IEEE 1905.1 — это стандарт IEEE , определяющий возможности домашней сети, поддерживающие как беспроводные, так и проводные технологии: IEEE 802.11 (продается под торговой маркой Wi-Fi ), IEEE 1901 ( HomePlug , HD-PLC ) по линии электропередачи , IEEE 802.3 Ethernet. и мультимедиа по коаксиалу (MoCA). [1]
Рабочая группа IEEE P1905.1 провела свое первое заседание в декабре 2010 года, чтобы начать разработку спецификаций конвергентной цифровой домашней сети. [2] Около 30 организаций приняли участие в группе и добились одобрения проекта стандарта P1905.1 в январе 2013 года с окончательным утверждением 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 действовала программа сертификации сопутствующих товаров nVoy. Его не следует путать с одноименным устройством Pogo Mobile и nVoy , 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 потребительском уровне также входят в сферу ответственности сертификаторов nVoy. [7]
Стандарт включает настройку, настройку и эксплуатацию домашних сетевых устройств с использованием гетерогенных технологий. Использование нескольких типов интерфейсов (Ethernet, Wi-Fi, Powerline и MoCA) обеспечивает лучшее покрытие как мобильных, так и стационарных устройств.
Стандартизация использования нескольких сетевых технологий для прозрачной передачи данных на одно устройство обеспечивает широкие возможности использования в домашних сетях:
Поставщики услуг стремятся решить проблему роста сетевого трафика, вызванного увеличением количества устройств в большем количестве комнат и тенденциями, связанными с высокой задержкой в полосе пропускания, такими как IPTV, видео по запросу, многокомнатный цифровой видеорегистратор и переключение мультимедиа с устройства на устройство. 1905.1 превращает сеть в магистраль 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 в себя:
Интеграция проводных и беспроводных продуктов позволяет потребителям легко самостоятельно устанавливать сетевое оборудование, способное значительно улучшить пропускную способность и зону покрытия их домашней сети, что повышает удовлетворенность конечных пользователей и снижает возврат продукции. Некоторые конкретные преимущества сети 1905.1 для розничного продавца и конечного пользователя включают в себя:
Устройства 1905.1 используют уровень абстракции (AL), скрывающий разнообразие технологий управления доступом к среде передачи . Этот подуровень обменивается блоком данных управляющего сообщения (CMDU) с соседями 1905.1. CMDU передаются напрямую через уровень 2 различных поддерживаемых технологий без необходимости использования стека IP . Стандарт не требует каких-либо 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 облегчения плавного 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 модели данных, доступной с помощью CWMP (Broadband Forum TR-069 ).
Архитектура, разработанная для уровня абстракции, основана на двух точках доступа к сервисам 1905.1, доступных для верхних уровней: MAC SAP 1905.1 и SAP ALME 1905.1.
ALME — это уникальный объект управления, поддерживающий различные объекты управления, зависящие от носителя, и таблицу пересылки на основе потоков. Протокол 1905.1 используется между ALME для распределения различного типа управляющей информации, такой как топология и метрики канала.
Кадр блока данных управляющего сообщения 1905.1 состоит из заголовка длиной 8 октетов и списка элементов данных типа-длины-значений (TLV) переменной длины, который легко расширяется для использования в будущем.
Общий формат кадра CMDU имеет следующую структуру:
CMDU конкретного поставщика поддерживаются через тип сообщения 0x0004.
Каждый TLV имеет следующую базовую структуру:
TLV для конкретного поставщика поддерживается через TLV типа 11.
Значение EtherType , присвоенное 1905.1 CMDU, равно 0x893a.
Некоторые особенности IEEE 1905.1 перечислены ниже.
1905.1 предоставляет инструмент для получения глобального представления о топологии сети независимо от технологий, работающих в домашней/офисной сети.
Уровень абстракции генерирует различные топологические сообщения для построения топологии этого протокола:
Групповой адрес, используемый для сообщений обнаружения и уведомлений, — 01:80:c2:00:00:13 . [9]
Чтобы обнаружить мост, отличный от 1905.1, подключенный между двумя устройствами 1905.1, уровень абстракции также генерирует сообщение LLDP с адресом ближайшего моста (01:80:c2:00:00:0e), которое не распространяется мостами 802.1D.
Информация о топологии, собранная устройством 1905.1, хранится в модели данных, доступной удаленно через протокол TR-069.
1905.1 ALME предоставляет механизм для получения списка метрик для каналов, соединяющих два устройства 1905.1:
Устройство 1905.1 также может запрашивать метрики канала от другого устройства 1905.1, генерируя сообщение запроса метрики канала (тип сообщения 0x0005). Запрошенное устройство ответит сообщением Link Metric Response (тип сообщения 0x0006).
ALME 1905 года предоставляет список примитивов для управления правилами пересылки для каждого потока (получить, установить, изменить и удалить). Эту функцию можно использовать для динамического распределения различных потоков по разным технологиям. Для классификации потоков можно использовать набор или подмножество следующих элементов:
При настройке правила переадресации для одноадресного пункта назначения можно указать только один исходящий интерфейс.
Цель настройки безопасности 1905.1 — позволить новому устройству 1905.1 подключиться к сети с помощью единой процедуры 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 входящем в сеть) 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 подключения к сети и какое устройство будет обрабатывать сопряжение и допуск 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), и ALME будет получать разные пароли безопасности для разных технологий с помощью функции SHA-256 .
Если используется сетевой ключ NFC, пользователю необходимо прикоснуться к новому устройству 1905.1 с помощью смартфона с поддержкой NFC, который уже является членом сети 1905.1.
Эта функция используется для обмена сообщениями простой конфигурации Wi-Fi по проверенному каналу 1905.1. Используя этот протокол, подписчик точки доступа 1905.1 может получить параметры конфигурации (например, SSID) от регистратора точки доступа 1905.1. Таким образом, автоконфигурация точек доступа используется для упрощения настройки домашней сети, состоящей из нескольких точек доступа; устраняя необходимость пользователю вручную настраивать каждую точку доступа (требуется только одна настройка регистратора точки доступа).
Для транспортировки сообщений WPS используется специальный кадр CMDU 1905.1 (тип сообщения 0x0009) . Если зарегистрированная точка доступа поддерживает двухдиапазонный режим (2,4 ГГц и 5 ГГц), процедуру автоматической настройки можно выполнить дважды.
Продукты Qualcomm Atheros, реализующие 1905.1, называются Hy-Fi (от Hybrid Fidelity). [10] [11]
В январе 2012 года HomePlug Powerline Alliance объявил о поддержке сертификации IEEE 1905.1. [12]
Программа потребительской сертификации nVoy была объявлена в июне 2013 года, и тогда же были анонсированы первые сертифицированные чипы, которые «поддерживают новую сертификацию nVoy HomePlug на соответствие стандарту IEEE 1905.1». [13] Ожидалось, что продукция потребительского уровня появится к концу 2013 года. [14] но была отложена до потребительских выставок 2014 года. По состоянию на декабрь 2013 года потребительских товаров, сертифицированных nVoy, не было; На обзорных сайтах, ориентированных на небольшие сети, не было продуктов для обзора. [15]
SoC Broadcom BCM60500 и BCM60333 [6] заявлены (производителем) как совместимые с nVoy/1905. Были доступны совместимые линейные драйверы; например, от Microsemi. [16] Qualcomm Atheros предлагает различные эталонные конструкции Hy-Fi, основанные на различных комбинациях технологий беспроводной локальной сети Qualcomm VIVE™ 11ac и Qualcomm XSPAN™ 11n, линии электропередачи Qualcomm AMP™ и Ethernet. [17] Компания MStar Semiconductor заявила о поддержке nVoy/1905 в своих решениях для связи по линиям электропередачи Homeplug AV. [18]