IEEE 1905

IEEE 1905

IEEE 1905.1은 IEEE 802.11(Wi-Fi 상표로 판매), IEEE 1901(HomePlug, HD-PLC) 전원 라인 네트워킹, IEEE 802.3 등 무선 테크놀로지와 유선 테크놀로지를 모두 지원하는 홈 네트워킹을 가능하게 하는 IEEE 표준입니다.Ethernet and Multimedia over 동축(MoCA)[1]

IEEE P1905.1 작업 그룹은 2010년 12월에 컨버전스 디지털 홈 네트워크 [2]사양의 개발을 개시하기 위한 첫 회의를 개최하였습니다.약 30개 기관이 이 그룹에 참가하여 2013년 1월에 P1905.1 표준 초안을 승인하고 2013년 [3]4월에 IEEE-SA에 의해 최종 승인 및 공표되었다.

IEEE 1905.1 표준 작업 그룹은 IEEE 전력선 통신 표준 위원회(PLCSC)[4]의 후원을 받는다.2013년부터 2015년까지 nVoy 인증 관련 제품이라는 프로그램이 실시되었습니다.같은 이름의 Pogo Mobile 및 nVoy 디바이스 또는 Emborge라는 이름의 다양한 네트워크 디바이스와 혼동해서는 안 됩니다.공급업체(Qualcomm [1] 및 Broadcom [2] 등)는 인증 제도를 승인했습니다.IEEE 1905의 특징과 장점에 대한 소비자 수준의 목록도 nVoy 인증자의 책임입니다.[3]

1905.1 홈 네트워크(AC 전원선 또는 MoCA 접속은 표시되지 않음)

묘사

이 표준에는 이종 기술을 사용하는 홈 네트워킹 디바이스의 셋업, 구성 및 운용이 포함됩니다.복수의 인터페이스 타입(이더넷, Wi-Fi, Powerline 및 MoCA)을 사용하면 모바일 디바이스와 고정 디바이스 모두에서 커버리지가 향상됩니다.

복수의 네트워킹 테크놀로지를 사용하여 데이터를 투과적으로 1대의 디바이스에 송신하는 것을 표준화하면, 홈 네트워크에서의 강력한 유스케이스가 실현됩니다.

  • 서로 다른 링크 간에 서로 다른 스트림을 로드 밸런싱하여 용량을 늘립니다.
  • 링크 [5]열화에 대비하여 스트림을 링크 간에 전환하여 전송의 견고성을 높입니다.
  • 네트워크 접속이 제한된 소비자 어플라이언스(전원 회선 전용) 및 하이엔드 네트워크 디바이스(일반적으로 이더넷 전용)를 어플라이언스 제어 및 미디어 스트리밍을 위해 802.11ac 및 .11n 경유로 액세스 가능한 공통 네트워크에 보다 효율적으로 통합
  • 모든 주요 네트워킹 프로토콜에 대한 디바이스 인증 통합(nVoy - 아래 참조)
  • 일반적으로 필요한 다양한 디바이스의 수를 줄이고 스토리지, 처리 및 사용자 인터페이스 기능을 2~5기가비트 네트워크상의 "버스" 또는 백본 상의 특정 주변기기로 이행할 수 있습니다.

서비스 프로바이더 및 통신사용

서비스 제공업체들은 더 많은 공간에 있는 더 많은 장치와 IPTV, 주문형 비디오, 멀티룸 DVR 및 장치에서 장치 미디어로의 이동과 같은 고대역폭 지연 제한 추세로 인한 네트워크 트래픽의 증가를 해결하고자 합니다.1905.1은 네트워크를 백본으로 업그레이드하여 기존 배치를 개선하고(예를 들어 가정 내 디바이스로부터의 스트리밍 지연을 종료하고) 새로운 홀홈 제품과 서비스를 가능하게 합니다.기능/장점의 예는 다음과 같습니다.

  • 셀프 인스톨:네트워크에 디바이스를 추가하는 일반적인 셋업 순서에 의해, 유저의 네트워크 셋업이 심플화됩니다.콜량이나 트럭 롤을 삭감합니다.
  • 고급 진단:네트워크 자체 감시로 신뢰성 높은 운용 유지, 트러블 슈팅 심플화
  • 집약 스루풋: 1대의 디바이스가 복수의 인터페이스로부터의 스루풋을 집약해, 비디오 애플리케이션에 충분한 퍼포먼스와 커버리지를 확보합니다.
  • 폴백/페일오버:링크가 다운되거나 congestion가 발생했을 때 대체 루트를 열어 하이브리드네트워크를 최적화합니다.고객 네트워크의 신뢰성이 향상됩니다.
  • 로드 밸런싱: 하이브리드 네트워크가 다른 경로에 스트림을 인텔리전트하게 분산할 수 있도록 함으로써 네트워크 폭주를 제한합니다.
  • 다중 동시 스트림:네트워크는 여러 미디어를 동시에 사용하여 여러 스트림이 단일 미디어의 최대 스루풋을 초과할 수 있습니다.듀얼 링크 어그리게이션이 서포트되고 있는 경우(통상 기가비트 이더넷 유선 접속간), 라우터 접속 스토리지 디바이스나 네트워크 접속 스토리지 디바이스와 고대역폭 디스플레이(UHD TV 등)의 동시 스트리밍이 한층 더 고속화되기 때문에, 이러한 디바이스를 가정내에서 서포트하는 번거로움이 경감됩니다.

소비자 및 소매업자용

유무선 제품의 통합에 의해, 홈 네트워크에 용량과 커버리지를 큰폭으로 향상시킬 수 있는 네트워크 기기를 간단하게 셀프 인스톨 할 수 있기 때문에, 최종 유저의 만족도가 향상해, 제품의 반품을 삭감할 수 있습니다.1905.1 네트워킹이 소매업체와 최종 사용자에게 제공하는 구체적인 이점은 다음과 같습니다.

  • 홈 네트워크의 일부 컴포넌트를 업그레이드하여 레거시 기기와의 상호 운용성을 확보할 수 있습니다.
  • 일관된 비밀번호 절차와 버튼 누름 보안 설정을 통해 네트워크 셋업 및 보안 인증을 단순화합니다.
  • 홈 네트워크의 퍼포먼스와 커버리지를 향상시켜 네트워크 용량을 증가시켜 홈 내 디바이스의 전체 수를 증가시킵니다.

기술 개요

1905.1을 포함한 OSI 레이어 모델

1905.1 디바이스는 미디어 액세스컨트롤 테크놀로지의 다양성을 숨기는 추상층(AL)을 실행합니다.이 서브레이어는 Control Message Data Unit(CMDU; 제어 메시지 데이터 유닛)을 1905.1 네이버와 교환합니다.CMDU는 IP 스택을 보유할 필요 없이 지원되는 다양한 테크놀로지 중 레이어2 를 통해 직접 통신됩니다.이 규격은 기반이 되는 기술의 사양을 변경할 필요가 없습니다.

이 추상화 레이어는 1905.1 디바이스를 식별하기 위한 하나의 EUI-48 주소를 제공합니다.이 일의 주소는, 복수의 인터페이스를 사용할 수 있는 경우, 영속적인 주소를 유지해, 인터페이스간의 심리스한 트래픽의 스위칭을 용이하게 하기 위해서 도움이 됩니다.이 표준은 루프 방지 및 전달 프로토콜을 정의하지 않습니다.1905.1 디바이스는 기존의 IEEE 802.1 브리지 프로토콜과 호환됩니다.

1905.1 디바이스 관리는 Unified Abstraction Layer Management Entity(ALME) 및 CWMP(Broadband Forum TR-069)에서 액세스 가능한 데이터 모델을 사용함으로써 단순해집니다.

아키텍처

1905.1 아키텍처

추상화 계층용으로 설계된 아키텍처는 상위 계층에 액세스할 수 있는2개의 1905.1 서비스 액세스포인트, 1905.1 MAC SAP 및 1905.1 ALME SAP에 기초하고 있습니다.

ALME는 다른 미디어 의존 관리 엔티티 및 흐름 기반 전송 테이블을 지원하는 고유한 관리 엔티티입니다.1905.1 프로토콜은 토폴로지 및 링크 메트릭과 같은 다양한 유형의 관리 정보를 배포하기 위해 ALME 간에 사용됩니다.

1905.1 제어 메시지 데이터 유닛 프레임은 8 옥텟헤더와 Type-Length-Values(TLV; 유형 길이 값) 데이터 요소의 가변 길이 목록으로 구성되어 있습니다.이 목록은 나중에 쉽게 사용할 수 있습니다.범용 CMDU 프레임 포맷은 다음과 같은 구조로 되어 있습니다.

메시지 버전 예약필 메시지 유형 메시지 ID 프래그먼트 ID 마지막 프래그먼트인디케이터 릴레이 인디케이터 예약필 TLV 목록
1 옥텟 1 옥텟 2 옥텟 2 옥텟 1 옥텟 1비트 1비트 6비트 가변 길이

벤더 고유의 CMDU는 메시지타입 0x0004를 통해 지원됩니다.각 TLV의 기본 구조는 다음과 같습니다.

유형 길이 가치
1 옥텟 2 옥텟 가변 길이

벤더 고유의 TLV는 TLV 타입 11을 통해 지원됩니다.1905.1 CMDU에 할당된EtherType 값은 0x893a 입니다.

특징들

1905.1 기능의 목록은 다음과 같습니다.

토폴로지

1905.1은 홈/오피스 네트워크에서 실행되고 있는 테크놀로지에 관계없이 네트워크토폴로지를 글로벌하게 표시할 수 있는 툴을 제공합니다.

추상 계층은 이 프로토콜의 토폴로지를 구축하기 위해 다양한 토폴로지 메시지를 생성합니다.

  • 직접 1905.1 네이버를 검출하기 위한 검출(메시지 유형 0x0000)
  • 네트워크 디바이스에 토폴로지 변경을 통지하는 통지(메시지 유형 0x0001)
  • 쿼리/응답(메시지 유형 0x0002 및 0x0003)을 통해 다른 1905.1 디바이스의 토폴로지 데이터베이스를 가져옵니다.

검출 및 통지 메시지에 사용되는 그룹 주소는 01:80:c2:00:00:[6]13 입니다.

2개의 1905.1 디바이스 간에 접속되어 있는1905.1 이외의 브릿지를 검출하기 위해 Abstraction Layer는 802에 의해 전파되지 않는 가장 가까운 브릿지주소(01:80:c2:00:00:0e)를 가진 LLDP 메시지도 생성합니다.1D 브릿지

1905.1 장치에 의해 수집된 토폴로지 정보는 TR-069 프로토콜을 통해 원격으로 액세스할 수 있는 데이터 모델에 저장됩니다.

링크 메트릭

1905.1 ALME 에서는, 다음의 2개의 1905.1 디바이스를 접속하는 링크의 메트릭 리스트를 취득하는 메카니즘이 있습니다.

  • 패킷 오류
  • 송신 패킷
  • MAC 스루풋 용량(Mbps 단위)
  • 링크 가용성(링크가 아이돌 상태인 시간의 %로 표시됨)
  • PHY 레이트

1905.1 디바이스는 Link Metric Query 메시지(Message type 0x0005)를 생성하여 다른 1905.1 디바이스에 링크메트릭을 요구할 수도 있습니다.요청된 장치는 Link Metric Response 메시지(메시지 유형 0x0006)로 응답합니다.

전송 규칙

1905 ALME에서는 흐름별 전송 규칙(Get, Set, Modify 및 Remove)을 관리하기 위한 프리미티브 목록이 제공됩니다.이 기능을 사용하면, 다른 테크놀로지에 다른 플로우를 동적으로 분산시킬 수 있습니다.플로우를 분류하기 위해 다음 요소의 세트 또는 서브셋을 사용할 수 있습니다.

유니캐스트 행선지의 전송 룰을 설정하는 경우는, 1 개의 발신 인터페이스만을 지정할 수 있습니다.

보안 설정

1905.1 보안 설정의 목적은 새로운 1905.1 디바이스가 서로 다른 암호화 방식을 실행하는 여러 인터페이스를 가지고 있는 경우에도 통합 보안 절차를 사용하여 네트워크에 접속할 수 있도록 하는 것입니다.다음의 3개의 통합 시큐러티 셋업 순서가 정의되어 있습니다.

  • 1905.1 누름 버튼
  • 1905.1 사용자가 설정한 패스프레이즈/키(옵션)
  • 1905.1 근거리 통신 네트워크 키(옵션)

푸시 버튼 방법에서는 사용자가 네트워크에 접속하지 않은 새로운 1905.1 디바이스의 버튼을 1개, 네트워크에 이미 접속되어 있는 모든 1905.1 디바이스의 버튼을 1개 눌러야 합니다.사용자는 네트워크에 접속하기 위해 새로운 디바이스가 사용하는 테크놀로지 및 이 새로운 디바이스의 네트워크 페어링 및 어드미션을 처리하는 디바이스를 알 필요가 없습니다.푸시 버튼 방식에는 다음 2개의 1905.1 메시지가 사용됩니다.

  • 푸시 버튼 이벤트 알림(메시지 유형 0x000B)
  • 푸시 버튼 가입 알림(메시지 유형 0x000C)

이러한 메시지는 네트워크 내의 모든 1905.1 디바이스에 송신됩니다.

유저가 설정한 패스 프레이즈/키를 사용하고 있는 경우, 유저는 US-ASCII 문자(8~63 문자)의 1개의 시퀀스만을 입력/기억하면, ALME 는 SHA-256 기능을 개입시켜 다른 테크놀로지에 대해서 다른 시큐러티 패스워드를 취득합니다.

NFC 네트워크 키를 사용하는 경우, 사용자는 1905.1 네트워크에 이미 가입되어 있는 NFC 장착 스마트폰으로 새로운 1905.1 장치를 터치해야 합니다.

AP 자동 설정

이 기능은 인증된 1905.1 링크를 통해 Wi-Fi Simple Configuration 메시지를 교환하기 위해 사용됩니다.1905.1 AP 등록자는 이 프로토콜을 사용하여 1905.1 AP 레지스트라에서 설정 파라미터(SSID 등)를 취득할 수 있습니다.따라서 AP 자동설정은 여러 AP로 구성된 홈네트워크 셋업을 단순화하기 위해 사용되며 사용자가 각 AP를 수동으로 설정할 필요가 없습니다(AP 레지스트라의 단일 구성만 필요).

특정 1905.1 CMDU 프레임(메시지타입 0x0009)은 WPS 메시지 전송에 사용됩니다.AP 등록자가 듀얼 밴드(2.4GHz 및 5GHz)를 지원하는 경우 자동 설정 절차를 두 번 실행할 수 있습니다.

실행

1905.1을 구현한 Qualcomm Atheros 제품은 Hi-Fi([7][8][9]하이브리드 피델리티용)로 명명되었습니다.

2012년 1월 HomePlug Powerline Alliance는 IEEE 1905.1 [10]인증 지원을 발표했습니다.

nVoy라는 이름의 소비자 인증 프로그램은 2013년 6월에 발표되었으며 "IEEE 1905.1 컴플라이언스를 위한 새로운 nVoy HomePlug 인증을 지원하는" 최초의 인증 칩이 발표되었습니다[4].소비자 [11]수준의 제품은 2013년 연말까지 예상되었지만 2014년 소비자 박람회로 연기되었습니다. 2013년 12월 현재 nVoy 인증 소비자 제품은 없습니다. 소규모 네트워크 중심의 리뷰 사이트에는 검토할 제품이 없습니다.[5]

칩셋

Broadcom BCM60500 및 BCM60333 SoC[6]는 (벤더에 의해) nVoy/1905에 준거하고 있다고 주장되고 있습니다.호환되는 라인 드라이버를 사용할 수 있었습니다. 예를 들어, Microsemi [7].Qualcomm Atheros[8]는 Qualcomm VIVE™ 11ac 및 Qualcomm XSPAN™ 11n 무선 LAN, Qualcomm AMP™ 전원 라인 및 이더넷 테크놀로지의 다양한 조합을 기반으로 한 다양한 Hyper-Fi 레퍼런스 설계를 제공합니다.MStar Semiconductor는 Homeplug AV 전력선 통신 솔루션에서 nVoy/1905에 대한 지원을 [9] 표명했습니다.

레퍼런스

  1. ^ Cohen, Etan G.; Ho, Duncan; Mohanty, Bibhu P.; Rajkotia, Purva R. (February 2014). "IEEE 1905.1: Convergent Digital Home Networking". In Berger, Lars T.; Schwager, Andreas; Pagani, Pascal; Schneider, Daniel M. (eds.). MIMO Power Line Communications: Narrow and Broadband Standards, EMC, and Advanced Processing. CRC Press. pp. 391–426. ISBN 9781466557529.
  2. ^ "IEEE P1905 working Group". Archived from the original on 2016-10-15. Retrieved 2012-01-15.
  3. ^ 1905.1-2013 - 이종 기술용 컨버전스 디지털 홈 네트워크 IEEE 표준
  4. ^ IEEE 전력선 통신 표준 위원회
  5. ^ 유선 및 무선 홈 네트워킹을 통합한 Broadcom
  6. ^ IEEE 표준 그룹 MAC 주소: 튜토리얼 가이드
  7. ^ Qualcomm Atheros Hy-Fi는 IEEE P1905.1을 지원합니다.
  8. ^ Qualcomm Atheros Hy-Fi는 IEEE 하이브리드 네트워킹 표준을 지원합니다.
  9. ^ Qualcomm Atheros Hy-Fi가 새로운 Wi-Fi Range Extender를 지원합니다.
  10. ^ "HomePlug® Powerline Alliance Supports Important IEEE 1905.1 Milestone in the Development of Hybrid Networking". Archived from the original on 2014-04-04. Retrieved 2013-04-04.
  11. ^ "nVoy™ Certification to Usher Hybrid Home Networking into the Mainstream". Archived from the original on 2013-10-17. Retrieved 2013-06-05.