Silex SX-ULPAN 仕様

(1/20)

CONFIDENTIAL

Title:

SX-ULPAN-2401/SX-ULPAN-SB-2401

Drawing Type :

機能仕様書

Drawing No.:

SC105390XM

Date :

2019/02/01

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

(2/20)

CONFIDENTIAL

Rev.

Description

Date

Prepared

Checked

Approved

XX

First Version

Nov. 27, 14

Y.Aoyama

T.Kagawa

S.Tanaka

XA

Delete Console command

Mar. 10, 15

Y.Aoyama

T.Kagawa

H.Miura

XB

Wireless module chip Rev.BL3B

Added UART model

Aug. 18, 15

Y.Aoyama

S.Tanaka

H.Miura

XC

対応製品追記

SocketAPI を削除

Power Save 追記

Sep. 09, 15

Y.Aoyama

S.Tanaka

H.Miura

XD

4.12 消費電流追記

Sep. 28, 15

Y.Aoyama

S.Tanaka

H.Miura

XE

UART の初期化について追記

Oct. 13, 15

Y.Aoyama

K.Yagi

H.Miura

XF

DNS Server の対応を削除

Dec. 08, 15

Y.Aoyama

K.Yagi

H.Miura

XG

制限事項の内容調整

Dec. 17, 15

Y.Aoyama

K.Yagi

H.Miura

XH

5.3.1 受信サイズ追記

5.6DNS サーバ非サポート

0 状態遷移図追加

2.3 ソケット数

5.10 説明修正

Jan. 26, 16

Y.Aoyama

H.Miura

XJ

Modified the properties of document

Feb. 25, 16

Y.Aoyama

K.Yagi

H.Miura

XK

WPS 制限事項追記

Apl. 1, 16

Y.Hosomi

R.Matsuura

H.Miura

XL

Wi-Fi Direct を未対応記載

Aug. 3, 16

Y.Hosomi

R.Matsuura

H.Miura

XM

SX-ULPAN-2401-SB 追加

SX-ULPAN-2402 の記載を削除

Feb. 1, 19

T.Kuwana

M.Mizusako

H.MIura

Revision History（改版履歴）

 
Drawing  No.：SC105390XM   
Date：2019/02/01 
(3/20) 
CONFIDENTIAL 
© silex technology, Inc. 
目次 
 略字と正式名称 .................................................................................................................................................. 5 
 概要 .................................................................................................................................................................... 7 
1.  モデル ........................................................................................................................................... 7 
1.1.  対応製品 ................................................................................................................................... 8 
2.  SPI モデル ..................................................................................................................................... 8 
2.1.  コマンド仕様 ............................................................................................................................... 8 
3.  モデル別サポート機能 ................................................................................................................... 9 
 動作環境 .......................................................................................................................................................... 10 
1.  動作環境 ..................................................................................................................................... 10 
 ドライバ機能仕様(無線 LAN ブロック) .............................................................................................................. 10 
1.  対応規格 ..................................................................................................................................... 10 
2.  対応動作モード ........................................................................................................................... 10 
3.  対応通信速度 ............................................................................................................................. 10 
4.  対応チャネル ............................................................................................................................... 11 
5.  対応認証方式 ............................................................................................................................. 11 
6.  対応暗号方式 ............................................................................................................................. 11 
7.  WPS 方式 .................................................................................................................................... 11 
8.  ローミング仕様 ............................................................................................................................. 12 
9.  WiFi Direct  機能......................................................................................................................... 12 
10.  Antenna Diversity .................................................................................................................... 12 
11.  Power Save .............................................................................................................................. 13 
11.1. IEEE802.11 Power Save ........................................................................................................... 13 
11.2. Suspend (Store recall) .............................................................................................................. 13 
12.  消費電流 ................................................................................................................................. 14 
12.1. SPI モデル .............................................................................................................................. 14 
 Network 機能仕様 ............................................................................................................................................ 15 
1.  IPv4 Supported RFCs ................................................................................................................... 15 
2.  HTTP サーバ .............................................................................................................................. 16 
2.1. HTTP サーバ仕様 ..................................................................................................................... 16 
2.2. HTML データ ............................................................................................................................ 16 
3.  HTTP クライアント ........................................................................................................................ 17 
3.1. HTTP クライアント仕様 .............................................................................................................. 17 
4.  DHCP サーバ .............................................................................................................................. 18 
4.1. DHCP パラメータ設定 ............................................................................................................... 18 
4.2. DHCP パラメータ ....................................................................................................................... 18 
5.  DHCP クライアント ........................................................................................................................ 18 
5.1. DHCP パラメータ ....................................................................................................................... 18 
Table of Contents（目次） 

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

(4/20)

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5.6. DNS サーバ ................................................................................................................................. 19

5.7. DNS クライアント ........................................................................................................................... 19

5.8. SSL.............................................................................................................................................. 19

5.9. SNTP ........................................................................................................................................... 19

5.10. Socket API ............................................................................................................................... 20

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

(5/20)

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1. 略字と正式名称

AES Advanced Encryption Standard

A-MPDU aggregated MAC protocol data unit

A-MSDU aggregated MAC service data unit

AP access point

BSSID basic service set identifier

CCK Complementary Code Keying

CCMP Counter mode with CBC-MAC Protocol

CF-Poll contention free Poll

DFS dynamic frequency selection

DS-SS direct sequence spread spectrum

DSSS-OFDM direct sequence spread spectrum -

orthogonal frequency division multiplexing

DTIM delivery traffic indication message

EAP extensible authentication protocol

EAPoL EAP over LANs

ERP extended rate PHY

ESS extended service set

ESSID extended service set identifier

GMK group master key

HT high throughput

IBSS independent basic service set

IE information element

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers

MAC media access control

MCU Memory Control Unit

OFDM orthogonal frequency division multiplexing

OpenSSL Open Secure Socket Layer

PBCC packet binary convolution coding

PSK Pre-Shared Key

QoS quality of service

RADIUS remote autentication dial in user service

RSSI received signal strength indicator

RTS/CTS request to send / clear to send

GI guard interval

SM spatial multiplexing

STA staion

TKIP Temporal Key Integrity Protocol

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

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TLS Transport Layer Security

U-APSD unscheduled automatic power save delivery

WDS wireless distribution system

WEP wired equivalent privacy

WME Wireless multimedia extensions

WMM WiFi Multimedia

WoW Wake on Wireless

WPA WiFi Protected Access

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

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2. 概要

本仕様書は、SX-ULPAN-2401/SX-ULPAN-SB-2401(以下、無線ドライバ)の機能詳細について記述したドキュメン

トです。本無線ドライバには以下の特徴があります。

<特徴>

・ SX-ULPAN(QCA4004)に対応します。

・本モジュールは、超低消費電力で動作します。

・無線通信は IEEE 802.11n 仕様を基本とした無線 LAN 動作をサポートします。

・シングルストリーム、”1x1”で動作します。

・通信帯域幅 20MHz のみ設定が可能です。

・無線 LAN は無線 Station（子機）、並びに無線 AccessPoint（親機）として動作します。

・ Throughput は、SPI 経由で 10Mbps となります。(QCA4004 カタログスペック)

・ SX-ULPAN-2401 は周波数 2.4GHz(1-13ch)/5GHz(5.2GHz/5.3GHz/5.6GHz/5.8GHz)の帯域を切り替

えて利用できるデュアルバンド仕様です。

・ SX-ULPAN-SB-2401 は周波数 2.4GHz(1-13ch)のみで使用できるシングルバンド仕様です。

・認証方式は Open System, WPA/WPA2-PSK に対応します。

・暗号方式は、TKIP、AES に対応します。

・ WPS v2.0 に対応します。(OPEN-NONE が使用できないため、Wi-Fi ロゴは取得できません)

・本モジュール内に、IPv4, IPv6 及び TCP/IP Stack を保持します。

・本モジュール内に、ネットワークサービスとして、HTTP, DNS を保持します

・ Wifi Direct は未対応です。

2.1. モデル

本製品は、下記のモデルとなります。

 Hosted SPI

XB

XM

XC

XL

XM

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

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2.1.1.対応製品

製品番号

製品名

備考

ZXE03514

SX-ULPAN-2401

SX-ULPAN v3.3 Bulk SPI モデル

ZXE03516

SX-ULPAN-2401-SP

SX-ULPAN v3.3 個装 SPI モデル

ZXE04029

SX-ULPAN-SB-2401

SX-ULPAN SingleBand v3.3 Bulk SPI モデル

ZXE04030

SX-ULPAN-SB-2401-SP

SX-ULPAN SingleBand v3.3 個装 SPI モデル

2.2. SPI モデル

SPI インタフェースにて、Host MCU の無線ドライバから制御を行うモデルです。

無線動作を行うには、Host 側に無線ドライバの実装が必要となります。

2.2.1. コマンド仕様

Host 側のコマンド仕様については、SX-ULPAN-2401 コマンド& API 仕様書(SC106520)を参照。

XC

XM

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

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2.3. モデル別サポート機能

機能

SX-ULPAN-

2401

SB-2401

インタフェース

SPI

規格

IEEE802.11b/g

○

IEEE802.11a

○

－

IEEE802.11n HT20

○

IEEE802.11n HT40

－

動作モード

Station

○

Adhoc

－

Access Point

○

認証方式

Open、WPA、WPA2

○

暗号方式

None、TKIP、AES

○

WPS

○

PBC

○

Wi-Fi Direct

Client

－

Group Owner

－

Antenna select

アンテナ固定

○

Antenna Diversity

○

AP スキャン

○

省電力

IEEE802.11 Power Save

○

Suspend (Store recall)

○

Suspend (Sleep wakeup)

－

IP アドレス

固定設定

○

DHCP Client

○

IPv6

○

Client

HTTP Client

○

DNS Client

○

SNTP Client

○

Server

DHCP Server

○

HTTP Server

○

DNS Server

－

SSL

○

その他

PING

○

電波強度取得

○

スループット測定コマンド

○

データ転送

BSD socket

Socket API

○

ソケット数

4

XM

XF

XH

XL

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

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3. 動作環境

3.1. 動作環境

本ドライバは下記環境で動作を確認。

CPU

Kinetis K22(ARM Cortex-M4F)

対応無線モジュール

SX-ULPAN (QCA4004 BL3B)

対応 I/F

SPI

OS

NXP MQX 4.1

4. ドライバ機能仕様(無線 LAN ブロック)

本ドライバでサポートする機能のうち、無線 LAN ブロックの説明を行ないます。

4.1. 対応規格

・IEEE802.11a

・IEEE802.11b

・IEEE802.11d

・IEEE802.11e（WMM の一部のみ対応）

・IEEE802.11g、

・IEEE802.11i(一部機能は未対応)

・IEEE802.11n

※WiFi Certified は非サポートとなります。

※Short GI はデフォルト無効です。IEEE802.11n 設定時に有効となります。

4.2. 対応動作モード

・ Station 動作

・ Infrastructure

・ AccessPoint 動作

※AdHoc 動作は非サポートとなります。

4.3. 対応通信速度

規格（伝送方式）

動作可能速度［単位：Mbps］

IEEE802.11a（OFDM）

54、48、36、24、18、12、9、6

IEEE802.11b（DS-SS）

11、5.5、2、1

IEEE802.11g（OFDM）

54、48、36、24、18、12、9、6

IEEE802.11n（OFDM）

11n：20HT 1stream（SGI off）

65, 58.5, 52, 39, 26, 19.5, 13, 6.5

11n：20HT 1stream（SGI on）

72.2, 65, 57.8, 43.3, 29.9, 21.7, 14.4, 7.2

XB

XM

XC

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

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4.4. 対応チャネル

規格

使用可能チャネル

IEEE802.11a

36、40、44、48（5.2GHz 帯）

52、56、60、64（5.3GHz 帯）※2

100、104、108、112、116、120、124、128、132、136、140（5.6GHz 帯）※2

149、153、157、161、165 (5.8GHz 帯)※1

IEEE802.11b/g

1～13（2.4GHz 帯）

IEEE802.11n

上記 IEEE802.11a 及び IEEE802.11g で使用可能なチャネル

※1 5.8GHz は日本国内使用不可

※2 DFS 帯の AP 動作は非サポートとなります

4.5. 対応認証方式

・ Open System

・ WPA-PSK

※ WPA 設定は Station 動作のみサポート

・ WPA2-PSK

4.6. 対応暗号方式

・ None

・ TKIP

種類

鍵の入力種別

データ長

PSK

16 進数

64 桁

PSK

文字列

8～63 文字

・ AES(CCMP)

種類

鍵の入力種別

データ長

PSK

16 進数

64 桁

PSK

文字列

8～63 文字

4.7. WPS 方式

・ Enrollee 機能(Station モードで利用)

 PIN モード (Device PIN のみ)

 PBC モード

・ Registrar 機能(AccessPoint モードで利用)

 内部 Registrar 機能対応

 PIN モード

 PBC モード

XB

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

(12/20)

CONFIDENTIAL

※ AP モードで利用時、WPS で対応する認証・暗号化方式は、WPA2 AES のみです。

4.8. ローミング仕様

本製品のローミング機能について記載します。

本製品では、受信電波強度(RSSI)がスキャン閾値(22dB)を下回った場合に 20 秒間隔でバックグラウンドスキャ

ンが実施されます。この時、接続情報が一致する AP がローミング候補として登録されます。

接続先の変更は、ローミング閾値(20dB)を下回った場合に実施されます。接続先は登録されたローミング候補

から選択されます。

4.9. WiFi Direct 機能

本機能は未対応です。

4.10. Antenna Diversity

本製品の Antenna Diversity 機能について記載します。

本製品の Antenna Diversity 機能は、複数の無線 LAN フレームをサンプリングすることで、最適なアンテナを選

択する機能です。サンプリングが必要なため、アンテナ切り替えまでにタイムラグが発生する場合がございま

す。

サンプリングの対象は、受信電波強度(RSSI)、受信データフレームの転送レートです。

RSSI のサンプリングは、スキャン時に行われます。スキャン時に AP 毎の RSSI を確認し、その RSSI が過去のも

のよりも高い値であった場合に、スキャンで使用しているアンテナを接続用のアンテナとして選択します。

転送レートのサンプリングは常に行われていますが、チェックされる転送レートは設定された間隔での直近のモ

ノのみです。直近の転送レートが閾値より小さかった場合にアンテナが切り替わります。また、設定された間隔

でデータ通信がなかった場合も同様にアンテナが切り替わります。

上記以外のアンテナが切り替わる状況として、下記の状況があります。

① RSSI が急激に低下する

② 接続中 AP のビーコン受信ミスが発生する

XL

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

(13/20)

CONFIDENTIAL

4.11. Power Save

4.11.1.IEEE802.11 Power Save

IEEE 802.11 の Power Save 機構をサポートします。

AWAKE 状態は、本製品の Listen interval (ミリ秒)の設定によって決まります。

初期値は、Power Save 有効、Listen interval 100(msec)です。

4.11.2.Suspend (Store recall)

SX-ULPAN-2401/-SB-2401(SPI モデル)でサポートするサスペンド機能です。

Host は接続情報や認証キーを一時保存(Store)し、無線モジュールの電源を落とします。

サスペンド状態からの復帰処理において、Host は保存していた無線情報を無線モジュールに書き込み(Recall)、無

線接続状態を復元させます。

サスペンドからの復帰後、無線の再接続や認証が不要なため、すぐに通信再開が可能です。

サスペンド実行時に無線切断状態であれば、復帰後は無線切断状態となります。その場合、無線設定を再度行う必

要があります。

XC

XM

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

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CONFIDENTIAL

4.12. 消費電流

4.12.1.SPI モデル

Items

Specifications

Units

Remarks

Modes

Operations

Typ.

Max.

消費電流

Current

consumption

Max Perf.

5GHz

67

74

mA

2.4GHz

67

74

mA

Low power mode

IEEE PS

5GHz Listen interval = 100

1.1

1.6

mA

5GHz Listen interval = 500

0.5

0.8

mA

5GHz Listen interval = 1000

0.4

0.7

mA

2.4GHz Listen interval = 100

2.2

2.5

mA

2.4GHz Listen interval = 500

0.9

1.2

mA

2.4GHz Listen interval = 1000

0.5

0.8

mA

Suspend

Store recall

5

10

uA

XD

XM

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

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CONFIDENTIAL

5. Network 機能仕様

本モジュールは、TCP/IP, UDP のオフロード機能を保持し、下記機能を含みます。

・ ARP

・ IPv4 header processing

・ UDP/TCP socket support

・ DHCPv4

・ Neighbor discovery

・ Broadcast/multicast

・ Path MTU discovery

・ TCP zero-copy feature

・ IPv6

5.1. IPv4 Supported RFCs

IPv4 RFC Number

RFC 1122 (TCP Timeout/retransmission)

RFC 1122 : TCP Keep-alive

RFC 1122 : TCP Zero-Window-Probe

RFC 1122 : TCP Sliding window protocol

・ 7KByte までの PING に応答します。

・ TCP の Zero-Window に対して Window-Probe を送信しないため、Window-Update の受信でのみ通信を再開し

ます。

・ IP フラグメントされた TCP パケット受信は対応しません。

XG

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

(16/20)

CONFIDENTIAL

5.2. HTTP サーバ

本モジュールは HTTP サーバ機能を保持し、ホストのアプリケーションを介さずにドライバ単体での HTTP リクエストの

応答を行います。

HTML データは本モジュール内に持つため、ホストアプリケーションから HTML データそのものの変更は行えません

が、HTML ページ内部のパラメータはアプリケーション、または HTTP の POST リクエストから変更可能です。

5.2.1.HTTP サーバ仕様

・ HTTP version

 HTTP/1.1

・対応コマンド

 GET

 POST

・対応エラーコード

 400 Bad HTTP request

 404 File not found

 405 Method Not allowed

 414 Request-URI Too Long

 501 Server error

 505 HTTP Version Not Supported

・ HTTP セッション数

 5

・送信バッファサイズ

 1500byte

・受信バッファサイズ

 1536byte

5.2.2.HTML データ

本製品では、モジュール内部に持つ HTML データは以下の通りです。

・ HTML ファイル

 index.html

ファイル名

パラメータ名

個数

最大長

初期値

index.html

Item-**

20

32byte

空白

** : 01～20 の連番

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

(17/20)

CONFIDENTIAL

・ index.html のデータパターンを以下に示します。

index.html

5.3. HTTP クライアント

本モジュールは HTTP クライアント機能を保持し、ホストのアプリケーションで HTTP リクエストのパケットを生成すること

なく、簡易なコマンドを実行することで HTTP サーバへリクエストを送信することが出来ます。

5.3.1.HTTP クライアント仕様

・ HTTP version

 HTTP/1.1

・対応コマンド

 GET

 POST

・送信バッファサイズ

 1650 byte

・受信バッファサイズ

 1400 byte

・要求 URI 最大長

 32 byte

Item-01=

Item-02=

Item-03=

Item-04=

Item-05=

Item-06=

Item-07=

Item-08=

Item-09=

Item-10=

Item-11=

Item-12=

Item-13=

Item-14=

Item-15=

Item-16=

Item-17=

Item-18=

Item-19=

Item-20=

</pre></body></html>

XH

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

(18/20)

CONFIDENTIAL

5.4. DHCP サーバ

本モジュールは DHCP サーバ機能を保持し、ホストのアプリケーションを介さずにモジュール単体で DHCP のサービ

スを提供します。

5.4.1.DHCP パラメータ設定

パラメータ

型・単位

初期値

Start address

IP アドレス

192.168.1.100

End address

IP アドレス

192.168.1.199

Lease time

秒

無制限(0xffffffff)

5.4.2.DHCP パラメータ

値

パラメータ

備考

01

Subnet Mask

03

Default Router

06

DNS Server

“0.0.0.0”固定

12

Hostname

15

Domain Name

28

Broadcast IP address

50

Requested IP address

割り当て予定と異なる IP アドレス

の場合は NAK を返す。

51

Lease Time

53

DHCP Message Type

54

Server IP address

55

Parameter List

要求内容に関係なくサーバの応

答するパラメータ種類は固定。

255

End

5.5. DHCP クライアント

本モジュールは DHCP クライアント機能を保持し、ホストのアプリケーションを介さずに DHCP サーバから IP アドレスの

割り当てを行うことが出来ます。

5.5.1.DHCP パラメータ

値

パラメータ

備考

01

Subnet Mask

03

Default Router

06

DNS Server

12

Hostname

15

Domain Name

要求のみ

50

Requested IP address

51

Lease Time

52

Overload

53

DHCP Message Type

54

Server IP address

55

Parameter List

要求リスト (01, 03, 06, 15)

255

End

XF

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

(19/20)

CONFIDENTIAL

5.6. DNS サーバ

本モジュールは DNS サーバ機能を保持し、ホストのアプリケーションを介さずに DNS のコンテンツサーバを提供する。

ドメイン名の登録数は、最大 5 つです。

対応ソースレコードタイプ

値

タイプ

備考

0x01

A

名前に対する IPv4 アドレス

0x1c

AAAA

IPv6 アドレス

※ 本機能は、非サポートとなります。

5.7. DNS クライアント

本モジュールは DNS クライアント機能を保持し、名前解決を行うことが出来ます。

DNS サーバの登録数は、最大 3 つです。

5.8. SSL

 Library:

 SharkSSL

 Protocol:

 SSL3, TLS1.0, TLS1.1, TLS1.2

 Cipher:

 TLS_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384

 TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA256

 TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA

 TLS_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256

 TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256

 TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA

 TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA

5.9. SNTP

本モジュールは SNTP クライアント機能を保持し、ホストのアプリケーションを介さずに SNTP サーバから時刻を取得で

きます。

SNTP サーバの登録数は、最大 2 つです。

 SNTP Version

 4

XH

Drawing No.：SC105390XM

Date：2019/02/01

(20/20)

CONFIDENTIAL

 タイムアウト

 3 秒

 リトライ回数

 30

5.10. Socket API

SPI モデルの本ホストドライバには、IP パケット処理用に API が用意されており、API を使用し各サービスを動作させる

ことが可能です。

TCP ソケット数：4

UDP ソケット数：8

API 仕様については、SX-ULPAN-2401 Command & API 仕様書(SC106520)を参照。

XH

Silex SX-ULPAN 仕様

Silex SX-ULPAN 仕様

関連論文

その他のドキュメント