blue tooth - 근거리 무선통신의 혁신 기술인 블루투스에 대하여 …

BLUE TOOTH- 근거리 무선통신의 혁신 기술인 블루투스에 대하여…

김태규 , 김연식 , 김하경

디지털 통신공학 ( BLUE TOOTH )블루투스 2

목차

1. 서론2. 응용분야3. 다른 근거리 무선 통신과의 비교4. 국내외 동향5. 문제점 및 해결 방향6. 결언


1. 서론 (1)

블루투스 (Bluetooth) 란…

핸드폰 , PDA, 노트북과 같은 포터블한 장치들간의

양방향 근거리 무선통신을 복잡한 전선 없이

저가격으로 구현하기 위한 표준 , 근거리 무선통신

기술 , 제품을 총칭 . 블루투스 기술은 1998 년 2 월 에릭슨 , 노키아 , IBM,

마이크로소프트 , 모토롤라 등이 참여한 블루투스 SIG 에 의해 주도


1. 서론 (2)

블루투스가 주목받는 이유

1) 자체 보안 기능2) 저가격화 추구3) 편리성4) 다양한 서비스 지원5) 공개주의 원칙


2. 응용분야

사용자 측면에서 본 사용 모델1) 3-in-1 phone2) 인터넷 브리지3) 신속한 데이터 교환4) 데이터 동기화5) 무선 데스크탑 컴퓨터6) 자동차 응용 ( 핸즈프리 자동차 킷 )7) 정보 키오스크 (kiosk)8) 노트북 전화


3. 다른 근거리 무선 통신과의 비교 (1)

블루투스 기술 2.4G~2.4835GHz ISM band 보통 1mW 출력 1MHz bandwidth 로 79 채널을 초당 1,60

0 번 주파수 호핑 – 전파 간섭에 강함 변조 방식 : GFSK



블루투스 기술 ( 계속 )1) 전송 속도와 거리2) 전파의 송신 출력3) 피코넷과 스캐터넷4) 데이터 채널 , 음성 채널5) 전력모드6) 기타 특징



다른 근거리 무선 통신1) IrDA(Infrared Data Association –

http://www.irda.org)• 현존하는 광범위한 플랫폼 지원• 현존하는 케이블을 대체하기 위한 설계• 이전의 규격과 호환성을 지님• 30 도의 좁은 각도 내에서만 연결이 가능

IrDA 은 1993 년에 설립 , 케이블 없이 적외선으로 데이터

전송하는 기술을 통칭하기도 함



2) 무선 LAN(IEEE 802.11)

• 데이터를 전송하는 UTP 케이블 , 광케이블 등을 주파수로 대체하는 방식의 LAN

• 현재 무선 LAN 에 사용되는 주파수 - ISM 대역의 일부인 2.4GHz• 5G 로 확대할 경우 최대 데이터 전송속도가 2

Mbps 에서 10Mbps 로 늘어남



3) SWAP(http://www.homerf.org)• IEEE 802.11 위원회가 규정하는 무선 근거리

통신망 기술에 기반을 둠 .• SWAP 1.1 – 1.6Mbps 의 데이터 전송 속도로

최대 반경 50m 내에서 가전 제품의 무선 상호 접속을 꾀하는 ‘무선 홈 네트워크’ 프로토콜

• 오디오 , PC, 무선 단말기 , TV 등 가정에서 사용되는 기기간의 데이터를 교환할 목적으로 개발됐고 , 호환성에 초점을 맞춘 프로토콜



비교방식명 Bluetooth IrDA SWAP

최대전송속도 1Mbps 4Mbps 1/2Mbps

전송 거리 10m 3.8m 50m

주파수 대역 2.4GHz 적외선 2.4GHz

변조 방식FHSS

(1600 회 / 초 )4 단계 PPM/16 단계 PPM

FHSS

기관 Bluetooth SIG IrDAHomeRF

Working Group

가격 5$( 예정 ) 200~300 엔 25$( 예정 )



비교 우위 대량 생산을 기대할 수 있다 . 전세계를 대상으로 판매가 가능하다 . 저가격으로 제조할 수 있다 .


4. 국내외 동향 (1)

SIG(Special Interest Group) 관리위원회 (Program Managemant Board)

를 주축으로 그 산하에 7 개의 분과로 구성1) Regulatory(GOV)2) Legal Committee(LEGAL)3) Test & Interop.(TEST)4) Management Service(ADMIN)5) Architecture Review Board(BARB)6) Marketing(MKDG)7) Qualification Review Board(BQRB)


4. 국내외 동향 (2)

표준화 블루투스 SIG 에서는 버전 1.0, 1.0a, 1.0b,

1.1 를 발표한 이후 버전 2.0 을 준비 중 IEEE 802.15 그룹의 TG1 에서는 기존

블루투스 규격을 IEEE 표준 규격화 하기 위한 연구가 진행 중

TG2 에서는 IEEE 802.11 규격 등 기존의 무선 LAN 과의 공존에 관한 연구를 응용하기 위하여 기존의 블루투스보다 더 낮은 데이터 전송율 (300Kbps) 의 규격에 대하여 준비 중


4. 국내외 동향 (3)

1. 표준화 주도업체 및 사실상 표준 SIG 는 3Com, Ericsson, IBM, Intel, Lucen

t, Microsoft, Motorola, Nokia 및 Toshiba와 같은 각 분야의 선두 업체들과 188.2 채택 / 연관 업체들로 구성되어 있슴

98 년 10 월 말 200 개 회원사에서 최근 2,400 여개로 계속 증가 추세에 있슴 .

99 년 8 월에 블루투스 스펙 버전 1.0 규격 발표되어 사실상 표준으로서 , 관련 업체들은 핵심 부품을 비롯한 소프트웨어 개발 킷트 등의 제품 출시 .


4. 국내외 동향 (4)

2. 공식적인 국제 표준화 단체 블루투스 관련 국제적인 공식 표준을

정하는 단체는 유선 및 유선 표준을 관장하는 IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee 이다 .


4. 국내외 동향 (5)

3. 현재 블루투스 표준화의 쟁점 IEEE 802.15 워크그룹의 표준화 영역은 물리계층 및 MAC계층에 국한되지만 , SIG 는 SAPs(Service Access Points) 및 PICS(Protocol Implementation Conformance)를 포함해야 한다는 논의

화상정보의 고속 통신이 가능한 차세대 고속 블루투스 표준에 대한 논의


4. 국내외 동향 (6)

표준개발 기준 넓은 잠재 시장 호환성 명확한 유일성 기술적인 가능성 2.4GHz 대역에서 무선 PAN 과 무선 LAN 의 공존 경제적인 가능성

단점 미래의 사용자 욕구를 만족시키기에는 사양이 낮다 .


4. 국내외 동향 (7)

상용화1. 상용화 기술2. RF CMOS 설계 및 제조 기술3. 최적화 Baseband 칩 및 범용 Baseband 칩 설계 제조 기술

4. 저전력 기술5. 프로토콜 소프트웨어 기술6. Inter-piconet Communication 기술


4. 국내외 동향 (8)

제품 개발 Ericsson - 휴대전화기에 부착가능한

블루투스 액세서리와 무선 헤드셋을 출품했고 , 최근에는 블루투스가 내장된 GSM 휴대폰을 발표하였다 .


4. 국내외 동향 (9)

인텔은 블루투스용 송수신모듈 ( 코드명 : Ambler) 을 장착한 2 대의 노트북 PC를 발표하였다 .


4. 국내외 동향 (10)

TDK 사는 블루투스 USB 어댑터를 사용한 노트북 응용 제품을 하노버 CeBit 전시회에 선 보였다 .

NEC는 최근 블루투스를 장착한 노트북을 개발했고 , Toshiba 는 디지털 캠코더의 영상을 MPEG4 로 압축한 후 블루투스를 통해 전송하는 시연을 보냈다 .


4. 국내외 동향 (11)Spec.

1) 모든 Bluetooth 대응기기가 탑재해야 할 프로파일 Generic Access Service Discovery Application

2) 전화의 기능을 실현할 때 필요한 프로파일 Cordless Telephone Intercom

3) 기존 시리얼포트를 장착한 기기 접속에 필요한 프로파일 Serial port Head set Dial-up Networking FAX LAN


4. 국내외 동향 (12)

4) IrDA 의 오브젝트 교환 프로토콜 (OBEX) 를 사용하여 오브젝트 교환이나 파일전송을 할 때에 필요한 프로파일 Generic Object Exchange Object Push File Transfer Synchronization


4. 국내외 동향 (13)

인증 블루투스 탑재 제품을 상품화하기 위해서

로고 인증과 형식 인증이 필요 . 로고인증 (Qualification Program) - ‘사양을 만족하는가’ , ‘ 상호접속이 가능한가’

를 확인 받아서 로고를 제품에 표시형식인증 - 블루투스는 무선장치이기 때문에

각 판매국의 전파법 관련법규의 기준에 만족하는지 확인을 받아야 함 .


4. 국내외 동향 (14)


4. 국내외 동향 (15)

시장 현황 / 전망


5. 문제점 및 해결 방향 (1)

Bluetooth Specification 상의 문제 주파수 간섭 문제 Speed 의 제한 Security 문제 다수의 네트워크 연결 제한 음성의 통화 품질 소비전력 문제


5. 문제점 및 해결 방향 (2)

Bluetooth 제도 , 구조상의 문제 Bluetooth 주파수 기술기준 , 형식승인 결정 SIG 구성 및 운영상의 문제 Profile Release 문제 인증 (Qualification) 의 문제 상호 호환성 문제

개발의 어려움 Bluetooth 개발업체의 어려움 통신을 경험하지 못한 제품회사의 어려움


5. 문제점 및 해결 방안 (3)

1. 주파수 간섭 문제A. 실제의 사용장면을 예상하여 ISM Bank 에서 많은 품질평가를 꾸준히 되풀이 해서 공식적인 결과를 발표하고 , 문제 발생시 조치해야 할 것이다 .

B. 이용자가 주지할 수 있도록 한다 .C. 주파수 호핑 (Frequency Hopping) 이라는

방식으로 1 초간 1600 번의 주파수를 빠르게 바꾸며 전달되기 때문에 , 기본적인 중첩을 피할 수 있는 기능은 가지고 있다 .


5. 문제점 및 해결 방안 (4)

2. 통신을 경험하지 못한 제품회사의 고난 밥솥 , 전자레인지 등의 네트워크 통신을

경험하지 못한 제품에 Bluetooth 를 탑재하기 위해서는 단순한 컨설팅이 아닌 , 모든 분야의 개발을 자체에서 하지 못하고 외부 용역을 맡겨야 하는 문제 발생

용역개발시 제품의 핵심 부분을 Open 하여 제공해야 가능하기 때문에 이에 따른 위험은 예상해야 할 것 .


6. 결언블루투스의 목표 기본적으로 개인이 사용할 수 있는 무선통신을

제공하는데 있다 .

해결해야 할 과제 정부에서는 국책 사업을 통해 연구 개발을 지원하며 , 전담 전문가를 양성하고 , 전문 인증기관을 국내에 설립하는 등 많은 노력과 지원을 해야한다 .

국내 기업 및 연구소에서는 이러한 지원을 바탕으로 국제적인 기술동향을 신속히 파악하고 , 산 /학 /연 / 관의 정보교류를 통하여 세계적인 시장경쟁력을 확보하고 , 부품 및 관련 기술의 독립성을 갖도록 노력해야 한다 .

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