[標準化動向]

802.15.3c(無線PAN)の標準化動向(3):802.15.3c MACの標準化の検討へ!

2006/10/04
(水)
SmartGridニューズレター編集部

ネットワークのフレーム構成

図2に、ビーコンによって生成されるネットワークのフレーム構成を示す。802.15.3ネットワークの通信では、「スーパー・フレーム」と呼ばれるフレーム・フォーマットが使用される。

このスーパー・フレームは先頭から、次の3つのパートで構成されている。

(1)ビーコン(Beacon):基準信号(同期信号)

(2)コンテンション・アクセス期間(CAP:Contention Access Period)
※コンテンションとは、複数のDEVが通信回線(チャネル)にアクセスする権利を取得するために競合(コンテンション)することである。このコンテンション・アクセス期間には、すべてのDEVがチャネルにアクセス可能な期間となっている。

(3)チャネル時間割り当て期間(CTAP:Channel Time Allocation Period)
※コンテンション・アクセス期間に対して、チャネル時間割り当て期間は、PNC(ピコネット・コーディネータ)が特定のDEV(デバイス)にのみ通信を許可する期間となっている。

図2 802.15.3ネットワークにおけるスーパー・フレームの構成
図2 802.15.3ネットワークにおけるスーパー・フレームの構成(クリックで拡大)

Beacon(ビーコン)は、PNCからDEVに対しブロードキャスト(一斉同報)され、すべてのDEVに対してスーパー・フレーム開始のタイミングを同期させ、同時に各DEVに対し必要な情報や指令を流している。

CAP(コンテンション・アクセス期間)では、802.11標準の無線LANでも使用されている、送信データの衝突を回避させるCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance、搬送波感知多重アクセス/衝突回避)方式が採用されている。

さらにこの期間では、各DEVからPNCに対するネットワークへの参加申請や、PNCから各DEVに対する参入許可、さらに各DEVに割り当てられるタイム・スロット(一定の時間間隔)情報を通達する管理フレームやQoS(サービス品質)が要求されないデータの伝送が行われる。

CTAP(チャネル時間割り当て期間)では、1つの周波数の中で各DEVに一定の時間間隔(タイム・スロット)を割り当てて通信するTDMA(Time Division Multiple Access、時分割多元接続)方式の通信スロットが形成され、2つのDEV間、またはDEV-PNC間でQoSを確保したデータ伝送が可能になる。

ただし、PNCの判断でCAPが削除され、CTAPだけになる場合もある。DEVは、電池駆動による電力消費を考慮して、必要な時だけ動作するスリープ(休止)・モード機能やセキュリティのための暗号化機能なども備えている。

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