IEEE 1905 - IEEE 1905
IEEE 1905.1 , hem kablosuz hem de kablolu teknolojileri destekleyen ev ağı için bir ağ etkinleştirici tanımlayan bir IEEE standardıdır: IEEE 802.11 ( Wi-Fi ticari markası altında pazarlanmaktadır ), IEEE 1901 ( HomePlug , HD-PLC ) elektrik hattı ağı , IEEE 802.3 Ethernet ve Multimedya Coax (MoCA) üzerinden.
IEEE P1905.1 çalışma grubu, yakınsama dijital ev ağı spesifikasyonlarının geliştirilmesine başlamak için Aralık 2010'da ilk toplantısını yaptı. Gruba yaklaşık 30 kuruluş katıldı ve Nisan 2013'te IEEE-SA tarafından nihai onay ve yayın ile Ocak 2013'te taslak P1905.1 standardının onayını aldı.
IEEE 1905.1 Standart Çalışma Grubu, IEEE güç hattı iletişim Standartları Komitesi (PLCSC) tarafından desteklenmektedir. nVoy [1], ürünleri 1905.1 uyumlu olarak resmi olarak onaylar ve tüm 1905,1 cihazlar için baskın marka adı ve kimlik haline gelmeyi amaçlar. ( Aynı adı taşıyan Pogo cihazı veya Envoy adlı çeşitli ağ bağlantılı cihazlar, örneğin ASUS ve diğerleriyle karıştırılmamalıdır.) Başlıca çip satıcıları (özellikle Qualcomm [2] ve Broadcom [3] ) sertifikasyon rejimini onayladı. IEEE 1905'in tüketici düzeyindeki özellik ve faydaları listeleri de nVoy sertifika sağlayıcılarının sorumluluğundadır. [4] .
Faydalar
1905.1 teknolojisinin faydaları arasında, heterojen teknolojiler kullanan ev ağı cihazlarının basit kurulumu, yapılandırılması ve çalıştırılması yer alır. Çoklu arabirimlerin (Ethernet, Wi-Fi, Powerline ve MoCA) performans, kapsama alanı ve mobilite avantajlarından yararlanmak, hem mobil hem de sabit cihazlar için her odada daha iyi kapsama alanı ve verim sağlar.
Verileri tek bir cihaza şeffaf bir şekilde iletmek için birden fazla ağ teknolojisinin kullanımının standartlaştırılması, ev ağlarında güçlü kullanım örnekleri sağlar:
- Farklı bağlantılar üzerinden farklı akışları yük dengeleyerek kapasiteyi artırın.
- Bağlantı bozulması durumunda akışları bir bağlantıdan diğerine değiştirerek iletimlerin sağlamlığını artırın.
- Sınırlı ağ bağlantısına sahip tüketici cihazlarını (yalnızca elektrik hattı) ve ileri teknoloji ağ cihazlarını (genellikle yalnızca Ethernet), cihaz kontrolü ve medya akışı amaçları için 802.11ac ve .11n üzerinden erişilebilen ortak bir ağa daha iyi entegre edin
- Tüm ana ağ protokolleri için cihaz sertifikasını tek bir rejim altında birleştirin (nVoy - aşağıya bakın)
- Genellikle gereken farklı cihazların sayısını azaltın ve depolama, işleme ve kullanıcı arabirimi işlevlerinin 2 ila 5 gigabit ağ bağlantılı "veri yolu" veya omurga üzerinde amaca özel çevre birimlerine geçmesine izin verin.
Servis sağlayıcılar ve taşıyıcılar için
Servis sağlayıcılar, daha fazla odada daha fazla cihazdan ve IPTV, isteğe bağlı video, çok odalı DVR ve cihazdan cihaza medya kaydırma gibi yüksek bant genişliğine sahip gecikme zorlaması trendlerinden kaynaklanan ağ trafiğindeki büyümeyi ele almaya çalışır. 1905.1, mevcut dağıtımları iyileştirmek (örneğin, ev içi cihazlardan akış gecikmelerini sona erdirmek) ve yeni tüm ev ürün ve hizmetlerini etkinleştirmek için ağı bir omurgaya yükseltir. Bazı örnek özellikler/faydalar şunları içerir:
- Kendi Kendine Kurulum: Bir ağa cihaz eklemek için yaygın kurulum prosedürleri, tüketiciler için ağ kurulumunu basitleştirir; Çağrı hacimlerini ve kamyon rulolarını azaltır.
- Gelişmiş Tanılama: Ağ, güvenilir çalışmayı sürdürmek için kendini izler; sorun gidermeyi basitleştirir
- Toplu Verim: Video uygulamaları için yeterli performans ve kapsama alanı sağlamak için tek cihazlar birden çok arabirimden gelen verimi toplar.
- Geri Dönme/Yük Devretme: Bir bağlantı kapalı veya tıkanık olduğunda alternatif yollar açarak hibrit ağı optimize eder; müşterilerin ağındaki güvenilirliği artırır.
- Yük Dengeleme: Hibrit bir ağın akışları farklı yollar üzerinden akıllıca dağıtmasını sağlayarak ağ tıkanıklığını sınırlar.
- Çoklu Eşzamanlı Akışlar: Ağ, birden fazla akışın tek bir ortamın maksimum verimini aşmasını sağlayan aynı anda birden fazla ortam kullanır. İkili bağlantı toplamanın desteklendiği yerlerde (tipik olarak gigabit Ethernet kablolu bağlantılar arasında), örneğin yönlendiriciye veya ağa bağlı depolama aygıtları ve yüksek bant genişliğine sahip ekranlar arasında (örneğin, Ultra yüksek tanımlı televizyon , bu aygıtları çok daha az hale getirerek ) eşzamanlı akış daha da hızlı olabilir. evde desteklemek zahmetli.
Tüketiciler ve perakendeciler için
Kablolu ve kablosuz ürünlerin entegrasyonu, tüketicilerin, son kullanıcı memnuniyetini artıran ve ürün iadelerini azaltan, ev ağlarındaki kapasite ve kapsama alanını önemli ölçüde iyileştirebilen ağ ekipmanlarını kolayca kendi kendilerine kurmalarını sağlar. 1905.1 ağ oluşturmanın perakendeciye ve son kullanıcıya sağladığı bazı özel avantajlar şunları içerir:
- Bir ev ağının bazı bileşenlerini, eski ekipmanlarla birlikte çalışabilirlik sağlayarak yükseltme yeteneği.
- Tutarlı parola prosedürleri ve düğmeye basarak güvenlik yapılandırmasıyla ağ kurulumunu ve güvenlik kimlik doğrulamasını basitleştirir.
- Evdeki toplam cihaz sayısını artırmak için ağ kapasitesini artıran ev ağlarının performansını ve kapsamını artırır.
Teknik Genel Bakış
1905.1 cihazları, medya erişim kontrol teknolojilerinin çeşitliliğini gizleyen bir soyutlama katmanı (AL) çalıştırır . Bu alt katman, Kontrol Mesajı Veri Birimi'ni (CMDU) 1905.1 komşuları ile değiştirir. CMDU'lar, bir IP yığınına ihtiyaç duymadan, desteklenen farklı teknolojilerin 2. Katmanı üzerinden doğrudan iletilir . Standart, temel alınan teknolojilerin spesifikasyonlarında herhangi bir değişiklik gerektirmez.
Bu soyutlama katmanı, bir 1905.1 cihazı tanımlamak için benzersiz bir EUI-48 adresi sağlar. Bu benzersiz adres, birden çok arabirim mevcut olduğunda kalıcı bir adres tutmak ve arabirimler arasında kesintisiz trafik geçişini kolaylaştırmak için kullanışlıdır. Standart, döngü önleme ve iletme protokolünü tanımlamaz. Bir 1905.1 cihazı, mevcut IEEE 802.1 köprüleme protokolleriyle uyumludur .
Bir 1905.1 cihazının yönetimi, birleşik Soyutlama Katmanı Yönetim Varlığı (ALME) kullanımı ve CWMP (Geniş Bant Forum TR-069 ) ile erişilebilen bir veri modelinin kullanımı ile basitleştirilmiştir.
Mimari
Soyutlama katmanı için tasarlanan mimari, üst katmanlar tarafından erişilebilen iki 1905.1 hizmet erişim noktasına dayanmaktadır: 1905.1 MAC SAP ve 1905.1 ALME SAP.
ALME, medyaya bağlı farklı yönetim varlıklarını ve akış tabanlı bir yönlendirme tablosunu destekleyen benzersiz bir yönetim varlığıdır. ALME'ler arasında topoloji ve bağlantı metrikleri gibi farklı türde yönetim bilgilerini dağıtmak için bir 1905.1 protokolü kullanılır.
1905.1 Kontrol Mesajı Veri Birimi çerçevesi, 8 sekizli bir başlıktan ve gelecekte kullanım için kolayca genişletilebilen tip-uzunluk-değerlerin (TLV'ler) değişken uzunluktaki bir listesinden oluşur . Genel CMDU çerçeve formatı aşağıdaki yapıya sahiptir
| Mesaj versiyonu | Rezerve | Mesaj tipi | Mesaj Kimliği | Parça Kimliği | Son Parça Göstergesi | Röle Göstergesi | Rezerve | TLV listesi |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 sekizli | 1 sekizli | 2 sekizli | 2 sekizli | 1 sekizli | 1 bit | 1 bit | 6 bit | değişken uzunluk |
Satıcıya özel CMDU, 0x0004 İleti Türü aracılığıyla desteklenir. Her TLV aşağıdaki temel yapıya sahiptir:
| Tip | Uzunluk | Değer |
|---|---|---|
| 1 sekizli | 2 sekizli | değişken uzunluk |
Satıcıya özel TLV, TLV Type 11 aracılığıyla desteklenir . 1905,1 CMDU'ya atanan EtherType değeri 0x893a'dır.
Özellikleri
1905.1 özelliklerin listesi aşağıda listelenmiştir.
topoloji
1905.1, ev/ofis ağında çalışan teknolojilerden bağımsız olarak ağ topolojisinin küresel bir görünümünü elde etmek için bir araç sağlar.
Soyutlama Katmanı farklı üretir topoloji mesajları bu protokolün topoloji inşa etmek:
- Doğrudan 1905.1 komşuları algılamak için Keşif (Mesaj Tipi 0x0000)
- Ağ cihazlarını bir topoloji değişikliği hakkında bilgilendirmek için Bildirim (Mesaj Tipi 0x0001)
- Başka bir 1905.1 cihazın topoloji veritabanını almak için Sorgu/Yanıt (Mesaj Tipi 0x0002 ve 0x0003)
Keşif ve Bildirim mesajları için kullanılan Grup Adresi 01:80:c2:00:00:13 şeklindedir .
İki 1905,1 cihaz arasında bağlanmış olmayan bir 1905,1 köprü algılamak için Soyutlama Katmanı de üretir LLDP en yakın köprü adresi ile mesaj (01: 80: c2: 00: 00: 0e) 802.1D köprülerle yayılır değil.
Bir 1905.1 cihazı tarafından toplanan topoloji bilgileri, TR-069 protokolü ile uzaktan erişilebilen bir veri modelinde saklanır.
Bağlantı metrikleri
1905.1 ALME, iki 1905.1 cihazı bağlayan bağlantılar için bir ölçüm listesi elde etmek için bir mekanizma sağlar:
- Paket hataları
- İletilen paketler
- MAC Verim kapasitesi (Mbps olarak ifade edilir)
- Bağlantı kullanılabilirliği (bağlantının boşta kaldığı sürenin yüzdesi olarak ifade edilir)
- PHY oranı
Bir 1905.1 cihazı, bir Link Metric Query mesajı (Mesaj tipi 0x0005) oluşturarak başka bir 1905.1 cihazından Link Metrics isteyebilir. İstenen cihaz bir Link Metric Response mesajı ile yanıt verecektir (Mesaj tipi 0x0006).
Yönlendirme kuralları
1905 ALME, akış başına iletim kurallarını yönetmek için bir temel öğeler listesi sağlar (Al, Ayarla, Değiştir ve Kaldır). Bu özellik, farklı akışları farklı teknolojiler üzerinde dinamik olarak dağıtmak için kullanılabilir. Akışları sınıflandırmak için aşağıdaki öğelerin bir kümesi veya alt kümesi kullanılabilir:
- MAC Hedef adresi
- MAC Kaynak adresi
- eter tipi
- Vlan kimliği
- Öncelik Kodu Noktası
Tek noktaya yayın hedefi için bir iletme kuralı ayarlarken, yalnızca bir giden arabirim belirtilebilir.
Güvenlik kurulumu
1905.1 güvenlik kurulumunun amacı, yeni bir 1905.1 cihazının, cihazda farklı şifreleme yöntemleri çalıştıran birden fazla arabirime sahip olsa bile birleşik bir güvenlik prosedürüyle ağa katılmasına izin vermektir. Üç birleştirilmiş güvenlik kurulum prosedürü tanımlanmıştır:
- 1905.1 Basma Düğmesi
- 1905.1 Kullanıcı Tarafından Yapılandırılan Parola/Anahtar (isteğe bağlı)
- 1905.1 Yakın Alan İletişim Ağı Anahtarı (isteğe bağlı)
Basma Düğmesi yöntemi, kullanıcının yeni (yani ağ içinde olmayan) bir 1905.1 aygıtında bir düğmeye ve halihazırda ağda bulunan herhangi bir 1905.1 aygıtında bir düğmeye basmasını gerektirir. Kullanıcının, ağa katılmak için yeni cihaz tarafından hangi teknolojinin kullanıldığını ve bu yeni cihazın eşleştirme ve ağa kabulünü hangi cihazın işleyeceğini bilmesi gerekli değildir. Basmalı düğme yöntemi için iki 1905.1 mesajı kullanılır:
- Basmalı Düğme Olay Bildirimi (mesaj türü 0x000B)
- Düğmeye Katılma Bildirimi (mesaj türü 0x000C)
Bu mesajlar ağdaki tüm 1905.1 cihazlara gönderilir.
Kullanıcı Tarafından Yapılandırılan Parola/Anahtar kullanılırsa, kullanıcının yalnızca bir US-ASCII karakter dizisini (8 ile 63 arasında) yazması/hatırlaması gerekir ve ALME, SHA-256 işlevi aracılığıyla farklı teknolojiler için farklı güvenlik parolaları türetecektir .
NFC ağ Anahtarı kullanılıyorsa, kullanıcının zaten 1905.1 ağının üyesi olan NFC donanımlı bir akıllı telefona sahip yeni 1905.1 cihazına dokunması gerekir.
AP otomatik yapılandırma
Bu özellik, kimliği doğrulanmış bir 1905.1 bağlantısı üzerinden Wi-Fi Basit Yapılandırma mesajlarını değiştirmek için kullanılır. Bu protokolü kullanarak bir 1905.1 AP Kayıtlı Kişi, bir 1905.1 AP Kayıt Kuruluşundan yapılandırma parametrelerini (SSID gibi) alabilir. Bu nedenle, AP Otomatik Yapılandırması, birden çok AP'den oluşan bir ev ağının kurulumunu basitleştirmek için kullanılır - kullanıcının her bir AP'yi manuel olarak yapılandırması ihtiyacını ortadan kaldırır (AP Kayıt Kuruluşunun yalnızca tek bir yapılandırması gereklidir).
WPS mesajlarını taşımak için belirli bir 1905.1 CMDU çerçevesi (Mesaj tipi 0x0009) kullanılır . Bir AP Kayıtlısı çift bant (2,4 GHz ve 5 Ghz) yeteneğine sahipse, otomatik yapılandırma prosedürü iki kez yürütülebilir.
uygulama
1905.1'i uygulayan Qualcomm Atheros ürünleri, Hy-Fi (Hibrit Doğruluk için) olarak adlandırılır.
Ocak 2012'de HomePlug Powerline Alliance , IEEE 1905.1 sertifikası desteğini duyurdu.
nVoy adlı tüketici sertifikasyon programı Haziran 2013'te duyuruldu ve "IEEE 1905.1 uyumluluğu için yeni nVoy HomePlug Sertifikasyonunu destekleyen" ilk sertifikalı çipler duyuruldu [5] . Tüketici düzeyinde ürünler 2013 yılı sonuna kadar bekleniyordu. ancak 2014 tüketici gösterilerine kadar ertelendi - Aralık 2013 itibariyle nVoy sertifikalı tüketici ürünleri yoktu; küçük ağ odaklı inceleme sitelerinde incelenecek ürün yoktu. [6]
yonga setleri
Broadcom BCM60500 ve BCM60333 SoC [7]' nin (satıcı tarafından) nVoy/1905 uyumlu olduğu iddia edilmektedir. Uyumlu hat sürücüleri mevcuttu, örneğin Microsemi [8]'den . Qualcomm Atheros [9] , Qualcomm VIVE™ 11ac ve Qualcomm XSPAN™ 11n kablosuz LAN, Qualcomm AMP™ güç hattı ve Ethernet teknolojilerinin çeşitli kombinasyonlarına dayanan çeşitli Hy-Fi referans tasarımları sunar. MStar Semiconductor, [10] Homeplug AV elektrik hattı iletişim çözümlerinde nVoy/1905'i desteklediğini belirtti.