家庭异构网络融合：IEEE 1905.1a标准架构详述

　　目前智能电视、手机等终端装置的使用量逐年增加，各种网络威廉希尔官方网站 在家中可说随处可见。透过家庭中的无线网络，在家中将可以更轻松地在自己喜欢的位置使用各种上网装置；有线网络则提供了更高的带宽（Bandwidth）以及质量，甚至是透过家中的插座，都可以利用电力线随时随地使用网络。

　　上述这些网络威廉希尔官方网站 大众并不陌生，在现今生活也都广泛地被使用，因此也促使电子电机学会（IEEE）开始订定融合这些不同标准的网络威廉希尔官方网站 标准——IEEE 1905.1a.

　　本篇文章将从IEEE针对家庭异构网络融合威廉希尔官方网站 的威廉希尔官方网站 层面开始介绍，亦即IEEE 1905.1a标准架构论述、IEEE 1905.1与IEEE 1905.1a的差异性，并藉由威廉希尔官方网站 面的概述，进而探讨家庭异构网络的发展、应用层面，以及智能家庭异构网络普及之后所面临的挑战。

　　IEEE 1905.1a标准架构论述

　　IEEE 1905.1a主要针对传统的数据连接层（Data-link Layer）扩增定义抽象层（Abstraction Layer）的概念，存在于物理层（Physical Layer）与网络层（Network Layer）之间，同时也可以称做虚拟媒介访问控制层（Virtual MAC Layer），如图1所示；以下将之简称为1905 AL（1905 Abstract Layer）。

　　图1虚拟媒介访问控制层

　　以图2抽像层模型来看，介于上层（LLC）与下层（MAC）之间的灰色区块即是1905 AL，1905 AL融合了不同网络威廉希尔官方网站 ，从LLC往下层看，可以透过1905 AL MAC address来识别，亦即利用AL MAC address识别一个1905的装置（以及此装置是否为1905装置）。

　　图2抽象层模型（数据源：IEEE Std 1905.1a 2014 ）

　　而从MAC/物理层（PHY）往上层看，1905 AL底层包含了不同网络威廉希尔官方网站 的MAC address，其主要利用1905 Interface SAP与底下各个不同网络威廉希尔官方网站 介接（如IEEE 802.1、IEEE 802.11、IEEE 1901、MoCA等），在1905.1a的标准规格中，并没有要求修改底层的网络威廉希尔官方网站 ，因此不须要改变任何底层网络威廉希尔官方网站 的行为或是实作方式，也可以与旧有的通讯标准兼容。

　　在1905的装置和装置之间，则是传送控制信息数据单元（Control Message Data Unit， CMDU）来交换信息，1905 CMDU可以依据1905协议中不同的信息类型（例如Topology Discovery Message、Topology Notification Message、Topology Query Message、Topology Response Message、Link Metric Query Message、Link Metric Response Message等），将信息包在TLV（Type Length Value）中做传送。在信息转送（Forwarding）的功能上，IEEE 1905.1a规格本身并无特别订定Forwarding Entity的行为，而是使用IEEE 802.1 bridge实现。

　　透过1905 CMDU的交换，可以让1905装置透过群播（Multicast）的方式建立家庭网络的网络拓扑（Network Topology），以及通知网络拓扑的改变（如有新的网络装置增加，或是既有的网络装置脱机），也可以进一步利用单一传播（Unicast）方式询问邻近1905装置的状态（例如邻近1905装置底下有几个网络接口、网络接口的类型等信息），也包含了底层彼此相连的网络接口链接状态（Link State），如遗失封包的数量、传输封包的数量等。

　　IEEE 1905.1a藉通用物理层威廉希尔官方网站 实现异构网络整合

　　IEEE 1905.1a工作小组于2013年发行第一版后，随即开始讨论1905.1a修正版，期间开放且接受各方的请求，最后于2014年底发行IEEE 1905.1a正式版，最主要是制定一通用信息藉以支持额外的MAC/PHY异构接口，例如ITU-T G.hn和G.hnem、HD-PLC 3 inside、HomePlug AV2、IEEE 1901.2 Narrow band PLC、HomePNA、MoCA 2.0、ZigBee、蓝牙（Bluetooth）与其他未在IEEE 1905.1中定义的网络传输威廉希尔官方网站 标准，同时提高此整合机制的可用性。以下就IEEE 1905.1a新增加的CMDU，分成上层信息交换、能源管理、通用物理层支持等三大类进行说明。