Bluetooth- 이정성

- 홍정희

Bluetooth 정의

휴대폰, 노트북, 이어폰·헤드폰 등의 휴대기기를 서로 연결해 정보를 교환하는 근거리 무선 기술 표준을 뜻한다. 주로10~100미터 안의 단거리에서 저전력 무선 연결이 필요할때 쓰인다.

Bluetooth라는 이름은 10세기경 스칸디나비아 지역을 통일한 덴마크와 노르웨이의 국왕 해럴드 블루투스 (Harold "Bluetooth" Gormsson, ?~985 혹은 986)의 별명에서 나왔다. 스칸다나비아 반도를 통일한 것처럼 다른 통신장치 기기들 간의 연결을 통일 하자는 의미

Bluetooth 특성

장점

작고 저렴한 가격(5달러)

저전력(100mV)

보안성(주파수 호핑)

탄력성(다양분야 응용 )

단점

고화질, 고성능 제품에 비

해 활용도가 떨어진다.

(전송속도 차이로 인해)

통신 속도가 느리다.

일정범위에서만 사용 가

능.

(10m ~ 100m).

Bluetooth 사용 목적

대상

- 무선 네트워크 사용자

사용처

- 이동 컴퓨터(mobile computer), 휴대폰, 헤드셋, 개인 휴대

정보 단말기(PDA),개인용 컴퓨터(PC), 인쇄기 등의 기기

간에 정보 전송을 목적으로 하고 있다.

Bluetooth의 주파수 대역

ISM(Industrial Scientific and Medical) 주파수 대역인2400~2483.5MHz를 사용한다. 이 중 위아래 주파수를 쓰는 다른 시스템들의 간섭을 막기 위해 2400MHz 이후2MHz, 2483.5MHz 이전 3.5MHz까지의 범위를 제외한2402~2480MHz, 총 79개 채널을 쓴다.

* ISM : 산업, 과학, 의료용으로 할당된 주파수 대역으로, 전파 사용에 대해 허가를 받을 필요가 없어 저전력의 전파를발산하는 개인 무선기기에 많이 쓴다.

Bluetooth 주파수 호핑

ISM을 사용(전 페이지 참고)

주파수 호핑 : 많은 수의 채널을 특정 패턴에 따라 빠르게이동하며 패킷(데이터)을 조금씩 전송하는 기법이다. 블루투스는 할당된 79개 채널을 1초당 1600번 호핑한다. 이 호핑 패턴이 블루투스 기기 간에 동기화되어야 통신이 이루어진다. 블루투스는 기기 간 마스터(Master)와 슬레이브(slave) 구성으로 연결되는데, 마스터 기기가 생성하는 주파수 호핑에 슬레이브 기기를 동기화시키지 못하면 두 기기 간 통신이 이루어지지 않는다. 이로 인해 다른 시스템의전파 간섭을 피해 안정적으로 연결될 수 있게 된다. 참고로하나의 마스터 기기에는 최대 7대의 슬레이브 기기를 연결할 수 있으며, 마스터 기기와 슬레이브 기기 간 통신만 가능할 뿐 슬레이브 기기 간의 통신은 불가능하다. 그러나 마스터와 슬레이브의 역할은 고정된 것이 아니기 때문에 상황에 따라 서로 역할을 바꿀 수 있다.

Bluetooth 서비스 다중화 방법

1. 무선 주파수를 사용자 별로 다르게 할당하는 FDMA 방식

2. 송수신 시간을 사용자 별로 다르게 할당하는 TDMA 방식

3. 사용자간 코드를 주어 주파수 대역을 확장하는 CDMA 방식

(모두 다중접속(Multiple Access) 방식의 하나)

-> 이동통신에서 다수의 사용자들이 동시에 시간과 주파수를 공유하며

접속이 가능한 다중접속(Multiple Access) 방식의 하나. 이동통신은 주

파수라는 한정된 자원을 이용하기 때문에, 쓸 수 있는 분량이 제한된

주파수 자원을 여러 사람이 효율적으로 함께 쓸 수 있도록 해주는 다

중접속이 이동통신에서는 필수적인 기술이다.

Bluetooth 디지털 변조 방법

(Gaussian FSK)를 사용

입력신호에 GAUSSIAN 필터 를 연결해 반송파를주파수 편으로 변조시키면 GFSK 변조가 된다.

GUASSIAN필터는 입력신호의 대역폭을 억제시키며 신호구현시 효율적이며 품질을 높입니다.

&블루투스는 고속 으로 DATA를 전송하기 때문에많은 대역폭을 필요로 하기때문에 입력신호의 대역폭을 억제시키고 품질을 높이는 GFSK변조 방법을 사용

Bluetooth 접속 방식(송수신 구별)

TDD(시분할 이중통신, Time Division Duplex)방식

- 정보를 시간 축으로 압축하여 송수신 방향을 변경한다. 시간 배분을 바꾸는 것으로 송수신 데이터 양의 비율이 동적으로 변경될 수 있다.

Ansoft Designer 회로

3*10^8 / 2.4*10^9 =0.125

0.125/4=0.0315m=3.15cm

Ansoft Designer 링크 특성

Q & A