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特定小電力無線局ミリ波データ伝送用無線設備(超高速無線LANシステム)標準規格

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(1)

ARIB標準規格(ARIB STD-T74)一部改定に係る差替版

本差替版はARIB STD-T74 1.0 版から 1.1 版への改定に伴い変更されたペー ジを収録したものです。 社団法人 電 波 産 業 会 〒100-0013 東京都千代田区霞が関 1-4-1 日土地ビル14階 電話 03-5510-8590 FAX 03-3592-1103 ARIB STD-T74 1.1版 差替案内 削除する頁 追加する頁 備考 表紙 表紙 差替 i i 差替 4 4 差替 4a 追加 47 47 差替 48 削除 1.1 版改定履歴 追加 奥付 奥付 差替

(2)

特定小電力無線局

ミリ波データ伝送用無線設備

(超高速無線LANシステム)

MILLIMETER-WAVE DATA TRANSMISSION EQUIPMENT

FOR SPECIFIED LOW POWER RADIO STATION

(ULTRA HIGH SPEED WIRELESS LAN SYSTEM)

標 準 規 格

ARIB STANDARD

[一部改定版]

ARIB STD-T74 1.1

平成 13 年 5 月 31 日 策 定

平成 17 年 11 月 30 日 1.1改定

社 団 法 人

電 波 産 業 会

Association of Radio Industries and Businesses

(3)

目 次

まえがき 第 1 章 一般事項・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1 1.1 概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1 1.2 適用範囲・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1 1.3 本規格の位置付け・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2 1.4 引用文書・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2 第 2 章 標準システム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3 2.1 システムの概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3 2.2 システムの構成・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3 第 3 章 無線設備の技術的条件・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 3.1 一般条件 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (1) 通信方式 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (2) 通信の内容・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (3) 使用周波数帯・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (4) 使用環境条件・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 3.2 送信装置 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (1) 変調方式 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (2) 空中線電力・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (3) 空中線電力の許容偏差・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (4) 周波数の許容偏差・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (5) 伝送速度 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (6) スプリアス発射または不要発射の強度の許容値・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (7) 占有周波数帯域幅の許容値 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 3.3 受信装置 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 (1) 副次的に発する電波等の限度・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 (2) その他・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 3.4 制御装置 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 3.4.1 混信防止機能・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 (1) 周波数の切替等・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 3.4.2 回線接続手順・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 3.5 電気通信回線との接続・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 (1) 識別装置 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 (2) 識別符号・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 (3) 電気通信回線設備とのインターフェース条件 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5

(4)

第 3 章 無線設備の技術的条件

3.1 一般条件 (1) 通信方式 単向通信方式、単信方式、半複信方式、複信方式または同報通信方式であること。 (2) 通信の内容 通信の内容は、デジタル化された主としてデータ信号の伝送を行うものであること。 (3) 使用周波数帯 (施行・第6条) 使用する周波数帯は、59GHz を超え、66GHz 以下の周波数とする。 (4) 使用環境条件 使用環境条件については、特に規定しない。 3.2 送信装置 (1) 変調方式 将来的な利用の高度化に対応するために変調方式は規定しない。 (2) 空中線電力 (告示・平成元年第 42 号) (告示・平成 12 年第 499 号) 空中線電力は、10mW 以下であること。 (3) 空中線電力の許容偏差 (設備・第 14 条) 空中線電力の許容偏差は、上限 50%、下限 70%であること。 (4) 周波数の許容偏差 (設備・第 5 条・別表第 1 号) ±500×10-6以内であること。 (5) 伝送速度 信号の伝送速度は、規定しない。 (6) スプリアス発射又は不要発射の強度の許容値 ア 平成 17 年 12 月 1 日以降適用される許容値 (設備・第 7 条、別表第 3 号 2) 帯域外領域におけるスプリアス発射 の強度の許容値 スプリアス領域における不要発 射の強度の許容値 100μW 以下 50μW 以下 ただし、経過措置がある。(設備・附則(平成 17 年 8 月 9 日総務省令第 119 号)による。)

(5)

イ 平成 17 年 11 月 30 日以前の無線設備規則に基づく許容値 (6) スプリアス発射の強度の許容値 (設備・第 7 条) 無線設備が使用する周波数帯以外の周波数において、100μW 以下であること。 (ARIB STD-T74 1.0 版) (7) 占有周波数帯域幅の許容値 (設備・第6条・別表第 2 号) (告示・平成元年第 51 号) (告示・平成 12 年第 500 号)

(6)

第7章 測 定 法

測定法は、証明規則別表第 1 号 1(3)に規定する総務省告示(注 1)による。

(注 1)本標準規格 1.1 版改定時点(平成 17 年 11 月 30 日)では、平成 16 年 1 月 26 日総務省告 示 第 88 号「特性試験の試験方法」を指すが、その後、その告示及び告示に記載の内 容が改定された場合は、最新版によるものとする。

(7)

特定小電力無線局ミリ波データ伝送用無線設備

(超高速無線LANシステム)標準規格

(ARIB STD−T74)

1.1版改定履歴

(下線は改定部分を示す。) 頁 番号 改定 現行 改定理由 ⅰ 目次 (6) スプリアス発射または不要発射の強度の許容値(6) スプリアス発射の強度 の許容値 設備規則等 改正(スプ リ ア ス 関 係)に伴う 改定 4∼4a 3.2 (6) スプリアス発射又は不要発射の強度の許容値 ア 平成 17 年 12 月 1 日以降適用される許容 値 (設備・第 7 条、別表第 3 号 2) 帯域外領域におけ るスプリアス発射 の強度の許容値 ス プ リ ア ス 領 域 に お け る 不 要 発 射 の 強 度 の 許 容 値 100μW 以下 50μW 以下 ただし、経過措置がある。(設備・附則(平 成 17 年 8 月 9 日総務省令第 119 号)によ る。) イ 平成 17 年 11 月 30 日以前の無線設備規則 に基づく許容値 (6) スプリアス発射の強度の許容値 (設備・第 7 条) 無線設備が使用する周波数帯以外の周 波数において、100μW 以下であるこ と。 (ARIB STD-T74 1.0 版) (6) スプリアス発射の強 度の許容値 (設備・第 7 条) 無線設備が使用する周 波数帯以外の周波数に おいて、100μW 以下で あること。 設備規則等 改正(スプ リアス関 係)に伴う 改定 47 7 第 7 章 測定法 測定法は、特定無線設備の技術基準適合証明等 に関する規則 別表第 1 号 1(3)に規定する総務省 告示(注 1)による。 (注 1) 本標準規格 1.1 版改定時点(平成 17 年 11 月 30 日)では、平成 16 年 1 月 26 日総務省 告示第 88 号「特性試験の試験方法」を指すが、 その後、その告示及び告示に記載の内容が改 定された場合は、最新版によるものとする。 第 7 章 測定法 測定法は、「特定小電力機 器(60GHz帯)用無 線機器の特性試験方法」 及び「特定小電力機器(6 0GHz帯アンテナ一体 型)用無線機器の特性試 験方法」(財団法人テレ コムエンジニアリングセ ンター制定)によるもの とする。ただし、これに 定める以外の項目につい ては、一般に行われてい る方法によるものとす る。 測定法を告 示参照とす る

(8)

48 7 (項目削除) 参考1 特定無線設備の技 術 基 準 適 合 証 明 に係る試験項目 特定小電力無線局の無線 設備(超高速無線LAN システム)の技術基準適 合 証 明 に 係 る 試 験 項 目 は、次に掲げるとおりで ある。 ①送信装置 周波数 占有周波数帯幅 スプリアス発射の強度 空中線電力 ②受信装置 副次的に発する電波等 の限度 ③その他の装置 識別装置

(9)

特定小電力無線局 ミリ波データ伝送用目線設備 (超高速無線LAN) 標 準 規 格 ARIB STD-T74 1.1 版(差替版) 平成 13 年 5 月 1.0 版第 1 刷発行 平成 17 年 12 月 1.1 版第 1 刷発行 発 行 所 社 団 法 人 電 波 産 業 会 〒100-0013 東京都千代田区霞が関1−4−1 日土地ビル14階 電話 03-5510-8597 FAX 03-3592-1103 (一部改定に係る差替版)

(10)

標 準 規 格

ARIB STD-T74 1.0版

平 成 1 3 年 5 月 3 1 日   策       定

MILLIMETER-WAVE DATA TRANSMISSION EQUIPMENT

FOR SPECIFIED LOW POWER RADIO STATION

(ULTRA HIGH SPEED WIRELESS LAN SYSTEM)

ARIB STANDARD

ARIB STD-T74

特定小電力無線局

ミリ波データ伝送用無線設備

(超高速無線LANシステム)

社団法人 

電 波 産 業 会

Association of Radio Industries and Businesses

(案)

小 電 力 無 線 局 ミ リ 波 デ ー タ 伝 送 用 無 線 設 備 ︵ 超 高 速 無 線 L A N シ ス テ ム ︶       標   準   規   格 社 団 法 人 電 波 産 業 会 A R I B S T D   T 7 4 1 ・ 0 版 −

(11)
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ま え が き

社団法人電波産業会は、無線機器製造者、電気通信事業者、放送事業者及び利用者等の参加を得 て、各種の電波利用システムに関する無線設備に標準的な仕様等の基本的な要件を「標準規格」と して策定している。 標準規格は、周波数の有効利用及び他の利用者との混信の回避を図る目的から定められる国の技 術基準と、併せて無線設備の適正品質、互換性の確保等、無線機器製造者及び利用者の利便を図る 目的から策定される民間の任意基準をとりまとめて策定される民間の規格である。 本標準規格は、「特定小電力無線局ミリ波データ伝送用無線設備」について策定されたもので、策 定段階における公正性及び透明性を確保するため、内外無差別に広く無線機器製造者、電気通信事 業者、放送事業者、試験機関、利用者等の利害関係者の参加を得た当会の規格会議の総意により策 定されたものである。 本標準規格が、無線機器製造者、試験機関、利用者等に積極的に活用されることを希望する。 ◆第1章から第6章までは、規定と規格を記述している。 ◆第7章には、規格に対応する測定法を記述している。 ◆第 8 章には、用語を記述している。 ◆本標準規格の無線設備に関する技術的条件等については関連規則を付記している。 カッコ内の法令略語は、次による。 法 :電波法 省 令:本書では郵政省令 告 示:本書では郵政省告示 施 行:電波法施行規則 設 備:無線設備規則 技 適:特定無線設備の技術基準適合証明に関する規則 端 末:端末設備等規則 端末技適:端末機器の技術基準適合認定に関する規則

(13)
(14)

目 次

まえがき 第1章 一般事項・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1 1.1 概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1 1.2 適用範囲・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1 1.3 本規格の位置付け・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2 1.4 引用文書・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2 第2章 標準システム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3 2.1 システムの概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3 2.2 システムの構成・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3 第3章 無線設備の技術的条件・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 3.1 一般条件・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (1) 通信方式・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (2) 通信の内容・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (3) 使用周波数帯・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (4) 使用環境条件・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 3.2 送信装置・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (1) 変調方式・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (2) 空中線電力・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (3) 空中線電力の許容偏差・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (4) 周波数の許容偏差・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (5) 伝送速度・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (6) スプリアス発射の強度の許容値・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 (7) 占有周波数帯域幅の許容値・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4 3.3 受信装置・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 (1) 副次的に発する電波等の限度・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 (2) その他 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 3.4 制御装置・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 3.4.1 混信防止機能・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 (1) 周波数の切替等・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 3.4.2 回線接続手順・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 3.5 電気通信回線との接続・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5

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(1) 識別装置・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 (2) 識別符号・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 (3) 電気通信回線設備とのインターフェース条件・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5 3.6 空中線・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6 (1) 空中線の構造・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6 (2) 空中線利得・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6 (3) 空中線の偏波面・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6 3.7 その他・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6 (1) 筐体 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6 (2) 技術基準適合証明に係る表示・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6 (3) 端末機器の技術基準適合認定に係る表示・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6 第4章 アーキテクチャ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7 4.1 システム概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7 4.2 ネットワークモデル・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・7 4.2.1 アドホックネットワーク・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・8 4.2.2 インフラストラクチャネットワーク ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・8 4.3 各ノードのプロトコルスタック・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10 4.3.1 STA のプロトコルスタック・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10 4.3.2 AP のプロトコルスタック・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10 第5章 物理レイヤ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・11 5.1 はじめに・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・11 5.2 物理レイヤハードウェア・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・11 5.3 無線部・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・12 5.3.1 送信変調部の機能・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・12 5.3.2 受信復調部機能・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・12 5.4 物理信号処理部・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・12 5.4.1 FEC・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・13 5.4.2 スクランブル・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・13 5.5 無線部と物理信号処理部とのインターフェース・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・14 5.6 PHY フレーム構成・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・15 5.6.1 PHY ダウンリンク制御情報フレーム ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・16 5.6.2 PHY ダウンリンクフレーム ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・16 5.6.3 PHY アップリンクフレーム ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・17

(16)

5.6.4 PHY アップリンク応答(ACK または NACK)フレーム・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・17 第6章 データリンクレイヤ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・18 6.1 概要・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・18 6.1.1 MAC サブレイヤ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・18 6.1.2 LLC サブレイヤ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・18 6.2 MAC サブレイヤ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・18 6.2.1 チャネル構成・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・18 6.2.1.1 ダウンリンクチャネル・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・19 6.2.1.2 アップリンクチャネル・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・19 6.2.1.3 チャネル構成例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・19 6.2.1.4 タイムオフセット調整・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20 6.2.2 MAC フレーム構成・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・22 6.2.2.1 制御情報フレームフォーマット・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・22 6.2.2.2 データフレームと制御フレームの共通フォーマット・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・23 6.2.2.2.1 Frame Type・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・24 6.2.2.2.2 Destination/Source Address・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・24 6.2.2.2.3 Control・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・24 6.2.2.2.3.1 Sequence・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・24 6.2.2.2.3.2 EF・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・24 6.2.2.2.3.3 END・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25 6.2.2.2.4 CRC-16・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25 6.2.2.2.5 Frame Body・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25 6.2.2.3 制御フレームフォーマット・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・25 6.2.2.3.1 Protocol・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・26 6.2.2.3.2 Version・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・27 6.2.2.3.3 OP-Code・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・27 6.2.2.3.4 Status・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・27 6.2.2.3.5 Source MAC Address・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・27 6.2.2.3.6 Source Ethernet Address・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28 6.2.2.3.7 Source IP Address・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28 6.2.2.3.8 Target MAC Address・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28 6.2.2.3.9 Target Ethernet Address ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28

6.2.2.3.10 Target IP Address・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28 6.2.2.3.11 MAC Address ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28

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6.2.2.3.12 Routing Address・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28 6.2.2.3.13 Connection Type・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28 6.2.2.3.14 Polling Period・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・28 6.2.2.3.15 Retry Counter・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・29 6.2.2.3.16 Offset・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・29 6.2.3 MAC プロトコル機能・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・29 6.2.3.1 予約手順・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・29 6.2.3.2 データ伝送手順・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・30 6.2.3.2.1 Isochronous 伝送モード・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・30 6.2.3.2.2 Asynchronous 伝送モード・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・31 6.2.4 コネクション設定/解放・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・34 6.2.4.1 コネクション設定・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・34 6.2.4.2 コネクションの解放・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・36 6.3 LLC サブレイヤ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・36 6.3.1 再送方式・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・36 6.3.1.1 アップリンクデータフレームの再送・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・36 6.3.1.2 ダウンリンクデータフレームの再送・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・38 6.3.2 ネットワーク加入/脱退・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40 6.3.2.1 ネットワーク加入・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40 6.3.2.2 ネットワーク脱退・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・43 6.3.3 上位インターフェース(HLI)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・45 6.3.3.1 HLI-PDU フォーマット・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・45 6.3.3.1.1 HLI-PDU Payload・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・45 6.3.3.1.2 PAD・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・46 6.3.3.2 伝送モードとの対応・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・46 第7章 測定法・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・47 第8章 用語・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・49

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第1章 一般事項

1.1 概要 本標準規格は、電波法施行規則第 6 条第 4 項第 2 号に規定される特定小電力無線局のうち、 59GHz を超え 66GHz 以下の周波数の電波を使用する無線設備であって、主としてデータ伝送の ために無線通信を行う(電気通信回線設備に接続するものを含む。)「超高速無線LANシステム の設備」について規定したものである。 1.2 適用範囲 超高速無線LANシステムは、図 1.1に示す基地局無線設備、端末局無線設備、及びデータ端 末装置、バックボーンネットワーク等(電気通信回線設備に接続するものを含む。)により構成さ れる。 本標準規格は、当該無線設備について規定したものである。 送信装置 受信装置  制御装置  ・混信防止機能  ・識別装置 無線設備 デ ー タ 端 末 装 置 、 バ ッ ク ボ ー ン ネ ッ ト ワ ー ク 等 適 用 範 囲 (1) 超高速無線LANシステムの基地局無線設備 送信装置 受信装置  制御装置  ・混信防止機能  ・識別装置 無線設備 デ ー タ 端 末 装 置 等 適 用 範 囲 (2) 超高速無線LANシステムの端末局無線設備 図1.1 超高速無線LANシステムの無線設備の構成

(19)

1.3 本規格の位置付け 本規格で述べる超高速無線 LAN システムは、3 章で規定される強制規格(電波法規に則り国 内での装置運用において必須となる項目)を除き、その強制規格を満足しながら相互接続が可能 となる標準システムを記述したものである。従って、4 章から 6 章の記述は、標準システムとし ての推奨規格(その項目と同等の機能を有する装置を実現する場合に、装置間の相互接続性を維 持するため等の目的で適用すべき項目)を記述したものであり、今後の他システムの追加や、4 章から 6 章に記述された方式とは別方式のシステムを排除するものではない。表 1.1は本規格の 位置付けを示す。 表1.1 標準規格書項目の位置付け 準拠レベル 項番 タイトル 強制 推奨 第 3 章 無線設備の技術的条件 ■ □ 第 4 章 アーキテクチャ □ ■ 第 5 章 物理レイヤ □ ■ 第 6 章 データリンクレイヤ □ ■ 第 7 章 測定法 ■ □ 1.4 引用文書 本標準規格において引用する文書は以下のとおりである。

① Information technology ‐ Telecommunications and Information Exchange Between Systems ‐ LAN/MAN Specific Requirements ‐ Specific requirements ‐ Part 11: Wireless Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) specifications (ISO/IEC 8802−11)

② 小電力データ通信システム/広帯域移動アクセスシステム(CSMA)標準規格 ARIB STD-T71

(20)

第2章 標準システム

2.1 システムの概要 超高速無線LANシステムは、デジタル化された情報信号を、無線伝送を行うシステムである。 ただし、プロトコルまでの条件は、規定しないものとする。 2.2 システムの構成 システムの構成は、特に規定しない。

(21)

第3章 無線設備の技術的条件

3.1 一般条件 (1) 通信方式 単向通信方式、単信方式、半複信方式、複信方式または同報通信方式であること。 (2) 通信の内容 通信の内容は、デジタル化された主としてデータ信号の伝送を行うものであること。 (3) 使用周波数帯 (施行・第6条) 使用する周波数帯は、59GHz を超え、66GHz 以下の周波数とする。 (4) 使用環境条件 使用環境条件については、特に規定しない。 3.2 送信装置 (1) 変調方式 将来的な利用の高度化に対応するために変調方式は規定しない。 (2) 空中線電力 (告示・平成元年第 42 号) (告示・平成 12 年第 499 号) 空中線電力は、10mW 以下であること。 (3) 空中線電力の許容偏差 (設備・第 14 条) 空中線電力の許容偏差は、上限 50%、下限 70%であること。 (4) 周波数の許容偏差 (設備・第 5 条・別表第 1 号) ±500×10-6以内であること。 (5) 伝送速度 信号の伝送速度は、規定しない。 (6) スプリアス発射の強度の許容値 (設備・第 7 条) 無線設備が使用する周波数帯域以外の周波数において、100μW 以下であること。 (7) 占有周波数帯域幅の許容値 (設備・第6条・別表第 2 号) (告示・平成元年第 51 号) (告示・平成 12 年第 500 号)

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占有帯域幅は、2.5GHz 以下であること。 3.3 受信装置 (1) 副次的に発する電波等の限度 (設備・第 24 条) 副次的に発する電波等の限度は、100μW 以下であること。 (2) その他 隣接チャネル選択度、相互変調特性及びスプリアスレスポンスは規定しない。 3.4 制御装置 制御装置は、次の装置及び機能を備え、それぞれの条件に適合するものとする。 3.4.1 混信防止機能 (施行・第 6 条の2) (設備・第 9 条の4) (1) 周波数の切替等 特定小電力無線局の無線設備(電気通信回線に接続しないものに限る。)では、利用者による 周波数の切替え又は電波の発射・停止が容易に出来ること。 3.4.2 回線接続手順 回線接続手順は、特に規定しない。 3.5 電気通信回線との接続 電気通信回線設備に接続するものは、次の条件に適合すること。 (1) 識別装置 (端末・第 9 条) 識別符号(端末設備に使用される無線設備を識別するための符号であって、通信路の設定に あたってその照合が行われるものをいう。)を有すること。 (2) 識別符号 (告示・平成 6 年第 424 号) (告示・平成 12 年第 502 号) 識別符号の符号長は、19 ビット以上で構成するものとする。 (3) 電気通信回線設備とのインターフェース条件 電気通信回線設備とのインターフェース条件は、端末設備等規則に定める技術基準(第一種

(23)

電気通信事業者が定める技術的条件を含む。)に適合したものであること。 3.6 空中線 (1) 空中線の構造 特に規定しない。 (2) 空中線利得 (設備・第 49 条の 14) 送信空中線は、その絶対利得が 47dB 以下であること。 (3) 空中線の偏波面 特に規定しない。 3.7 その他 (1) 筐体 (設備・第 49 条の 14) (端末・第 9 条) 送信機は、一の筐体に収められており、かつ、容易に開けることができない構造であること。 (2) 技術基準適合証明に係る表示 (技適・第 6 条) 無線設備の見易い箇所に規定された様式の技術基準適合証明に係る表示を行うこと。 (3) 端末機器の技術基準適合認定に係る表示 (端末技適・第 7 条) 電気通信回線設備に接続するものは、無線設備の見易い箇所に規定された様式の端末機器の 技術基準適合認定に係る表示を行うこと。

(24)

第4章 アーキテクチャ

本章からは、3 章で規定した強制規格を満足し、相互接続を可能とするために、推奨する標準 システムである BRAIN(Broadband Radio Access Integrated Network in millimeter-wave band)システムについて規定する。 4.1 システム概要 本節では、BRAIN システムの概要を説明する。 BRAIN システムは、FDD(周波数分割多重)による複信方式を用いた超高速無線 LAN であ り、図 4.1 に示す端末局(STA)及びアクセスポイント(AP)から構成される。なお、以下に記述す るアクセスポイントと端末局は、第 1 章の図 1.1 に示した基地局無線設備と端末局無線設備にそ れぞれ対応する。 本章以降は、BRAIN システムについて図 4.1 に示すように無線区間インターフェースを規定 したものである。 端末局 (STA) アクセスポイント (AP) 電気通信回線設備 規定点 図4.1 システム構成 4.2 ネットワークモデル 本章がスコープするシステム全体を明確にするために、まずネットワークアーキテクチャに関 してその参照モデルを記述する。 基本サービスセット(BSS)は本規格の基本システム単位である。図 4.2には 2 つの BSS を示す。 BSS は 1 つのアクセスポイント(AP)及び複数の端末局(STA)から構成される。AP と STA との間 のみに無線通信路が設けられ、AP はパケットの転送を行う。 ネットワークモデルは、大きく 1)アドホックネットワークと、2)インフラストラクチャネット ワークとに分類される。

(25)

STA1 STA2 AP1 BSS1 STA3 STA4 AP2 BSS2 図4.2 アドホックネットワークモデル 4.2.1 アドホックネットワーク アドホックネットワークは、図 4.2に示すように本規格により実現される装置を用いて、端末 局間のみで通信されるネットワークである。STA 同士の通信が AP により中継されること以外は、 引用文書②の第 4.1.1.1 節を参照のこと。 4.2.2 インフラストラクチャネットワーク 図 4.3、図 4.4には、インフラストラクチャネットワークのネットワークモデルを示す。インフ ラストラクチャネットワークとは、AP が同一 BSS 内の STA 間の通信を中継し、有線ネットワ ークへのパケット転送を行うネットワークである。詳細については引用文書②の第 4.1.1.2 節を 参照のこと。

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STA1 STA2 BSS1 STA3 STA4 BSS2 AP1 AP2 DS 図4.3 インフラストラクチャネットワークのモデル STA1 STA2 BSS1 STA3 STA4 BSS2 AP1 AP2 DS AP1 Ethernet FDDI 図4.4 EthernetやFDDI等との接続

(27)

4.3 各ノードのプロトコルスタック

OSI の 7 階層モデルに則り、BRAIN システムの各ノードにおけるプロトコルスタックの参照 モデルに関して規定する。

4.3.1 STAのプロトコルスタック

図 4.5に STA のプロトコルスタック図を示す。図には、本規格で定める PHY と DLC(MAC サブレイヤと LLC サブレイヤ)の各レイヤと、本規格外の上位レイヤとの関係を示す。

PHY Layer (Physical) LLC Sublayer (Logic Link Control)

MAC Sublayer (Medium Access Control)

Upper Layers (本規格外)

DLC Layer (Data Link Control)

図4.5 STAのプロトコルスタック

4.3.2 APのプロトコルスタック

AP は、インフラストラクチャネットワークで使用される場合、本規定で定義されるプロトコ ルと、Ethernet(ISO/IEC8802-3 に準拠)や FDDI (ISO9314-X に準拠)などの他のデータリ ンク/物理レイヤで定義されるリンクとをプロトコル変換する機能をもつ。図 4.6にプロトコル スタックを示す。 MAC Sublayer MAC Sublayer MAC Sublayer MAC Sublayer LLC Sublayer LLC Sublayer LLC Sublayer LLC Sublayer Call Control

Call ControlCall Control Call Control

Ethernetや FDDI 等の MAC/ 物理レイヤエンティティ ARP ARP ARP ARP (Proxy ARP) (Proxy ARP) (Proxy ARP) (Proxy ARP) :本規定 Wieless PHY

Wieless PHYWieless PHY Wieless PHY DLC Layer

(Data Link Control)

(28)

第5章 物理レイヤ

5.1 はじめに 本章では、3 章で規定した強制規格を満足し、相互接続するために実現可能な標準システムの 物理レイヤを規定する。 本システムは、送受別の指向性アンテナと円偏波を用いてマルチパスの影響を抑制し、GMSK 変調方式により 155.52Mbps の変復調速度を実現する。 5.2 物理レイヤハードウェア 本システムでの物理レイヤ装置は無線部と物理信号処理部(ベースバンド)の2つのハードウ ェアに大きく分割される。図 5.1に物理レイヤ装置の構成を示す。また、物理レイヤ装置の主要 パラメータを表 5.1に示す。 物理信号処理部 無線部 物理レイヤ装置 図5.1 物理レイヤ装置構成 表5.1 物理レイヤ装置の主要パラメータ 無線伝送速度 155.52Mbps 複信方式 FDD 変調方式 GMSK(BT=0.5) FEC BCH(16,11)符号 偏波 右旋円偏波 送信電力 10mW 以下 送信周波数 AP:59.25GHz STA:60.25GHz 占有帯域幅 200MHz 以下

(29)

BPF

送信変調部

PA BPF 逓倍器 ISO

TxOn/Off

(STAのみ)

LPF ドライバ アンプ BPF MIX RSSI LNA x2 LPF1 BPF LPF3 DRO LO AMP. VCO

TxData

RxData

RxOn/Off

(APのみ)

DC電源

フレーム 信号生成

受信復調部

電源

物理信号処理部へ

LVDS

リミッタ FM 検波 LPF2 図5.2 無線部のブロック図 5.3 無線部 本システムの無線部は送信変調部、受信変調部、アンテナ部、及び物理信号処理部とのインタ ーフェースから構成される。無線部のブロック図を図 5.2に示す。 5.3.1 送信変調部の機能 物理信号処理部からの送信信号を正規化帯域幅 BT=0.5 のガウス型フィルタにより帯域制限し たのち VCO で GMSK 変調する。変調信号を RF 増幅器で増幅してアンテナに供給するが、STA ではバースト送信となるため、非送信時の雑音送信電力(他局への干渉となる)を低減するため に送信バーストにあわせたスイッチを追加する。 5.3.2 受信復調部機能 アンテナからの受信信号は IF 帯に周波数変換され、FM 検波によりベースバンド信号に復調さ れる。 5.4 物理信号処理部 物理信号処理部では、変調信号の物理フレームの作成、復調信号のスロット同期と、物理フレ

(30)

ームの分解、FEC の符号・復号、データのスクランブルに関しての処理を行う。本部の送信機能 構成ブロック図を図 5.3に示す。 図5.3 物理信号処理部送信機能ブロック図 5.4.1 FEC FEC による誤り検出訂正方法は様々あるが、制御情報における誤り検出符号として、4 次の多 項式を用いた BCH(15, 11)の拡大符号である BCH(16, 11)符号を用いる。拡大 BCH(16, 11)のパ リティビット検査行列 H を(1)式に示す。

[

]

H

=

α

14

+

α

13

+

α

12

+ +

Λ

α

0

+

α

e

=

1

1 1 1

0

1

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

1 1 1

1

0

1

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0 1 1

1

1

0

1

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1 1 0

1

0

1

1

0

0

1

0

0

0

1

0

1

1 1 1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

(1) 5.4.2 スクランブル DLC からの各 PDU は、誤り検出符号をつけた後に 4B5B 変換でスクランブルすること。スク ランブルは表 5.2 に示す 4B5B 変換表を用いる。 FEC 符号化 スクランブル PHY フレーム 送信 PDU (MAC/DLC レイヤより) 無線部へ

(31)

表5.2 4B5B変換表 スクランブル前 スクランブル後 (0) 0000 11110 (1) 0001 01001 (2) 0010 10100 (3) 0011 10101 (4) 0100 01010 (5) 0101 01011 (6) 0110 01110 (7) 0111 01111 (8) 1000 10010 (9) 1001 10011 (A) 1010 10110 (B) 1011 10111 (C) 1100 11010 (D) 1101 11011 (E) 1110 11100 (F) 1111 11101 5.5 無線部と物理信号処理部とのインターフェース 無線部と物理信号処理部とは表 5.3に示す信号のインタフェースで接続される。各信号の伝送は LVDS に準じる。また各信号の方向は図 5.4に示す通りである。 また、接続される無線部は通常の使用状態において、ビット誤り率が 10-7未満でなければならな い。 表 5.3 無線部とのインタフェース 記号 名称 機能 TxData 送信データ 送信データ TxOn 送信制御信号 送信データの有無 RxData 受信データ 受信データ RxOn キャリアセンス信号 受信信号の有無 物理信号処理部 無線部

TxData TxOn RxData RxOn

(32)

表5.4 プリアンブル部ビットマップ

Bit Sync Signal 10101010101010101010 Frame Sync Signal 11000100011100010001 Control Sync Signal 01101001110110100111

5.6 PHYフレーム構成 PHY フレームには、以下の 4 種類がある。 (ア) ダウンリンク制御情報フレーム (イ) ダウンリンクフレーム (ウ) アップリンクフレーム (エ) アップリンク応答フレーム 種別に関わらず、各 PHY フレームは 2 つの部分、すなわちプリアンブル及びペイロードから 構成される。各 PHY フレームはプリアンブル部から始まり、ペイロード部が続く。図 5.5に PHY フレームの基本構成を示す。 Preamble Payload 図5.5 PHYフレームフォーマット

プリアンブル部はビット同期のための Bit Sync Signal とフレーム同期のための Frame Sync Signal または Control Sync Signal から構成される。Bit Sync Signal、Frame Sync Signal、及 び Control Sync Signal のビットマップを表 5.4に示す。

ダウンリンクチャネルにおいては PHY ダウンリンクフレームが送信されていない場合は、Bit Sync Signal と同じ信号が送信される。すなわち、ダウンリンクチャネルでは常にビットストリ ームが送信されている状態になる。一方、アップリンクチャネルにおいては、各 STA によるアッ プリンクフレームの送信がバースト的に行われる。

(33)

5.6.1 PHYダウンリンク制御情報フレーム

図 5.6に PHY ダウンリンク制御情報フレームのフォーマットを示す。

Bit Sync Signal (0 bits)

Payload (20 bits) Control Sync Signal

(20 bits) Preamble

図5.6 制御情報フレームフォーマット

プリアンブル部はビット同期のための Bit Sync Signal 及び制御情報フレーム同期のための Control Sync Signal から構成される。Bit Sync Signal と Control Sync Signal のビットマップ は表 5.4に示されている。 ダウンリンク制御情報フレームのペイロード部については、MAC レイヤトレインの 11 ビット 長のデータが、拡大 BCH(16, 11)により符号化された後に 16 ビットになり、さらに 4B5B 変換 でスクランブル化された後に 20 ビットになる。 5.6.2 PHYダウンリンクフレーム 図 5.7に PHY ダウンリンクフレームのフォーマットを示す。

Bit Sync Signal (0 bits)

Payload (720∼2640 bits) Frame Sync Signal

(20 bits) Preamble

図5.7 PHYダウンリンクフレームフォーマット

プリアンブル部はビット同期のための Bit Sync Signal 及び PHY フレーム同期のための Frame Sync Signal から構成される。Bit Sync Signal と Frame Sync Signal のビットマップは 表 5.4に示されている。PHY ダウンリンクフレームのペイロードは可変長であり、最大長は物理 レイヤにおいては規定しない。

(34)

5.6.3 PHYアップリンクフレーム

図 5.8に PHY アップリンクフレームのフォーマットを示す。

Bit Sync Signal (=120 bits)

Payload (720∼2640 bits) Frame Sync Signal

(20 bits) Preamble

図5.8 PHYアップリンクフレームフォーマット

プリアンブル部はビット同期のための Bit Sync Signal 及び PHY フレーム同期のための Frame Sync Signal から構成される。Bit Sync Signal と Frame Sync Signal のビットマップは 表 5.4に示されている。PHY アップリンクフレームのペイロードは可変長であり、最大長は物理 レイヤにおいては規定しない。

5.6.4 PHYアップリンク応答(ACK または NACK)フレーム

PHY アップリンク応答フレームは正確応答のための ACK フレームと不正確応答のための NACK フレームの 2 種類がある。図 5.9に PHY アップリンク応答フレームを示す。表 5.4に示す Bit Sync Signal のビットマップを用い、ペイロード長が 0 の特殊なフレームである。後節で詳細 に説明するが、AP はキャリアセンスによる応答フレームを判別する。そのため、PHY アップリ ンク応答フレームの長さは AP がキャリアセンスで応答フレームを判別できる状態になるまでの 時間により決められる。

Bit Sync Signal (40 bits) Preamble

(35)

第6章 データリンクレイヤ

6.1 概要 データリンクレイヤにおいて、STA 側のプロトコルスタックと AP 側のプロトコルスタック は各々図 6.1と図 6.2に示す。データリンクレイヤは MAC サブレイヤと LLC サブレイヤにより 構成される。 MAC MAC MAC MAC Highlayer Interface Highlayer Interface Highlayer Interface Highlayer Interface Call Control Call Control Call Control Call Control LLC LLC LLC LLC 図6.1 STAのプロトコルスタック 図6.2 APのプロトコルスタック 6.1.1 MACサブレイヤ

MAC プロトコルとしては、AP が集中制御する Reservation-based Slotted Idle Signal Multiple Access (RS-ISMA)を用いる。

6.1.2 LLCサブレイヤ LLC サブレイヤにおいては、MAC フレームの再送、ネットワークの加入/脱退、上位レイヤ とのインターフェースなどが行われる。 6.2 MACサブレイヤ 6.2.1 チャネル構成 前述のように、BRAIN システムは FDD による複信方式を用いるため、アップリンクとダウン リンクの送信には各々独立な物理チャネルが使用される。 MAC MAC MAC MAC Highlayer Interface Highlayer InterfaceHighlayer Interface Highlayer Interface Call Control Call ControlCall Control Call Control

Ethernetや FDDI等の MAC/

物理レイヤエンティティ ARP ARP ARP ARP (Proxy ARP) (Proxy ARP) (Proxy ARP) (Proxy ARP) 本章規定 Wieless PHY Wieless PHY Wieless PHY Wieless PHY LLC LLC LLC LLC

(36)

6.2.1.1 ダウンリンクチャネル ダウンリンクチャネルは、一定の時間周期(T)によりスロット化される。ダウンリンクチャネル におけるタイムスロットは、制御情報フィールドとダウンリンクデータフィールドで構成される。 図 6.3にダウンリンクチャネルの構成を示す。制御情報フィールドとデータフィールドは各々ダ ウンリンク制御情報フレームの送信とダウンリンクフレームの送信に使用される。そのため、制 御情報フィールドには 1 つの PHY ダウンリンク制御情報フレーム、データフィールドには 1 つ の PHY ダウンリンクフレームが収容される。制御情報フィールドが固定長であるため、スロッ ト周期はデータフィールドの長さに依存する。ダウンリンクフレーム長が 64 octets の場合スロ ット周期は 6.72μs である。 制 御 情 報 フ ィ ー ル ド ( N ) データフィールド(N) タイムスロット(N+1) スロット周期T スロット周期T 制 御 情 報 フ ィ ー ル ド ( N + 1 ) 制 御 情 報 フ ィ ー ル ド ( N + 2 ) タイムスロット(N) データフィールド(N+1) 図6.3 ダウンリンクチャネル構成 6.2.1.2 アップリンクチャネル アップリンクチャネルは、ダウンリンクチャネルと同様な時間周期(T)によりスロット化される。 アップリンクチャネルにおけるスロットは、アップリンクデータフィールドと応答フィールドで構 成される。図 6.4にアップリンクチャネルの構成を示す。データフィールドと応答フィールドは各々 アップリンクフレームの送信とアップリンク ACK フレームまたは NACK フレームの送信に使用さ れる。そのため、データフィールドには 1 つの PHY アップリンクリンクフレーム、応答フィール ドにはキャリアセンスによる確認のための十分長い Bit Sync Signal が収容される。

ダウンリンクスロット(N-1)のデータ フレームに対する応答フィールド 制御情報(N-1)に対するアップリンクデータフィールド(N) タイムスロット(N+1) スロット周期T スロット周期T タイムスロット(N) 制御情報(N)に対するアップリンクデータフィールド(N+1) ダウンリンクスロット(N)のデータ フレームに対する応答フィールド 図6.4 アップリンクチャネル構成 6.2.1.3 チャネル構成例 図 6.5に BRAIN システムのチャネル構成例を示す。AP はタイムスロットの制御情報フィール

(37)

ド毎にダウンリンク制御情報フレームを送信し、PHY ダウンリンクフレームがある場合はデータ フィールドにそのフレームを送信する。一方、STA は制御情報を受信した後、PHY アップリン クフレームがある場合は、オフセット時間を遅らせてデータフィールドにそのフレームを送信す る。また、PHY ダウンリンクフレームが正しく受信した場合は、そのフレームを受信完了後、オ フセット時間を遅らせて ACK フレームを送信する。 I D L E A P S T A 送信 送信 受信 受信 P O L L ダウンリンクフレーム(N) I D L E アップリンクフレーム P O L L A C K A C K オフセット オフセット I D L E アップリンクフレーム ダウンリンクフレーム(N) 制 御 情 報 フ ィ ー ル ド ( N ) ダウンリンクデータフィールド(N) ダウンリンクスロット(N+1) 制御情報(N)に対するアップリンクデータフィールド スロット周期T スロット周期T 制 御 情 報 フ ィ ー ル ド ( N + 1 ) 制 御 情 報 フ ィ ー ル ド ( N + 2 ) 制御情報(N-1)に対するアップリンクデータフィールド ダウンリンクフレ ーム(N)に対する 応答フィールド ダウンリンクフレ ーム(N-1)に対する 応答フィールド 図6.5 チャネル構成例 6.2.1.4 タイムオフセット調整 BRAIN システムは図 6.6に示すように伝搬距離の大きく異なる端末局を同時に収容する際は、 近距離端末局(STA1)と長距離端末局(STA2)のフレームの到着時間が大きく異なる。これら の2台が同一の AP に接続するために各 STA が AP との伝搬遅延に応じて送信オフセットの自動 調節機能をサポートする。

(38)

AP STA2 長距離通信 STA1 近距離通信 図6.6 異なる距離の伝送 図 6.7にオフセットの設定手順を示す。 ① STA が設定要求の制御フレームを送信する。 ② AP は制御フレームを受信するまでの時間を計測。 ③ 計測した値を設定応答の制御フレームに含めて STA へ送信。 ④ 設定応答から送信オフセット設定する。 ⑤ 通信開始(次に設定要求を送信するまでこのオフセット値で行われる) STA AP ①設定要求送信 ④送信オフセット設定 ③設定応答送信 (遅延情報含む) ②伝送遅延計測 ⑤通信開始 図6.7 オフセット設定手順 図 6.8に送信オフセット計測のタイミングチャートを示す。

(39)

AP 受信 STA2 CTRL STA2 受信 AP CTR L STA2 送信 STA2 DATA APの制御フレームに含まれオフセット値情報 をもとにオフセットを修正 AP 送信 I D L E I D L E S T A 2 I D L E I D L E I D L E I D L E I D L E I D L E I D L E I D L E I D L E STA2 CTRL S T A 2 I D L E AP CTR L Default (T1) TIME LAG 計測値(T2) オフセット 修正値 (T3) ... ... ... ... TIME LAG計測値を含む 制御フレームを送信 STA2 DATA 図6.8 タイムオフセット測定 6.2.2 MACフレーム構成

BRAIN システムの MAC レイヤで使用される MAC フレームは大きく制御情報フレーム、デ ータフレーム、制御フレームに分類される。制御情報フレームは、アップリンクチャネルでの送 信制御に使用され、アクセスポイントによりダウンリンクチャネルにおけるタイムスロットの制 御情報フィールドに送信される。他の MAC フレームはアップリンクとダウンリンクのデータフ ィールドに送信される。 6.2.2.1 制御情報フレームフォーマット 図 6.9に制御情報フレームのフォーマットを示す。

状態データ

(3bit)

MACアドレス

(8bit)

図6.9 制御情報フレームフォーマット 次に制御情報の種別及び MAC アドレスについて表 6.1に示す。

(40)

表6.1 制御情報の状態データとMACアドレス

種別 状態データ

MSB LSB

MACアドレス 説明

IDLE 0 0 0 APアドレス ランダムアクセススロット

POLL1 0 0 1 STAアドレス 指定STAへのIsochronous伝送スロット POLL2 0 1 0 STAアドレス 指定STAへのAsynchronous伝送スロット RPOLL1 1 0 1 STAアドレス 指定STAへのIsochronous伝送再送スロット RPOLL2 1 1 0 STAアドレス 指定STAへのAsynchronous伝送再送スロット

6.2.2.2 データフレームと制御フレームの共通フォーマット データフレームと制御フレームは図 6.10に示すフレームフォーマットを用いる。

Frame Type

(1 octet)

Destination Address

(1 octet)

Source Address

(1 octet)

Control

(1 octet)

CRC-16

(2 octets)

Frame Body

(64 or 128 or 256 octets)

CRC-16

(2 octets)

Fr

am

e

H

e

ad

er

図6.10 共通フレームフォーマット

図 4.5に STA のプロトコルスタック図を示す。図には、本規格で定める PHY と DLC(MAC サブレイヤと LLC サブレイヤ)の各レイヤと、本規格外の上位レイヤとの関係を示す。
図 5.6に PHY ダウンリンク制御情報フレームのフォーマットを示す。
図 5.8に PHY アップリンクフレームのフォーマットを示す。
図 6.14に Isochronous 伝送におけるシーケンスを示す。自分宛の POLL1 を受信した STA は、
+3

参照

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