ISO/IEC 12139-1:2009 情報技術—システム間の電気通信および情報交換—電力線通信(PLC)—高速PLC媒体アクセス制御(MAC)および物理層(PHY)—パート1:一般要件 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) と IEC (国際電気標準会議) は、世界標準化のための専門システムを形成しています。 ISO または IEC のメンバーである各国団体は、特定の技術活動分野に対処するためにそれぞれの組織によって設立された技術委員会を通じて国際規格の開発に参加しています。 ISO と IEC の技術委員会は、相互に関心のある分野で協力します。政府および非政府の他の国際機関も、ISO および IEC と連携してこの作業に参加しています。情報技術の分野では、ISO と IEC は共同技術委員会 ISO/IEC JTC 1 を設立しました。

国際規格は、ISO/IEC 指令Part 2 部に規定されている規則に従って草案されています。

合同技術委員会の主な任務は、国際規格を作成することです。合同技術委員会によって採択された国際規格草案は、投票のために各国機関に配布されます。国際規格として発行するには、投票を行っている国家機関の少なくとも 75% による承認が必要です。

この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO および IEC は、そのような特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。

ISO/IEC 12139-1 は、韓国技術標準庁( KS として) によって作成されました。

ISO/IEC 12139 は、情報技術 - システム間の電気通信と情報交換 - 電力線通信 (PLC) - 高速 PLC 媒体アクセス制御 (MAC) および物理層 (PHY) という一般タイトルのもと、次の部分で構成されています

  • Part 1: 一般要件

高度な MAC および PHY 要件については、将来のPart 2 の主題となります。

Part 1 では、電力線通信 (PLC) を介したホーム/アクセス データ ネットワーク用の MAC および PHY テクノロジについて説明します。そのシステムは 30MHz 未満で動作します。共存スキームはPart 2 の開発で検討され、高度な MAC および PHY テクノロジーを必要とするデータおよび高品質マルチメディア ネットワークに適用されます。この規格の使用または禁止された帯域は、国の規制の対象となります。

1 スコープ

この標準の範囲は、「家庭内」および「アクセス」ネットワークの高速電力線通信ステーションの接続に関する物理および媒体アクセス制御層の仕様です。

この規格は、高速電力線通信デバイスの物理および媒体アクセス制御層の機能要件と仕様を規定するものであり、特定の実装方法は含まれていません。

2 規範的参照

この文書を適用するためには、以下の参照文書が不可欠です。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO/IEC 8802-11:2005, 情報技術 — システム間の電気通信および情報交換 — ローカルおよび都市圏ネットワーク — 特定の要件 — Part 11: 無線 LAN メディア アクセス コントロール (MAC) および物理層 (PHY) の仕様
  • ITU-T G.992.1:非対称デジタル加入者線 (ADSL) トランシーバー
  • ITU-T G.994.1:デジタル加入者線 (DSL) トランシーバーのハンドシェイク手順
  • IEEE Std 802.3:2000, 情報技術 - ローカル ネットワークおよびメトロポリタン エリア ネットワーク - Part 3: 衝突検出付きキャリア センス マルチ アクセス (CSMA/CD) アクセス方式と物理層仕様
  • FCC 規則、47 CF, Part 15: 無線周波数デバイス
  • 連邦情報処理標準: Publication 46-3 データ暗号化標準 (DES)
  • T1E1.4 試用規格: 超高ビットレートデジタル加入者線 (VDSL) メタリック インターフェイスPart 1: 機能要件と共通仕様、
  • T1E1.4 試用規格: 超高ビットレートのデジタル加入者線 (VDSL) メタリック インターフェイスPart 3: マルチキャリア変調 (MCM) トランシーバーの技術仕様

3 用語と定義

3.1

アドホックネットワーク

電力線を介した通信の境界内にあるステーションのみで構成されるネットワーク アドホック ネットワークは、通常、任意の方法で生成されます。

3.2

バックボーン

LAN を WAN に接続するための施設または施設の集合体

3.3

バックオフ期間

各局が媒体アクセスを争う期間

3.4

バックオフ手順

キューにフレームがあるステーションが送信を試みる時間を分散する手順

3.5

バックオフ値

ステーションがトランザクションの開始を待機するタイムスロットの数

3.6

少し

二進法の基本単位
2進法では、すべての数値は「0」または「1」で表され、それぞれがビットになります。

3.7

バイト

ビットの集合で構成される単位で、「0」または「1」を表すデータの基本単位であり、8ビットで1バイトを構成します。

3.8

キャリアセンス

メディアが現在占有されているかどうかを判断するためのステーションの基準

3.9

細胞

論理ネットワークの同義語

3.10

セルブリッジ

CB

2 つの異なるセルを接続するステーション
Cell Bridge はリピーター機能を提供します。

3.11

暗号文

暗号化されたデータ

3.12

平文

暗号化されていないデータ

3.13

衝突

フレームの同時送信によって引き起こされる、メディア内で 2 つ以上のフレームが衝突するイベント

3.14

コンテンションウィンドウ

各ステーションがトランザクションを開始するタイムスロットを選択できるスロット範囲

3.15

デリミタ

プリアンブルとコントロールフレームの組み合わせ

3.16

差動変調

連続する 2 つのシンボル間の「位相差」によって情報をエンコードする変調

3.17

離散マルチトーン

DMT

特定の帯域幅のチャネルをより狭い帯域幅のサブチャネル (またはトーン) に分割する変調技術。各サブチャネルは異なるサブキャリアによって変調されます。

3.18

フリップフロップ

2 つの安定状態を持つ回路 入力が 1 つの安定状態を決定し、別の入力がもう 1 つの状態を決定してそれを承認するまで、その状態を維持します。 2つの安定状態を「1」と「0」に対応させてビットを記憶することができます。

3.19

フレーム

PSDU の同義語

3.20

ホームネットワーキング

家庭内の情報機器間でネットワークを構築し、デジタルデータを共有しブロードバンド通信が可能な環境を構築

3.21

フレーム間スペース

メディア上のフレーム間の時間間隔

3.22

リンクタイマー

2 局間のリンクが確立された後、シンボルごとに増加する値

3.23

ロジカルネットワーク

グループ識別子 (GID) によって分類されたネットワーク 1 つの物理ネットワークは、複数の論理ネットワークに分割できます。論理ネットワークはセルと同義です。

3.24

MAC管理情報

MMI

MAC Management Entity (MME) によって生成される MAC の管理情報

3.25

MACプロトコルデータユニット

MPDU

フレーム ヘッダーとフレーム ボディで構成されるフレーム ユニット フレーム ボディには、それぞれ FBB 形式の MSDU または MMI が含まれます。

3.26

MACサービスデータユニット

MSDU

MAC層で使用されるフレーム単位で、リンク層からのデータが含まれます。

3.27

中ビジー

ステーションが媒体を占有していることを示す媒体状態。この状態を判断するには、物理​​キャリア センス (PCS) と仮想キャリア センス (VCS) が使用されます。

3.28

中程度の競合

ステーションがメディア アクセスをめぐって競合していることを示すメディア状態。直前のトランザクションの終了から、ショート コンテンション インターフレーム スペース (SCIFS) またはロング コンテンション フレーム間スペース (LCIFS) の後に開始されます。

3.29

中アイドル

どのステーションもメディアを占有していないことを示すメディア状態。これは、SCIFS または LCIFS に、直前のトランザクションの終了から最大コンテンション ウィンドウ サイズ (CWS) を加えた後に開始されます。

3.30

MACインターフェース

ml

ステーションの上位リンク層と MAC 層の間の論理インターフェイス

3.31

ネットワーク

ユーザーに接続サービスを提供する相互接続された要素のコレクション

3.32

PHYインターフェース

pi

ステーションと電力線の間の物理インターフェイス

3.33

プライバシー

メッセージの内容が意図した受信者以外の他人に読まれないようにするサービス

3.34

プロキシステーション

論理ネットワーク内のすべてのステーションの代表として、部分的な自動再送要求 (ARQ) が可能になります。

3.35

PHYサービスデータユニット

(PSDU)

物理層で使用されるフレーム単位

3.36

再組み立て

セグメンテーションの逆のプロセス

3.37

リピーター

直接通信が妨げられているステーションから別のステーションへフレームを中継するステーション

3.38

ルーティングテーブル

MAC アドレスをステーション識別子 (SID) およびトーン マップ インデックス (TMI) にマッピングするテーブル

3.39

スクランブラー

連続する入力データ間で規則的なデータパターンを繰り返すことにより、単一周波数成分を抑圧するために、入力データをランダムな信号系列に変換する回路

3.40

セグメンテーション

サービス ブロックを複数のセグメントに分割するプロセス

3.41

シリアルインターフェース

すべてのデータが同じ通信回線を介してビットごとに送信されるインターフェース

3.42

サービスブロック

フレームボディブロック(FBB)の同義語

3.43

PLC トランシーバー ユニット (PTU) の同義語

3.44

サブフレーム

フレームサブフレーム内に存在するシンボルのグループには、コントロールフレームとデータフレームが含まれる。

3.45

シンボル

ビットまたは定義されたビットのシーケンス

3.46

ブロックアイコン

物理層で 1 つの単位として処理されるシンボルのグループ。その長さは常に 16 シンボルです。

3.47

時間帯

バックオフ手順で使用される時間単位

3.48

取引

2 つのステーション間でインタラクティブに送受信されるフレームの最小セット

3.49

トランザクションコンボ

連続するトランザクションの組み合わせ 最初のトランザクションを除き、トランザクション コンボ内のすべてのトランザクションはメディアをめぐって競合しません。トランザクション コンボ内の 2 つの連続するトランザクション間のフレーム間スペースは、常に Short Response InterFrame Space (SRIFS) です。

3.50

送信モード

フレームベース伝送方式 伝送モードはダイバーシティ(DV)モード、拡張DV(EDV)モード、ノーマルモードに分類されます。

3.51

VLANタグ

802.1 Q で定義されたレイヤー 2 フレーム ヘッダー内のフィールド

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) and IEC (the International Electrotechnical Commission) form the specialized system for worldwide standardization. National bodies that are members of ISO or IEC participate in the development of International Standards through technical committees established by the respective organization to deal with particular fields of technical activity. ISO and IEC technical committees collaborate in fields of mutual interest. Other international organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO and IEC, also take part in the work. In the field of information technology, ISO and IEC have established a joint technical committee, ISO/IEC JTC 1.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of the joint technical committee is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted by the joint technical committee are circulated to national bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the national bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO and IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO/IEC 12139-1 was prepared by Korean Agency for Technology and Standards (as KS X 4600-1) and was adopted, under a special"fast-track procedure", by Joint Technical Committee ISO/IEC JTC 1, Information technology, in parallel with its approval by the national bodies of ISO and IEC.

ISO/IEC 12139 consists of the following parts, under the general title Information technology — Telecommunications and information exchange between systems — Powerline communication (PLC) — High speed PLC medium access control (MAC) and physical layer (PHY):

  • Part 1: General requirements

Advanced MAC and PHY requirements will form the subject of a future Part 2.

Part 1 covers MAC and PHY technology for In-home/Access data networks via powerline communications (PLC), the system of which is operating below 30MHz. The coexistence schemes will be considered in developing Part 2, which will apply to data and high quality multimedia networks requiring advanced MAC and PHY technology. The used or forbidden band of this standard will be subject to national regulations.

1 Scope

The scope of this standard is a physical and medium access control layer specification with respect to the connectivity for 'In-home' and 'Access' network high speed powerline communication stations.

This standard provides functional requirements and specification of the physical and medium access control layer for high speed powerline communication devices, and does not include specific implementation methods.

2 Normative References

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO/IEC 8802-11:2005, Information technology — Telecommunications and information exchange between systems — Local and metropolitan area networks — Specific requirements — Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications
  • ITU-T G.992.1: Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) Transceivers
  • ITU-T G.994.1: Handshake Procedure for Digital Subscriber Line (DSL) Transceivers
  • IEEE Std 802.3:2000, Information technology— Local and metropolitan area networks — Part 3: Carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications
  • FCC Rules, 47 CFR (10-1-98 Edition), Part 15: Radio Frequency Devices
  • Federal Information Processing Standards: Publication 46-3 Data Encryption Standard (DES)
  • T1E1.4 Trial-Use Standard: Very-High-Bit-Rate Digital Subscriber Lines (VDSL) Metallic Interface Part 1: Functional Requirements and Common Specification,
  • T1E1.4 Trial-Use Standard: Very-High-Bit-Rate Digital Subscriber Lines (VDSL) Metallic Interface Part 3: Technical Specification for a Multi-Carrier Modulation (MCM) Transceiver

3 Terms and Definitions

3.1

Ad-hoc network

A network consisting of only stations within the boundary of communication through powerlines The ad-hoc network is typically generated in a voluntary manner.

3.2

Backbone

A facility or a collection of facilities for connecting LAN to WAN

3.3

Backoff Period

A period during which stations contend for the medium access

3.4

Backoff Procedure

A procedure to disperse the times at which stations with queued frames attempt transmission

3.5

Backoff Value

The number of time slots that a station shall wait for initiating a transaction

3.6

Bit

The basic unit of the binary system
In binary system, every number is expressed in '0' or '1', each of which is a bit.

3.7

Byte

A unit comprised of a set of bits, the basic unit of data representing '0' or '1' 8 bits constitute 1 byte.

3.8

Carrier Sense

A station's standard for determining whether the medium is currently occupied

3.9

Cell

A synonym for logical network

3.10

Cell Bridge

CB

A station connecting two different cells
Cell Bridge provides the repeater functionality.

3.11

Ciphertext

Encrypted data

3.12

Cleartext

Unencrypted data

3.13

Collision

An event of two or more frames colliding in the medium, caused by simultaneous transmission of the frames

3.14

Contention Window

A slotted range in which each station can select a time slot to initiate a transaction

3.15

Delimiter

A combination of preamble and control frame

3.16

Differential Modulation

A modulation that encodes information by the 'phase difference' between two consecutive symbols

3.17

Discrete Multi-Tone

DMT

A modulation technique in which a channel with a certain bandwidth is divided into subchannels (or tones) of narrower bandwidths Each subchannel is modulated by a different subcarrier.

3.18

Flip-flop

A circuit that has two stable states It maintains its state until the input decides on one stable state and another input approves of it by deciding on the other state. It can memorize a bit by corresponding two stable states to '1' and '0'.

3.19

Frame

A synonym for PSDU

3.20

Home Networking

Sharing digital data and constructing an environment with availability of broadband communication by forming a network between information devices at home

3.21

InterFrame Space

A time interval between frames on the medium

3.22

Link Timer

A value that increases at each symbol after the link between two stations is established

3.23

Logical Network

A network classified by Group Identifier (GID) A single physical network can be divided into more than one logical network. Logical Network is a synonym for cell.

3.24

MAC Management Information

MMI

Management information for MAC generated by MAC Management Entity (MME)

3.25

MAC Protocol Data Unit

MPDU

A frame unit that consists of frame header and frame body Frame body contains either MSDU(s) or MMI(s), each in FBB format.

3.26

MAC Service Data Unit

MSDU

A frame unit used in the MAC layer It contains data from link layer.

3.27

Medium BUSY

A medium state indicating that a station has occupied the medium To determine this state, Physical Carrier Sense (PCS) and Virtual Carrier Sense (VCS) are used.

3.28

Medium CONTENTION

A medium state indicating that stations are contending for the medium access It starts after Short Contention InterFrame Space (SCIFS) or Long Contention InterFrame Space (LCIFS) from the end of the last previous transaction.

3.29

Medium IDLE

A medium state indicating that no station has occupied the medium It starts after SCIFS or LCIFS plus maximum Contention Window Size (CWS) from the end of the last previous transaction.

3.30

MAC Interface

ml

The logical interface between the upper link layer and the MAC layer of the station

3.31

Network

A collection of interconnected elements that provides connection services to users

3.32

PHY Interface

pi

The physical interface between the station and powerline

3.33

Privacy

The service to prevent the content of messages from being read by others beside the intended recipients

3.34

Proxy Station

The representative of all stations within a logical network It renders partial Automatic Repeat reQuest (ARQ) possible.

3.35

PHY Service Data Unit

(PSDU)

A frame unit used in physical layer

3.36

Reassembly

The reverse process of segmentation

3.37

Repeater

A station that relays frames from one station to another station for which direct communication is impeded

3.38

Routing Table

A table that maps MAC addresses to Station Identifier (SID) and Tone Map Index (TMI)

3.39

Scrambler

A circuit that converts the input data into random signal series in order to repress the single frequency component by repeating regular data patterns among the successive input data

3.40

Segmentation

A process of partitioning a service block into multiple segments

3.41

Serial Interface

The interface in which all the data are transmitted through the same communication line, bit after bit

3.42

Service Block

A synonym for Frame Body Block (FBB)

3.43

Station

A synonym for PLC Transceiver Unit (PTU)

3.44

Sub-frame

A group of symbols existing in a frame Sub-frame includes the control frame and the data frame.

3.45

Symbol

A bit or a defined sequence of bits

3.46

Symbol Block

A group of symbols processed as one unit in physical layer Its length is always 16 symbols.

3.47

Time Slot

A time unit used in backoff procedure

3.48

Transaction

A minimal set of interactively transmitted/received frames between two stations

3.49

Transaction Combo

A combination of consecutive transactions Except for the first transaction, all transactions in a transaction combo do not contend for the medium. The interframe space between two contiguous transactions in a transaction combo is always Short Response InterFrame Space (SRIFS).

3.50

Transmission Mode

Frame-based transmission scheme Transmission mode is classified into Diversity (DV), Extended DV (EDV), and NORMAL modes.

3.51

VLAN Tag

The field within the layer-2 frame header defined in 802.1 Q