UWB란 무엇인가

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UWB란 무엇인가에 대한 보고서 자료입니다.

목차

서 론
1. UWB란 무엇인가
2. UWB의 정의
3. UWB 기술개발과 최근 동향
4. UWB의 특징

본 론
1. Multiple Access
2. Modulation Technique
3. OFDM이란 무엇인가
4.OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 이용한 UWB Modulation
5. UWB 와 Bluetooth 비교

결 론
1. UWB의 응용 분야
2. 향후 과제

본문내용

수 있다. Bluetooth에서는 여덟 개 이내의 기기들이 모여 피코넷(piconet)이라는 하나의 망을 형성하는데, 이때는 각 기기의 필요에 따라 전체 용량을 적절히 배분하여 쓰게 된다. 또한 같은 공간 안에서 여러 개의 독립된 피코넷을 중첩해 형성할 수도 있어 정보처리 및 통신기기들의 밀도가 높은 장소에도 적용이 가능하다. 이외에도 전송오류 정정, 신원확인, 암호 및 절전 기능들을 갖추고 있다.
Bluetooth는 하드웨어 칩(chip)과 소프트웨어 스택(stack)으로 구성되는데, 현재 국내에서는 삼성전자에서 연내 생산을 목표로 하드웨어 칩을 개발하고 있으며, 지인정보기술 등 다수의 벤처 회사들이 소프트웨어 스택과 Bluetooth 응용제품들을 개발하고 있다.
* Bluetooth의 특징
① 2.4GHz unlicensed ISM Band 사용
2.4GHz~2.4835GHz 면허를 따로 취득할 필요가 없는 2.4GHz대의 ISM 대역을 사용함으로써 거의 세계 공통으로 사용할 수 있는 송수신 모듈을 제조할 수 있기 때문에 전세계를 대상으로 판매가 가능하다.
②간섭 방지를 위한 주파수 호핑 방식
주파수 대역이 79MHz이고, 1MHz 단위로 79개 나누어진 것을 채널이라 한다. 79개의 홉(hop)이 존재하고 1초당 1600번 호핑이 발생하여 1개의 호핑 슬롯(625 usec)을 단위로 패킷을 송수신 한다.
③ 1Mbps의 전송속도(최대 일대일로 연결하면 실제 723.2 Kbps)
하나의 비동기 Data 채널, 또는 동시에 3개의 동기 음성 채널, 또는 비동기 Data와 동기 음성을 동시에 지원하는 세가지 전송 방식을 가지고 있다.
동기 음성 채널은 64Kbps, 비동기 Data 채널은 비대칭인 경우는 723.2Kbps 와 반대 방향 57.6Kbps, 대칭인 경우는 양방향 433.9Kbps 이다.
④ 저 소비 전력
대기상태0.3mA, 송수신시 최대 30mA (혹은 100mA 이하)
⑤ 전송거리는 10m이내 또는 option으로 100m까지 가능.
⑥ IrDA(Infrared Data Association) 등 기존 규격과도 호환성을 가지고 있음.
⑦ 송신 출력의 크기를 100mW 또는 1mW로 제한, 상호 간섭을 억제한다.
⑧ 기본은 패킷(Packet) 통신이지만 데이터와 음성 통신 모두 가능.
⑨ Piconet을 통해서 8개까지 장비를 네트워크로 묶을 수 있다.
* UWB와의 비교 분석
UWB
Bluetooth
Data Rate
50 Mbps
720 kbps
10 Mbps(v2)
Range
10 m ~ 100 m(안정적)
10 m
Capacity
1,000,000 bps/m2
30,000 bps/m2
Power
28㎂(기존 RF system 1/100 ～1/1000)
30mA, 0.3mA(air)
cost
12$ 예상 (2007년)
10$
modulation
협의중
FHSS/GPSK
현재 Bluetooth의 가장 큰 장점이라고 할 수 있는 전력부분과 가격 부분에서 UWB가 전혀 뒤 쳐지지 않음을 알 수 있다. 특히 UWB의 가장 큰 장점 중의 하나인 전송률 부분과 전송용량 부분은 Bluetooth뿐만 아니라 802.11 계열의 무선 랜보다도 아주 탁월한 성능을 보여주고 있다.
이런 특징에서 미루어 볼 때 미래의 무선 Network는 이 UWB가 모든 것을 장악하지 않을까 조심스럽게 예측해 본다.
결 론
1. UWB의 응용 분야
① 벽 투과 레이더
Time Domain 사의 RadarVision 과 같이, 개인이 소지 가능할 정도로 작은 벽 투과 레이더를 UWB 기술을 이용
실험적으로 경찰이 범인을 잡는데, 군인이 지뢰를 찾는 데에 이용되고 있다
② 차량 사이의 충돌 방지를 위한 차량 센싱
차량번호판 등에 UWB radar 를 부착 사용
차량이외에도 움직이는 물체 사이의 충돌을 막기 위해서도(Ex. 선박) 사용
③ GPR (Ground Penetrating Radar)
재해나 지진 중 생존자를 찾는 등 목적으로 사용
고고학 / 화석 탐사에 사용
탐광, 지하수 찾기, 지뢰 찾기 등에 사용
④ 안전 장비 (Safety Devices)
다양한 환경 속에서 사람을 찾는 데 사용될 수 있다
예를 들어 불이 난 건물 속에서 소방관, 재난 속의 경찰, 스키장에서 부상당한 스키어, 유원지에서 길을 잃은 아이, 집 안에서 애완동물, 아이의 위치. 그밖에 여러 물품의 위치 확인 등에 쓰인다.
⑤ 산업 분야
창고/상점에 있는 제품의 위치를 적은 비용으로 정확하게 확인하는 데 사용되고 있다. 재고 입력과정 필요 없이, 위치 확인 시스템을 통해, 현재 재고가 데이터 베이스에 입력될 수도 있다. 또한 도서관의 서적 관리, 사무실의 문서 관리, 병원의 장비 관리 등에도 사용 되고 있다.
2. 향후 과제
주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 UWB 통신 방식은 반송파를 사용하는 기존의 무선 통신 시스템과 달리 전력 스펙트럼이 마치 기저대역 잡음과 같이 존재하여 타 통신 시스템에 간섭을 주지 않고 통신이 가능하고 대역폭을 광대역으로 취할 수 있어 전송 속도에 있어서도 유리하다. 반송파를 사용하지 않기 때문에 송·수신기의 소비 전력과 그 구조를 간략화 시킬 수 있으나, 이러한 UWB 통신 방식은 필연적으로 에너지 스파크 현상이 발생되는데, 이를 줄이기 위해서 여러 가지 기법에 관한 연구를 해야 된다.
지금 살펴본 변·복조 기술 분야에서는 아직 표준은 정해지지 않았지만 현재로서는 OFDM방식이 표준으로 채택될 가장 유력한 방식이 되고 있다.
※참 고(Reference)
선행기술조사본부 : http://www.forx.org 한국 UWB 포럼 : http://www.uwbforum.or.kr/ 한국 전자 통신 연구원 : http://www.etri.re.kr 한동대학교 UWB 통신 연구실 : http://www.uwblab.net 인하대학교 WirelessTransmissionLab : http://witlab.inha.ac.kr 데이터 뉴스 : http://km.naver.com/brand/datanews 슈마의 네트워크 이야기 : http://blog.naver.com/airbag1

키워드

uwb,   fcc,   Multiple Access,   OFDM,   Orthogonal Frequency Division Multiplexing,   UWB Modulation,   Bluetooth