ホームNWの標準化動向と 取り組み状況

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標準化文書説明資料

次世代ホームネットワークシステム

専門委員会

作成日：2010年6月17日

本資料は，以下の標準化予定文書を

説明した資料である．

` ＪＪ-３００.００：

「ホームＮＷ接続構成特定プロトコル：ＨＴＩP」

新規対象のＴＴＣ標準

対応する国際標準

ＪＪ-３００.００

無し

【参考】標準化対象と作成委員会

インタオペラビリティ ＳＷＧ

物理・リンク層 ＳＷＧ

次世代ホームネットワークシステム専門委員会

ＪＪ-３００.００

原案作成

3 `

ホームネットワーク（以下，ホームＮＷ）にて，今後想定される課題

`

課題解決に向けたプロトコル「ＨＴＩＰ」の紹介

`

ＨＴＩＰのスコープ

`

技術内容

本資料の内容

＜前提＞ ` ＪＪ-３００.００にて主に参照した文書である．ただし，以下の文書への追加項目はないものとする． ` ITU-T Rec, “G.9971, Requirements of transport functions in IP home network”, June 2010.

` ISO/IEC 29341-1: “Information technology – UPnP Device Architecture – Part 1: UPnP Device

Architecture Version 1.0”, Edition 1.0, December 2008.

` IEEE Computer Society: “802.1AB-2009: Local and Metropolitan Area Networks - Station and

ホームNW利用者にとって今後予想される課題

` ホームNW内に接続可能なエンド端末*1が増加傾向にある． ` 無線LAN，PLC，同軸ケーブル等，NW機器*2も多種多様であり接続形態も多様化． ` エンド端末の利用において必要な設定も複雑化． ホームＮＷユーザ ` ユーザはＩＰサービスの不具合発生時に，不具合発生箇所の切分けができず，ユーザ一人での復 旧が困難． ` どんな端末が、どんな構成で接続されているか、全体像が分からない． ` エンド端末・NW機器の適切な設定が分からない． 図．ホームＮＷ内のエンド端末の例とNW機器の例 エンド端末 AGW など． NW機器

ホームネットワーク

背景

課題

*1_{エンド端末：ＩＰパケットを終端する機能をもった端末のこと．} *2_{ＮＷ機器：ＩＰパケットを終端せず，転送する機能を持った端末のこと．}

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ホームNW構成特定プロトコル

“HTIP”

*

の標準化

まずは，接続機器とホームNW構成の把握（L2構成の可視化）と，接続性の確認を行い，ユーザ自身の手 で不具合発生箇所の切り分けができる仕組みを提供することを目的とし、標準化の検討範囲とする。また， ホームNW内に接続された任意の端末においても，ホームNW構成を確認できるようにする． L2構成可視化 イメージ ■接続機器/構成の把握 標準化 の 検討範囲 ■品質確認 ■機器設定 遠隔サービス ユーザ操作 ■接続確認 ■不具合対応/予防 L2構成可視化に必要な情報

‣

端末の機器情報

‣

区分

‣

メーカ名

‣

機種名

‣

型番

‣

エンド端末間の接続経路

‣

NW機器

‣

伝送路の種別

‣

ポート番号

*_{HTIP: Home-network Topology Identifying Protocol}

E社 TV 機種名: kkk 型番: lll wifi port A社 PC 機種名: aaa 型番: bbb port2 port4 port3 port4 H社 機種名: mmm 型番:nnn C社 AGW 機種名: ccc 型番: ddd B社 HDR 機種名: ooo 型番: ppp port1 D社 ｹﾞｰﾑ機 機種名: iii 型番: jjj PLC port _port1 port1 K社 PLCﾓﾃﾞﾑ 機種名: eee 型番: fff N社 ｹﾞｰﾑ機 機種名: ggg 型番: hhh NW機器 エンド端末 port6

JJ-300.00（HTIP）のスコープについて

下図は，本仕様のスコープとするホームNWを表しており，実線で囲まれたリンクレイヤブロードキャスト ドメインにおいてのみ利用される．WAN における接続構成と，エンド端末配下の接続構成の特定はスコープ 外とする． 例えば，エンド端末からUSBケーブルで接続された端末や，AGW以外に，ホームNW内に接続されたルータ 配下の接続構成に関しては関与しないこととする．AGW*3_{は，LAN 内に0 台もしくは1 台存在する．そしてエ} ンド端末は，LAN 内に1 台以上接続される．NW機器は，0 台以上，AGWとエンド端末間に接続される． 図． ＨＴＩＰが利用されるホームNWの構成 *3_{ＡＧＷ：IPサブネットが異なるNWを接続する機能を有し，ホームNWとWANとの間のインタフェース} 機能を有する．エンド端末とNW機器の両方の機能を併せ持つ．

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JJ-300.00（HTIP）の技術内容について

実装する機能 拡張する点

エンド 端末

UPnP Device Architecture におけるcontrolled devices 機能 ` 機器情報を通知するため，UPnP DDDにてエレメントを新規に定 義し，また，既存のエレメントへの記述形式をガイドライン化 NW機器 IEEE 802.1AB-2009に おけるLLDP Agent （Transmit only）機能 ` ベンダ拡張部に，区分，メーカ名，機種名，型番を格納 ` ベンダ拡張部に接続構成情報（MACアドレステーブル）を追加 ` 送信先MACアドレスをブロードキャストアドレスに設定 ¾ 区分: <htip:X_DeviceCategory> （新規定義，P.9参照） ¾ メーカコード: <htip:X_ManufacturerOUI>（新規定義） ¾ 機種名: <modelName> ¾ 型番: <modelNumber> Managerでは，UPnPとLLDPを組み合わせたＨＴＩＰにより，ホームNWの構成図を作成する．Managerは， 任意の端末で動作可能である．L3パケットを終端するエンド端末は，UPnPを利用して(a)機器情報をManager に通知し，L3パケットを転送するNW機器は，LLDPを利用して(a)機器情報と(b)接続構成情報を通知する． エンド端末 _NW機器 エンド端末 NW機器 agent エンド端末 agent Manager エンド端末 agent Agentの情報からManagerにおいて， ホームNW構成情報を特定する エンド端末Agentによる機器情報の通知 NW機器Agentによる機器情報，接続構成情報の通知

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【参考】端末区分情報リスト（抜粋）

大区分 区分 説明 値 AV系 ネットTV端末 テレビ AV_TV STB セットトップボックス AV_STB デジタルカメラ デジタルカメラ AV_DigitalCamera プロジェクタ プロジェクタ AV_Projector フォトフレーム デジタルフォトフレーム AV_PhotoFrame PC系 デスクトップ デスクトップPC PC_DeskTop ノートPC ノートPC PC_Notebook

PDA PDA PC_PDA

プリンタ プリンタ PC_Printer 通信系 携帯電話 携帯電話 COM_Cellular ルータ ブロードバンドルータ COM_IGD スイッチングハブ スイッチングハブ COM_Switch PLCモデム PLCモデム COM_PLCModem 同軸ケーブルモデム 同軸ケーブルモデム COM_CoaxModem くらし系 エアコン エアコン LIFE_AirConditioner 洗濯機 洗濯機、洗濯乾燥機 LIFE_WashingMachine 照明 照明 LIFE_Lighting

Webカメラ Webカメラ LIFE_WebCamera

ゲートウェイ ゲートウェイ、コントローラ LIFE_Gateway 床暖房 床暖房 LIFE_FloorHeating 炊飯器 炊飯器、電子ジャー LIFE_RiceCooker 娯楽系 据置ゲーム機 据え置き型のゲーム AM_GameMachine ポータブルゲーム機 ポータブル型のゲーム AM_PortableGameMachine 家庭用ロボット ロボット AM_HomeRobot エンド端末・NW機器の区分を，下記端末区分情報リストを参照して記述することで，曖昧性が軽減され， Managerは明確にホームNW構成を作成可能になる．本リストはTTC次世代ホームネットワーク専門委員会にて 標準化中である．

【参考】UPnPの機能概要

0 アドレッシング （DHCP，AutoIP） 2 ディスクリプション （機器情報，実装しているコマンドをXML形式でやり取り） 3 コントロール 4 イベンティング 5 プレゼンテーション 1 ディスカバリ （SSDP）

UPnPの基本機能

Control Point

Controlled

_Device

PC

audio

Description, Controlの結果,

Eventing

UPnPのControl PointとControlled Deviceのイメージ

上位機能は各WCで異なる

（UPnP-IGD，UPnP-AV(DLNA)，UPnP-DM）

Discovery, Control

`

UPnPではホームNW内（同一サブネット内）で， Control Point（クライアント）がControlled

Device（サーバ）に対して以下の機能を実行する．

`

コントロール，イベンティング，プレゼンテーション機能は各WC毎に異なる．

例:

UPnP IGD

(Internet Gateway Device)のコントロールではHGWのポートマッピングを行う．

例:

UPnP AV

のコントロールでは，あるControlled Deviceから曲リストを取得し，その曲リス

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【参考】UPnP-WC一覧

UPnP Device Architecture

`

UPnPは大まかに機器ごとにWorking Committees（WC）がある．

`

UPnP Device Architectureで0.アドレッシング～2.ディスクリプションまで定義され，3.コン

トロール機能以降は各WCで定義される．

`

HTIPでは，2.ディスクリプションの記述方法のみを記述しているため，どのWCの仕様に則

るかは実装依存とする．

UPnP™ Implementers

Corporation

Steering Committee Technical Committee Marketing Committee Standards Committee New Projects Committee Legal Committee AV WC QoS WC Solar Protection Blind WC Device Management WC Internet Gateway WC Low Power WC Printer WC Scanner WC Working Committees（抜粋） UPnPの全体像 AV家電の制御 BBルータの制御 プリンタの制御 スキャナの制御 ブラインドや窓の制御 Digital Security Camera WC セキュリティカメラの制御 HVAC WC 空調の制御 Lightning Control WC 照明の制御 電力制御の機能を規定 QoSの機能を規定 端末管理の機能を規定 家電特有の制御を規定 家電の種類に依存しない機能を規定

【参考】LLDP（Link Layer Discovery Protocol）の機能概要

` 2009年9月にIEEE 802.1AB-2009として標準化 ` LLDPはL2の制御ﾌﾚｰﾑで管理情報をマルチキャスト送信するだけであり，実装が容易 ` 一方的に情報を送信するだけであり，リスニングポートを持たない ` LLDP自体には設定変更の仕組みなし（双方向のプロトコルではない） ` TCP/IPのプロトコル・スタックを搭載していない端末も管理可能 ` LLDPフレームを送信するタイミングは，リンクアップﾟ時と管理情報の変更時．そして，あらかじめ 設定した間隔で定期的に送信する．間隔は管理者が自由に設定可能（推奨値120秒） ` LLDPが扱う情報は，機器の識別情報，ポートの識別情報，有効期間（TTL）の三つが必須項目 ` 機器とポートの識別情報にはMAC/IPアドレス，インタフェースの名称，ポート番号などが含まれて おり，LLDPを受信した機器はTTLで指定された時間だけ情報を保持 ` 独自に拡張可能なフィールドが用意されている（HTIPでは，このフィールドを利用） LLDP搭載 NW機器 以下のような情報を一定間隔でマルチキャスト送信 w 機器固有情報（MAC/IPアドレス，etc.） w MACアドレステーブル w 設定情報 etc. エンド端末 AGW 以下のような情報を一定間隔でマルチキャスト送信 w 機器固有情報（MAC/IPアドレス，etc.） w MACアドレステーブル w 設定情報 etc.