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IEEE 802.15.4는 데이터 전송 속도가 낮은 무선 애플리케이션의 표준으로 자리잡고 있다.
IEEE 802.15.4 PHY, IEEE 802.15.4 MAC 계층을 정의하고 있다.

TCP/IP구조와 Zigbee 구조를 비교해 본다면..기본적으로 802.15.4 PHY와 802.15.4 MAC 기반위에 TCP/IP 대신에 Zigbee Stack이라는 녀석이 놓여있다고 생각하면 될 것이다.

아래의 그림과 같이 IEEE 802.15.4의 MAC을 이용하여 다양한 기능을 부여할 수도 있고, Zigbee 모든 기능을 포함하는 기능을 원한다면 Zigbee 스택을 포함하여 사용을 하면 될 것이다.


IEEE 802.15.4는 두개의 계층으로 구성되는데, 물리계층인 PHY, 미디어 접근 계층인 MAC가 바로 그것이다.
이들 계층은 OSI 7 Layer의 참조모델 중 가장 낮은 두개의 층에 해당하며, 이 계층은 IEEE 802.15.4 LR-WPAN참조모델을 기반으로 되어있다.


IEEE 802.15.4 PHY
IEEE 802.15.4 PHY는 PHY 데이터 서비스(Data service)와 PHY 관리서비스를 지원한다.
868~868.6 MHz, 902~928MHz, 2400~2483.5MHz의 주파수 대역을 사용하고 2.4GHz 대역에서 최대 250kbps의 속도로 전송을 한다. 858MHz 대역에서는 20kbps, 915MHz대역에서는 40kbps의 전송속도를 갖는다.
그리고 PHY는 다음과 같은 서비스를 지원한다.

• 무선영역의 활성화 및 비활성화
• 채널 주파수의 선택(Channel frequency selection)
• 현재 사용하는 채널의 에너지 검출(Energy Detection)
• 노드간의 전송특성을 나타내기 위한 LQI(Link Quality Indication)사용
• CSMA-CA를 사용하기 위한 CCA 지원
• 데이터의 송 수신(Data transmission and reception)
  

PHY계층의 패킷은 PPDU(packet protocol data unit)라고 부른다.
preamble은 트랜시버에서 입력되는 메시지의 동기화에 사용된다. SoP(Start of Packet)는 패킷 데이터의 시작을 나타내고, 8bit의 PHY Header(7bit의 프레임과 reserved 1bit), PHY패킷 데이터를 운반하는 PSDU(PHY Service Data Unit)로 되어있다.

IEEE 802.15.4 MAC
IEEE 802.15.4 MAC 계층에서는 다음과 같은 것들을 관리한다.

• Association 및 Disassociation
• ACK 프레임 사용
• 채널 접근 방법
• 프레임 유효성 검사
• GTS 사용
• 비컨 관리
  

MAC은 상위계층으로 두개의 SPA를 통해 접속될 수 있는 두 가지 서비스를 제공한다. MAC 데이터 서비스는 MCPS-SAP(MAC CommonPartSublayer)를 통해 접속되며, MAC 관리서비스는 MLME-SAP(MAC Layer Management Entity)를 통해 접속된다.
이들 서비스는 SSCS나 다른 LLC와 물리계층과의 인터페이스를 제공한다.