家庭異構網(wǎng)絡(luò )融合：IEEE 1905.1a標準架構詳述

　　目前智能電視、手機等終端裝置的使用量逐年增加，各種網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在家中可說(shuō)隨處可見(jiàn)。透過(guò)家庭中的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，在家中將可以更輕松地在自己喜歡的位置使用各種上網(wǎng)裝置;有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )則提供了更高的帶寬(Bandwidth)以及質(zhì)量，甚至是透過(guò)家中的插座，都可以利用電力線(xiàn)隨時(shí)隨地使用網(wǎng)絡(luò )。

　　上述這些網(wǎng)絡(luò )技術(shù)大眾并不陌生，在現今生活也都廣泛地被使用，因此也促使電子電機學(xué)會(huì )(IEEE)開(kāi)始訂定融合這些不同標準的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)標準——IEEE 1905.1a.

　　本篇文章將從IEEE針對家庭異構網(wǎng)絡(luò )融合技術(shù)的技術(shù)層面開(kāi)始介紹，亦即IEEE 1905.1a標準架構論述、IEEE 1905.1與IEEE 1905.1a的差異性，并藉由技術(shù)面的概述，進(jìn)而探討家庭異構網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展、應用層面，以及智能家庭異構網(wǎng)絡(luò )普及之后所面臨的挑戰。

　　IEEE 1905.1a標準架構論述

　　IEEE 1905.1a主要針對傳統的數據連接層(Data-link Layer)擴增定義抽象層(Abstraction Layer)的概念，存在于物理層(Physical Layer)與網(wǎng)絡(luò )層(Network Layer)之間，同時(shí)也可以稱(chēng)做虛擬媒介訪(fǎng)問(wèn)控制層(Virtual MAC Layer)，如圖1所示;以下將之簡(jiǎn)稱(chēng)為1905 AL(1905 Abstract Layer)。

　　圖1虛擬媒介訪(fǎng)問(wèn)控制層

　　以圖2抽像層模型來(lái)看，介于上層(LLC)與下層(MAC)之間的灰色區塊即是1905 AL，1905 AL融合了不同網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，從LLC往下層看，可以透過(guò)1905 AL MAC address來(lái)識別，亦即利用AL MAC address識別一個(gè)1905的裝置(以及此裝置是否為1905裝置)。

　　圖2抽象層模型(數據源：IEEE Std 1905.1a 2014 )

　　而從MAC/物理層(PHY)往上層看，1905 AL底層包含了不同網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的MAC address，其主要利用1905 Interface SAP與底下各個(gè)不同網(wǎng)絡(luò )技術(shù)介接(如IEEE 802.1、IEEE 802.11、IEEE 1901、MoCA等)，在1905.1a的標準規格中，并沒(méi)有要求修改底層的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，因此不須要改變任何底層網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的行為或是實(shí)作方式，也可以與舊有的通訊標準兼容。

　　在1905的裝置和裝置之間，則是傳送控制信息數據單元(Control Message Data Unit， CMDU)來(lái)交換信息，1905 CMDU可以依據1905協(xié)議中不同的信息類(lèi)型(例如Topology Discovery Message、Topology Notification Message、Topology Query Message、Topology Response Message、Link Metric Query Message、Link Metric Response Message等)，將信息包在TLV(Type Length Value)中做傳送。在信息轉送(Forwarding)的功能上，IEEE 1905.1a規格本身并無(wú)特別訂定Forwarding Entity的行為，而是使用IEEE 802.1 bridge實(shí)現。

　　透過(guò)1905 CMDU的交換，可以讓1905裝置透過(guò)群播(Multicast)的方式建立家庭網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )拓撲(Network Topology)，以及通知網(wǎng)絡(luò )拓撲的改變(如有新的網(wǎng)絡(luò )裝置增加，或是既有的網(wǎng)絡(luò )裝置脫機)，也可以進(jìn)一步利用單一傳播(Unicast)方式詢(xún)問(wèn)鄰近1905裝置的狀態(tài)(例如鄰近1905裝置底下有幾個(gè)網(wǎng)絡(luò )接口、網(wǎng)絡(luò )接口的類(lèi)型等信息)，也包含了底層彼此相連的網(wǎng)絡(luò )接口鏈接狀態(tài)(Link State)，如遺失封包的數量、傳輸封包的數量等。