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1 2011 년봄학기데이터통신 Chapter 14 WPAN 과와이브로 (WiBro) 기술

2 목차 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준 11 WPAN과홈네트워킹기술넷째수준다섯째수준 블루투스 (Bluetooth) 기술 2 와이브로 (WiBro) 31 3 기술

3 Section 01 WPAN 과홈네트워킹기술 배경 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준 Personal Area Network) 기술이등장넷째수준다섯째 WPAN 수준이란? 최근홈네트워크및유비쿼터스에대한관심이크게증가하면서 10 m 내외의 단거리에서사용하는개인무선네트워크에대한해결방안으로 WPAN (Wireless 무선링크를사용하는개인영역무선네트워크 PC, 개인휴대정보단말기, 무선프린터, 저장장치, 무선전화기, 페이저, 셋톱 박스등다양한종류의전자장비들과같은휴대용장비들을지원하기위해설계된 근거리무선네트워크 대표적인 WPAN 기술로분류되는 ZigBee 기술, 초광대역 (UWB) 기술, 블루투스 (Bluetooth) 기술등은이동통신단말기는물론, 홈오토메이션, 홈 엔터테인먼트제품등 ( 홈네트워킹 ) 에서널리사용

4 WPAN 기술의분류 마스터텍스트스타일을편집합니다 저속 WPAN 기술둘째수준셋째수준넷째수준 예 : ZigBee 다섯째수준 무선센서네트워크에주로응용되어사물에내재되거나혹은부착, 착용할수있는소형, 경량, 저비용, 저전력및간편한휴대등의특성을갖춘센서노드들간의네트워킹을제공하는기술 고속 WPAN 기술 저속 WPAN 기술의특성을포함하고, 또한 PC 주변기기, 가전기기, 이동성기기간의고속데이터전송을가능하도록하는기술 예 : UWB

5 WPAN 표준 마스터 IEEE 텍스트 스타일을블루투스 TG(Task 편집합니다 Group) 의블루투스기술둘째수준셋째 IEEE 수준 주파수공존 TG의주파수공존기술넷째수준다섯째 IEEE 수준 고속 WPAN TG의 UWB(Ultra Wideband) 기술 IEEE 저속 WPAN TG 의지그비 (ZigBee) 기술 IEEE 메쉬 (mesh) 네트워킹기술과 SGmBAN(Study Group Medical Body Area Network) 위원회의 BAN기술에대한표준등

6 IEEE WPAN 기술특성마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준

7 WPAN 과무선 LAN 과의비교 WLAN 마스터텍스트스타일을편집합니다 노트북컴퓨터와같은휴대형장치들로구성둘째수준셋째수준넷째 WPAN 수준다섯째수준 WPAN 에서처럼저전력과이동성이라는특성은강조되지않음 하나혹은다수의다른장치들과연결이가능하고, 저렴 저소비전력과서비스품질을효과적으로만족시키는네트워크구성가능 커버범위와전력소모 WLAN 의경우 : 100 mw 의전송전력을사용했을때 100 m 정도 무선장치에의한전력소모가커서휴대형장치들이고정된장소에서 사용하도록설계 WPAN의경우 : 1 mw의전력으로 10 m 정도의커버범위를가지며, 주로배터리를사용하고전력소모가낮음

8 무선네트워크기술 (WWAN/WMAN/WLAN/WPAN) 특성비교 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준

9 Section 02 블루투스 (Bluetooth) 기술 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준 2.4GHz의 ISM 밴드사용다섯째수준 1994 년에릭슨사의실험실 (Ericsson Laboratories) 에서개발 1998 년, 3Com, Ericsson, IBM, Intel, Microsoft, Motorola, Nokia, Toshiba 등이주축이되어 ' 블루투스 SIG (Special Interest Group) 결성 1999 년블루투스에대한표준화가이루어짐 (IEEE 표준 )

10 블루투스 Piconet Piconet 이란? 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준네트워크단위셋째 종속수준디바이스의동작넷째 수준주디바이스가폴링 (polling) 신호를보냈을경우다섯째수준 하나의주 (master) 디바이스와 7 개까지의종속 (slave) 디바이스로구성된기본 주디바이스가이전패킷에대하여브로드캐스트패킷을보냈을경우 종속디바이스가미리예약을하였을때에만데이터전송이가능

11 블루투스 Scatternet Scatternet 이란? 마스터텍스트스타일을편집합니다 피코넷은최대 7개까지의종속노드만수용가능둘째수준셋째수준 Scatternet이라함넷째 3 개의수준피코넷으로구성된 Scatternet 다섯째 B12, 수준B13, B23 : 브리지역할 디바이스수가 7 개를넘게되면여러개로확장되어구성되는네트워크를

12 블루투스프로토콜 (1) 블루투스프로토콜계층구조마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준

13 블루투스프로토콜 (2) 마스터 블루투스텍스트물리계층 (Bluetooth 스타일을 PHY Layer) 편집합니다 블루투스프로토콜계층구조의최하위계층둘째수준 블루투스무선 (radio) 영역에서의기술적특성정의셋째수준 ISM 대역인 2.4 GHz ISM 대역에서동작넷째 수준피코넷의구성관리다섯째수준 링크제어기 (LC, Link Controller) 기저대역 (baseband) 프로토콜기능, 미디어접근기능, 링크제어기능등을제어 링크관리프로토콜 (LMP:Link Manager Protocol) 서로다른디바이스에서링크관리기능수행 즉링크의설정, 링크제어및구성, 인증 (authentication), 데이터암호화 (encryption), 저전력모드관리등의기능수행 호스트제어기인터페이스 (Host Controller Interface) 계층 기저대역제어기와링크관리프로토콜사이의명령인터페이스제공

14 블루투스프로토콜 (3) 마스터텍스트스타일을편집합니다 기저대역프로토콜에대한링크기능을제공둘째수준셋째수준기능을제공넷째 RFCOMM 수준(RF communications) 다섯째수준 L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Protocol) 상위레벨프로토콜에다중화기능, 패킷의단편화와재조립, QoS 등의 케이블대체프로토콜 L2CAP 상에서가상의직렬포트를구성하여, 직렬포트에대한대리시행 (emulation) 기능을수행 SDP (Service Discovery Protocol) SDP는휴대형블루투스디바이스에서어떤서비스가이용가능한가를찾도록해주는기능제공 블루투스응용 이동전화와통신이가능한핸즈프리헤드셋이있으며, 무선마우스, 무선 키보드, 무선프린터등에응용

15 근거리무선네트워킹기술의특성비교마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준

16 Section 03 와이브로 (WiBro) 기술 와이브로 (WiBro, Wireless Broadband) 마스터텍스트스타일을편집합니다 무선광대역휴대인터넷서비스둘째수준셋째수준넷째수준데이터통신서비스다섯째수준 휴대형단말기를통하여언제, 어디서나, 정지및이동중에도고속으로인터넷에 접속하여필요한정보나멀티미디어컨텐츠 (contents) 를이용할수있도록하는

17 와이맥스와와이브로 와이맥스등장배경 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준 Wi-Fi 의최대단점은커버리지가협소하고, 이동하며사용할수없다는점 넓은지역에서무선브로드밴드네트워크를구축하기위한새로운무선데이터통신 기술에대한필요성으로등장 와이맥스 (WiMAX) : 규격 a 는고정형와이맥스로 2~11GHz 의대역을사용하며, 75 Mbps 의전송속도 개활지에서 45 km, 도심에서 2 km 까지커버리지를구현 e는기존 a에이동성을강화한것 시속 60 km에서도 15 Mbps 속도로데이터통신이가능 와이맥스 기존의 Wi-Fi 에비해그기능과커버리지가확장된개념의기술 고정무선서비스기술과이동무선서비스기술 ( 모바일와이맥스 ) 로구분 와이맥스의커버리지는 50 km 까지확대, 전송속도또한 70 Mbps 까지가능

18 와이브로기술및서비스특성 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준무선 LAN보다높음다섯째수준 와이브로는모바일와이맥스에해당하는표준, 우리나라가독자적으로개발한기술 와이브로는 2.3 GHz 주파수대역을이용하여 60 km/h 이상이동시에도끊김없는 무선인터넷서비스제공 ( 가입자당전송속도는약 1 Mbps) 휴대인터넷 ( 와이브로 ) 서비스의데이터전송률은셀룰라시스템보다높고, 이동성은

19 와이브로서비스마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준

20 요약 WPAN 기술마스터텍스트스타일을편집합니다 저속의무선센서네트워킹기술둘째 고속의수준미디어데이터전송기술셋째 WPAN 수준표준 IEEE 블루투스기술넷째수준 IEEE 초광대역 (UWB) 기술다섯째 IEEE 수준 지그비기술 WLAN 대비 WPAN 기술은저전력과이동성제공 블루투스네트워크 Piconet Scatternet 블루투스프로토콜구조 와이브로기술 광대역휴대인터넷서비스 이동성과전송률측면에서 WWAN 과 WLAN 의중간정도의성능

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