

Топология

1905.1 предоставляет инструмент для получения глобального представления о топологии сети независимо от технологий, используемых в домашней/офисной сети.

Уровень абстракции генерирует различные топологические сообщения для построения топологии этого протокола:

Групповой адрес, используемый для сообщений обнаружения и уведомления, — 01:80:c2:00:00:13 . [9]

Для обнаружения моста, не являющегося мостом 1905.1, подключенного между двумя устройствами 1905.1, уровень абстракции также генерирует сообщение LLDP с ближайшим адресом моста (01:80:c2:00:00:0e), который не распространяется мостами 802.1D.

Топологическая информация, собранная устройством 1905.1, хранится в модели данных, доступной удаленно по протоколу TR-069.

Метрики ссылок

ALME 1905.1 предоставляет механизм для получения списка метрик для каналов, соединяющих два устройства 1905.1:

Устройство 1905.1 также может запросить Link Metrics у другого устройства 1905.1, сгенерировав сообщение Link Metric Query (тип сообщения 0x0005). Запрошенное устройство ответит сообщением Link Metric Response (тип сообщения 0x0006).

Правила пересылки

ALME 1905 предоставляет список примитивов для управления правилами пересылки для каждого потока (Get, Set, Modify и Remove). Эта функция может использоваться для динамического распределения различных потоков по различным технологиям. Для классификации потоков можно использовать набор или подмножество следующих элементов:

При настройке правила пересылки для одноадресного назначения можно указать только один исходящий интерфейс.

Настройка безопасности

Цель настройки безопасности 1905.1 — разрешить новому устройству 1905.1 присоединиться к сети с унифицированной процедурой безопасности, даже если устройство имеет несколько интерфейсов, использующих разные методы шифрования. Определены три унифицированные процедуры настройки безопасности:

Метод нажатия кнопки требует, чтобы пользователь нажал одну кнопку на новом (т.е. не в сети) устройстве 1905.1 и одну кнопку на любом устройстве 1905.1, уже находящемся в сети. Пользователю не обязательно знать, какая технология используется новым устройством для присоединения к сети, и какое устройство будет обрабатывать сопряжение и прием этого нового устройства в сеть. Для метода нажатия кнопки используются два сообщения 1905.1:

Эти сообщения отправляются всем устройствам 1905.1 в сети.

Если используется настроенная пользователем парольная фраза/ключ, пользователю необходимо ввести/запомнить только одну последовательность символов US-ASCII (от 8 до 63), а ALME сгенерирует различные пароли безопасности для различных технологий с помощью функции SHA-256 .

Если используется сетевой ключ NFC, пользователю необходимо прикоснуться к новому устройству 1905.1 смартфоном с поддержкой NFC, который уже является членом сети 1905.1.

Автоматическая настройка AP

Эта функция используется для обмена сообщениями Wi-Fi Simple Configuration по аутентифицированному каналу 1905.1. Используя этот протокол, зарегистрированный пользователь AP 1905.1 может получить параметры конфигурации (например, SSID) от регистратора AP 1905.1. Таким образом, автоматическая конфигурация AP используется для упрощения настройки домашней сети, состоящей из нескольких AP; устраняя необходимость для пользователя вручную настраивать каждую AP (требуется только одна конфигурация регистратора AP).

Для передачи сообщений WPS используется специальный кадр CMDU 1905.1 (тип сообщения 0x0009) . Если зарегистрированная точка доступа поддерживает два диапазона (2,4 ГГц и 5 ГГц), процедура автоматической настройки может быть выполнена дважды.

Выполнение

Продукты Qualcomm Atheros, реализующие 1905.1, называются Hy-Fi. Архивировано 03.12.2001 на Wayback Machine (для Hybrid Fidelity). [10] [11]

В январе 2012 года альянс HomePlug Powerline Alliance объявил о поддержке сертификации IEEE 1905.1. [12]

Программа сертификации потребителей под названием nVoy была анонсирована в июне 2013 года, и тогда же были анонсированы первые сертифицированные чипы, которые «поддерживают новую сертификацию nVoy HomePlug для соответствия IEEE 1905.1». [13] Потребительские продукты ожидались к концу 2013 года. [14] но были отложены до потребительских выставок 2014 года. По состоянию на декабрь 2013 года не было потребительских продуктов, сертифицированных nVoy; на сайтах с обзорами, ориентированных на небольшие сети, не было продуктов для обзора. [15]

Чипсеты

Broadcom BCM60500 и BCM60333 SoC [6] заявлены (поставщиком) как совместимые с nVoy/1905. Доступны совместимые линейные драйверы, например, от Microsemi. [16] Qualcomm Atheros предлагает множество эталонных конструкций Hy-Fi на основе различных комбинаций беспроводных локальных сетей Qualcomm VIVE™ 11ac и Qualcomm XSPAN™ 11n, технологий линий электропередач Qualcomm AMP™ и Ethernet. [17] MStar Semiconductor указала на свою поддержку nVoy/1905 в своих решениях для связи по линиям электропередач Homeplug AV. [18]

Ссылки

  1. ^ Cohen, Etan G.; Ho, Duncan; Mohanty, Bibhu P.; Rajkotia, Purva R. (февраль 2014 г.). "IEEE 1905.1: Конвергентные цифровые домашние сети". В Berger, Lars T.; Schwager, Andreas; Pagani, Pascal; Schneider, Daniel M. (ред.). MIMO Power Line Communications: Narrow and Broadband Standards, EMC, and Advanced Processing . CRC Press. стр. 391–426. doi :10.1201/b16540-19. ISBN 9781466557529.
  2. ^ "IEEE P1905 working Group". Архивировано из оригинала 2016-10-15 . Получено 2012-01-15 .
  3. ^ 1905.1-2013 - Стандарт IEEE для конвергентной цифровой домашней сети для гетерогенных технологий. IEEE . 2013-04-12. стр. 1–93. doi :10.1109/IEEESTD.2013.6502164. ISBN 978-0-7381-8297-1.
  4. ^ "PLCSC - Комитет по стандартам связи по линиям электропередач".
  5. ^ "Qualcomm® Hy-Fi™". Архивировано из оригинала 2014-02-08.
  6. ^ ab «Broadcom запускает устройства нового поколения HomePlug для подключения по всему дому» (пресс-релиз). 2013-06-03.
  7. ^ "nVoy details". Архивировано из оригинала 2013-10-17.
  8. ^ Palm, Stephen. "Объединение проводных и беспроводных домашних сетей" (PDF) . Broadcom . Архивировано из оригинала (PDF) 2011-06-04.
  9. ^ "Стандартные группы MAC-адресов: Учебное руководство" (PDF) . Ассоциация стандартов IEEE .
  10. ^ «Технология Qualcomm Atheros Hy-Fi поддерживает недавно одобренный проект стандарта IEEE 1905.1» (пресс-релиз). Qualcomm . 2012-01-09.
  11. ^ Паркер, Тэмми (2012-10-17). "Qualcomm Atheros Hy-Fi powers new Wi-Fi Range Extender". Fierce Wireless . Архивировано из оригинала 2014-04-07.
  12. ^ "HomePlug® Powerline Alliance поддерживает важный этап IEEE 1905.1 в развитии гибридных сетей". Архивировано из оригинала 2014-04-04 . Получено 2013-04-04 .
  13. ^ Хиггинс, Тим (3 июня 2013 г.). «Broadcom выводит на рынок гигабитный Powerline». SmallNetBuilder .
  14. ^ "Сертификация nVoy™ выводит гибридные домашние сети на массовый рынок". Архивировано из оригинала 2013-10-17 . Получено 2013-06-05 .
  15. ^ http://www.nasreview.com/labels/nVoy [ пустой URL ]
  16. ^ "Microsemi поставляет высокопроизводительные драйверы линии HomePlug AV2 класса GH для приложений связи по электросети" (пресс-релиз). Microsemi . 2013-10-21. Архивировано из оригинала 2013-12-28.
  17. ^ "Qualcomm Hy-Fi". Архивировано из оригинала 2013-01-16.
  18. ^ "Ведущие решения MStar для связи по линиям электропередач поддерживают недавно ратифицированный стандарт IEEE 1905.1 и обеспечивают бесшовно связанную гибридную домашнюю сетевую среду" (пресс-релиз). HomePlug Powerline Alliance . Архивировано из оригинала 2013-12-31.