ネッサム
Nessum（旧称HD-PLC 、High Definition Power Line Communicationの略）は、米国電気電子学会（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の帯域の高周波を用いて、有線および無線メディア を介したデータ通信に使用されます。Nessum Allianceは、 Nessumベースの通信機器間の互換性を認証する機関です。
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、ツイストペア線、同軸ケーブル、電話線など様々な種類の電線に利用可能で、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）に対応している。最大物理速度は1Gbps、実効スループットは数Mbpsから数百Mbpsであり、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と複雑さを軽減する技術として利用されている。[ 8 ]
無線通信
Nessum無線通信はNessum AIRと呼ばれ、近距離通信に磁界通信を採用しています。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可能です。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）を採用しています。ウェーブレットOFDM方式ではガードインターバルが不要となり、データ部の占有率を高めることで高効率を実現しています。また、各サブキャリアの帯域幅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くなります。これにより、既存システムとの干渉を最小限に抑え、周波数利用規制への柔軟な対応が可能になります。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ます。[ 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ます。[ 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」を用いて、サービス品質（QoS）やその他の制御機能を管理する。基本的なメディアアクセス方式は、キャリア検知多重アクセス・衝突回避（ CSMA/CA）と動的仮想トークンパッシング（DVTP）であり、これらはネットワーク内の端末に送信権を動的に割り当て、衝突を回避する。システムは衝突回避メカニズムを使用している。[ 12 ]
仕様と機能
HD-PLCには基本的に2つの異なるタイプがあります。HD-PLCコンプリートとHD-PLCマルチホップです。これらは互換性がありません。
HD-PLCコンプリート
出典: [ 13 ]
テレビ、AV、監視カメラなどの高速用途向けです。
主な技術的特徴は次のとおりです。
- IEEE 1901に完全準拠
- 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での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
- 各国の規則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と互換性のある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 ]
4K/8Kなどの高精細映像や、マルチホップ技術では到達しきれない遠距離のPLC端末といった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」の通信距離と速度の両面で進化を遂げています。従来の「HD-PLC」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2倍に延長し、さらに従来の「HD-PLC」の2倍または4倍の拡張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 レートは高くなりますが、以前のバージョンの規格よりも短い距離で実現できるようになります。
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 ]
- より高い速度性能が期待できる
- 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
- 電力線と通信線の共有による省配線
一般的な使用例は次のとおりです:
ネッサム・アライアンス
Nessum Allianceは、2007年9月に任意団体として設立され、当初は「HD-PLC Alliance」という名称でした。2023年10月、HD-PLC AllianceはNessum Allianceに改名されました。[ 24 ]
Nessum Allianceは、国際規格IEEE 1901-2020に準拠した通信機器間の互換性を認証する機関です。関連団体には、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。
2025年第2四半期の初めに、Nessum Allianceには41の会員企業と組織がリストされていました。
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をベースにしています。HD-PLCは当時、部屋間の音声や映像データの伝送を目的として開発されましたが、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利用されるようになりました。「電力線通信」という名称は実態に合っていませんでした。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に変更しました。[ 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規格：媒体アクセス制御および物理層仕様 修正3：あらゆる媒体での使用に向けた拡張フレキシブルチャネルウェーブレット（FCW）物理層および媒体アクセス制御層」 IEEE SA . 2023年10月13日閲覧。
- ^ a b「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標準に認定：新ブランド「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日時点のオリジナルよりアーカイブ。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。
- ^ 「Nessumとは何か？」 Nessum Alliance . 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最新技術、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)".電気総合誌オーム. 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未来のスマートHVACシステムを実現する新たな通信規格」 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未来のスマートHVACシステムを実現する新たな通信規格」 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 | パナソニック" . www2.panasonic.biz 。2020年7月30日に取得。
- ^ “【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るにあたり、「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
