NPR: Hamnet over 70cm
NPR: Hamnet over 70cm
NPR: 70 cm 대역에서 동작하는 Hamnet IP 링크 만들기
Maker Daniel Estévez는 아마추어 무선 430 MHz(70 cm) 대역에서 동작하는 NPR(New Packet Radio) 모뎀을 사용해, 소형 RF 링크 위에서 IP 트래픽을 전송하는 실험을 진행했습니다.
NPR(New Packet Radio)란?
아마추어 무선(햄) 대역에서 **IP 데이터(인터넷 패킷)**를 전송하기 위해 만든 무선 모뎀 시스템입니다.
- 70 cm(430 MHz) 대역 사용
- FSK 기반 단순 무선 방식
- MCU + RF 모듈로 구성
- 수백 kbps ~ 1 Mbps 속도로 IP 패킷 전송 가능
- TDMA 방식으로 여러 노드 관리 가능
HAMNET이란?
아마추어 무선사들이 구축하는 독립형 무선 IP 네트워크입니다.
- 인터넷과 별개로 운용되는 아마추어 무선망
- 주로 2.4GHz / 5GHz / 70cm 등 아마추어 전파대 사용
- 무선 라우터, 링크 장비, 전용 소프트웨어 사용
- 아마추어 무선사들끼리 데이터·VoIP·영상 등을 주고받는 네트워크
배경
NPR은 아마추어 무선 대역에서 IP 기반 Hamnet을 구성하기 위한 경량화된 무선 모뎀으로,
별도의 SDR이나 고성능 DSP 없이도 430 MHz 대역에서 300 kbps~1 Mbps급 데이터를 전송할 수 있도록 설계되어 있습니다.
하드웨어 구성은 아래와 같습니다.
- SI4463 트랜시버
저전력 FSK/4-FSK RF 칩. ISM 또는 HAM 대역용으로 널리 사용됨. - STM32 (Nucleo L432KC)
NPR 모뎀에서 제어 및 TDMA 스케줄링을 담당하는 MCU. - NPR(TDMA 기반 무선 IP 링크)
베이스 스테이션이 클라이언트에게 시간 슬롯을 배정하여 충돌 없이 패킷을 전송하는 구조. - W5500 (WIZnet TCP/IP Chip)
흥미로운 점은 W5500사용으로 MICROE 사의 ETH WIZ CLICK 모듈을 사용한다는 것입니다.
확실히 MICROE사의 Platform인 Micro bus의 생태계가 넓어지고 있다는 것을 느낍니다.
그리고 프로젝트는 500kbps의 데이터 전송속도를 필요로하기때문에 W5500으로도 충분하다고 하고있습니다. 또한, 가격적인 측면에서 W5500의 사용이 유리하다고 얘기하고 있습니다.
결론
이 프로젝트는 지형 장애물 때문에 2.3 GHz나 5 GHz 같은 고주파 대역 통신이 어려운 지역에서도, 저주파 대역을 사용하는 아마추어 무선망(HAMNET)에 안정적으로 접속할 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다. RF 기술적으로 굉장히 전문적인 프로젝트이고, 내용도 흥미롭습니다.
여기서 W5500은 RF 통신데이터를 PC로 전송시켜주는 이더넷 인터페이스를 담당했고, 즉 해당 프로젝트는 우리가 자주접하는 Serial to Ethernet방식과 유사한 RF to Ethernet 을 구현한 것으로 보입니다.
흥미로운 점은 W5500의 사용은 가격적인 측면에서 유리하다는 것이었고, WIZ ETH CLICK 모듈을 사용했다는 면에서 MICROE사의 Platform의 생태계가 꽤 확장되고 있다 생각합니다.