AUTOSAR CountdownAdvent Calendar 2022

（５月・お盆・お正月）休みに IEEE Ethernet規格(英文：個人利用無料)を読もう。１日１０００ページ目標。:英語(48)、Ethernet(9)

Last updated at 2024-05-12Posted at 2020-08-02

お盆お正月休みにIEEE Ethernet規格(英文：個人利用無料)を読もう。１日１０００ページ目標。

<この項は書きかけです。順次追記します。>

目標

英語に慣れる。英語を英語だと思わずに、プログラミング言語と同じ単語が並んでいる仕様書だと思って読む。日本語の仕様書を読むより遥かにプログラミングしやすい。いちいち、プログラミング言語の単語に変換しなくてもよい分楽だということに気がつくかなって思うんです。

Etehrnetに馴染む。Wiresharkを利用しながら、具体的なパケットを見ながら読むと理解が深まるかもしれない。自動車分野でCANに馴染んだ方ならEthernetは怖くない。CANと同じcontroler peripheral方式のEthernetであるEthercatは工場でも導入が進んでいる。

Wi-Fi(Wireless)を制覇する。次々出る新しい仕様に、目をくらませないように、安価な機器が登場したらすぐに運用、保守ができる知識を蓄えておく。

セキュリティ対策を立てるための基礎知識を固める。二次資料に基づく判断をするのではなく、一次資料と生データから判断できるようにする。

IEEE802.3(Ethernet)とIEEE802.11(Wireless/Wi-Fi)の違いを９つ探す上からの理解と、単語帳を作る下からの理解とを両方実施して体系的な理解を深める。

はじめに

人生で２度目のお盆休み。（最初の就職時と、今年の転職後の２度目。その間はお盆休みのない仕事をしていた。）

９連休。

何をしようかと考えた。

９日間で読み切れるものは何だろう。

人によっては、AUTOSARの文書を全部読みするのもいいかもしれない。
私は、今年に入って、一度全部読みしているので今更感がある。
http://www.autosar.org

Autosar 資料のまとめ
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/8511de0e6819dfa1acaf

ちょうどIEEE 802.3(Ethernet)とIEEE 802.11(Wireless)をダウンロードしたら802.3が5600ページ、802.11が3534ページで、合計9134ページ。
英語の論文は１日1000ページくらい読むのがちょうどいい速さだから、お盆休みでちょうど読み切れる感じ。

IEEE GET 802 Program
https://ieeexplore.ieee.org/browse/standards/get-program/page/series?id=68

IEEEが802を個人利用で無償で提供しているのはもう１０年以上になる気がする。

数年前に、先頭ページが変わった。802のダウンロードの好評を受けて、ほかの企画にも拡張したのかもしれない。

IEEE GET Program™
https://ieeexplore.ieee.org/browse/standards/get-program/page

注意することは、個人利用に限られていることだ。

そうはいっても、英語の不得意な方、ネットワークが不得意な方は両方は難しいかもしれない。

そこで、5種類考えてえて見た。

分類	対象
英語が不得意・ネットワーク不得意	IEEE 802.3のみ
英語が得意・ネットワーク不得意	IEEE 802.3 及び802.3追補
英語が不得意・ネットワーク得意	IEEE 802.3, IEEE 802.11
英語が得意・ネットワーク得意	IEEE802.3及び802.3追補、IEEE 802.11及び802.11追補
英語が得意・ネットワーク得意かつ時間が余った	IEEE802.3及び802.3追補、IEEE 802.11及び802.11追補, RFC文書類好きなだけ

ここでは、IEEE 802.3及びIEEE 802.11の原文だけの単語帳を作っている。
dockerで作業し、ソフトとAWKのスクリプトと単語帳の現状をdocker hubに登録した。

時間があれば、それぞれの追補を追加するかもしれない。

注意事項としては、作業は自分のローカルディスクのままで、docker側とフォルダ共有して、docker hub側にはIEEE文書を残さないようにすること。そうでないと利用条件に違反することになるかなって思います。

RFC文書で、当面仕事で必要そうなものは、下記の資料中のRFC
AUTOSAR related Standard
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/13b163f8515615ecc648

作業

1日1000ページ読むにはいくつかの前提と作業が必要。

前提条件１

まず、第一に、分野が同じ4頁以上の論文か、または一つまたは10冊以内の書籍であること。

前提条件２

電子ファイルであれば、単語帳を作り、頻出1000語の日本語訳を作ること。

前提条件3

前提条件１に関連するが、それぞれの参考文献の重要な文献に既読の文献があること。
１冊でも１０冊でもあればよい。重要な参考文献が読んであるのとないのでは違うかも、

docker で単語帳

bash

$ docker run -v /Users/[user]/Downloads/wireless:/home/wireless -it ubuntu /bin/bash

[user]は実際の利用者名。

ubuntu

# apt update; apt -y upgrade
# apt install -y poppler-utils vim  
# cd home/wireless
# mkdir text
# mkdir /tmp/wireless
# pdftotext -q 8023-2018.pdf ./text/8023-2018.txt
# pdftotext -q 80211-2016.pdf ./text/80211-2016.txt
# tr 'a-z' 'A-Z' < ./text/8023-2018.txt >./text/8023-2018s.txt
# tr 'a-z' 'A-Z' < ./text/80211-2016.txt >./text/80211-2016s.txt
# awk -f /tmp/wireless/wc.awk ./text/8023-2018s.txt > 8023-2018wc.txt
# awk -f /tmp/wireless/wc.awk ./text/80211-2016s.txt > 80211-2016wc.txt

ここでExcelに読み込んで編集して802.xlsxファイルに保存。

# cp 802.xlsx /tmp/wireless

docker hubに登録

$ docker commit d9e9cf194f11 kaizenjapan/ieee802
# docker push kaizenjapan/ieee802

利用する場合は、
/Users/[user]/Downloads/wirelessにダウンロードしたファイルがある場合には、

$ docker run -v /Users/[user]/Downloads/wireless:/home/wireless -it kaizenjapan/ieee802 /bin/bash

で起動すると単語帳を作成するソフトが入った状態になる。
念のために、

AWKの記述は下記。

wc.awk

# Print list of word frequencies
# https://researchmap.jp/blogs/blog_entries/view/78451/c0ebdc81d4af21931f12f1993584b633

{
    $0 = tolower($0)    # 
    gsub(/[^a-z_ \t]/, " ", $0)  #
    for (i = 1; i <= NF; i++)
        freq[$i]++
}

END {
    for (word in freq)
        printf "%s\t%d\n", word, freq[word]
}

standard	word	count
IEEE 802.3	17,280	1,740,824
IEEE802.11	13,465	1,336,366

変数名で_でつないだ単語、文字の空白がつまって複合語になっているものを
整理すれば、wordの種類は２割近く減り、総語数は２割くらい増えるかもしれない。
AWKのscriptを編集して調整するか、複合語を分解するプログラムを作るとよい。

各頁には次のような記載がある。

IEEE802

Copyright © 2016 IEEE. All rights reserved.
Authorized licensed use limited to: Ogawa Kiyoshi. Downloaded on January 02,2019 at 00:51:05 UTC from IEEE Xplore. Restrictions

単語帳を作る場合には、上の行に出てくる単語を減算するとよい。

802.3 word	count	Japanese	802.11word	count	Japanese
the	111234	その	the	97716	その
of	40370	の	a	31618	一つの
to	35602	に	of	30282	の
a	33234	一つの	is	29491	です
and	30146	そして	in	26016	に
is	30021	です	and	24865	そして
in	28379	に	to	24573	に
for	23529	ために	for	15334	ために
ieee	12250	ieee	sta	14924	sta
as	11549	なので	dot	13033	点
be	10715	なる	frame	12788	枠
bit	10415	2進数	field	11717	領域
this	10032	この	or	9953	または
that	9961	それ	an	9944	の
m	9934	m	this	9368	この
shall	9083	する	that	9280	それ
are	8596	である	as	8356	なので
by	8585	沿って	ieee	8287	ieee
or	8440	または	by	8270	沿って
pma	8020	PMA	request	7877	要求
gbase	7781	gbase	shall	7790	する
with	7781	と	element	7462	素子
yes	7729	はい	mac	7125	mac
s	7692	s	if	6802	もし
pmd	7674	pmd	set	6684	設定する
b	7611	b	ap	6674	ap
value	6983	値	with	6616	と
data	6926	与件	channel	6290	溝
link	6811	連携	be	6160	なる
when	6759	いつ	phy	6132	phy
transmit	6497	送信する	information	6053	情報
not	6496	ない	are	5646	である
at	6475	で	value	5521	値
standard	6471	標準	when	5287	いつ
phy	6418	phy	not	5207	ない
x	6415	x	mesh	4908	網の目
table	6411	表	defined	4717	定義済
pcs	6281	個	n	4637	n
std	6239	std	x	4549	x
base	6214	基づく	table	4392	表
ethernet	6089	ethernet	specific	4228	明確な
d	6056	d	figure	4165	図
figure	5908	図	response	4146	応答
function	5887	関数	b	4124	b
on	5845	上に	it	3968	それ
limited	5841	限定的	standard	3954	標準
apply	5835	適用する	from	3948	から
section	5741	節	local	3932	地元
test	5521	試験	part	3828	部
state	5454	状態	type	3793	型
defined	5384	定義済	std	3759	std
n	5326	n	requirements	3747	要件
t	5322	t	data	3721	与件
an	5289	一つの	s	3712	s
from	5270	から	status	3640	状態
receive	5218	受け取る	limited	3618	限定的
signal	5212	信号	address	3588	住所
register	5201	登録	wireless	3566	無線
e	5123	e	networks	3533	網
control	5112	制御	lan	3520	lan
interface	5023	界面	area	3510	範囲
one	5017	1	format	3505	形式
clause	4735	句	primitive	3502	原始的
c	4722	c	specifications	3492	仕様書
set	4603	設定する	measurement	3477	測定
r	4420	r	technology	3427	技術
if	4391	もし	metropolitan	3426	大都市の
lane	4366	通路	frames	3412	枠
mode	4280	状態	report	3330	報告する
bits	4256	2進数	mhz	3290	mhz
see	4063	見る	access	3154	接続
specified	4022	指定済	no	3114	番号
mac	4009	mac	subfield	3111	副域
status	3967	状態	ht	3084	ht
power	3907	力	dmg	3070	dmg
receiver	3753	受信機	indicates	3066	示す
f	3729	f	bss	3023	bss
sublayer	3674	副層	non	2951	非
used	3652	中古	transmit	2948	送信する
no	3460	番号	vht	2921	vht
each	3448	各	number	2908	数
type	3446	型	mlme	2855	mlme
transmitter	3405	送信機	management	2715	管理
may	3352	だろう	time	2698	時間
fec	3331	fec	used	2647	中古
all	3294	すべて	received	2644	受け取った
mdi	3281	MDI	which	2631	どれ
optical	3216	光	control	2616	制御
it	3172	それ	description	2610	解説
frame	3169	枠	key	2547	鍵
loss	3084	損失	at	2541	で
physical	3060	物理的	current	2498	電流
variable	3037	変数	on	2376	上に
has	3001	持っている	present	2362	プレゼント
received	2781	受け取った	beacon	2359	ビーコン
db	2776	db	stas	2351	星
requirements	2756	要件	see	2295	見る
time	2745	時間	peer	2286	同輩
output	2726	出力	i	2220	私
between	2719	の間に	TRUE	2172	真

英語の短縮系(short name)とその記述（description)も一覧にするとよい。

IEEE 802.3 Ethernet 単語帳
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/4c31491f1883dd5ecfae

＜作業中＞

おまけ

AUTOSAR文書を読まれる方には、

No. Number in the AUTOSAR document list
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/25bac8e0e14bda6067ec

overlapped definition in AUTOSAR abbreviation
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/9a171ee6a74163d128e9

ふりかえり

IEEE 802.3(Ethernet)とIEEE 802.11(Wireless)は、博論(端末間経路選択のための片方向遅延差測定方式)の題材でもあり、2004年に全部読みしている。

その後は、「WLANの基礎知識　技術者基礎講座シリーズ：いまさら聞けない無線LAN・Wifiの初級知識」
https://www.monodukuri.com/seminars/detail/7760
でIEEE 802.11はは読み直している。
802.3シリーズは拾い読みしかしてこなかった。

これまでは、802.3シリーズと、802.11シリーズの改定の仕組みがよくわかっていなかった。802.3, 802.11の後のアルファベット文字がついたAmendmentは、次の改定で本文または付録に追記され本体に合体する。そのため、IEEE get programでは入手できなくなる。
いろいろな参照や引用のために、文書を特定したい方は、一度ダウンロードした文書は、長らく保存しているとよいかもしれない。

IEEE 802.3も、IEEE 802.11も、その後の改定は、アルファベットのついた資料群。

IEEE 802.3 2018 の追補は、

802.3cn-2019
802.3cn-2019 - IEEE Standard for Ethernet - Amendment 4: Physical Layers and Management Parameters for 50Gb/s, 200Gb/s, and 400Gb/s Operation over Single-Mode Fiber

802.3cd-2018
802.3cd-2018 - IEEE Standard for Ethernet - Amendment 3: Media Access Control Parameters for 50 Gb/s and Physical Layers and Management Parameters for 50 Gb/s, 100 Gb/s, and 200 Gb/s Operation

802.3bt-2018
802.3bt-2018 - IEEE Standard for Ethernet Amendment 2: Physical Layer and Management Parameters for Power over Ethernet over 4 pairs

802.3cb-2018
802.3cb-2018 - IEEE Standard for Ethernet - Amendment 1:Physical Layer Specifications and Management Parameters for 2.5 Gb/s and 5 Gb/s Operation over Backplane

IEEE 802.11:2016 も同様で追補は、

802.11aq-2018
802.11aq-2018 - IEEE Standard for Information technology--Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area network--Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 5: Preassociation Discovery

802.11ak-2018
802.11ak-2018 - IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks-Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 4: Enhancements for Transit Links Within Bridged Networks

802.11aj-2018
802.11aj-2018 - IEEE Standard for Information Technology--Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks--Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 3: Enhancements for Very High Throughput to Support Chinese Millimeter Wave Frequency Bands (60 GHz and 45 GHz)

802.11ah-2016
802.11ah-2016 - IEEE Standard for Information technology--Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks--Specific requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 2: Sub 1 GHz License Exempt Operation

802.11ai-2016
802.11ai-2016 - IEEE Standard for Information technology--Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks--Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 1: Fast Initial Link Setup

これらは、本文を読み終えたら、取り組むかも。

802.1Q-2022 - IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks--Bridges and Bridged Networks
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/c6832e7e79ff0131c6f0

自己参照

無線網（Wi-Fi）空中線(antenna)(0) 記事一覧(122/300目標)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/5e5464ac2b24bd4cd001

物理記事　上位100
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/66e90fe31fbe3facc6ff

数学関連記事１００
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/d8dadb49a6397e854c6d

言語・文学記事　１００
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/42d58d5ef7fb53c407d6

医工連携関連記事一覧
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/6ab51c12ba51bc260a82

通信記事１００
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/1d67de5e1cd207b05ef7

自動車　記事　１００
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/f7f0b9ab36569ad409c5

日本語（０）一欄
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7498dcfa3a9ba7fd1e68

仮説（0）一覧（目標100現在40）
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/f000506fe1837b3590df

安全（0）安全工学シンポジウムに向けて: 21
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/c5d78f3def8195cb2409

OSEK OS設計の基礎　OSEK(100)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7528a22a14242d2d58a3

プログラマが知っていると良い「公序良俗」
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/9fe7c0dfac2fbd77a945

Ethernet 記事一覧　Ethernet(0)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/88d35e99f74aefc98794

Wireshark 一覧 wireshark(0)、Ethernet(48)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/fbed841f61875c4731d0

線網（Wi-Fi）空中線(antenna)(0) 記事一覧(118/300目標)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/5e5464ac2b24bd4cd001

プログラマが知っていると良い「公序良俗」
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/9fe7c0dfac2fbd77a945

資料集 [あなたもdocker私もdocker一覧] docker(0) to 166+61=227
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/45699eefd62677f69c1d

Error一覧 error(0)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/48b6cbc8d68eae2c42b8

一覧の一覧( The directory of directories of mine.) Qiita(100)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7eb0e006543886138f39

＜この記事は個人の過去の経験に基づく個人の感想です。現在所属する組織、業務とは関係がありません。＞
This article is an individual impression based on the individual's experience. It has nothing to do with the organization or business to which I currently belong.

文書履歴(document history)

ver. 0.01 初稿 20200802 22時
ver. 0.02 目標追記 20200802 23時
ver. 0.03 表題改定・誤植訂正 20200802 24時
ver. 0.04 誤植訂正 20200804
ver. 0.05 「IEEE802.3(Ethernet)とIEEE802.11(Wireless/Wi-Fi)の違いを９つ探す上からの理解と、単語帳を作る下からの理解とを両方実施して体系的な理解を深める。」追記 20200807
ver. 0.06 Wi-Fi参考資料追記 20200927
ver. 0.07 お盆　お正月標題変更 20201227
ver. 0.08 標題変更 20211120
ver. 0.09 書式補正、 Ethernet 単語帳追記 20220612

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