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家庭异构网络融合:IEEE 1905.1a标准架构详述

刘邦复?? 江肇元?? 翁浩耿?? 董一志?? 资策会智通所?? 新通讯?? 2015年07月27日 ?? 收藏0

应用设定/网络管理成智慧家庭发展两大挑战

居家空间多样、可能存在特殊环境与需求等特性,带来多变与广泛的网络环境需求。从传统的有线以太网络(Ethernet)、无线局域网络(Wi-Fi), 到ITU-T G.hn、MoCA 2.0、Homeplug 2.0、IEEE 802.15.4(ZigBee)、802.ah(Sub 1GHz)等等,皆在家庭网络解决方案中角逐一席之地。对于新推出的不同网络技术之融合(Convergence)、整合机制,所面临的挑战大致上可分为 建置的方便性、运作的稳定性等两个方面讨论。

面对众多的传输技术,在理想的状况下,消费者可根据不同应用层面、空间规划等需求,选择最适合的布建方式与传输技术,建立心目中理想的智能居家网络。然而众多联网技术标准构成的选择难度及实施障碍,将会降低消费者建构完整智慧家庭环境的意愿。

智慧家庭网通产品之消费者,不一定为具备足够知识背景的专业人士。有鉴于此,简化设定程序、自动化设定、按钮配对、通用即插即用(UPnP)等设计也陆续 导入新的产品中。降低布建技术门坎也有利于家庭网络、智慧家庭应用与相关系统之推广,且也能降低无形的推广成本;面对整合不同网络通讯技术的需求,相关自 动化设定机制的设计势必要更有弹性,能够精准地判断、选择,方能建立容易使用的智慧家庭网络,此在未来将成为相当重要的课题。

在智能家庭异构网络的架构中,同时具有低速控制网络与高速数据传输网络等不同性质的应用需求,如何有效率地使用各种传输特性不同的联网技术为关键的重点。 例如在家庭娱乐的部分,随着高画质影音网络串流需求急遽增加,从Full-HD到Ultra-HD的影音传输,因所需的带宽更大,以至于需要更快速的传输 技术,加上不同装置同时分享相同串流内容等需求,高速多任务是一大挑战。同时,关系于家庭节能的低速控制部分也要能维持正常运作,在此场景下,除了通讯媒介 整合之外,有效进行网络管理也是使用一个异构网络的重要挑战。

由于不同的通讯媒介具有不同的带宽、延迟(Latency)、抖动(Jitter)、通量(Throughput)及损耗(Loss)等特质,异构家庭网 路管理的重要问题之一便是服务质量(Quality of Service, QoS)的控制,亦即针对每一个应用的需求,同时顾及联机稳定性、数据传输的正确性、传输速度、传输延迟等等的各种可能影响网络传输的层面,选用适当的通讯媒介与相关传输控制策略,使所有应用皆能享有稳定且有效率的网络传输。

在家庭网络中,各种不同的应用也日趋普及。从最基本的数据分享、通讯、影音娱乐,到智慧家电控制,或是结合各种感测技术的节能、安全、居家照护等等先进应 用。透过1905.1与其增修版本--1905.1a,将有助于上述智慧家庭的实现,无论是支持不同网络技术的整合、提高传输效能等面相,皆提出了对应的解决方案。有别于传统网络几乎都是单一网络技术的特性,不同网络技术具有的不同特性,例如不同的带宽、空间规划对无线信号的影响、家电对于电力线相同回路 的干扰等问题,同时也须兼顾对于一般消费者的易用性与整体网络环境的自我调适能力与稳定性。上述皆为异构网络整合后将带来的愿景与挑战,值得持续关注与期待。

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