一般社団法人 情報通信技術委員会(TTC)
次世代ホームネットワークシステム専門委員会 2012年12月14日
JJ-300.10
ECHONET Lite 向けホームネットワーク通信インタフェース
( IEEE802.4/4g/4e 920MHz 無線)
JJ-300.11
ECHONET Lite 向けホームネットワーク通信インタフェース
( ITU-T G.9903 狭帯域 OFDM PLC)
2012年度3Q標準案説明資料
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新規対象のTTC標準 対応する国際標準 JJ-300.10 (第1版) IEEE802.15.4/4e/4g
JJ-300.11 (第1版) ITU-T G.9903
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-300.10 (第1版)
JJ-300.11 (第1版)
サービスプラットフォーム SWG
本資料の内容
1.標準化の背景と標準化理由
2.JJ-300.10(第1版)の内容
3.JJ-300.11(第1版)の内容
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1.標準化の背景と標準化理由
ECHONET Lite向け通信インタフェースイメージ図
HAN/H-NW
ホームNW/HAN
EV/PHV
FC 太陽光発電 蓄電池
エアコン 照明機器
給湯器
スマートメータ
WAN
スマートタップ センサ 電子錠
ヘルスケア機器 モニタカメラ PC テレビ スマホ
プリンタ
スマートハウス向け上位層プロトコルとして注目されるECHONET Liteは、トランスポートフリーで あり、下位層の通信メディアを自由に選択可能である。
有線(イーサネット・PLC)、無線(WiFi・920MHz帯)が注目されている。HEMS
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ECHONET Lite の下位層プロトコル (有線)
下位層通信プロトコル(有線)として各種団体等で検討中のプロトコルは下図のとおり。
低速PLC
(ITU-T G.hnem
)が、新規下位層プロトコルとして注目されている。
オレンジ色の網掛けが、今回の標準化対象。方式 標準化状況
有線
●Ethernet IEEE 802.3により標準化済み。
高速 PL C
●ITU-T G.hn ITU-T G.9960/G.9961/G.9963/G.9964/G.9972による物
理層規定、G.9961によるデータリンク層規定により標準化済み。●IEEE 1901 IEEE P1901委員会により、物理層及びMACを標準化済み。
HD-PLC,Home Plug AV方式がある。
低速 PL C
●ITU-T G.9903 G3-PLC方式として、物理層及びデータリンク層規定を標準化済
み。G.9955/G.9956による標準体系を見直し、G3-PLC方式だ けをG.9903に集約。IEEE 1901.2 IEEE P1901.2委員会により、物理層及びMACを標準化作業中。
G3,PRIME動作モードと独自のMainBodyから構成される予定。
(●:TR1043(ホームネットワーク通信インタフェース実装ガイドラインに掲載しているもの)
ECHONET Lite の下位層プロトコル (無線)
ECHON下位層通信プロトコル(無線)として各種団体等で検討中のプロトコルは下図のとおり。
920MHz
帯無線が、新規下位層プロトコルとして注目されている。
オレンジ色の網掛けが、今回の標準化対象。方式 標準化状況
無線
●Wi-Fi IEEE 802.11a/b/g/nにより、物理層規定及びMAC層規定は
標準化済み。●IEEE802.15.4/4e/g IEEE 802.15.4gによる物理層規定、IEEE 802.15.4/4eによ
るMAC規定は標準化済み。Bluetooth 4.0 LE
(BTLE)
Bluetooth SIGにより、2010年に物理層規定及びMAC規定を
規格化済み。IETFにおいて、この上に6LoWPANを載せること を検討中。●Bluetooth 2.1 + EDR Bluetooth SIGにより、2004年に物理層規定及びMAC規定を
規格化済み。G.wnb ITU-T G.9959
により標準化済み。物理層既定及びMAC既定を規格化済み。サービスまで含む垂直統合型。
(●:TR1043(ホームネットワーク通信インタフェース実装ガイドラインに掲載しているもの)
JJ-300.10、JJ-300.11の位置付け
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スマートハウス関連で、要望の多い920MHz帯無線と低速PLCについて、それぞれJJ-300.10、JJ-300.11として標準化
5-7 ECHONET Lite Layer2の
フレーム上 ECHONET に
Lite
4 UDP
3 IPv4
IPv6 IPv6
6LowPAN IPv4
IPv6 IPv6
6LowPAN
2 IEEE802.3
ファミリ G.9961
G.9972 IEEE1901 ITU-T
G.9903 IEEE802.11 ファミリ
IEEE802.15.1
ファミリ PANプロファイル
IEEE802.15.4 IEEE802.15.4e/g
1 IEEE802.3 ファミリ
G.9960 G.9963 G.9964 G.9972
IEEE1901 ITU-T
G.9903 IEEE802.11
ファミリ IEEE802.15.1
ファミリ IEEE802.15.4 IEEE802.15.4g
媒体 UTP
光ファイバ 電力線 電波
(2.4/5G) 電波
(2.4G) 電波
(920M)
Ethernet G.hn
IEEE1901JJ-300.11 Wi-Fi Bluetooth JJ-300.10
標準化の理由
現在、スマートコミュニティ・アライアンス(JSCA)では、本 年度末までの「スマートハウス・ビル標準・事業促進検討 会」が設置され、重点機器(創エネ・蓄エネ機器等)の下 位層の特定・整備を進めている。
この中で、公知で標準的な伝送メディアが求められてお り、国際標準の伝送メディアにECHONET Liteを載せる ための標準規格が必要とされている。
これを受けて、細かな仕様の規格化が必要な920MHz
帯無線と低速PLCについて、TTCによる標準化を進める
こととした。
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2. JJ-300.10(第1版)の内容
○JJ-300.10
ECHONET Lite向けホームネットワーク通信インタフェース(IEEE802.15.4/4g/4e 920MHz無線)
Homenetwork Communication Interface for ECHONET Lite(IEEE802.15.4/4g/4e 920MHz Wireless)
JJ-300.10の概要
プロトコルスタック プロトコル・規定
セッション~アプリケーション ECHONET Lite トランスポートレイヤプロトコル a1. UDP a2. TCP
(スコープ外) b. Layer2のフレーム 上にECHONET Lite ネットワークレイヤプロトコル IPv6 / 6LoWPAN
データリンクレイヤプロトコル IEEE802.15.4, IEEE802.15.4e/g 物理レイヤプロトコル IEEE802.15.4, IEEE 802.15.4g
媒体 電波(920MHz帯)
上図との対応 方式名 関連規格 a1
方式A - 方式B Wi-SUN(IP) 方式C ZigBeeIP
b 方式D -
方式E Wi-SUN(非IP)
IEEE802.15.4/4e/4g上に、IPv6/6LowPAN、UDP、ECHONET Lite のスタック構成の方式A、方式
B、方式Cと、 IEEE802.15.4/4e/4g上に直接ECCHONET Liteを載せる方式D、方式Eの5方式
JJ-300.10の内容
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■方式A、方式B、方式C
1. IPv6
上でECHONET Lite
を利用するためのものである。2.
物理層、データリンク層(IEEE802.15.4,IEEE802.15.4/
4e/
4g
)の上に、IPv6/
6LowPAN
、UDP
層を設けてECHONET Lite
とインターフェースする。3.
方式Bは、Wi-SUN Alliance
の規格に、方式C
は、ZigBeeIP
規格に対応する。4.
方式A、方式B
は、シングルホップ、方式Cはシングルホップに加えマルチホップ機 能を提供する。JJ-300.10の内容
■方式D、方式E
1.
物理層、データリンク層(IEEE802.15.4,IEEE802.15.4/
4e/
4g
)の上に、直 接ECHONET Lite
の電文をインタフェースする。2.
方式Eは、Wi-SUN Alliance
の規格に対応する。3.
方式Dおよび方式Eはともに、シングルホップ機能を提供し、マルチホップ機 能は提供しない。14
3. JJ-300.11(第1版)の内容
○JJ-300.11
ECHONET Lite向けホームネットワーク通信インタフェース
(ITU-T G.9903 狭帯域OFDM PLC)Homenetwork Communication Interface for ECHONET Lite (ITU-T G.9903 Narrow band OFDM PLC)
JJ-300.11の概要
プロトコルスタック プロトコル・規定
セッション~アプリケーション ECHONET Lite トランスポートレイヤプロトコル a1. UDP a2. TCP
(スコープ外) b. Layer2のフレーム 上にECHONET Lite
(スコープ外)
ネットワークレイヤプロトコル IPv6 / 6LoWPAN
データリンクレイヤプロトコル ITU-T 9903 物理レイヤプロトコル ITU-T 9903
媒体 電力線
上図との対応 関連規格 a1 ITU-T G.9903
ITU-T G.9903上に、IPv6/6LowPAN、UDP、ECHONET Lite のスタック構成をとる。
JJ-300.11の内容
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■国際勧告等との関係
1.
本標準は、国際電気通信連合 電気通信標準化部門(ITU-T)において標準化さ れたITU-T勧告 G.9903(G3-PLC)に準拠している。2. 2012年9月に開催されたITU-T SG15会合にて、G.hnem標準体系の見直しが合意
され、G3-PLC規格は、G.9955、G.9956から、G.9901(PSD)を参照するG.9903(G3-PLC)に体系が構成された。G3-PLCの仕様はG.9955のAnnex AとD, G.9956の Annex Aが転用されている。
3.
日本でのG3-PLC適応について、PHY、MAC層の仕様は、G.9903に準拠する。なお国 内電波法を遵守するため、ARIB STD T-84に準拠するようパラメータ等を本標準 で定義する。4.
承認されたG.9903には”Japan Regional AnnexJ”
を含むことが合意され、本標準 で定義するパラメータならびに追加項目等について、今後AnnexJに提案する予定 であり、本標準についてもAnnex Jの体系に基づいた改定が行われる可能性があ る。JJ-300.11の内容
Bandplans Number of subcarriers
First subcarrier (kHz)
Last subcarrier (kHz)
ARIB Bandplan1 54 154.6875 403.125
■上記国際勧告等に対する追加項目等
1.
国内仕様として追加した項目•なし
2.
原勧告に対する変更項目•
日本でのG3-PLC適応について、G.9903 8章8.1のFCC bandplanを参照する(
G.9901 Annex Y 1.2 FCC bandplan参照)。ただし、ARIB STD-T84に準拠するた
め、Tone maskのパラメータを設定し、下記バンドプランを本標準として定義する。• G.9903で記載されている変調方式D8PSK, 16QAMについては、日本のキャリアセン
スに従う場合、実効データレートがDQPSKと同等の値になり、かつノイズ耐性が劣化 するため、本標準では実装しないこととする。• MAC層の仕様について、ARIB STD-T 84のキャリアセンスに関する規制を満たすた
め、本標準としてCIFSのパラメータを25msと定義する。JJ-300.11の内容
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■上位層規定
ECHONET Lite
を搭載するため、G.9903
の規定範囲外であるネットワーク層以上についての規 定を行う。IEEE802.15.4
6LoWPAN, LOAD (routing)
IPv6 ICMPv6
UDP ECHONET Lite
データリンク層 ネットワーク層 トランスポート層 アプリケーション層
アダプテーション層
(OFDM PHY) 物理層
G.9903 規定範囲