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Nessum は、以前はHD-PLC (「High Definition Power Line Communication」の略) と呼ばれ、電気電子技術者協会 ( IEEE ) によって標準化された通信技術です。IEEE 1901 -2020として標準化されています。 [1] [2] [3] [4]この規格は、約 500kHz から約 56MHz の帯域の高周波を使用して、有線および無線メディア を介してデータを通信するために使用されます。Nessum Alliance は、 Nessum ベースの通信デバイス間の互換性を認定する機関です。
概要
Nessumは有線（Nessum WIRE）と無線（Nessum AIR）の2種類の通信方式を提供しています。[5]
有線通信
Nessum WIREは、電力線、ツイストペア配線、同軸ケーブル、電話線など様々な種類の配線に利用可能で、通信距離はユースケースに応じて数十メートルから数キロメートルに及ぶ。[6] [7]また、マルチホップ（ITU-T G.9905）と呼ばれる自動中継機能を活用すると、最大10段階の中継が可能となり、範囲を拡張できるほか、様々なネットワークトポロジ（リング、スター、バス、メッシュ）をサポートする。最大物理速度1Gbps、実効スループットは数Mbpsから数百Mbpsに及び、既存回線や専用線を活用することで、ネットワーク構築のコストや複雑さを軽減する技術である。[8]
無線通信
Nessum無線通信はNessum AIRと呼ばれています。近距離通信には磁場通信を使用します。通信距離は数センチメートルから100センチメートルの範囲で制御できます。最大物理速度は1Gbps、実効速度は100Mbpsです。[9]
技術概要
物理層 (PHY)
物理層には、通常のOFDM方式ではガードインターバルが必要となるウェーブレットOFDM（ウェーブレット直交周波数分割多重方式）を採用している。ウェーブレットOFDM方式では、ガードインターバルをなくし、データ部の占有率を高めることで高効率化を実現している。また、各サブキャリアの帯域制限により、サイドローブのレベルが低く設定され、スペクトルノッチが形成されやすい。これにより、既存システムとの干渉を最小限に抑え、周波数利用規制に柔軟に対応できる。さらに、各サブキャリアにはパルス振幅変調（PAM）を採用し、伝送路の状況に応じて最適な変調多値数を設定することで、伝送効率を向上させている。[10]使用する周波数帯域は、標準化されたパターンから選択できる。[11]
データリンク層 (MAC)
データリンク層は、親からネットワーク内のすべての端末に定期的にブロードキャストされる制御フレーム「ビーコン」を使用して、サービス品質やその他の制御機能を管理します。基本的なメディアアクセス方法は、キャリアセンス多重アクセスと衝突回避（ CSMA / CA）と動的仮想トークンパッシング（DVTP）であり、ネットワーク内の端末に送信権を動的に割り当てて衝突を回避します。システムは衝突回避メカニズムを使用します。[12]
仕様と特徴
基本的に、HD-PLC には HD-PLC Complete と HD-PLC Multi-hop の 2 つの異なるタイプがあります。これらには互換性がありません。
HD-PLC 完全版
出典: [13]
テレビ、AV、監視カメラなどの高速アプリケーション向けです。
主な技術的特徴は次のとおりです。
- IEEE 1901完全準拠
- 優先制御によるQoS
- CSMA/CAおよびDVTP(Dynamic Virtual Token Passing)をサポート
- 同時マルチAVストリーム、VoIP、ファイル転送、IPパケット分類を使用したファイル転送をサポート
- ネットワーク同期による優先CSMA/CAによるマルチネットワーク アクセス
HD-PLCマルチホップ
出典: [14]
これは、スマートメーター、ビルネットワーク、工場、エネルギー管理、IoT デバイスなどの長距離アプリケーション向けです。
主な技術的特徴は次のとおりです。
- ITU-T G.9905 マルチホップ技術
共通の特徴
出典: [15]
- ウェーブレットOFDMによる26MHz（1.8MHz～28MHz）帯域幅のサブキャリア432個によるアップリンク/ダウンリンク
- 最大 240 Mbit/s PHY レート
- 電力線伝送チャネルの特性に適合し、最高の伝送速度を可能にする各サブキャリアのマルチレベル変調
- 各国のルールに準拠できる任意の数のサブキャリアマスキング
- 効率的なフレーム伝送を可能にする前方誤り訂正（FEC）
- サイクルと伝送チャネルの変化検出器を備えたチャネル推定起動システム
- イーサネットアドレスシステムに対応したHD-PLCネットワークブリッジ
- 128ビットAESによる高度な暗号化
第4世代HD-PLC（HD-PLC Quatro Coreテクノロジー）
出典: [16]
一方で、高精細映像（4K/8K）や、マルチホップ技術では孤立した遠方のPLC端末まで到達できないなど、通信速度の課題があります。これらの課題を解決するために開発されたのが、HD-PLC Quatro Coreです。この技術は、従来のHD-PLCの通信距離と速度を向上した技術です。従来のHD-PLC帯域の1/2または1/4の通信帯域を採用することで、通信距離を従来の2倍に延長し、従来のHD-PLC帯域の2倍または4倍に拡張した通信帯域を使用することで、最大1Gbit/sの物理回線伝送速度を実現します。
したがって、この規格の進化により、データ レートは低下しますが、より大きな建物内での範囲の拡張が可能になり、または、データ レートは向上しますが、以前のバージョンの規格よりも短い距離で実現可能になります。
ユースケース
既存の配線にHD-PLC技術を使用することにはいくつかの利点がある。[17]
- より高速なパフォーマンスが期待できる
- 既存インフラによるネットワーク構築コストの削減
- 電波が届きにくい地域にも対応
- 電力線と通信線を共有することで配線を節約
一般的な使用例は次のとおりです:
- HVACシステム[18] [19]
- ビルオートメーション[20] [21]
- 太陽光発電パネル
- スマートメーター
- 街灯
- 監視カメラシステム
- ビデオ入場システム
- トンネル[22]
- ロボットの配線節約[23]
ネッサム・アライアンス
ネッサムアライアンスは2007年9月に任意団体として設立され、当初は「HD-PLCアライアンス」という名前でした。2023年10月、HD-PLCアライアンスはネッサムアライアンスに改名されました。 [24]
Nessum Alliance は、国際標準 IEEE 1901-2020 に準拠した通信デバイス間の互換性を認定する機関です。関連組織には、日本電気通信技術委員会(TTC)、台湾工業技術研究院、IEEE 標準化協会があります。
歴史
この技術は、パナソニックが2000年代初頭に開発した電力線通信の一種であるHD-PLCをベースにしている。HD-PLCは当時、部屋間の音声や映像データの伝送用に開発されたが、後に電力線だけでなく同軸線やツイストペア線、さらには無線通信にも使われるようになり、「電力線通信」という名称は実態に合わなかった。2023年9月、パナソニックホールディングス株式会社はHD-PLCの名称をNessumに変更した。[4]
参照
参考文献
- ^ HD-PLCテクノロジー
- ^ 「IEEE 1901ワーキンググループ」。IEEE SA 。2023年10月13日閲覧。
- ^ 「IEEE P1901c 電力線ネットワークを介したブロードバンドの標準: 媒体アクセス制御および物理層仕様修正 3: あらゆる媒体で使用できる拡張フレキシブル チャネル ウェーブレット (FCW) 物理および媒体アクセス制御層」。IEEE SA。2023年 10 月 13 日閲覧。
- ^ ab 「パナソニックホールディングスの技術がIEEEの次世代通信規格の技術ドラフトに認定：新ブランド名「Nessum」でグローバル展開を加速」パナソニックホールディングス株式会社2023年10月13日閲覧。
- ^ 「Nessum IPコア」。パナソニックホールディングス株式会社。2023年10月20日閲覧。
- ^ "PLINE電力線通信タイプ".東邦テクノロジー株式会社2023 年 10 月 13 日に取得。
- ^ 「同軸LANコンバーター」. i-PRO . 2021年9月3日. 2023年10月20日閲覧。
- ^ “納入事例 名古屋大学インターナショナル・レジデンス東山”.パナソニック株式会社2023 年 10 月 13 日に取得。
- ^ 「ネスムとは何か？」ネスムアライアンス。2023年10月20日閲覧。
- ^ 「Nessum 技術概要、Nessum PHY レイヤー」。Nessum Alliance。2023年 10 月 20 日閲覧。
- ^ 「Nessum最新テクノロジー、モード、チャネル」。Nessum Alliance 。2023年10月20日閲覧。
- ^ 「Nessum 技術概要、Nessum MAC レイヤー」。Nessum Alliance。2023年 10 月 20 日閲覧。
- ^ "特集PLC(電力線通信)".電気総合誌OHM . 2020年7月号。
- ^ 「長距離「HD-PLC」マルチホップの導入と運用」（PDF）。
- ^ HD-PLCテクノロジー
- ^ 第4世代HD-PLC Quatro Coreの概要
- ^ HD-PLC のユースケース
- ^ Navid, Michael V. 「HD-PLCテクノロジー：スマートビルディングにおける将来のスマートHVACシステムを実現する新しい通信規格」www.hvacinformed.com 。 2020年7月30日閲覧。
- ^ 「HD-PLCテクノロジー：スマートビルディングにおける将来のスマートHVACシステムを実現する新しい通信規格」LonMark 2020年7月6日2020年7月30日閲覧。
- ^ 「HD-PLC をベースとしたスマートビルディングネットワーク」www.megachips.com 2018 年 3 月 15 日2020 年 7 月 30 日閲覧。
- ^ 「高速電力線チャネルがANSI/CTAの承認を取得」LonMark 2020年1月5日2020年7月30日閲覧。
- ^ “新長崎トンネル | 納入事例集 | 電気・建築設備 | Panasonic”. www2.panasonic.biz 。2020-07-30に取得。
- ^ “【DAIHEN】新型大気用ウエハ搬送ロボット UTX/W-RM5700 - YouTube”. www.youtube.com。 2017 年 2 月 20 日。2020年7月30日に取得。
- ^ 「HD-PLCアライアンスは、有線および無線（あらゆるメディア）IoT通信アプリケーションの新時代を迎え、Nessumアライアンスに名称変更されました！」。businesswire（プレスリリース）。2023年10月4日。 2023年10月13日閲覧。
外部リンク
- ネッサム・アライアンス