IEEE 1905.1 es un estándar IEEE que define un habilitador de red para redes domésticas que admite tecnologías inalámbricas y alámbricas: IEEE 802.11 (comercializado bajo la marca registrada Wi-Fi ), IEEE 1901 ( HomePlug , HD-PLC ) , redes de línea eléctrica IEEE 802.3 Ethernet y Multimedia over Coax (MoCA). [1]
El grupo de trabajo IEEE P1905.1 tuvo su primera reunión en diciembre de 2010 para comenzar a desarrollar especificaciones de redes domésticas digitales convergentes. [2] Alrededor de 30 organizaciones participaron en el grupo y lograron la aprobación del borrador de la norma P1905.1 en enero de 2013 con la aprobación final y publicación por parte de IEEE-SA en abril de 2013. [3]
El grupo de trabajo de la norma IEEE 1905.1 está patrocinado por el comité de normas de comunicación por línea eléctrica (PLCSC) del IEEE. [4] Desde aproximadamente 2013 hasta 2015, un programa llamado nVoy certificó productos relacionados. No debe confundirse con el dispositivo Pogo Mobile y nVoy del mismo nombre ni con varios dispositivos en red llamados Envoy. Los proveedores (como Qualcomm [5] y Broadcom [6] ) respaldaron el régimen de certificación. Las listas de características y beneficios de IEEE 1905 a nivel de consumidor también son responsabilidad de los certificadores de nVoy. [7]
El estándar incluye la instalación, configuración y operación de dispositivos de redes domésticas que utilizan tecnologías heterogéneas. El uso de múltiples tipos de interfaz (Ethernet, Wi-Fi, Powerline y MoCA) permite una mejor cobertura tanto para dispositivos móviles como fijos.
La estandarización del uso de múltiples tecnologías de red para transmitir datos a un solo dispositivo de manera transparente permite casos de uso potentes en redes domésticas:
Los proveedores de servicios buscan abordar el crecimiento del tráfico de red que resulta de más dispositivos en más habitaciones y tendencias que afectan la latencia del ancho de banda, como IPTV, video a pedido, DVR multisala y cambio de medios de dispositivo a dispositivo. La 1905.1 actualiza la red para convertirla en una columna vertebral que mejore las implementaciones existentes (por ejemplo, eliminando los retrasos en la transmisión desde dispositivos en el hogar) y habilitando nuevos productos y servicios para toda la casa. Algunas características y beneficios de ejemplo incluyen:
La integración de productos cableados e inalámbricos permite a los consumidores instalar fácilmente equipos de red capaces de mejorar significativamente la capacidad y la cobertura de su red doméstica, lo que mejora la satisfacción del usuario final y reduce las devoluciones de productos. Algunos beneficios específicos de la red 1905.1 para el minorista y el usuario final incluyen:
Los dispositivos 1905.1 ejecutan una capa de abstracción (AL) que oculta la diversidad de tecnologías de control de acceso al medio . Esta subcapa intercambia unidades de datos de mensajes de control (CMDU) con los dispositivos 1905.1 vecinos. Las CMDU se comunican directamente a través de la capa 2 de las diferentes tecnologías compatibles sin necesidad de tener una pila IP . El estándar no requiere ningún cambio en las especificaciones de las tecnologías subyacentes.
Esta capa de abstracción proporciona una dirección EUI-48 única para identificar un dispositivo 1905.1. Esta dirección única es útil para mantener una dirección persistente cuando hay varias interfaces disponibles y facilitar la conmutación sin problemas del tráfico entre interfaces. El estándar no define la prevención de bucles ni el protocolo de reenvío. Un dispositivo 1905.1 es compatible con los protocolos de puente IEEE 802.1 existentes .
La gestión de un dispositivo 1905.1 se simplifica mediante el uso de una entidad de gestión de capa de abstracción (ALME) unificada y con el uso de un modelo de datos accesible con CWMP (Broadband Forum TR-069 )
La arquitectura diseñada para la capa de abstracción se basa en dos puntos de acceso al servicio 1905.1 accesibles a las capas superiores: un SAP MAC 1905.1 y un SAP ALME 1905.1.
ALME es una entidad de gestión única que admite diferentes entidades de gestión dependientes de los medios y una tabla de reenvío basada en flujo. Se utiliza un protocolo 1905.1 entre ALME para distribuir diferentes tipos de información de gestión, como topología y métricas de enlace.
La trama de la unidad de datos del mensaje de control 1905.1 consta de un encabezado de 8 octetos y una lista de longitud variable de elementos de datos de tipo-longitud-valores (TLV) que se puede ampliar fácilmente para uso futuro.
El formato de trama CMDU genérico tiene la siguiente estructura:
Los CMDU específicos del proveedor se admiten a través del tipo de mensaje 0x0004.
Cada TLV tiene la siguiente estructura básica:
Los TLV específicos del proveedor se admiten a través del tipo TLV 11.
El valor EtherType asignado a 1905.1 CMDU es 0x893a.
A continuación se enumeran algunas de las características de IEEE 1905.1.
1905.1 proporciona una herramienta para obtener una visión global de la topología de la red independientemente de las tecnologías que se ejecuten en la red doméstica/de oficina.
La capa de abstracción genera diferentes mensajes de topología para construir la topología de este protocolo:
La dirección de grupo utilizada para los mensajes de descubrimiento y notificación es 01:80:c2:00:00:13 . [9]
Para detectar un puente que no sea 1905.1 conectado entre dos dispositivos 1905.1, la capa de abstracción también genera un mensaje LLDP con la dirección de puente más cercana (01:80:c2:00:00:0e) que no se propaga por puentes 802.1D.
La información de topología recopilada por un dispositivo 1905.1 se almacena en un modelo de datos accesible de forma remota a través del protocolo TR-069.
El ALME 1905.1 proporciona un mecanismo para obtener una lista de métricas para enlaces que conectan dos dispositivos 1905.1:
Un dispositivo 1905.1 también puede solicitar métricas de enlace a otro dispositivo 1905.1 generando un mensaje de consulta de métrica de enlace (tipo de mensaje 0x0005). El dispositivo solicitado responderá con un mensaje de respuesta de métrica de enlace (tipo de mensaje 0x0006).
El ALME 1905 proporciona una lista de primitivas para gestionar las reglas de reenvío por flujo (Get, Set, Modify y Remove). Esta característica puede utilizarse para distribuir dinámicamente los diferentes flujos entre las diferentes tecnologías. Para clasificar los flujos, se puede utilizar un conjunto o subconjunto de los siguientes elementos:
Al establecer una regla de reenvío para un destino de unidifusión, solo se puede especificar una interfaz saliente.
El objetivo de la configuración de seguridad 1905.1 es permitir que un nuevo dispositivo 1905.1 se una a la red con un procedimiento de seguridad unificado incluso si el dispositivo tiene varias interfaces que ejecutan diferentes métodos de cifrado. Se definen tres procedimientos de configuración de seguridad unificados:
El método del botón pulsador requiere que el usuario presione un botón en un dispositivo 1905.1 nuevo (es decir, que no esté dentro de la red) y un botón en cualquier dispositivo 1905.1 que ya esté en la red. No es necesario que el usuario sepa qué tecnología utiliza el nuevo dispositivo para unirse a la red y qué dispositivo procesará el emparejamiento y la admisión de este nuevo dispositivo en la red. Se utilizan dos mensajes 1905.1 para el método del botón pulsador:
Estos mensajes se envían a todos los dispositivos 1905.1 de la red.
Si se utiliza la clave/frase de contraseña configurada por el usuario, el usuario debe escribir/recordar solo una secuencia de caracteres US-ASCII (entre 8 y 63) y ALME derivará diferentes contraseñas de seguridad para las diferentes tecnologías a través de la función SHA-256 .
Si se utiliza la clave de red NFC, el usuario debe tocar el nuevo dispositivo 1905.1 con un teléfono inteligente equipado con NFC que ya sea miembro de la red 1905.1.
Esta función se utiliza para intercambiar mensajes de configuración simple de Wi-Fi a través de un enlace 1905.1 autenticado. Mediante este protocolo, un AP registrado 1905.1 puede recuperar parámetros de configuración (como SSID) de un registrador de AP 1905.1. Por lo tanto, la configuración automática de AP se utiliza para simplificar la configuración de una red doméstica que consta de varios AP, eliminando la necesidad de que el usuario configure manualmente cada AP (solo se requiere una única configuración, la del registrador de AP).
Se utiliza una trama CMDU 1905.1 específica (tipo de mensaje 0x0009) para transportar mensajes WPS . Si un punto de acceso registrado tiene capacidad de banda dual (2,4 GHz y 5 GHz), el procedimiento de configuración automática se puede ejecutar dos veces.
Los productos Qualcomm Atheros que implementan 1905.1 se denominan Hy-Fi (por Hybrid Fidelity). Archivado el 3 de diciembre de 2001 en Wayback Machine . [10] [11]
En enero de 2012, HomePlug Powerline Alliance anunció su compatibilidad con la certificación IEEE 1905.1. [12]
El programa de certificación para consumidores llamado nVoy se anunció en junio de 2013 y los primeros chips certificados que "soportan la nueva certificación nVoy HomePlug para el cumplimiento de IEEE 1905.1" se anunciaron en ese momento. [13] Se esperaba que los productos para consumidores estuvieran disponibles para fines de 2013. [14] pero se retrasaron hasta las ferias para consumidores de 2014. A diciembre de 2013 no había productos para consumidores certificados por nVoy; los sitios de revisión enfocados en redes pequeñas no tenían productos para revisar. [15]
El proveedor afirma que los SoC Broadcom BCM60500 y BCM60333 [6] son compatibles con nVoy/1905. Había disponibles controladores de línea compatibles, por ejemplo, de Microsemi. [16] Qualcomm Atheros ofrece una variedad de diseños de referencia Hy-Fi basados en varias combinaciones de tecnologías de LAN inalámbrica Qualcomm VIVE™ 11ac y Qualcomm XSPAN™ 11n, línea de alimentación Qualcomm AMP™ y Ethernet. [17] MStar Semiconductor indicó su compatibilidad con nVoy/1905 en sus soluciones de comunicación de línea de alimentación Homeplug AV. [18]