IEEE 1905.1a敲边鼓 智能家庭异质网络加速成形

　　智能家用异质网络汇聚（Convergence）技术标准经过多年发展，市场上主要有美国电子电机工程师学会（IEEE）与国际电信联盟远端通讯标准化组 （ITU-T）两个阵营在制定相关标准。IEEE 1905.1标准其底层支援无线区域网络（Wi-Fi）、以太网络（Ethernet）、HomePlug、同轴电缆多媒体联盟（Multimedia over Coax Alliance， MoCA）等无线与有线连网技术，并具备扩充性；ITU-T则是利用电力线、同轴缆线和电话线等有线传输媒介发展G.hn技术标准。

　　值得一提的是，IEEE阵营CDHN（Convergent Digital Home Network）工作小组，甫于2014年2月底决议，将ITU-T的G.hn等标准纳入IEEE 1905.1底层所支援的通讯技术之一，并改以IEEE 1905.1a命名；无独有偶，ITU-T阵营正制订的OPAL（Open Protocol Abstraction Layer）标准亦提出以软件抽象层（Software-based Abstraction Layer）的概念，试图将市面上已存在的有线、无线通讯媒介整合在一起（向前相容于G.hn），以期加速推动智能家庭多元联网环境成型。本文将从介绍 1905.1a的角度，剖析这对智能家用混合式网络产业发展的意涵。

　　突破智能家庭发展桎梏　异质网络技术汇聚平台担重任

　　智能家庭联网产业发展迄今，电信营运商、应用服务供应商与网通系统厂商所遭遇的瓶颈，包括各式的家庭联网通讯标准（无线、有线）各自独立，但互不相容，造成消费者使用不便；以及智能家用联网环境缺乏一个弹性的模组化设计架构，导致制造整合各种异质的通讯技术的成本过高；此外，智能家用应用情境日趋多元，过去各个联网装置各自以孤岛方式运作，若不能达成互通，在缺乏完整通透基础下，将难实现智能家庭理想。

　　IEEE 1905.1a或ITU-T OPAL标准的出现，即是针对上述的瓶颈提供一个整合智能家用异质网络环境的契机。试想若将1905.1a或OPAL标准实作成一个家用异质网络技术汇聚平台，最大好处在于整合更多创新、多元智能家用汇流服务，如家中安全监控、居家医疗保健、云端应用、物联网（IoT）装置和家庭节能等。这也可用来解释何以IEEE、ITU-T两大国际标准组织不约而同提出以软件抽象层的概念，将对方塬本制订的通讯技术纳入其自身标准当中。

　　纳入G.hn标准　IEEE 1905.1a标准现身

　　1905.1a架构（图1）与1905.1的差异在于除既有的802.11（Wi-Fi）、P1901（电力线标准）、以太网络及MoCA等无线、有线通讯技术外，IEEE CDHN工作小组更于2013年12月底，将包含ITU-T G.hn、MoCA 2.0、Homeplug 2.0、IEEE 802.15.4（Zigbee）、802.ah（Sub 1GHz）等底层通讯技术视为下一波相容扩充的对象，其中以ITU-T G.hn被纳入格外受瞩目，因为G.hn核心技术主要是支援电力线通讯，然而IEEE 1905.1标准早已支援同是电力线标准的P1901，因此两大电力线标准面对智能家庭联网之卡位战，特别显现出互别苗头的气氛。

　　

　　图1　IEEE 1905.1a网络架构图　资料来源：IEEE，资策会整理

　　1905.1a的软件抽象层负责各类异质网络资料之收集与通讯，而这些资料包括不同媒介装置的参数、组态、效能与网络拓扑等资讯。组态与效能主要的功能如装置位址与参数配置、网络拓扑的建立与诊断、运作模式的配置以及状态监控、异质网络通讯媒介装置的通讯状态、异质网络通讯媒介装置传输参数统计、量测指标回报等。

　　1905.1a的软件抽象层管理单元（Abstraction Layer Management Entity， ALME）负责处理网络管理相关程序之解析和运算。上层之应用程式（High Layer Entity， HLE）可透过ALME服务存取点（Service Access Point， SAP）介面发出特定的请求/命令，透过该介面命令该通讯媒介的执行、新建、开通、中止或删除网络管理程序。ALME可以存取管理程序的资料库，以储存各种管理讯息与参数资料。当管理程序执行时，会透过应用程式介面（API）获得必要资料，并加以整理统计。管理程序执行结果也会透过API存至资料库，上层之应用程式便可透过API获取该资料内容。

　　若把1905.1a的ALME视为管理单元（Management Plane）的中控端，那么1905.1a的资料单元（Data Plane）包括装置位址、通讯媒介描述的扩充、转送功能支援以及通讯媒介路径维护、选择、通讯媒介路径资料库的储存；另一重要功能即对于各项异质网络通讯媒介的参数进行设定和更新，更进一步提供介面给逻辑链结控制层（LLC）存取。透过不同的SAP介面可以执行下达指令、参数修改，此指令即会透过API 对资料单元再进行相对应的参数更动。API也提供外部程式存取介面，可直接将资料单元纳入外部的监控程式。

　　资料单元中HAL（High Abstraction Layer）处理模组可执行基本（Primitives）程序，执行资料运算并存取所运算的结果。外部或上层应用管理单元亦可轻易地透过类似介面，撰写/ 建立/执行各种混合型网络的资料分析统计运算，做为网络调整的参考，如终端设备管理、障碍排解、功能设定、规格升级等功能共同的沟通方式，透过超文字传送协定（HTTP）可让外部或上层应用管理单元面对具有HAL模组的用户端产品，进行远端控制与设备管理。