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※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。
前書き
この国際規格は、「ビーコンモード動作」を可能にすることで低消費電力のメッシュネットワーク機能を提供する WiBEEM (Wireless Beacon-enabled Energy Efficient Mesh network) プロトコルを規定しています。 WiBEEM は、IEEE 802.15.4 標準に基づいており、追加の上位層プロトコルと MAC 層プロトコルの特定の使用法を備えています。ビーコンの斬新な使用により、WiBEEM テクノロジは、ZigBee などの他のプロトコルと比較して、より長いバッテリ寿命、より大きなネットワーク サポート、より迅速な応答、強化されたモビリティ、およびネットワーク トポロジの動的な再構成を実現します。
ビーコンモードでは、ビーコン情報は、スーパーフレーム構造の BOP (Beacon-Only Period) の間、BOP でスマートビーコンスケジューリング技術を利用することにより、ビーコンの衝突なしにメッシュネットワークノード全体に伝播します。また、RSSI (受信信号強度表示) を使用して、測位および位置特定アルゴリズムの実行に余分な時間を費やすことなく、移動デバイスに関する位置情報を提供します。これらの機能により、WiBEEM プロトコルは、ユビキタス ネットワーク時代のワイヤレス ホーム ネットワーク サービスに広く使用されます。
WiBEEM プロトコルの重要な機能の 1 つは、スーパーフレーム構造に BOP (Beacon-Only Period) と呼ばれる特別な時間間隔があり、2 つ以上のビーコンを送信できることです。このユニークな期間は、スーパーフレームの最初に位置します。 BOP は CSMA/CA メカニズムを使用しないため、適切なアルゴリズムが適用されない限り、ネットワークはビーコン モードで正しく動作しません。このアルゴリズムは、単一のスーパーフレームで複数のビーコンを管理および制御する必要があります。解決策は、ビーコン間の衝突を回避するために BOP に適用されるビーコン スケジューリング方式であり、メッシュ ネットワーク全体のすべてのノード間で同期を提供します。
ネットワーク層では、短いアドレス割り当てアルゴリズムである NAA (Next Address Available) メカニズムが採用されており、完全な 16 ビット アドレス空間を効率的に利用できます。 NAA アルゴリズムは、メッシュ ネットワークのノードが持つことができる子ノードの最大数を制限しません。子ノードの数に制限がないため、NAA メカニズムにより、ホーム ネットワーク サービスだけでなく、コミュニティ サービスにも WiBEEM プロトコルを使用できます。 WiBEEM は、短いアドレス空間の効率的な使用による高度なネットワーク拡張性、デバイスのモビリティ、およびエンドツーエンドの QoS が必要な場合に使用できます。
ISO/IEC 29145 のこの部分では、ワイヤレス ホーム ネットワーク サービス用の WiBEEM プロトコルのネットワーク層 (NWK) を指定しています。これは、低消費電力のワイヤレス メッシュ ネットワーク、およびデバイス モビリティと QoS をサポートします。
INTRODUCTION
This International Standard specifies the WiBEEM (Wireless Beacon-enabled Energy Efficient Mesh network) protocol, which provides low-power-consuming mesh network functions by enabling the “beacon mode operation”. WiBEEM is based on the IEEE 802.15.4 standard with additional upper layer protocols and a specific usage of the MAC layer protocol. Through the novel use of beacons, WiBEEM technology achieves longer battery life, larger network support, quicker response, enhanced mobility and dynamic reconfiguration of the network topology compared with other protocols such as ZigBee.
In the beacon mode, beacon information propagates over the entire mesh network nodes during the BOP (Beacon-Only Period) of the superframe structure without any beacon conflicts by utilising a smart beacon scheduling technique in the BOP. It also provides location information about moving devices without spending extra time running a positioning and locating algorithm by using RSSI (Received Signal Strength Indication). These features allow the WiBEEM protocol to be widely used for wireless home network services in the ubiquitous network era.
One of the key features of the WiBEEM protocol is that it has a special time interval called BOP (Beacon-Only Period) in the superframe structure that allows more than two beacons to be transmitted. This unique time period is located at the beginning of the Superframe. Because the BOP does not use the CSMA/CA mechanism, the network will not work properly in the beacon mode unless an appropriate algorithm is applied. This algorithm needs to manage and control multiple beacons in a single superframe. The solution is the Beacon Scheduling method applied in the BOP to avoid collisions among beacons, providing synchronisation among all the nodes of the entire mesh network.
For the network layer, the NAA (Next Address Available) mechanism, which is a short address allocation algorithm, has been adopted to provide an efficient way of utilising the complete 16-bit address space. The NAA algorithm does not limit the maximum number of children nodes that a node of a mesh network can have. Since the number of children nodes is unlimited, the NAA mechanism allows the WiBEEM protocol to be used not only for home network services, but also for community services. WiBEEM can be used where high network expandability through efficient use of short address spaces, device mobility and end-to-end QoS are required.
This part of ISO/IEC 29145 specifies the network layer (NWK) of the WiBEEM protocol for wireless home network services that support a low-power-consuming wireless mesh network as well as device mobility and QoS.