'2015/09/03'에 해당되는 글 17건

  1. 2015.09.03 Wireless PAN
  2. 2015.09.03 Bluetooth
  3. 2015.09.03 PLC 2
  4. 2015.09.03 Home Network 기술 4종류 이상
  5. 2015.09.03 Home Networking 기술 구현 방식
  6. 2015.09.03 802.11p
  7. 2015.09.03 WAVE(Wireless Access for Vehicle Environment)

1. 개요

2. WPAN의 특징

 

3. IEEE802.15.1(Bluetooth)

  3.1 개요

  3.2 특징

  3.3 추가적인 표준화작업

4. 802.15.2(Coexitence between WPAN and WLAN)

5. IEEE802.15.3(HR-WPAN)

  5.1 개요

  5.2 특징 

  5.3 추가적인 표준화 작업

6. IEEE802.15.4(LR-WPAN)

  6.1 개요

  6.2 기술적 특징

  6.3 Zigbee

       6.3.1 개요

       6.3.2 표준화 추진 단체(업계 컨소시엄) : Zigbee Alliance

      6.3.3 기술적 특징

  6.4 추가적인 표준화 작업

       6.4.1 802.15.4a

       6.4.2 802.15.4b

7. 802.15.5(WPAN Mesh Network Task Group) 

8. 기술간의 특징 비교

 

 

 

1. 개요

 - 무선  WPAN은 10m 이내의 짧은 거리에 존재하는 컴퓨터와 주변기기, 휴대폰, 가전제품 등을 무선으로 연결하여 이들 기기간의 통신을 지원함으로써 다양한 응용서비스를 가능하도록 함

 - 기존의 WLAN과 다르게 저전력 소비와 단순한 구조를 가지면서 개인 영역에서 무선접속을 제공할 수 있는 표준을 제정하기 위해 IEEE802.15 WG(Working Gruop)이 만들어졌음

 - 개인 영역에서 무선 접속을 제공하기 위한 물리 계층과 데이터링크 계층의 표준 규격을 제정하는 것임

 - 802.15.1~5까지 5개의 WG들이 있음

 

 

2. WPAN의 특징

 - 짧은 도달거리

 - 작은 크기

 - 저전력

 - 사용 편의성(즉 사용자가 기기를 가지고 WPAN 영역에 접근하면 자동적으로 동기화 됨)

 - 통화간섭이 적음

 

3. IEEE802.15.1(Bluetooth)

  3.1 개요

       - 802.15.1은 중속의 WPAN으로 주로 음성급 QoS를 필요로하는 이동전화/PDA와 같은 생활 가전을 위한 IEEE802 표준화 규격

 

  3.2 특징

       - Bluetooth를 기반으로 표준화함

       - V1.0B의 규격에 따른 Bluetooth의 사양은 다음과 같다

     

   

 

  3.3 추가적인 표준화작업

     - 블루투스 버전 1.0B 발표된 이후 AFH(Adaptive Frequency Hopping)를 적용된 버전 1.2 발표

     - 데이터 전송속도를 최고 3배로 향상시킨 2.0+EDR(Enhanced Data Rate)이 나옴

     - 기존의 전송속도를 2~3배로 향상시켰지만 여전히 스트리링 서비스등과 같은 고속데이터의 전송에는 한계를 보임, 이 한계를 극복하기 위해 기존(EDR)보다 8배 이상 향상된 버전 3.0+HS(High Speed)이 발표됨

     - 2010년 6월 Low Energy 기술이 탑재된 블루투스 버전 4.0을 발표(초저전력 응용기술인 Wibree 기술을 블루투스 규격으로 흡수)

     - 블루투스 4.0 주요 특징

       가. 극히 적은 피크전력, 평균전력 및 대기 전력

       나. 동전 모양의 배터리로 수 년간 작동할 수 있는 역량

       다. 저비용

       라. 다수 업체간의 상호호환성

       마. 길어진 송수신 거리

     - 버전 4.0을 사용할 경우 전력소비를 급격하게 줄일 수 있어 스포츠, 헬스케어, 센서, 기기제어 등에 사용가능한 싱글모드 제품뿐만 아니라 기존 블루투스와 저에너지 기술이 동시에 존재하는 듀얼모드 제품을 만들 수 있다.

 

4. 802.15.2(Coexitence between WPAN and WLAN)

  - WPAN과 WLAN이 2.4GHz의 동일 대역을 사용함으로 인한 문제의 해결이 절실

  - TG2에서는  WPAN과 WLAN간의 간섭효과를 정량화하는 상호공존 모델의 개발이라는 목표를 가지고 연구를 추진 중

 

5. IEEE802.15.3(HR-WPAN)

  5.1 개요

      - IEEE802.15 산하 IEEE 802.15.3 위원회의 HR-WPAN 기술은 A/V 가전기기 사이의 무선통신으로 20Mbps 이상 최대 55Mbps까지의 고속의 전송속도를 지원하는 표준화 기술

      - 2003년 3월 결성

  5.2 특징 

      - TDMA 방식

      - 50m 이내에서 2.4GHz ISM 대역을 이용하여 20Mbps(최대 55Mbps)이상 지원

      - 최대 55Mbps의 고속 데이터 속도를 요구하는 응용(디지털 카메라, 캠코더 등)에서 무선으로 연결된 저가형 통신 네트워크를 지향, OoS 지원

      - 등시성 및 Ad-hoc 망이 가능토록 프로토콜을 개발

      - Single carrier 방식, 15MHz Bandwidth, Trellis coding

 

 

 참고>

 ※ 등시성이란?

    데이터들 간에 일관성있게 일정한 시간 간격을 유지하며 전송시키는 것, 등시성이 유지되지 못하면 화면이 흔들리거나 음성이 불규칙하게 들리게 됨

 

   5.3 추가적인 표준화 작업

       - 동영상, 이미지, MP3 파일 등의 대용량 멀티미디어 데이터를 보다 효율적으로 지원하기 위해서 Task Group 3a에서는 새로운 physical layer 기술인 UWB(Ultra-Wideband)를 도입하여 근거리에서 480Mbps 이상의 초고속전송을 위한 표준 제정 노력을 진행

       - MultiBand-OFDM(MB-OFDM)과 Direct Sequence-UWB(DS-UWB), 두 기술사이에서 표준화 도출 실패(2006년 1월 활동 중단 선언)

   

6. IEEE802.15.4(LR-WPAN)

  6.1 개요

      - 저속, 저가, 저전력 응용에서 무선으로 연결되는 간단한 구조의 통신 네트워크 지향

      - 저속 무선 개인용 네트워크를 의미하는 Low Rate-WPAN(LP-WPAN)으로도 불리움

  6.2 기술적 특징

      - 다중접속: CSMA/CA

      - 기기연결: 255개

      - 도달거리: ~10m

      - 통신속도 ≤ 0.25 Mbps(250kbps)

      - 무선방식: DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)

      - 사용 주파수 대역

        가. 저주파수 대역

            - 유럽 868MHz~868.6MHz: 1채널(20kbps)

            - 북미 915MHz(902~928MHz): 10채널(40kbps)

        나. 고주파수 대역

            - 2.4GHz ISM 대역(2.4~2.4835GHz) : 16채널(250kbps)

      - 전력소모: 초저전력형

      - 네트워크 구조: 성형, 메쉬형, 클러스터, Peer to Peer 등


   6.3 Zigbee

       6.3.1 개요

             - Zigbee는 초소형, 저가, 저전력, 저속, 사용이 용이한 무선 센서 네트워크(WPAN)를 구축하여 유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 지원하기 위한 기술명 또는 표준화 단체

      6.3.2 표준화 추진 단체(업계 컨소시엄) : Zigbee Alliance

             - 802.15.4에서 표준화한 PHY 및  MAC 계층 규격을 기반으로 그 상위 계층에서의 네트워크 구조, 라우팅, 보안 등에 대한 표준화 추진

             - Zigbee 및 802.15.4 역할 구분 관계

 


       6.3.3 기술적 특징

             - 주파수 대역: 2.4GHz

             - 변조방식: DSSS

             - 전송속도: 20~250Kbps

             - 다원접속방식:CSMA/CA

             - 주로 반경 30m 내에서 250Kbps의 속도로 데이터 전송   


   6.4 추가적인 표준화 작업

       6.4.1 802.15.4a

              - 위치인식 저전력 센서 네트워크 표준화 그룹

              - 2007년 3월, 실내 1m 이하 정밀도의 무선 측위 및 통신 기능의 융합 시스템 표준화

              - 802.15.4a에서 저속 위치인식 WPAN의 PHY로 저속 UWB 및 CSS(Chirp Spread Spectrum) 기술이 채택

       6.4.2 802.15.4b

              - 현재의 PHY/MAC 계층의 기술 강화 목적

 

 7. 802.15.5(WPAN Mesh Network Task Group) 

    - IEEE 802.11s와 같이 WPAN을 대상으로 Mesh Network를 연구하는 그룹 


8. 기술간의 특징 비교

 

 

 

 

http://cafe.naver.com/bwys/221

http://cafe.naver.com/busanjungang/1775

http://www.tta.or.kr/data/weekly_view.jsp?news_id=856

http://www.comlab.hut.fi/opetus/4210/presentations/25_wpan.pdf

http://www.intechopen.com/download/get/type/pdfs/id/17460

http://networklab.csie.ncu.edu.tw/CommEduProj2/powerpoint/0815-02.pdf

http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=3355&m_search=802.15.3

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1. 개요

2. 블루투스 규격

3. 타기술과의 비교

4. 블루투스의 진화

5. 전망

 

1. 개요

  - 근거리에서 기기 간에 저전력으로 무선통신을 하기 위한 표준

  - 휴대용 장치간의 양방향 근거리 통신을 복잡한 케이블 없이 저가격으로 구현하기 위한 근거리 무선통신 기술

  - 1994년 에릭슨의 이동통신그룹 휴대폰과 주변기기들간의 소비전력이 적고 가격이 싼 무선 인터페이스를 연구하기 시작, 1998년에 에릭슨, 노키아, IBM, 도시바, 인텔로 구성 Bluetooth SIG가 발족, 블루투스 표준화 진행


2. 블루투스 규격

  - V1.0B의 규격에 따른 Bluetooth의 사양은 다음과 같다



  - 2.4GHz 대역의 ISM(Industrial Scientific Medical) 대역(2.402GHz~2.480GHz)

  - 각 나라마다 조금씩 차이는 있지만 미국과 유럽의 대부분의 나라들은 83.5MHz의 주파수 밴드를 사용하고 79개의 채널을 각각 1MHz의 스페이스를 두고 사용 중 

  - 1Mbps의 전송 속도(실제 721kbps)

  - 저소비전력(대기상태 0.3mA, 송수신시 최대 30mA)

  - 전송거리 10m 및 option으로 100m까지 가능

  - Class 1,2,3의 송신 파워(각 100mW, 2.5mW, 1mW)

  - 변조방식: GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying)

  - 3채널의 voice 지원

  - Point to Point, Point to Multi 방식의 연결 가능, 1개의 마스터 유니트와 최대 7개의 Slave unit로 구성되어 있는 piconet은 ad-hoc 형태로 연결

  - Scatternet은 이런 피코넷들이 한 슬레이브 유니트를 공유하면서 통신 범위를 확장한 형태


  - 기본적으로 1호핑 슬롯(625㎲=1/1600초)를 단위로 하여 TDD(Time Division Duplex)로 송수신을 한다

  - 데이터 전송 및 수신에 있어서 Master는 항상 짝수 슬롯을 사용하고 Slave는 항상 홀수 슬롯을 사용



3. 타기술과의 비교

구분  무선랜  블루투스  UWB  무선 1394  ZigBee   Home RF
 주파수대역(GHz) 2.4  2.4  3.1~10.6  3.1~10.6  860/900MHz, 2.4  2.4 
 속도(Mbps) 54  480  480  ~250Mbps  10Mbps 
 전송거리(m) 50  10  10  10  50   50
 변복조 DSSS  FHSS  OFDM  OFDM  DSSS  FHSS
 특징  데이터 전송 Ad Hoc
음성채널 3 
A/V 전송  A/V 전송  데이터 전송  PC 기반 
음성 채널 6   


4. 블루투스의 진화

   - 블루투스 1.0(721Kbps)은 속도는 낮지만 거추장스러운 선을 없애을 있었으므로 휴대폰과 핸즈프리로 성공

   - 무선헤드폰이나 pc의 입력도구들을 대체하는 기술로 영역을 넓히기 시작하면서 전송률이 중요한 이슈가 됨

   - 그런 시기에 등장한 것이 블루투스 2.0(EDR: Enhanced Data Rate, 최고 속도 3Mbps), 무선랜에 비해 매우 느린 편이지만 음악이 끊어지지 않을 정도로 전송 가능

   - 블루투스 3.0에서는 스트리링 서비스등과 같은 고속데이터의 전송의 한계를 극복하기 위해 속도를 높이는데 주안, 최고 24Mbps까지 지원, 하지만 전력소비량이 늘어났기 때문에 시장에서는 2.1을 고집(전력을 적게 쓰면서 액세서리들이 필요로 하는 수준의 속도는 충분하기 때문)

   - 3.0은 전송속도가 빨라졌지만 전력 소모가 많아 대중화에 실패, 시장에서는 빠른 속도의 블루투스가 아닌 저전력의 블루투스를 기대

   - 2010년 Low Energy 기술이 탑재된 블루투스 버전 4.0을 발표, 속도가 더 빨라지진 않았지만 건전지 하나로 1년씩 통신할 수 있는 수준으로 전력 소비를 줄임

 

 

5. 전망

   - 2014년 블루투스 4.2 발표됨, 더욱 빨라진 전송 속도, 사물인터넷을 위한 연결성 강화(IPv6), 개인 정보 보호 개선

   - 빠른 속도의 무선은 와이파이란 대체 기술이 있음, 블루투스는 자연스레 전력 소비를 줄이면서 효율적인 통신을 하는 데 집중.

   - 블루투스는 단순히 USB 포트나 오디오 선을 대신하는 것이 아니라 기기간에 정보를 주고 받는 사물인터넷의 핵심 기술로 진화하려고 함

   - 현재 사물인터넷엔 Zigbee라는 통신 규격이 많이 쓰이고 있다. 전력을 적게 쓰고 안정성이 뛰어나지만 250kbps정도로 속도가 낮다.

   - 블루투스는 기기간 데이터 전송이 늘어나면 사물인터넷의 핵심 역할을 맡게 될 것으로 자신

 


 



<References>

http://www.westech.co.kr/board/data/information/1164708460_information7.pdf?PHPSESSID=3b8f56a8b79da098c74b2e19376a3572

http://www.bloter.net/archives/153835

http://www.ktechno.co.kr/techgisa/bluetooth/

http://www.tta.or.kr/data/weekly_view.jsp?news_id=3345

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1. 개요

2. 통신 원리

3. 전력선 통신(PLC) 구성 개념

4. PLC 구분

 4.1 사용 주파수에 의한 분류     

 4.2 사용 영역에 의한 구분 

5. 전력선통신의 장단점

 5.1 장점

 5.2 단점

6. 모뎀 개발 동향

7. 결론 및 동향

 

 

 

 

1. 개요

  - 전력선 통신(PLC:Power Line Communication)은 전력선을 매체로 하여 전력선의 전원파형(60Hz)에 디지털 정보를 실어서 전송하는 통신방식

2. 통신 원리

  - 전력선을 통신선으로 사용하여 전원과 통신신호를 다중화하여 동시에 전송(FDM의 원리)

  - 전원(60Hz)+통신신호(수십kHz~수MHz, 고주파신호)


3. 전력선 통신(PLC) 구성 개념

 

 


 - AC220 또는 100V 저압 전력선을 사용하는 가정은 건물 외부의 변압기에서 옥내의 분전반을 거쳐 콘센트를 통해 전력을 공급받음

  - 최종 사용자는 PLC modem을 플러그를 통해 콘센트에 연결, 이는 다시 분전반에 위치한 PLC 게이트웨이에 연결되고 최종적으로 변압기에 위치한 PLC router를 거쳐 인터텟 백본에 연결됨으로써 인터넷 접속이 가능함

  - PLC router: 인터넷 백본망과 연결하기위해 전주에 설치되는 장비

  - PLC modem: 전기신호를 통신신호로 변/복조하는 장치


4. PLC 구분

 4.1 사용 주파수에 의한 분류     

구분  저속 PLC 고속 PLC 
속도  ~9600bps  1Mbps 이상 
주파수  10~450kHz   2~30MHz
용도   - 홈네트워킹, 홈오토메이션
 - 수용가 원격검침, DLC(Direct Load Control)
- 고속일수록 광대역이 소요됨 
- 고속 가입자망

 

 

 4.2 사용 영역에 의한 구분 



5. 전력선통신의 장단점

 5.1 장점

     - 별도의 통신선로 불필요(저렴한 설치비용)

     - 설치가 용이

     - 콘센트를 이용하여 간편하게 접근 가능

     - 다양한 응용시장 하부 네트워크 가능

 5.2 단점

     - 제한된 전송 전력

     - 높은 부하 간섭과 잡음

     - 가변하는 신호 감쇄 임피던스 특성

     - 주파수 선택적 특성

     - 표준화 부재

     - 국가마다 다른 전력 계통 구성

6. 모뎀 개발 동향

7. 결론 및 동향

  - PLC는 기술적, 경제적인 측면에서 절대적 비교우위를 확보하지 못하나 가입자망 구성을 위해 신규 선로 포설이 어렵고, 한 변압기에 수용된 가구수가 많을 경우 경제성이 있을 것임

  - 완전한 고속 Access용 PLC는 아직 상용화된 곳이 없으며 기존 가입자망 기술의 적용이 불가능한 지역, 전화 보급율이 낮은 개발도상국의 전화 서비스등에는 제한적으로 활용될 수 있을 것으로 예상

  - 미국의 경우 홈네트워크를 지향하고 있고 2~3년 후 정보가전 시장이 커질 경우 홈 네트워크의 한 가지 기술로 위치를 확보할 것으로 예상됨

  - 전력 IT의 활성화를 촉진할 수 있는 가입자망으로 기대됨

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1. 개요

2. Home Network 구현 방식

  2.1 유선 홈네트워크 기술

      2.1.1 Home PNA(Phoneline Networking Alliance)

      2.1.2 IEEE1394

      2.1.3 USB

      2.1.4 PLC(Power Line Communication)

  2.2 무선 홈네트워크 기술

      2.2.1 WLAN(IEEE802.11a~n)

      2.2.2  블루투스(Bluetooth, 802.15.1)

      2.2.3 UWB(Ultra-WideBand, 802.15.3a)

      2.2.4 저속UWB(Ultra-WideBand, 802.15.4a)

      2.2.5 Zigbee(802.15.4)

      2.2.6 무선 1394 기술

  2.3 기술 비교


1. 개요

 - 홈네트워킹이란 가정 내의 모든 기기를 가정 내의 통신망으로 묶어서 정보를 공유하고 제어하는 시스템을 말함

 - 크게 유선과 무선 홈네트워킹 기술로 나누어 볼 수 있음

 - 유선에는 Home PNA, PLC, IEEE1394, USB 등이 있으며 무선에는 블루투스, UWB, Wireless 1394, Zigbee, Home RF, IrDA, WLAN 등이 있음

2. Home Network 구현 방식

  2.1 유선 홈네트워크 기술

      - 유선 홈네트워크 기술은 전화선을 이용하는 Home PNA, 고속의 AV 멀티미디어 데이터 전송을 위한 IEEE1394, 가정내에 배선된 전력선을 이용하는 PLC 등 다양

    2.1.1 Home PNA

           - 기 설치된 전화선을 이용하여 가정내의 각종 정보통신기기와 정보가전기기들을 네트워크로 연결하여 일괄제어 및 관리를 수행하기 위한 네트워크 솔루션

           - 전통적인 이더넷과 동일한 기본 전송기술(CSMA/CD)을 사용하므로 IEEE 802.3 Ethernet 네트워크와 ISDN 등과 완벽하게 호환

           - 전화선을 이용 100Mbps의 전송속도로 홈네트워크를 구성

           - 설치된 전화선을 이용하므로 비용 저렴

           - 일반 전화와 Data전송에 사용되는 주파수 스펙트럼(2MHz 이상)이 서로 다르므로 간섭 없이 동시에 이용 가능

HomePNA.pdf

출처: http://plugtek.com/networking-comparison-tutorial.shtml


    2.1.2 IEEE1394

           - Apple사와 텍사스 인스트루먼트사가 공동으로 개발한 직렬전송 버스 규격(코드명 FireWire)

           - 컴퓨터에 사용되는 수많은 주변기기가 서로 호환되지 않는 점을 보완하기 위해 개발

           - IEEE1394a는 디지털 비디오 캠코더, 고해상도 프린터 그리고 스캐너 등 기기 간에 고화질, 대용량 데이터 전송

           - IEEE1394b는 IEEE1394a 표준에서 기능을 추가하여 만든 표준

           - 최대 63개의 단말기 접속이 가능하고, 3.2Gbps까지 전송 가능

            

     2.1.3 USB

           - USB(Universial Serial Bus) 는 범용 직렬 버스

           - 인텔, MS, IBM 등 7개사가 공동으로 제안한 주변기기 접속 인터페이스 규격

           - 키보드, 마우스, 프린터, 스피커 등을 비롯한 주변 기기 등을 PC에 접속하기 위한 인터페이스의 통일을 목적

           - 주변기기등을 최고 127대까지 연결

           - USB 3.0은 2.0보다 10배 빠른 5Gbps의 속도 지원하고 저전력 모드에서 사용 가능


     2.1.4 PLC(Power Line Communication)

           - 이미 구축되어 있는 전력선을 이용하여 데이터를 전송

           - 100kHz~30MHz 사이의 고주파 대역 사용

           - 고주파 필터를 통해 신호를 구분해내는 방식

           - 높은 대역의 주파수를 사용하기 때문에 가전제품에 영향을 끼치지 않음

  Home PNA  IEEE1394  USB  PLC  Ethernet 
 표준 V1/V2/V3  1394a/1394b

V1/V2/V3/V3.1 

지역별  IEEE802.3 
 속도 1/10/100Mbps  0.4/3.2Gbps 

12/480M/4.8G/10Gbps 

~10Mbps 10/100Mbps 
 전송거리 150m  4.5/100m  30m  100m  100m 
 노드 수 25개  63개 127개    1024개 
 접속기기 PC,전화, printer  A/V 기기
PC 주변기기 
PC 주변기기  HA(Home Automation)
통신기기 
PC, 프린터 
 미디어 전화선  구리선(1394a)/광케이블(1394b)  케이블  power line  UTP 


  2.2 무선 홈네트워크 기술

                                     


        2.2.1 WLAN(IEEE802.11a~n)

             - 가정이나 사무실에서 초고속 무선인터넷 서비스 제공

             - IEEE802.11b: 2.4GHz, 11Mbps

             - IEEE802.11a:  5GHz, 54Mbps

             - 전송거리: 50~100m 내외


IEEE 802.11

IEEE 802.11b

IEEE 802.11g

IEEE 802.11a

IEEE 802.11n

Freq

2.4GHz

5GHz

최대전송속도

2Mbps

11Mbps

22~54Mbps

54Mbps

300Mbps

전송범위

100m

100m

100m

100m

100m

전송 방식

FHSS

DSSS

OFDM

OFDM

MIMO-OFDM

Media Access Control

CSMA/CA



http://ironbark.xtelco.com.au/subjects/DC/lectures/22/

 

        2.2.2  블루투스(Bluetooth, 802.15.1)

             - 휴대용 장치간의 양방향 근거리 통신을 복잡한 케이블 없이 저 가격으로 구현하기 위한 근거리 무선통신 기술

             - 2.4GHz 주파수 대역 사용, 1Mbps 전송 가능(ver3.0 20Mbps 지원가능), 10m이내 근거리 통신 지원

             - 용도: 무선 헤드셋, 무선 마우스/키보드

             - 대역폭 1MHz에 채널 79개를 설정하여, 초당 1600회씩 채널을 바꾸는 주파수 호핑방식으로 기기간의 간섭방지에 유리

             - 네트워크당 7개 장치 연결 가능(Zigbee:255개)

      

      2.2.3 UWB(Ultra-WideBand, 802.15.3a)

              - 기존의 스펙트럼에 비해 매우 넓은 대역에 걸쳐 낮은 전력으로 대용량의 정보를 전송하는 무선통신 기술

              - 용도: PC의 대용량 데이터를 프린터에 고속전송/인쇄, HDTV 동영상을 PC에 전송/저장, 디지털 카메라로 찍은 정지화상을 프린터로 전송

              - 주파수 3.1~10.6GHz

              - 전송속도: 480Mbps

              - 전송거리 10m

               

      2.2.4 저속UWB(Ultra-WideBand, 802.15.4a)

             - 초광대역 스펙트럼을 갖는 순간적인 펄스를 전송하여 물체의 정밀한 위치인식과 거리를 추적하는 기술

             - 1m 이내의 정확도를 갖는 위치 및 거리 정보제공

              - 주파수 3.1~10.6GHz

              - 전송속도: 1kbps

              - 전송거리 30m


      2.2.5 Zigbee(802.15.4)

             - Bluetooth의 단점인 네트워크, 전력 소모, 가격등의 문제점을 개선

             - 네트워크 토폴로지: Star & Mesh Topology, Peer to Peer 

             - 네트워크 당  255개의 디바이스 연결

             - 주파수 : 2.4GHz(OQPSK/16채널/전세계)

                           865MHz(BPSK/1채널/유럽)

                           902~928MHz(BPSK/10채널/미국)

             - 저전력(1mW 미만)

             - 전송속도: 20, 40, 250kbps

             - 변복조방식:DSSS 변조방식

             - 네트워크 액세스: 충돌회피를 지원하는 CSMA-CA

             - 동작범위:30m 이내

             - 단일 배터리 수명 2~3년, 칩 가격 매우 저렴

             - 전등, 가전기기의 on/off 제어

 

     

      2.2.6 무선 1394 기술

             - 디지털 홈 내에 구성된 HDTV, 디지털 캠코더, Home Theater 등의 디지털 가전기기들을 하나의 무선 네트워크로 연결함으로써 제어신호뿐만 아니라 고품질 오디오 및 비디오 신호들을 모든 방에 전송할 수 있게 해주는 기술

             - 무선1394기술은 유선영역을 IEEE1394로 접속하고 무선영역을 UWB로 접속하는 방식

 

  2.3 기술 비교

구분  무선랜  블루투스  UWB  무선 1394  ZigBee   Home RF

 표준화

 802.11

802.15.1   802.15.3    802.15.4  
 주파수대역(GHz) 2.4/5  2.4  3.1~10.6  3.1~10.6  860/900MHz, 2.4  2.4 
 속도(Mbps) 54  480  480  ~250kbps  10Mbps 
 전송거리(m) 50  10  10  10  50   50
 변복조

OFDM 

FHSS  OFDM  OFDM  DSSS  FHSS

 네트워크초기화

 3초 10초     

 30ms

 

 네트워크 프로토콜

비교적

복잡 

매우복잡      단순   
파워  수시간  1주일       1년이상  
 특징  데이터 전송 Ad Hoc
음성채널 3 
A/V 전송  A/V 전송  데이터 전송  PC 기반 
음성 채널 6   
시장에서 사장됨

  - Bluetooth 4.0은 초저전력 + 접속시간을 최소화 시켜 센서네트워크 기술로 발전되고 있음

  - WiFi 기술은 WPAN영역에서 LTE와 함께 접속 속도를 분산할 수 있는 기술로 발전되고 있음



http://plugtek.com/networking-comparison-tutorial.shtml


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1. 개요

2. 홈네트워크 시스템 구성도

3. 홈게이트웨이 구성

  3.1 홈플랫폼 기술

  3.2 지능형 미들웨어 기술

  3.3 유, 무선 홈 네트워크

  3.4 기술정보가전 기술

4. 유선 홈네트워크 기술

5. 무선 홈네트워크 기술

6. 홈네트워크 시장 전망 


1. 개요

 - 홈네트워킹이란 가정 내의 모든 기기를 가정 내의 통신망으로 묶어서 정보를 공유하고 제어하는 시스템을 말함

 - 크게 유선과 무선 홈네트워킹 기술로 나누어 볼 수 있음

 - 유선에는 Home PNA, PLC, IEEE1394, USB 등이 있으며 무선에는 블루투스, UWB, Wireless 1394, Zigbee, Home RF, IrDA, WLAN 등이 있음


2. 홈네트워크 시스템 구성도 

 



3. 홈게이트웨이 구성

  3.1 홈플랫폼 기술

      - 외부망과 가정을 연결하고 가정 내의 다양한 서비스를 관장

      - 홈게이트웨이는 윈도CE, 내장형 리눅스, 실시간 OS 등과 같은 운용체제를 갖고 있으며, 홈 게이트웨이 플랫폼은 운영체제에서 수행되는 응용프로그램의 일종

      - OSGi(Open Service Gateway initiative, JAVA 지원업체가 중심), HomeGate(IOS와 같은 표준기관이 중심), CableHome(케이블통신 사업자가 중심)

 

  3.2 지능형 미들웨어 기술

      - 매체 및 OS에 상관없이 정보 가전기기의 제어 및 감시를 수행

      - 미들웨어 기술은 UPnP, Jini, Havi 등 다양한 단체 표준이 혼재

      - UPnP(Universal Plug and Play), Jini(Java Intelligent Network Infrastructure): 컴퓨터 관련 장비 및 주변 장치들 간의 네트워크 자동 구성과 통신 지원

      - HAVi(Home Audio Video interoperability): 음향 및 영상 관련 장비간의 제어 및 데이터 통신을 지원

      - SCP(Simple Control Protocol), HNCP(Home Network Control Protocol): 일반 가전기기의 통신을 지원하는 저급 프로토콜      

 

  3.3 유, 무선 홈 네트워크 기술

      - 유선 홈 네트워킹 기술/무선 홈 네트워킹 기술


  3.4 정보가전 기술

      - 기존 백색 가전기기들이 정보가전으로 진화되어 홈네트워크에 연결
      - 백색 가전기기들과 센서들을 네트워크로 연결하여 새로운 서비스 창출


 

4. 유선 홈네트워크 기술

  - 유선 홈네트워크 기술은 전화선을 이용하는 Home PNA, 고속의 AV 멀티미디어 데이터 전송을 위한 IEEE1394, 가정내에 배선된 전력선을 이용하는 PLC 등 다양

  HomePNA  IEEE1394  USB  PLC  Ethernet 
 표준 V1/V2/V3  1394a/1394b V1/V2  지역별  IEEE802.3 
 속도 1/10/100Mbps  0.4/3.2Gbps  12/480Mbps  ~10Mbps 10/100Mbps 
 전송거리 150m  4.5/100m  30m  100m  100m 
 노드 수 25개  63개 127개    1024개 
 접속기기 PC,전화, printer  A/V 기기
PC 주변기기 
PC 주변기기  HA(Home Automation)
통신기기 
PC, 프린터 
 미디어 전화선  구리선(1394a)/광케이블(1394b)  케이블  power line  UTP 

 


5. 무선 홈네트워크 기술

구분  무선랜  블루투스  UWB  무선 1394  ZigBee   Home RF
 주파수대역(GHz) 2.4  2.4  3.1~10.6  3.1~10.6  860/900MHz, 2.4  2.4 

 속도

(Mbps)

54  480  480 

~250kbps 

10Mbps 
 전송거리(m) 50~100  10  10  10  50   50
 변복조

DSSS/FHSS/OFDM

FHSS 

MB-OFDM UWB/

DS UWB 

MB-OFDM UWB/

DS UWB

DSSS  FHSS
 특징  데이터 전송 Ad Hoc
음성채널 3 
A/V 전송  A/V 전송  데이터 전송  PC 기반
음성 채널 6   

 

 - 무선의 경우 케이블링이나 추가배선들이 필요하지 않아 망구조의 유선성을 가짐

 - 유선과 달리 무선은 주파수 자원이 유한

 - 무선의 경우 이동성 지원이 필요

 - 무선의 경우 주파수 간섭, 전송에러 등 전파환경에 따른 제약으로 전송속도를 제한받게 됨

 - 유선에 비해 보안에 취약


<참고>

 Spread Spectrum

  - 말 그대로 특정 신호의 주파수 대역을 넓히는 기술

  - 특정주파수의 디지털 데이터를 여러가지 방법을 사용하여 주파수 대역을 넓히거나 혹은 중심주파수를 이동하게 함으로써 가능

  - Spread Spectrum 변조 방식에는 여러가지 종류의 형태가 있다. 그 중 가장 대표적인 것으로 Direct Sequence 방식과 Frequency Hopping 방식이 있다.      


 1)DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)

   - 가장 기본적인 확산대역방식

   - 디지털 전송 신호에 주기가 훨씬 짧은 펄스열을 곱하여 전송함으로써 주파수 대역폭을 많이 차지하도록 유도한다. 

   - 확산신호를 수신한 후에는 전송에 사용된 펄스열과 완전히 일치하는 펄스열을 다시 곱해주면 원래의 신호가 복조된다

   - 여기서 변복조에 사용되는 펄스열 자체가 일종의 암호가 되어서 이 암호가 없으면 이론적으로 원신호의 복조가 불가능


 2)FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)

   - DS 방식과 함께 대표적인 Spread Spectrum 방식으로서, 디지털 전송신호의 중심주파수가 특정 주파수 대역내에서 계속 이동되도록 하는 확산대역방식

   - DS 방식에서는 암호 펄스열을 직접 곱함으로써 비화특성이 생기지만, FH 방식에서는 이러한 펄스열이 주파수 열로 입력되게 된다.     

   - 암호 펄스열이 지정하는대로 전송주파수가 실시간으로 계속 변화하기 때문에, 이 암호 code가 없으면 어떤 주파수를 사용하여 전송 중인지를 알 수 없기 때문에 도청이 불가능

      

6. 홈네트워크 시장 전망

 - 디지털홈은 기존 가전 산업과 IT 산업의 컨버전스 추세에 따라 태동된 산업으로 최근에는 미디어간 융합화 현상이 빠르게 진행되면서 산업구조를 재편시킬 수 있는 최대 격전장이 되고 있음

 - 기존의 다양한 가전 업체간, 나라간 상이한 기술을 사용, 공통된 표준의 부재로 상호운용성 확보가 불가능하였으나 홈네트워크 시장이 활성화되는 조짐이 보이자 현재는 표준 작업이 활성화 되고 있음

 - 인텔, 마이크로소프트, 소니 등 선진기관에서는 유비쿼터스 사회의 시발점인 홈네트워크를 차세대 성장 동력으로 정의하고, 홈네트워크 산업에서의 우위을 점하기 위해 홈네트워크 미들웨어, 유무선 홈네트워킹 기술 개발과 표준화에 주력

 - 향후 IPv6의 도입과 유비쿼터스 환경으로의 발전과 함께 지속적으로 홈 네트워크 분야의 발전이 이루어지리라 판단됨



<References>

http://blog.daum.net/youngfin/17417418

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=leesgab&logNo=152275186

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802.11p

Internet/LAN 2015. 9. 3. 05:17

1.개요 

2. WAVE  프로토콜 구조

3. 기술 특징

4. 802.11a와 802.11p 비교 




1.개요

 - IEEE 802.11은 무선랜, 와이파이라고 부른는 무선 근거리 통신망을 위한 무선네트워크에 사용되는 기술로 IEEE 표준화 위원회의 11번째 워킹그룹에서 개발된 표준 기술임

 - IEEE 802.11p는 차량간 무선 접속을 통한 통신이나 차량과 노변기지국과의 무선통신(WAVE)을 위한 물리계층과 MAC 계층을 정의

 

2. WAVE  프로토콜 구조

http://www.ieee-vnc.org/2011/talks/panel.pdf

 

3. 기술 특징

  - IEEE 802.11p의 PHY는 5GHz 대역에서 동작하는 IEEE 802.11a PHY로부터 최소한의 변경만을 고려

  - OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

  - 20MHz 대역폭 대신 10MHz 대역폭을 이용

  - 최고 이동 지원 속도: 200km/h

  - 1km 범위에서 1Mbps 보장



4.  802.11a와 802.11p 비교

 

 

 

 

intelligenttransportationsystems-140109145537-phpapp01.pdf

WAVE.pdf

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1. 개요

2. WAVE 규격 탄생

3. WAVE 시스템 구성

4. WAVE 프로토콜 구조

5. WAVE 특징

6. 기술비교

 

 

1. 개요

  - 고속으로 주행하는 차량 환경에서 통신서비스를 제공하기 위하여 특화된 차세대 ITS 통신 기술

  - WLAN 기술을 기반으로 자동차 환경에 맞도록 수정

  - DSRC (Dedicated Short Range Communication) 기술의 일종

  - V2I (Vehicle-to-Infrastructure)과 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 통신을 지원

 

 

2. WAVE 규격 탄생

 

3. WAVE 시스템 구성

 - RSU(Roadside Units): 도로주변 시설물에 설치

 - OBU(Onboard Units): 차량에 설치된 기기

  - 차량 내 단말(OBU, On Board Units)에서 구간별 통행속도, 위치정보를 수집하여 교통 정보센터에 보내줌

  - 교통정보센터에서 가공된 정보를 인터넷망을 통해 RSU(Road Side Unit)를 거쳐 정보를 제공함

 

 

 

4. WAVE 프로토콜 구조

http://www.ieee-vnc.org/2011/talks/panel.pdf

 

http://www.slideshare.net/gamarun/wave-a-tutorial 

 프로토콜

 표준문서

 표준 목적

 OSI 계층

 WAVE PHY and MAC

 IEEE 802.11p

 차량간 무선 접속을 통한 통신이나 차량과 노변기지국과의 무선통신을 위한 물리계층과 MAC 계층을 정의

 1,2

 WAVE resource manager

 IEEE 1609.1

- 어플리케이션과 이 어플리케이션이 주어진 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 자원을 관리하는 RM에 관하여 정의

 

 WAVE security services

 IEEE 1609.2

- IEEE 802.11p는 가입과정을 간략화하기 위해 기존의 IEEE 802.11의 인증과 결합절차를 생략 → 보안 문제가 발생

- IEEE 1609.2 표준은 WAVE 네트워크와 어플리케이션을 위해 MAC 상위 계층에서 보안서비스를 제공

 

 WAVE networking services

 IEEE 1609.3

 WAVE System에서 Routing 기능 제공

 2,3,4

 Multichannel operation

 IEEE 1609.4

- Multichannel operation 지원

- Control channel (CCH) : Management and (high priority) short message

- Service channel (SCH) : general user message and IP traffic

 2

 

 

 

5. WAVE 특징

 - 기존의 통신방식으로는 차량에서의 무선 인터넷을 포함하는 ITS에서 요구하는 다양한 서비스 및 높은 전송속도를 수용하는데 한계에 도달, 이를 해결하기 위해 출현한 기술임

 - IEEE 802.11p

    IEEE 802.11p의 PHY는 5GHz 대역에서 동작하는 IEEE 802.11a PHY로부터 최소한의 변경만을 고려

    OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

    20MHz 대역폭 대신 10MHz 대역폭을 이용

 - 최대 200km/h 속도의 차량 주행 환경을 지원하고, 안전 운행의 경우 1km까지이 전송거리를 제공

 - 차량간(V2V) 통신 및 차량과 노변(V2I, Vehicle to Infrastructure) 통신을 최대 54Mbps 제공

 - DSRC가 없는 차량간 Ad-hoc 네트워크를 지원하고, 사용채널은 7개를 사용, 긴급구조 및 차량 안전을 위한 전용채널을 별도로 할당하는 방식


6. 기술비교

 구분 

 DSRC 

 WAVE 

 사용주파수

 5.795~5.815GHz 

 5.85GHz~5.925GHz 

 단일 노변기지국 범위

 30m 

 1km 

 변조 방식 

 ASK 

 OFDM

 채널 

 7개

 서비스채널:4개

 제어채널: 1개

 생명안전채널:1개

 공공안전채널:1개

멀치채널 7개

 대역폭

 5/10MHz

 10MHz(가용:20MHz)

 이동 속도 지원  저속  고속

 전송 속도

 저속(1Mbps)

 고속(54Mbps) 

 지원방식   V2I    V2I, V2V


 

 

intelligenttransportationsystems-140109145537-phpapp01.pdf

 

WAVE.pdf

 

LTEvs802.11p.pdf

 

WAVE_Tutorial.pdf




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