[LoRa] LoRa 란?

안녕하세요.

 

오늘부터 LoRa 관련하여 포스팅을 시작하겠습니다.

 

TTN(The Things Network)에서 제공하는 자료를 기반으로 LoRa 기초를 다지기 좋습니다.

https://www.thethingsnetwork.org/docs/lorawan/

LoRaWAN®

 

사물인터넷의 발전으로 초소형 통신장치 수요가 증가함에 따라, 기존에 IoT를 위하여 대표적으로 활용되던 WiFi, BLE, Zigbee와 같은 근거리 네트워크가 발전되었습니다.

 

하지만 장거리를 필요로 하는 서비스에는 부적합하여 저전력＊장거리 통신 기술인 LPWAN (Low Power Wide Area Network)에 대한 많은 연구가 진행 중입니다. 

 

LPWAN은 아래와 같은 종류들이 있습니다.

 

면허 대역 : NB-IoT (LG)

비면허 대역 : LoRa (SKT), Sigfox

LPWA기반 광역 IoT기술 및 표준화 (Wide Range IoT Technology and Standardization based on LPWA)
https://ettrends.etri.re.kr/ettrends/158/0905002120/

저는 LPWAN 중에서도 LoRa에 대해 포스팅합니다.

( 한국에서는 대표적으로 LoRa를 다루는 곳은 SKT 텔레콤과 한전 KDN이 있습니다. )

 

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LoRa : 장거리 저전력 무선 플랫폼으로서 (한국에서) 920MHz 대역의 주파수를 사용하는 무선통신 기술.

LoRaWAN : LoRa 무선 통신 기술을 이용한 광역 네트워크 

LoRa의 특징을 말하기 앞서 이 글에 가장 중요하다고 생각되는 부분은 LoRa와 LoRaWAN의 차이입니다.

 

LoRa는 물리(Physical) 계층에 속하며 Semtech이 보유한 무선 통신 기술입니다. 

LoRaWAN은 링크(Mac) 계층에 속하며 LoRa Alliance가 이를 규정하고 있습니다. 

 

그래서 LoRaWAN을 구현할 때는 Semtech 문서와 LoRa Alliance 문서를 참고하여야 합니다.

 

https://lora-alliance.org/lorawan-for-developers/

LoRaWAN for Developers - LoRa Alliance®

 

Link Layer

Regional Parameters

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LoRa의 대표 특징은

1. Low Power (저전력)
2. Long Range (장거리)
3. License free spectrum (주파수 스펙트럼 무료 라이센스)
4. 변조 방식 : CSS (Chirp Spread Spectrum)

LoRaWAN 대표 특징은

1. 변조 방식 : CSS, FSK
2. 접속 절차 : OTAA(Over-The-Air-Activation), ABP(Activation By Personalization)
3. Class : Class A, Class B, Class C
4. 단일 홉 (one-hop) Star topology
5. 네트워크 보안 : AES 128 암호화
6. 세션 키 : 네트워크 세션 키, 어플리케이션 세션 키

장점은

1. 네트워크가 구축되어 있지 않은 야외 나 네트워크 구축이 힘든 실내 환경에 활용 가능
2. 낮은 사용료와 저렴한 초기 구축비
3. 단순한 접속 절차 (OTAA, ABP)로 대량의 단말기(End Device) 간단하게 수용 가능
4. End Device가 복수의 기지국에 접속 가능하여 최적의 경로로 네트워크에서 단말기로 데이터 전송이 가능
5. Sensitivity 특성이 좋아서 신호 간섭에 강하고 최적의 주파수 활용도를 제공
6. LoRa는 기기간 동기를 맞출 필요가 없고, 채널에 대한 모니터링이 필요 X

위와 같이 볼 수 있습니다.

 

간단히 이 정도로 소개하며, 이제부터 하나하나 자세히 포스팅 해나가도록 하겠습니다.