Wireless PAN

홈/센서 네트워크/홈네트워크 2015. 9. 3. 11:19

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