적외선 무선통신 기술 -IrDA(Infrared Data Association)

장세일(983135), 마한울(983062)

IrDA(Infrared Data Association)는 적외선 통신 링크에 사용되는 하드웨어와 소프트웨어에 대한 국제표준을 만들기 위해 산업계가 후원하는 비영리 조직으로 1993년에 결성되었다. IrDA는 데스크탑, Notebook PC, 개인 휴대 정보 단말기(PDA 등), 휴대폰간에, 적외선을 이용하여 데이터를 전송하는데 필요한 하드웨어와 소프트웨어의 지원 및 협력을 위하여 1993년 설립된 민간 표준화 단체로 미국 Califonia주 Walnut Creek에 소재하고 있다.

세계의 PC 메이커와 통신기기 등이 참여하고 있으며, 마케팅, 기술, 테스트등 3개의 위킹그룹으로 구성되어 있다.

IrDA(Infrared Data Association) 통신기능이 포함된 노트북 PC나 PDA, 휴대폰을 사용할 경우 사용자들은 데스크탑 PC의 적외선 포트를 향해 노트북, PDA, 휴대폰의 적외선 포트를 대향시키고 데이터 송신 버튼을 클릭하기만 하면 원하는 기기에 필요한 정보를 보낼수 있다. 적외선 포트는 데스크탑, 노트북 컴퓨터 PDA, 휴대폰, 디지털 카메라, 각종 산업용기기 및 시험기 등에 내장될 수 있다. 이것을 이용하여 사람들은 무선으로 파일을 전송하고 별도의 프린터 케이블없이 원하는 문서의 인쇄도 가능하게된다. IrDA는 다른 기종간의 호환성을 해결하기 위하여 다양한 범위의 전송속도를 가지는 저비용, 근거리, 일대일 통신을 위해 최적화된 통신 표준을 제정하였다.

적외선 데이터 통신은 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, PDA, 디지털 카메라, 휴대폰, 무선호출기, 프린터 등의 대중화에 따라, 이제 무선데이터 통신 분야에서 중요한 역할을 수행하고 있으며 노트북 컴퓨터에서 프린터로 문서를 보내고, PDA를 이용하여 명함을 교환하거나, 데스크탑 컴퓨터와 노트북 컴퓨터 사이에 스케줄이나 전화번호부를 동기화 시키거나, 디지털 카메라에서 컴퓨터에 이미지를 보내는 일에 적용되어 지고있고 그 응용 분야가 점점 더 증대되고 있다.

IrDA기술은 일반 리모컨 등에서 활용하고 있는 적외선을 이용해 전파를 이용한 통신 방식처럼 상호간섭하거나 다른 기기를 오동작시키는 등 예기치 않는 현상이 거의 발생하지 않기 때문에 안정성이 매우 높은 기술로 평가받고 있으며 이러한 안정성 때문에 휴대폰 등을 이용한 전자 지갑에의 응용에도 관심이 증대되고 있으며, 보안성이 뛰어나고, 투자비도 최소화할 수 잇는 적외선 통신이 차세대 금융 결제 시스템으로 가장 적합한 수단으로 인식이 되고 있다.

또한 공장의 창고관리 시스템에의 적용, 고속도로에서의 톨게이트 무인화 시스템, 적외선 명함 교환기 등으로 그 활용범위를 점점 넓혀가고 있다. 무선 통신 시스템에서 적외선 무선통신기술은 RF 기술 보다 몇 가지 이점이 있다.

여기에 대하여 세계적으로 IrDA 기술을 주도하고 있는 ACTiSYS의 Keming Yeh 박사는 IrDA와 Bluetooh 기술을 비교하여 'The 5X Rule'을 발표하였다. 내용을 보면 다음과 같다.

"The IR 5X Rule" - IR is ALWAYS:

- 5X faster than Bluetooth @:

- 100000 better BER (Bit Error Rate) (IrDA=0.00000001)

- 5X lower cost than Bluetooth (10X for now)

- 5X smaller than Bluetooth)

- 5X lower power than Bluetooth

- 5X easier to use than Bluetooth (for now)

◎IrDA 기술의 장/단점

1) 장점

- 전파가 아닌 빛을 사용하기 때문에 주파수 사용 허가(IEEE)가 필요없음

- 넓은 대역폭과 높은 전송속도

- 보안성이 높음

- 무선이므로 기동성이 뛰어남

- 소비전력이 적고 부품의 가격이 저렴

- Data 통신(File전송가능), 음성, 화상 통신도 가능

- 근접 주파수에 대한 간섭이 없고 전자파 장애가 없음

-. 검증된 다양하고 일반적인 무선 접속

-. 블루투스보다 훨씬 낮은 BER(Bit Error Rate)

-. 2억 5000만 유닛 이상에 설치돼 있으며, 매년 40% 이상 성장

-. 지원되는 하드웨어, 소프트웨어의 범위가 넓음

-. 추후 개발되는 버전과 이전 버전과의 호환됨

-. 다른 전자장비와 간섭이 없음

-. 정지된 장치를 위한 낮은 수준의 보안성

-. 높은 데이터 전송 속도, 현재 4Mbps, 16Mbps 개발중

2) 단점

- 안개, 대기중의 먼지등에 의해 제한됨

- 직사광선이나 형광등 및 백열등 같은 여러 가지 빛들이 잡음으로 작용

- 한정된 거리에서 사용 가능

-. 1:1, 30°의 좁은 각도, 짧은 거리에서 사용

◎IrDA 프로토콜 스택

IrDA 프로토콜 스택의 계층은 두개의 그룹으로 나누어지며, 그것은 필수와 선택 프로토콜로 나누어 진다.

필수 계층

- 물리층: 다양한 전송속도를 위한 광학적 특성, 부호화 스키마, 프레임 정의 등을 상술한다.

- IrLAP 링크 접속 프로토콜(IrLAP Link Access Protocol): 신뢰성있는 기본적인 연결을 설정한다.

- IrLMP 링크관리 프로토콜(IrLMP Link Management Protocol): LAP 연결에서 서비스와 어플리케이션을 다중화하는 기능을 제공한다.

- 링크 접속 서비스(IAS: Information Access Service): Device의 서비스 디렉토리나 리스트를 제공한다.

선택 계층

- TinyTP(Tiny Transport Protocol): 채널당 흐름 제어 기능을 제공하고 대부분의 Application에서 필요하다.

- IrOBEX(Object-Exchange Protocol): 파일이나, 개체의 전송을 쉽게하는 기능을 제공한다.

- IrCOMM: 직렬과 병렬 포트 에뮬레이션을 제공하여 기존의 Application이 IR을 사용할 수 있도록 한다.

- IrLAN: 노트북 컴퓨터와 다른 이동 디바이스에 이동하면서 접속할 수 있게하는 기능을 제공한다.

적외선 통신에서는 쌍방의 장치에 모두 송수신기가 있어야 한다. 그 외에도, 통신을 동기화시켜주는 특별한 소프트웨어가 하나 또는 모든 장치들에 필요하다. 마이크로소프트 윈도우95 운영체계에서 IR에 관한 특별한 지원이 그 예이다.

IrDA 1.0에 의한 통신은 단말끼리 서로 마주보게하는 Point to Point 통신이 기본으로 직진성이 상당히 높은 적외선을 이용하기 때문에 통신 중에는 항상 기기에 장착된 통신인터페이스를 직접 마주보게 하지 않으면 않되며, 통신 가능한 각도도 인터페이스면으로 부터 30도 이내며, 또한 이용하기 위해서는 PC 혹은 PDA에 IrDA통신용 드라이버 소프트웨어를 설치해 둘 필요가 있다. IrDA는 노트북이나 PDA, HPC, 프린터, 휴대폰, 호출기, 모뎀, 디지탈 카메라, 의료기, 산업장비, 시계 등의 무선 통신용으로 주로 사용된다.

◎IrDA의 표준화 진행

IrDA(Infrared Data Association)는 적외선 무선 통신 링크에 사용되는 하드웨어와 소프트웨어에 대한 국제표준을 만들기 위해 산업계가 후원하는 비영리 조직으로 데스크 탑, 노트북, 개인 휴대 정보 단말기(PDA, HPC, 전자수첩 등), 휴대폰, 페이저, 산업용 데이터 정보 단말기간에, 적외선을 이용하여 데이터를 전송하는데 필요한 하드웨어와 소프트웨어의 지원 및 협력을 위하여 1993년 설립된 민간 표준화 단체로 미국의 California주 Walnut Creek에 소재하고 있다. 설립 당시에는 적외선통신에 대한 기술이 서로 난립하여 체계적인 발전이 이루어지지 못하고 있었다. 그리하여 세계의 PC 메이커와 통신기기 등이 참여하여, 마케팅, 기술, 테스트 등 3개의 위킹그룹으로 구성되어 활동하여, 적외선 통신 SIR 표준, IrDA Ver 1.0 (Serial Infrared)이 채택되었고, 그 개념은 케이블, 커넥터, 시리얼 포트를 적외선 통신 포트와 대체한 것으로서 RS-232C나 시리얼 포트를 기초로 한 것이다. 1994년 적외선 통신 SIR 표준, IrDA Ver 1.0 (Serial Infrared)이 채택되었고, 그 개념은 케이블, 커넥터, 시리얼 포트를 적외선 통신 포트와 대체한 것으로서 RS-232C나 시리얼 포트를 기초로 한 것이다. 반이중 통신으로 전송 속도는 2.4 ~ 115.2 Kbps, 통신거리는 1 m, 지향각도는 30도로 되어 있었으며, 윈도우 95에 표준 장착 됨으로써, IrDA 표준 규격에 준거한 적외선 통신 포트를 장착한 기기의 보급이 급속히 증가하는 전기를 마련하게 되었다. 1995년부터 저소비 전력, 시리얼 포트를 대체한다는 목표를 설정하여 활동하고 Hewlett Packard, IBM, Sharp 등 3사에서 제안하여 기존의 IrDA 1.0을 개량한 최대 4 Mb㎰의 IrDA 1.1 규격이 설정되어 화상정보를 전송할 수 있는 토대가 마련되었다. 이에 따라 이 규격에 해당하는 적외선 통신 기기, 모듈, 이 규격의 포트를 장착한 데스크 탑, 노트북, PDA, HPC, 전자수첩 등의 모바일 정보 기기, 디지털 카메라, 프린터 등의 관련제품이 제조 출하되고 있다. 1997년에는 통신거리 20 ㎝ 의 짧은 절전형 규격이 추가되었다. 1998년에는 1대의 호스트와 복수의 단말간에 통신할 수 있는 적외선 규격 IrDA Control을 표준화 하여 PC와 키보드, 마우스, 게임팩 등의 주변기기를 접속하기 위한 규격이 설정 되었다.

◎IrDA와 블루투스의 적용

블루투스와 IrDA의 적용 분야는 서로 비슷하다. IrDA에서 정의한 응용 분야 가운데 많은 부분을 역시 블루투스에서도 정의하고 있다. 그러나 상황이나 조건에 따라서 IrDA가 블루투스에 비해 더 낫거나 그 반대인 경우도 있다. 분야별로 서로의 장단점을 비교한다.

IrDA나 블루투스 둘 다 데이터 교환을 기본적인 기능으로서 지원한다. 블루투스와 IrDA는 양측 모두 이 어플리케이션을 지원하기 위해 같은 상위 계층 프로토콜, 즉 OBEX를 사용한다. 같은 방식을 사용함으로써 IrDA 장치와 블루투스 장치 간에 데이터를 교환할 수 있도록 하는 것이 IrDA와 블루투스의 의도인 것이다. 각각의 기술은 서로 장단점을 갖고 있다. IrDA가 짧은 거리를 타깃으로 하고 있는 반면, 블루투스는 비교적 먼 거리에 적용하기 때문에 블루투스가 이점에서 우위에 있다. 전자 명함을 주고받을 경우, 두 사람이 회의실에서 만나 얼굴을 보면서 명함을 교환할 경우, 같은 장소의 다른 사람들도 명함 교환을 할 것이다. 이러한 경우 IrDA가 매우 유리하다. IrDA의 겨우 근거리에서 서로의 장치를 하나씩 찍으면 되는 것이다. 이때 다른 사람들도 서로 동일한 방법으로 찍으면 된다. 이처럼 IrDA는 간단하고 편리함이 매력이다. 반면 블루투스는 우선 명함을 주려는 수신자의 장치를 전자적으로 확인하여야 하는데, 이것은 간단히 되지 않는다. 블루투스 장비는 다른 많은 장비 중에서 사람이 눈으로 보고 찾는 것이 아니라 블루투스 장비 검색 메커니즘에 의해 찾아야 하기 때문에 시간이 더 소요된다. 장비의 목록 중 원하는 것을 선택한 다음 그것을 갖고 있는 사람에 대한 정보(이름, 주소 등)를 얻은 후 명함을 보내게 된다. IrDA에 비하여 훨씬 불편하다. 장치 사이에 장애물이 있는 경우를 보면 블루투스는 전파의 특성상 어느 정도의 장애물을 관통하기 때문에 적외선에 비해 유리하다. 거리가 멀어질 경우 블루투스가 유리하다.

◎IrDA 의 시장 추세

2000년에 1억 8000만불의 IrDA 가 가능한 제품이 선적되었다.

2000년 한해동안 선적된 양은 그 전 여러해 동안 합산한 양을 초과한다.

2003년까지 13억불에 달하는 IrDA가 가능 제품이 선적될 것으로 예측된다.

<1.0부터 1.4까지의 물리계층>

이동 통신기기에 적용되는 제품은 PC에 적용되는 부분을 능가하게 될 것이고, 이동 통신 분야의 활성화는 이러한 경향을 더욱 부채질 할 것이다.

◎IrDA의 아답터.

IR 2000UL USB용 아답터 IR 220L + RS 232 아답터

IR 4000U USB용 아답터 IR 320L 15M장거리 아답터

IR 2000U USB,Linux지원 IR 100M+ 프린터아답터

IR 3000M IrDA Tester

◎IrDA 규격 표준 개요

1) 개념

IrDA-1.0 (115.2 Kbps) 규격이 나온지 2년반의 짧은 기간 동안에 IrDA 규격은 다시 IrDA-1.1 (4 Mbps)로 발전되었다. IrDA-1.0과 IrDA-1.1의 표준화를 계기로 각 관련 제조업체의 적외선 통신 제품의 개발이 더욱 활성화 되고 있으며, 적외선 통신이 각 분야에서 각광을 받기 시작하고있다. 현재 시장에는 IrDA-1.0 및 IrDA-1.1 적용이 가능한 많은 제품, 부품, 소프트웨어, 어답터, 모바일 시스템들이 많이 출시되고 있으며, 광전자, 아날로그 및 디지털 인터페이스 ASIC 부품들이 시장에 속속 출시되고 있다. 이러한 발전 상황에서 물리 모듈레이션, 프로토콜, 시스템 처리, 장착 및 외부 탑재 등을 고려할 때에 IrDA-1.0 과 IrDA-1.1의 차이점을 이해하는 것이 매우 중요하다. 적외선통신은 접속 형태의 관점에서 세가지로 분류할 수 있다.

첫번째는 1 : 1 지향형 통신으로서 적외선 송신기와 수신기를 서로 대향시켜 1 : 1의 통신을 하는 것으로 대부분의 IrDA나 ASK가 이 부류에 해당된다. 단거리 통신의 경우에 하드웨어의 구조가 간단하고 저 소비전력으로 실현이 가능하기 때문에 많이 사용되는 방식이다.

두번째는 1 : n (다수)의 지향형 통신으로 시스템은 복수의 단말과 하나의 적외선 허브로 구성되며, 허브는 천장 등의 전망이 막히지 않는 장소에 설치되어 모든 단말에 신호가 도달되도록 높은 출력으로 넓은 범위에 방사된다.

세번째는 무지향 통신으로 적외선은 천장을 향하여 방사되고 천장에서 신호가 반사되어 상대국간의 장애물에 영향을 받지 않기 때문에 무지향 통신이 가능하게 된다. 높은 적외선 출력강도와 수신감도가 요구된다.

2) 소 개

적외선은 TV 및 VTR 리모콘, 계산기, 프린터 및 PDA 등의 전송 매체로 오랫동안 사용되어져 왔다. 1993년 말경 HP, IBM, SHARP 등 관련업계의 선도적 산업체 그룹이 앞장서서 IrDA 규격 표준 작성에 착수하였다. 그 후 2년 반이라는 짧은 기간 동안에 IrDA(Infrared Data Association)는 130 개의 회원을 가진 강력한 단체로 성장하였다. IrDA의 구성원은 국제적이며 제품 및 관련 부품 제조업체, 하드웨어, 소프트웨어 회사 및 OE업체들이 망라되어 있다. 보다 인상적인 사실은 1995년까지 IrDA 제품들이 PC 용 적외선 어답터, 프린터 뿐 아니라 노트북 PC, PDA 등에 이미 내장되어 일반 고객에게 이미 사용되고 있었다.

BIS Strategic Research에 따르면 1996년까지 노트북 PC의 85%가 IrDA가 내장되어 있었다. 일찌기 이전의 적외선 제품들이 업체별로 서로 호환성이 없이 개별적 프로토콜이 사용되어 왔던 것들과는 달리, 새로운 IrDA 내장 장비들은 어플리케이션, 제조업체, 플랫폼들 간에 상호호환이 되고있다. IrDA 표준 규격의 핵심적 특징은 다음과 같다.

- 설치가 간단하고 저가이다.

- 저전력 소비가 요구된다.

- 직접적이고 포인트에서 포인트로 연결한다.

- 데이터 전송이 효율적이고 신뢰성이 높다.

3) 물리층

IrDA 물리층 스펙은 전송속도, 통신범위, 변조방식, IR 송신기의 방사강도,수신기의 감도 등에 관한 표준들이다. 하드웨어는 적외선 송신기, 적외선 수신기, 파형 정형회로(RZ 인코더/디코더)와 시리얼 콘트롤러(UART)로 구성된다. IrDA 물리층은 RZ 부호에 의한 베이스밴드 전송 방식을 채용하고 있으며, 통신방식은 조보동기, 반이중 통신을 사용한다. IrDA는 850 ~ 900 nm의 피크 파장을 갖는 적외선을 적용한다. 송신출력은 IR 포트로 부터 1 m의 거리에서 광축으로 부터 30도 원추내에서 통신 상대측의 IR 포트가 위치하였을 때에 40 nW/sr ~ 500 nW/sr의 강도가 요구된다. 이때의 비트 오류율 (BER: Bit Error Rate)은 100,000,000비트에서 1 이하이다. 적외선 수신기는 수신한 적외선 펄스를 전기 펄스로 변환한다.

4) IrLAP 층

IrLAP(IrDA Link Access Protocol)는 데이터 링크층이라 불리우며 적외선 미디어 엑서스하는 규칙의 규정과, 국(Station) 대 국(Station)의 통신 방식 등에 대한 절차에 관련된 것 들이다. IrLAP은 IrDA 표준의 필수층이지만 모든 것이 다 필수적인 것은 아니며, 최소한의 요구 조건이 사양에 명시되어 있다. 메인 미디어 엑서스 룰은 다음과 같다. 연결에 참여하지 않는 어떤 국에 대해서는 전송 시작전 적외선 트래픽이 없음을 확인하기 위해 500 msec 이상을 들어야 한다는 점이다. 연결에 관여하는 국에 대해서는 주어진 500 msec 이내에서 프레임을 전송해야 한다는 점이다. 연결에 참여하는 국들 중의 미디어 엑서스는 각 프레임에서 토큰(token)과 같은 폴(poll)/파이널(final) 비트에 의하여 제어된다. 처음 확립된 연결이 없는 유저 데이터의 전송은 IrLAP에서 허용된다. IrLAP에 관한한 연결없는 전송은 본래 브로드캐스트되며 수신기에 인지되지 않는다. 디스커버리 절차는 ID들을 교환하는 순차적인 방법을 정의하고 있다. 이니시에이터는 자체 ID를 알려진 횟수만큼 반복적으로 브로드캐스트하여 주고 이러한 반복적인 트랜스미션(슬롯) 사이에서 듣는다. 반응은 슬롯 중의 하나를 임의 선정하여 자신의 ID들을 보내준다. 충돌이 있으면 이러한 절차가 반복될 수 있다. 네고시에이션 절차는 양쪽이 써포트할 수 있는 오퍼레이팅 매개 변수와의 연결을 위하여 사용된다. 비트 레이트와 같은 이러한 매개변수 들은 양쪽이 서로 일치해야 하며 이렇게 하여 가장 큰 공통 분모가 사용된다. 최대 데이터 싸이즈와 같은 일부 매개변수들은 다른 국이 따라야 하는 상대국의 한계이다. 이러한 모든 매개변수들이 양쪽 국에 알려진 후에 연결이 된다. 이런 연결이 이루어지기 전에 모든 트래픽이 (데이터의 연결되지 않은 트랜스미션, 디스커버리 절차, 네고시에이션 절차 등) 64 바이트의 최대 데이터 크기로서 9.6 Kbps 싱크모우드에서 수행된다. 연결이 이루어지면 네고시에이티드 데이터 레이트가 115.2 Kbps (IrDA-1.0)또는 4 Mbps (IrDA-1.1)만큼 높게 되고 네고시에이티드 최대 데이터는 2084 바이트 만큼 커진다. 연결되는 동안은 정보 교환 절차가 사용된다. 유저 데이터를 갖는 프레임은 CRC에 추가하여 순차적(sequence)으로 체크된다, 또한 흐름 제어, 에러 복원, 토큰을 통과하기 위한 감시 프레임들이 있다. 연결은 1:1 또는 1:다수가 될 수도 있다. 연결된 국들 중 하나는 선도적 역할을 다른 것들은 이차적 역할을 한다. 보통 연결을 시도한 국이나 1:다수 연결을 한 국이 선도국이다. 선도국은 500 msec heart beats를 유지하고 전반적으로 순차적 연결을 유지 시키기 위하여 잃어버린 토큰을 회복시키는 역할을 다하고 있다. 위의 주요 절차에 추가하여 다른 많은 절차들이 있다. 예로서 탐색, 어드레스 충돌 해소, 선도국/이차국 역할의 교환 등 이다. 종합하면 IrLAP의 기능은 적외선 통신 국간의 질서있고 신뢰성있는 연결을 제공하는 것이다.

5) IrLMP 층

IrLMP(IrDA Link management Protocol)는 두개의 파트로 구성된다. 즉 LM-IAS(Link management information access service)및 LM-MUX(Link management multiplexer)다. IrLMP는 IrDA 표준의 필수적인 요소이지만. IrLMP의 모든 부분이 다 필수적인 것은 아니다. LM-IAS 자체는 IrDA 국들이 제공되는 서비스 내용을 물을 수 있도록 정보 베이스를 유지시켜 준다. 이러한 정보는 몇 개의 대상 내에 유지되며 각각 일련의 속성(attributes)으로 묶인다. 예로서 기기는 명령 대상 (mandatory object)으로서 속성인 기기 이름(ASC2 string) 및 IrLMP 써포트(IrLMP version number, IAS support and LM-MUX support)를 갖는다. 다른 구성 부분인 IrLMP, LM-MUX는 IrLAP에의해 제공된 단일 연결 이상의 다중 데이터 링크 연결을 제공한다. 각 적외선 통신국 에서 다중 링크 서비스 엑서스 포인트(LSAPs)가 유니크 셀렉터 (LSAP-SEL)와 함께 각각 정의될 수 있다. LM-MUX 는 IrLAP을 적외선 통신 국으로 연결해 줄 뿐만 아니라 동일한 적외선 통신국 내에서 LSAP-SEL 끝 지점간의 데이터 전송 서비스를 제공한다. LM-IAS는 IrLAP와 LM-MUX를 통하여 엑서스하기 위한 다른 적외선 통신국에 대하여 미리 정의된 LSAP-SEL을 사용한다. LM-MUX는 배타적이나 다중 모드 중 하나가 될 수 있다. 배타적 모드인 경우 하나의 LSAP 연결만이 액티브될 수 있다. 이 경우 IrLAP에 따라 제공된 흐름 제어 연결 만을 위하여 사용된다. 다중 모드인 경우 여러 개의 연결들이 액티브하게 동일한 IrLAP 연결을 공유할 수도 있다. 그러나 이 경우는 추가적인 흐름 제어가 상위층이나 어플리케이션에 의하여 제공되어야 한다.

6) IrTP, Tiny TP, IrCOMM

IrTP와 Tiny TP 는 선택적 통신 프로토콜이다. 주 목적은 각 LSAP 흐름 제어 기능을 제공하고 데이터를 분할 및 재구성하는 것이다. LU-MUX가 다중 모드일때는 추가적인 흐름 제어가 필요하다. 데이터 분할/재구성은 유저 버퍼 크기 및 IrLAP/IrLMP 데이터 크기를 매치시키기 위해 사용된다. IrCOMM은 기존의 유선 시리얼과 파랄렐(parallel) 포트를 에뮬레이트시키기 위한 프로토콜이다. 서비스 타입은 네 종류가 있다. 3-wire raw 서비스 타입은 3-wire RS-232 포트(TXD, RXD and Gnd wires with no flow control)를 에뮬레이트한다. 그것은 제어 채널이 없고 LM-MUX 배타적 모드를 사용해야 하기 때문에 흐름 제어에 대한 IrLAP에 의존한다. 다른 세 타입은 Tiny TP를 사용하며 별도의 제어 채널을 갖는다. 그것들은 3-wire(cooked), 9-wire와 Centronics Parallel을 에뮬레이트한다. 다른 IrDA 옵션층은 PnP(plug-and-play), Obex(object exchange)와 많은 다른 것들을 포함한다. 대부분 이러한 옵션층은 적용 프로그램의 채택과 발전의 도모에 목표를 두고 있다. 물리층, IrLAP 과 IrLMP는 IrDA 표준에서 강제적인 유일한 층이다. 이러한 세 층은 효율적이고 신뢰성있는 링크에 대한 기초를 제공하며 디자인은 광범위하고 한계가 없이 개방되어 있다.

모듈레이션 또는 인코딩(encoding)/디코딩(decoding) 방법은 세 종류가 있다. 첫째는 IrDA-1.0 과 1.1 두가지에 모두 필수적인 것이고 다른 두가지는 IrDA 1.1에만 적용되며 선택적이다. 9.6 K, 19.2 K, 38.4 K, 57.6 K 또는 115.2 Kbps 작동에 대한 전송 속도에 대해서는 스타트 (0) 비트와 스톱 (1) 비트가 각 바이트 데이터의 전후로 추가된다. 이런 방법은 전통적으로 UART에서 사용된 것과 동일한 형태이다. NRZ 대신 RZ와 유사한 방법이 사용되지만 3/16의 비트 셀에 대해서 1.6 micro-sec의 싱글 펄스로 0 이 인코드되고 그러한 펄스가 없으면 1 이 인코드된다. 프레임의 시작과 종료를 표시하기 위한 유일한 바이트패턴을 갖고 여전히 어떤 이진수 데이터 바이트를 일치시키기 위해서는 바이트 스터핑(escape sequence)이 프레임의 바디(body)에 사용된다. 에러 검색을 위해서는 16비트 CRC가 적용된다. 9.6 Kbps 작동은 IrDA-1.0 과 1.1에 필수적이다. 19.2 K, 38.4 K, 57.6 K 와 115.2 Kbps는 IrDA-1.0 과 1.1에 선택적이다. 0.576 M 또는 1.152 Mbps의 전송률에 있어서는 아무런 스타트 또는 스톱 비트도 사용되지 않으며 HDLC와 동일한 동기 포멧이 사용된다. 다시 0 이 싱글 펄스로 인코드되며 그러한 펄스가 없으면 1이 인코드된다. 클록(Clock) 회복을 확인하기 위해 비트 스터핑(HDLC에서와 동일하게)이 사용된다. 또한 동일한 16비트 CRC가 사용된다. 0.576 M과1.152 Mbps 작동은IrDA-1.1에 옵션이다. 4 Mbps 동작의 전송 속도에 대해서는 4-ppm 방법이 사용된다. 또한 아무런 스타트 또는 스톱 비트도 사용되지 않는다. 추가로 비트/바이트 스터핑은 필요치않다. 이런 경우 32-비트 CRC가 사용된다. 이러한 전송속도는 IrDA-1.1 에서만 사용된다.