I. Smart Grid WPAN의 확장, Wi-SUN
가. Wi-SUN(Smart Utility Network)의 개념
- 스마트그리드 등 HAN/NAN 활용 위한 IEEE802.15.4g 표준기반 900MHz 대역 근거리 무선 통신기술
나. IEEE802.15.4 Zigbee 문제점과 SUN의 요구사항
| Zigbee 문제점 | SUN의 요구사항 |
|---|---|
| – 통신거리, 전송 속도 한계 – 장애물, 간섭의 품질문제 – 음영지역 문제 – Mesh Routing 보장 어려움 | – 1Km 통신거리 – 수십Kbps ~ 1Mbps급 속도 – 신뢰성 있는 통신 – Mesh Routing 보장 |
II. Wi-SUN 프로토콜 스택 및 어플리케이션
가. Wi-SUN 프로토콜 스택
- 물리 계층은 IEEE 802.15.4g 기반, 네트워크 계층은 HAN과 같은 IETF 표준인 6LowPAN 이용
나. Wi-SUN의 기술요소
| 구분 | 항목 | 내용 |
|---|---|---|
| 기본 특성 | 속도 | – 다양한 전송속도(40kbps ~ 1Mbps) |
| 전송거리 | – 전송거리 확장 1km | |
| 전파특성 | – 멀티패스 영향제거, Mesh Routing보장 | |
| 전력소모 | – 저전력, 장시간 배터리 사용가능 | |
| Layer 특성 | 802.15.4g PHY | – 간단한 구조의 FSK 전송기술, OFDM – 900MHz 대역 RFID/USN 주파수대역 |
| 802.15.4e MAC | – 멀티홉 지원 및 멀티 PHY 지원 – Zigbee 네트워크 계층 연동 |
다. Wi-SUN 어플리케이션 구성
| 응용APP | HAN | FAN | PLMM | 가스미터 |
|---|---|---|---|---|
| 네트워크 계층 | PANA | 802.1x | 802.15.10 | U-BUS |
| UDP | UDP | |||
| IPv6 | RPL | |||
| 6LowPAN | IPv6 | |||
| L2 relay | 6LowPAN | |||
| 데이터 링크계층 | IEEE 802.15.4/4e | |||
| CSMA | CSA | CSMA | RIT | |
| 물리계층 | IEEE 802.15.4g 기반 PHY | |||
- Wi-SUN 주요 APP들은 모두 IEEE 802.15.4g Zigbee 기반 계층을 사용하며, Mesh Routing 보장
III. Wi-SUN과 Zigbee 비교
| 항목 | Wi-SUN | Zigbee |
|---|---|---|
| 최대 전송속도 | 1Mbps | 250kbps |
| 최대 대역폭 | 1.2MHz | 5Mhz |
| 전송거리 | 1000m 이내 | 10~100m |
| 특징 | 다중/고속 전송가능 Mesh Routing보장 | 장애물, 간섭 인한 통신품질 저하 |