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 |
1 |
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