문. WPAN 기술 - Zigbee(IEEE 802.15.4)

문. WPAN 기술 - Zigbee(IEEE 802.15.4)

답.

1. Zigbee의 개념

- 대역폭이 전체 주파수 대역폭의 25%이상이거나, 채널 대역폭이 1.5GHz이상인 초광대역을 사용하는 시스템임.

 

2. Zigbee 망구조 및 특징

가. 망구조

<그림. Zigbee 망구조>

- 망내 PAN Coordinator를 통해 Device간 정보를 전송함.

망 구조	설 명
Star형	- 모든 노드가 PAN Coordinator에게 모든 패킷을 전달하여 통신이 이루어지는 형태
Mesh형	- 각 Device간에 여러 개의 경로가 존재하는 형태
Cluster Tree형	- 부모, 자식노드로 구성되는 형태

나. 특징

특 징	설 명
전송속도	- 20kbps, 40kbps, 250kbps를 제공
전송거리	- 100m까지 가능, 보통 10m 이내에서 사용함
주파수	- 유럽 868MHz, 북미 915MHz
변조방식	- BPSK를 사용(20~40kbps 전송속도) - DQPSK를 사용(250kbps 전송속도)

 

3. Zigbee 망 구성 방식 비교

종 류	Star	Mesh	Cluster Tree
구성	간단	복잡	보통
장애 대응성	취약	우수	취약
효율성	낮음	우수	낮음
데이터 전송	Coordinator	노드간	노드 또는 Coodinator

 

4. Zigbee 응용 분야 및 전망

- 홈네트워크, U-City, 스마트그리드 등의 센서 네트워크 시스템에 활용 가능

- 안정적인 통신을 위해서는 Device 연결관리를 위한 라우팅 기술 및 보안기술이 개발되어야함.

 

5. WPAN 기술 비교

종 류	블루투스	UWB	Zigbee	WLAN
전송방식	FHSS	DSSS	DSSS	DSSS/ OFDM
전송거리	10~100m	10~100m	10m	최대 100m
사용주파수	2.4GHz	3.1~10GHz	868MHz 915MHz 2.4GHz	2.4GHz 5GHz 6GHz
전송속도	1Mbps	500M~1Gbps	250kbps	54Mbps~ 10Gbps
표준화규격	802.15.1	802.15.3	802.15.4	802.11

- WLAN의 경우 최근 WIFI6e 상용화를 위해 6GHz대역을 할당함.