ISO/IEC 24771:2014 情報技術—システム間の電気通信と情報交換—産業作業環境でQoSをサポートするアドホックワイヤレスネットワークのMAC / PHY標準 | 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。

この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

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。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。

適合性評価に関連する ISO 固有の用語や表現の意味の説明、および貿易の技術的障壁 (TBT) における WTO 原則への ISO の準拠に関する情報については、次の URL を参照してください。 序文 - 補足情報

この文書を担当する委員会は、ISO/IEC JTC 1, 情報技術、SC 6, 電気通信およびシステム間の情報交換です。

この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO/IEC 24771:2009) を廃止し、置き換えるものです。

1 スコープ

この国際規格は、工場やプラントなどの産業現場の機器間で信頼性が高く、高速なデータ伝送ネットワークを構築するための物理層(PHY)とデータリンク層のプロトコルを定義したものです。このネットワーク仕様は、さまざまな産業用デバイス間にシンプル、低コスト、エネルギー効率の高い高速ネットワークを確立するためのフレームワークを提供する標準化されたプロトコルを提供します。このネットワーク仕様は、工場や大規模プラントのサービス要件を満たすために、インフラを介さずに機器単体でネットワークを構築し、機器間でリアルタイムの音声や映像などの各種データを確実に交換できるように設計されています。高い伝送速度に加えて、ビデオなどのマルチメディア データのサービス品質 (QoS) も提供されます。

この国際規格で言及されている機器とは、工場や自動組立ラインなどの産業現場で使用され、使用できる機器を指します。このようなデバイスには、PL, CN, および製造ロボットが含まれます。ただし、この国際規格で言及されるデバイスには、このような従来のデバイス以外にも、携帯電話、産業用デジタル アシスタント (PDA)、ラップトップ PC など、労働者が作業中に持ち運んで使用する個人用の IT デバイスも含まれます。

2 規範的参照

以下の文書は、全部または一部がこの文書で規範的に参照されており、その適用には不可欠です。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 9797-1, 情報技術 — セキ​​ュリティ技術 — メッセージ認証コード (MAC) — Part 1: ブロック暗号を使用するメカニズム
  • ISO/IEC 18033-3, 情報技術 - セキュリティ技術 - 暗号化アルゴリズム - Part 3: ブロック暗号

3 用語と定義、および略語

3.1 用語と定義

この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。

3.1.1

アクセス制御

リソースや帯域幅の不正使用を防止する制御プロセス

3.1.2

アドホックネットワーク

通常、システムのインストールを必要とせずに自然発生的に形成されるネットワーク

注記 1:このようなネットワークは、主に時間と空間の制限によって特徴付けられます。

3.1.3

協会

ネットワーク内の許可されたデバイスを接続するために使用されるサービス

3.1.4

認証

ネットワーク内のデバイスの相互接続を可能にするデバイス検証プロセス

3.1.5

カメリア

ISO/IEC 18033-3規格で定義された128ビットのセキュアブロックアルゴリズム

3.1.6

カバーエリア

2 台のデバイスがデータ交換中に許容可能な品質とパフォーマンスを達成できる領域

3.1.7

解離

確立されたネットワークで使用されるサービス

3.1.8

フレーム

データ交換におけるビットのフォーマット

3.1.9

K

1024 による乗算を示す接頭語

3.1.10

キロメートル

1024ミリ秒単位

3.1.11

k

1000倍を示す接頭語

3.1.12

論理チャネル

データリンクチャネルは物理層の明確に上位に位置します

3.1.13

マスター

ビーコンフレームを定期的に送信してネットワークを管理するステーション

3.1.14

MAC管理プロトコルデータユニット

MMPDU

メディア アクセス制御管理プロトコルを実装するために 2 つのメディア アクセス制御装置間で交換されるデータ ユニット

3.1.15

MACプロトコルデータユニット

MPDU

物理層サービスを利用して 2 つのメディア アクセス制御装置間で交換されるデータ ユニット

3.1.16

MACサービスデータユニット

MSDU

メディア アクセス コントロール サービスのアクセス ポイント間で送信されるデータ ユニット

3.1.17

モバイルデバイス

移動中に通信ネットワークを利用する装置

3.1.18

ポータブルデバイス

通常は移動可能だが、通信ネットワークに接続するには固定場所に設置する必要があるステーション

3.1.19

シード

ISO/IEC 18033-3規格で定義された128ビットのセキュアブロックアルゴリズム

3.1.20

スレーブ

ネットワーク内のマスタ以外のステーション

3.1.21

この国際規格に従って動作できるデバイス

3.2 略語のリスト

AES高度な暗号化標準
ARQ自動リピートリクエスト
アーカン自動再送要求N
ASN.1抽象記号表記 1
BERビット誤り率
キャップ競合アクセス期間
CBC暗号ブロックチェーン
CBC MAC暗号ブロック連鎖 - メッセージ認証コード
CCA明確なチャネル評価
CCMカウンタモード暗号化と暗号ブロックチェーンメッセージ認証コード
CDMA符号分割多元接続
コーデックコーダ/デコーダ
CRC巡回冗長検査
CTS送信可能
da宛先アドレス
DBPSK差動バイナリ位相シフトキーイング
DCEデータ通信機器
DLLデータリンク層
DOQPSK差動オフセット直交位相シフトキーイング
DQPSK差動直交位相シフトキーイング
FCSフレームチェックシーケンス
FEC前方誤り訂正
フェルフレームエラー率
HCSヘッダーチェックシーケンス
IETFインターネットエンジニアリングタスクフォース
IDUインターフェースデータユニット
IPインターネットプロトコル
ISM産業科学医学
IWN産業用無線ネットワーク
LANローカルエリアネットワーク
LFSRリニアフィードバックシフトレジスタ
LLC論理リンク制御
LMリンクマネージャー
LMEレイヤ管理エンティティ
LMPリンクマネージャープロトコル
LSB最下位ビット
マック媒体アクセス制御
マスターネットワークコーディネーター
MC-CDMAマルチコード CDMA
MCDU MACコマンドデータユニット
MCPDU MACコマンドプロトコルデータユニット
MDF管理者が定義したフィールド
MIB経営情報ベース
総務省メッセージ整合性コード
MLMEMAC層管理エンティティ
MPDUMACプロトコルデータユニット
MSB最上位ビット
MSCメッセージシーケンスチャート
MSDUMACサービスデータユニット
MTU最大伝送単位
NIDネットワークID
パンパーソナルエリアネットワーク
パープロジェクト承認リクエスト
PDUプロトコルデータユニット
PHY物理層
PIBPAN情報ベース
PLME物理層管理エンティティ
午後擬似ノイズ
PPDUPHYプロトコルデータユニット
PPM100万分の1
PRNG擬似乱数発生器
PSDUPHYサービスデータユニット
QAM直交振幅変調
QoSサービスの質
QPSK直交位相シフトキーイング
OQPSKオフセット直交位相シフトキーイング
RF無線周波数
RFCコメントのリクエスト
RSSI受信信号強度表示
RTS送信リクエスト
RTX応答タイムアウトが切れました
RX受信または受信機
SAPサービスアクセスポイント
SDPサービスディスカバリプロトコル
SDUサービスデータユニット
SEC安全
SECIDセキュリティ識別子
配列番号連続番号付けスキーム
SFCセキュリティフレームカウンター
中小企業駅管理主体
sq信号品質
SRC短い再試行回数
SRES署名された応答
ss駅サービス
STN
ta送信機アドレス
中医学トレリス符号化変調
TDD時分割二重方式
TDMA時分割多重アクセス
テキサス州送信機または送信機
テキサス州送信イネーブル
WAN広域ネットワーク
Wi-Fiワイヤレスローカルエリアネットワーク
WM無線媒体

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.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

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. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the WTO principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information

The committee responsible for this document is ISO/IEC JTC 1, Information technology, SC 6, Telecommunications and information exchange between systems.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO/IEC 24771:2009), which has been technically revised.

1 Scope

This International Standard defines a protocol for the physical layer (PHY) and the data link layer in order to construct a reliable and high-speed data transmission network between devices on industrial sites such as factories and plants. This network specification provides a standardized protocol to provide a framework for various industrial devices to establish a simple, low-cost, energy-efficient, and high-speed network between them. In order to fulfil the service requirements of the factories and large plants, this network specification is designed to enable devices to establish a network by themselves without help of any infrastructure and reliably exchange various kinds of data, including real-time audio and video data, between them. In addition to high transmission rates, Quality of Service (QoS) for multimedia data - such as video - is also provided.

The devices mentioned in this International Standard refer to equipment that is and can be used in industrial sites such as factories and automated assembly lines. Such devices include PLC (Programmable Logic Controller), and CNC (Computerized Numerical Controller) and manufacturing robots. However, beyond such conventional devices, devices mentioned in this International Standard include personal IT devices that workers may carry and use while working, including cellular phones, personal industrial digital assistants (PDA), and laptop PCs.

2 Normative references

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

  • ISO/IEC 9797-1, Information technology — Security techniques — Message Authentication Codes (MACs) — Part 1: Mechanisms using a block cipher
  • ISO/IEC 18033-3, Information technology — Security techniques — Encryption algorithms — Part 3: Block ciphers

3 Terms and definitions, and abbreviations

3.1 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

3.1.1

Access control

control process to prevent unauthorized use of resources or bandwidth

3.1.2

Ad-hoc network

network that is spontaneously formed usually without system installation

Note 1 to entry: Such networks are mainly characterized by time and space limitations.

3.1.3

Association

service used to connect authorized devices in the network

3.1.4

Authentication

device verification process allowing devices within the network to connect to one another

3.1.5

Camellia

128-bits secure block algorithm defined in the ISO/IEC 18033-3 standard

3.1.6

Coverage area

territory over which two devices can achieve acceptable quality and performance while exchanging data

3.1.7

Dissociation

service used in an established network

3.1.8

Frame

format of bits in a data exchange

3.1.9

K

prefix indicating multiplication by 1024

3.1.10

Kms

unit of 1024 ms

3.1.11

k

prefix indicating multiplication by 1000

3.1.12

Logical Channel

data link channel sitting distinctly above the physical layer

3.1.13

Master

station that manages the network by periodically transmitting a beacon frame

3.1.14

MAC Management Protocol data Unit

MMPDU

data unit exchanged between two media access control apparatuses in order to implement the media access control management protocol

3.1.15

MAC Protocol data Unit

MPDU

data unit exchanged between two media access control apparatuses by means of utilizing the physical layer services

3.1.16

MAC Service data Unit

MSDU

data unit transmitted between media access control service access points

3.1.17

Mobile Device

device that utilizes communication networks while in motion

3.1.18

Portable Device

station that is normally portable but must be in a fixed location in order to link to the communication network

3.1.19

SEED

128-bits secure block algorithm defined in the ISO/IEC 18033-3 standard

3.1.20

Slave

station in the network other than the master

3.1.21

Station

device that can operate according to this International Standard

3.2 List of Abbreviations

AESadvanced encryption standard
ARQautomatic repeat request
ARQNautomatic repeat request N
ASN.1abstract symbol notation 1
BERbit error rate
CAPcontention access period
CBCcipher block chaining
CBC-MACcipher block chaining-message authentication code
CCAclear channel assessment
CCMcounter mode encryption and cipher block chaining message authentication code
CDMAcode division multiple access
CODECcoder/decoder
CRCcyclic redundancy check
CTSclear to send
dadestination address
DBPSKdifferential binary phase shift keying
DCEdata communication equipment
DLLdata link layer
DOQPSKdifferential offset quadrature phase shift keying
DQPSKdifferential quadrature phase shift keying
FCSframe check sequence
FECforward error correction
FERframe error rate
HCSheader check sequence
IETFinternet engineering task force
IDUinterface data unit
IPinternet protocol
ISMindustrial scientific medicine
IWNindustrial wireless network
LANlocal area network
LFSRlinear feedback shift register
LLClogical link control
LMlink manager
LMElayer management entity
LMPlink manager protocol
LSBleast significant bit
MACmedium access control
Masternetwork coordinator
MC-CDMAmulti-code CDMA
MCDU MACcommand data unit
MCPDU MACcommand protocol data unit
MDFmanagement-defined field
MIBmanagement information base
MICmessage integrity code
MLMEMAC layer management entity
MPDUMAC protocol data unit
MSBmost significant bit
MSCmessage sequence chart
MSDUMAC service data unit
MTUmaximum transmission unit
NIDnetwork ID
PANpersonal area network
PARproject authorization request
PDUprotocol data unit
PHYphysical layer
PIBPAN information base
PLMEphysical layer management entity
PNpseudo noise
PPDUPHY protocol data unit
PPMparts per million
PRNGpseudo random number generator
PSDUPHY service data unit
QAMquadrature amplitude modulation
QoSquality of service
QPSKquadrature phase shift keying
OQPSKoffset quadrature phase shift keying
RFradio frequency
RFCrequest for comments
RSSIreceived signal strength indication
RTSrequest to send
RTXresponse timeout expired
RXreceive or receiver
SAPservice access point
SDPservice discovery protocol
SDUservice data unit
SECsecurity
SECIDsecurity identifier
SEQNsequential numbering scheme
SFCsecurity frame counter
SMEstation management entity
sqsignal quality
SRCshort retry count
SRESsigned response
ssstation service
STNstation
tatransmitter address
TCMtrellis coded modulation
TDDtime division duplex
TDMAtime division multiple access
TXtransmit or transmitter
TXEtransmit enable
WANwide area network
WLANwireless local area network
WMwireless medium