家庭異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合：IEEE 1905.1a標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)詳述

　　目前智能電視、手機(jī)等終端裝置的使用量逐年增加，各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在家中可說隨處可見。透過家庭中的無線網(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;有線網(wǎng)絡(luò)則提供了更高的帶寬(Bandwidth)以及質(zhì)量，甚至是透過家中的插座，都可以利用電力線隨時(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(xiàn)今生活也都廣泛地被使用，因此也促使電子電機(jī)學(xué)會(IEEE)開始訂定融合這些不同標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——IEEE 1905.1a.

　　本篇文章將從IEEE針對家庭異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)的技術(shù)層面開始介紹，亦即IEEE 1905.1a標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)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(gòu)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、應(yīng)用層面，以及智能家庭異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)普及之后所面臨的挑戰(zhàn)。

　　IEEE 1905.1a標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)論述

　　IEEE 1905.1a主要針對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接層(Data-link Layer)擴(kuò)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)也可以稱做虛擬媒介訪問控制層(Virtual MAC Layer)，如圖1所示;以下將之簡稱為1905 AL(1905 Abstract Layer)。

　　圖1虛擬媒介訪問控制層

　　以圖2抽像層模型來看，介于上層(LLC)與下層(MAC)之間的灰色區(qū)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1905 AL MAC address來識別，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(shù)據(jù)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中，并沒有要求修改底層的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因此不須要改變?nèi)魏蔚讓泳W(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(biāo)準(zhǔn)兼容。

　　在1905的裝置和裝置之間，則是傳送控制信息數(shù)據(jù)單元(Control Message Data Unit， CMDU)來交換信息，1905 CMDU可以依據(jù)1905協(xié)議中不同的信息類型(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(zhuǎn)送(Forwarding)的功能上，IEEE 1905.1a規(guī)格本身并無特別訂定Forwarding Entity的行為，而是使用IEEE 802.1 bridge實(shí)現(xiàn)。

　　透過1905 CMDU的交換，可以讓1905裝置透過群播(Multicast)的方式建立家庭網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?Network Topology)，以及通知網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖?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(jī))，也可以進(jìn)一步利用單一傳播(Unicast)方式詢問鄰近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(shù)量、傳輸封包的數(shù)量等。