IEEE 802.15

ウィキペディアから、無料の百科事典
ナビゲーションにジャンプ 検索にジャンプ

IEEE 802.15は、米国電気電子学会(IEEE)IEEE 802標準委員会のワーキンググループであり、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)標準を指定しています。開発には10の主要な分野がありますが、すべてが活発であるわけではありません。

IEEE 802.15のタスクグループの数は、アクティブなプロジェクトの数によって異なります。アクティブなプロジェクトの現在のリストは、IEEE 802.15Webサイトにあります。

IEEE 802.15.1:WPAN / Bluetooth

タスクグループ1は、 Bluetoothテクノロジに基づいています。これは、個人の操作スペース内または個人の操作スペースに入る固定、ポータブル、および移動デバイスとのワイヤレス接続のための物理層(PHY)およびメディアアクセス制御(MAC)仕様を定義します。規格は2002年と2005年に発行されました。[1] [2]

IEEE 802.15.2:共存

タスクグループ2は、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)と、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)などのライセンスのない周波数帯域で動作する他のワイヤレスデバイスとの共存に対処します。IEEE 802.15.2-2003標準は2003年に公開され[3]、タスクグループ2は「休止状態」になりました。[4]

IEEE 802.15.3:高速WPAN

IEEE 802.15.3-2003

IEEE 802.15.3-2003は、高速(11〜55 Mbit / s)WPANのMACおよびPHY標準です。この規格は、 IEEE802ボランティアによって資金提供されているIEEEGet プログラム[5]を介してダウンロードできます。

IEEE 802.15.3a

IEEE P802.15.3aは、イメージングとマルチメディアを含むアプリケーション向けに、IEEE802.15.3に高速の超広帯域PHY拡張修正を提供する試みでした。タスクグループのメンバーは、2つの異なる業界提携に支えられた、マルチバンド直交周波数分割多重方式(MB-OFDM)とダイレクトシーケンスUWB(DS-UWB)の2つの技術提案のどちらかを選択することに合意できませんでした。 2006年1月に撤回されました。[6] IEEE 802.15.3aの開発に関連するドキュメントは、IEEEドキュメントサーバーにアーカイブされます。[7]

IEEE 802.15.3b-2006

IEEE 802.15.3b-2005の修正は、2006年5月5日にリリースされました。これにより、802.15.3が拡張され、MACの実装と相互運用性が向上しました。この修正には、下位互換性を維持しながら、多くの最適化、修正されたエラー、明確化されたあいまいさ、および追加された編集上の明確化が含まれています。他の変更の中で、修正は次の新機能を定義しました:[8]

  • 新しいMACレイヤー管理エンティティ(MLME)サービスアクセスポイント(SAP)
  • ポーリングを許可する暗黙の確認ポリシー
  • 論理リンク制御/サブネットワークアクセスプロトコル(LLC / SNAP)ヘッダー
  • マルチキャストアドレスの割り当て
  • スーパーフェイムの複数の競合期間
  • PAN内の別のデバイスにチャネル時間を放棄する方法
  • ピコネットコーディネーター(PNC)が突然切断された場合のネットワーク回復の高速化
  • デバイスが受信したパケットの信号品質に関する情報を返すためのメソッド。

IEEE 802.15.3c-2009

IEEE 802.15.3c-2009は、2009年9月11日に公開されました。タスクグループTG3cは、既存の802.15.3ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)標準802.15.3-2003用のミリ波ベースの代替物理層(PHY)を開発しました。 。IEEE 802.15.3タスクグループ3c(TG3c)は、2005年3月に結成されました。このミリ波WPANは、57〜66GHzの範囲で動作するように定義されています。地理的な地域に応じて、2〜9 GHzの帯域幅を利用できます(たとえば、北米ではFCC 47 CFR 15.255で定義されているライセンスのない帯域として57〜64 GHzを利用できます)。ミリ波WPANは、高速インターネットアクセス、ストリーミングコンテンツのダウンロード(ビデオオンデマンド、HDTV、ホームシアターなど)、リアルタイムストリーミング、ワイヤレスデータバスなどのアプリケーションで、非常に高いデータレート、短距離(10 m)を可能にします。ケーブルの交換。[9]

  • シングルキャリア(SC)モード(最大5.3 Gbit / s)
  • 高速インターフェース(HSI)モード(シングルキャリア、最大5 Gbit / s)
  • オーディオ/ビジュアル(AV)モード(OFDM、最大3.8 Gbit / s)。

IEEE 802.15.4:低レートWPAN

802.15.4のプロトコルスタック

IEEE 802.15.4-2003(Low Rate WPAN)は、データレートは低くなりますが、バッテリ寿命が非常に長く(数か月または数年)、複雑さが非常に低くなります。この標準は、 OSIモデルの物理(レイヤー1)レイヤーとデータリンク(レイヤー2)レイヤーの両方を定義しています802.15.4標準の初版は2003年5月にリリースされました。IEEE802.15.5、ZigBeeThread6LoWPANWirelessHART、およびISA100.11a

WPAN低レート代替PHY(4a)

IEEE 802.15.4a(正式にはIEEE 802.15.4a-2007と呼ばれます)は、元の標準に追加の物理層(PHY)を指定するIEEE802.15.4の修正版です。主な関心は、より高い精度のレンジングおよびローカリゼーション機能(1メートル以上の精度)、より高い集約スループット、データレートへのスケーラビリティの追加、より長い範囲、およびより低い電力消費とコストを提供することでした。選択されたベースラインは、 UWBパルス無線(ライセンスのないUWBスペクトルで動作)とチャープスペクトラム拡散(ライセンスのない2.4 GHzスペクトルで動作)で構成される2つのオプションのPHYです。パルスUWB無線は、連続パルスUWBテクノロジー(C-UWBを参照)に基づいており、通信と高精度の測距を提供できます。[10]

改訂と拡張(4b)

IEEE 802.15.4bは2006年6月に承認され、2006年9月にIEEE802.15.4-2006として公開されました。IEEE 802.15タスクグループ4bは、あいまいさの解決、不要な複雑さの軽減、セキュリティキーの使用における柔軟性の向上、新たに利用可能な周波数割り当ての考慮事項など、IEEE802.15.4-2003標準に対する特定の拡張と明確化のためのプロジェクトを作成するために設立されました。その他。

中国のPHY修正(4c)

IEEE 802.15.4cは2008年に承認され、2009年1月に公開されました。これはPHYの修正を定義し、314-316 MHz、430-434 MHz、および779-787MHzを開いた中国の規制変更に対処するための新しいrfスペクトル仕様を追加します。中国内で使用するワイヤレスPAN用のバンド。

日本のPHYおよびMAC修正(4d)

IEEE 802.15タスクグループ4dは、802.15.4-2006標準の修正を定義するためにチャーターされました。この改正では、新しいPHYと、帯域内のパッシブタグシステムと共存しながら日本の新しい周波数割り当て(950 MHz〜956 MHz)をサポートするために必要なMACへの変更が定義されています。

産業用アプリケーションのMAC修正(4e)

IEEE 802.15タスクグループ4eは、既存の標準802.15.4-2006に対するMAC修正を定義するためにチャーターされています。この修正の目的は、802.15.4-2006 MACの機能を強化および追加して、a)産業市場をより適切にサポートし、b)中国のWPAN内で提案されている変更との互換性を許可することです。チャネルホッピングとISA100.11aと互換性のある可変タイムスロットオプションを追加するために、特定の機能拡張が行われました。これらの変更は2011年に承認されました。

アクティブRFIDのPHYおよびMAC修正(4f)

IEEE 802.15.4fアクティブRFIDシステムタスクグループは、アクティブRFIDシステムの新しいPHYをサポートするために必要な新しいワイヤレス物理(PHY)層と802.15.4-2006標準MAC層の拡張を定義するためにチャーターされています双方向および位置決定アプリケーション。

スマートユーティリティネットワークのPHY修正(4g)

IEEE 802.15.4gスマートユーティリティネットワーク(SUN)タスクグループは、802.15.4のPHY修正を作成するために設立され、地理的に多様な大規模ネットワークをサポートできるユーティリティスマートグリッドネットワークなどの非常に大規模なプロセス制御アプリケーションを容易にする標準を提供します。最小限のインフラストラクチャで、潜在的に数百万の固定エンドポイントを使用します。2012年に、彼らは802.15.4g無線規格をリリースしました。[11]電気通信工業会TR-51委員会は、同様のアプリケーションの標準を開発しています[12]

拡張超広帯域(UWB)物理層(PHY)および関連する測距技術(4z)

2020年に承認され、[13] UWB PHYの修正(コーディングオプションなど)により、参加デバイス間で精度を高め、範囲に関連する情報を交換します。

IEEE 802.15.5:メッシュネットワーキング

IEEE 802.15.5は、WPANデバイスが相互運用可能で安定したスケーラブルなワイヤレスメッシュネットワーキングを促進できるようにするアーキテクチャフレームワークを提供します。この規格は、低レートのWPANメッシュと高レートのWPANメッシュネットワークの2つの部分で構成されています。低レートメッシュはIEEE802.15.4-2006 MACに基づいて構築されていますが、高レートメッシュはIEEE 802.15.3 / 3bMACを利用しています。両方のメッシュに共通する機能には、ネットワークの初期化、アドレス指定、およびマルチホップユニキャストが含まれます。さらに、低レートメッシュはマルチキャスト、信頼性の高いブロードキャスト、ポータビリティサポート、トレースルート、および省エネ機能をサポートし、高レートメッシュはマルチホップ時間保証サービスをサポートします。

IEEE 802.15.1ネットワークのメッシュネットワーキングは、IEEE 802.15.5の範囲を超えており、Bluetoothメッシュワーキンググループ内で実行されます。

IEEE 802.15.6:ボディエリアネットワーク

2011年12月、IEEE 802.15.6タスクグループは、ボディエリアネットワーク(BAN)テクノロジの標準のドラフトを承認しました。ドラフトは2011年7月22日にレターバロットによって承認され、スポンサーバロットプロセスを開始しました。[14] タスクグループ6は、2007年11月に結成され、人体(ただし、人体に限定されない)でのデバイスと操作に最適化された、低電力および短距離のワイヤレス規格に焦点を当てています。医療、家庭用電化製品、パーソナルエンターテインメントなどのさまざまなアプリケーション。

IEEE 802.15.7:可視光通信

2011年12月の時点で、IEEE 802.15.7可視光通信タスクグループは、可視光通信(VLC)のPHYおよびMAC標準のドラフト5cを完成させました。タスクグループ7の最初の会議は、2009年1月に開催され、可視光を使用した自由空間光通信の標準を作成するためにチャーターされました。[15]

IEEE P802.15.8:ピアアウェアコミュニケーション

IEEE P802.15.8は、2012年3月29日にIEEE Standards Boardの承認を受け、11 GHz未満の帯域で動作する完全分散調整を備えたピアツーピアおよびインフラストラクチャレス通信用に最適化されたピアアウェア通信(PAC)の標準を開発するタスクグループを形成しました。提案されている標準は、100 kbit / sを超えるデータレートと、最大10 Mbit / sのスケーラブルなデータレートを対象としています。提案された機能は次のとおりです。

  • アソシエーションなしのピア情報の検出
  • ネットワーク内のデバイス数の検出
  • 複数のグループ(通常は最大10)の同時メンバーシップによるグループコミュニケーション
  • 相対ポジショニング
  • マルチホップリレー
  • 安全

ドラフト標準は開発中です。詳細については、IEEE802.15タスクグループ8のWebページを参照してください。

IEEE P802.15.9:キー管理プロトコル

IEEE P802.15.9は、2011年12月7日にIEEE Standards Boardの承認を受け、キー管理プロトコル(KMP)データグラムの転送に関する推奨プラクティスを開発するためのタスクグループを形成しました。推奨される方法では、情報要素に基づくメッセージフレームワークを、キー管理プロトコル(KMP)データグラムの転送方法として定義し、IEEE Std802.15.4で既存のKMPを使用するためのガイドラインを示します。推奨される方法では、新しいKMPは作成されません。[16]

IEEE Std 802.15.4は常にデータグラムセキュリティをサポートしてきましたが、この機能で使用されるキーを確立するためのメカニズムは提供されていません。IEEE Std 802.15.4でのキー管理サポートの欠如は、セキュリティシステムを攻撃するための一般的な手段である弱いキーをもたらす可能性があります。KMPサポートを追加することは、適切なセキュリティフレームワークにとって重要です。アドレス指定できる既存のKMPには、IETFのPANA、HIP、IKEv2、IEEE Std 802.1X、および4-Way-Handshakeがあります。

推奨プラクティスのドラフトは開発中です。詳細については、IEEE 802.15Webページを参照してください。

IEEE P802.15.10:レイヤー2ルーティング

IEEE P802.15.10は、2013年8月23日にIEEE Standards Boardの承認を受け、タスクグループを形成して、動的に変化する802.15.4ワイヤレスネットワーク(1分程度の時間枠での変化)でパケットをルーティングするための推奨プラクティスを開発します。ルート処理。目標は、ノードの数が増えるにつれてカバレッジエリアを拡張することです。[17] 推奨されるプラクティスが提供するルート関連の機能には、次のものがあります。

  • ルート確立
  • 動的ルート再構成
  • 新しいノードの検出と追加
  • 確立されたルートの破壊
  • ルートの喪失と再発
  • リンクステータスのリアルタイム収集
  • ネットワーク層でのシングルホップの出現を可能にする(標準のL3メカニズムを壊さない)
  • 放送のサポート
  • マルチキャストのサポート
  • 効果的なフレーム転送

推奨プラクティスのドラフトは開発中です。詳細については、IEEE 802.15.10Webページを参照してください。

ワイヤレス次世代常任委員会

IEEE P802.15ワイヤレス次世代常設委員会(SCwng)は、新しい802.15標準化プロジェクトの対象となる可能性のある新しいワイヤレス関連テクノロジーに関するプレゼンテーションとディスカッションを促進および促進するため、または技術に関する問題や懸念がある802.15ワークグループ全体に対処するために設立されました。またはテクノロジー。[18]

も参照してください

参考文献

  1. ^ 「IEEEStd802.15.1-2005 –パート15.1:ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)のワイヤレスメディアアクセス制御(MAC)および物理層(PHY)の仕様」IEEE StandardsAssociation土井10.1109 /IEEESTD.2005.96290ISBN 0-7381-4707-92011年6月30日取得
  2. ^ 「IEEEIEEE802.15 WPANタスクグループ1(TG1)」公式サイトIEEE標準協会。2004年2月9日2011年6月30日取得
  3. ^ 「IEEEStd802.15.2-2003 –パート15.2:ワイヤレスパーソナルエリアネットワークと、ライセンスのない周波数帯域で動作する他のワイヤレスデバイスとの共存」IEEE標準協会。2003. doi10.1109 /IEEESTD.2003.94386ISBN 0-7381-3703-02011年6月30日取得
  4. ^ 「IEEE802.15WPANタスクグループ2(TG2)」公式サイトIEEE標準協会。2004年5月12日2011年6月30日取得
  5. ^ http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.15.3-2003.pdf [リンク切れ]
  6. ^ http://standards.ieee.org/about/sasb/nescom/projects/802-15-3a.pdf [リンク切れ]
  7. ^ 「IEEE標準協会-ドキュメント」mentor.ieee.org 2018年4月12日取得
  8. ^ http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.15.3b-2005.pdf [リンク切れ]
  9. ^ http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.15.3c-2009.pdf [リンク切れ]
  10. ^ 「IEEE802.15WPAN低レート代替PHYタスクグループ4a(TG4a)」IEEE標準協会。2007年3月30日2011年12月9日取得
  11. ^ 「データレート、ワイヤレス、スマートメータリングユーティリティネットワーク」IEEE標準2012年3月29日2020年3月30日取得
  12. ^ 「TR-51スマートユーティリティネットワーク」委員会のウェブサイトTIA。2014年2月10日にオリジナルからアーカイブされました2013年11月16日取得
  13. ^ 「IEEE802.15.4z-2020-低レートワイヤレスネットワークのIEEE標準-修正1:拡張超広帯域(UWB)物理層(PHY)および関連する測距技術」Standards.ieee.org 2021-07-01を取得
  14. ^ 「IEEE802.15WPANタスクグループ6(TG6)ボディエリアネットワーク」IEEE標準協会。2011年6月9日2011年12月9日取得
  15. ^ 「IEEE802.15WPANタスクグループ7(TG7)可視光通信」IEEE標準協会。2011年4月9日2011年12月9日取得
  16. ^ 「IEEE802.15.9プロジェクト承認リクエスト(PAR)」(PDF)IEEE標準協会。2015年9月3日2015年9月25日取得
  17. ^ 「IEEE802.15.10プロジェクト承認リクエスト(PAR)」(PDF)2013年8月23日2015年9月24日取得
  18. ^ 「IEEE802.15WPANSCwngワイヤレス次世代常任委員会」2011年11月2011年12月9日取得

外部リンク