[USN 네트워킹 기술 정리 (5/6)] UWB 기술 정리

ㅇ UWB
    - 개요
      ㅁ 무선 반송파를 사용하지 않고, 기저 대역에서 수 GHz 대역의 매우 넓은 주파수를 사용
      ㅁ 수 나노 혹은 피코 초의 매우 좁은 펄스를 사용 -> 기존 통신 시스템과 상호 간섭 없이
         주파수를 공유
      ㅁ 주파수의 제약 없이 사용가능한 시스템으로 새롭게 대두
     
      ㅁ FCC가 2002년 2월에 3.1 GHz 이상의 주파수 대역에서 제한된 용도로 허가
      ㅁ IEEE 802.15.4a에서 UWB 표준 제정
      ㅁ 3.1 - 10.6 GHz 대역에서 100 Mbps 이상 속도로
         기존 스펙드럼 대비 매우 넓은 대역에 걸쳐 매우 낮은 전력으로 초고속 통신 실현
      ㅁ 초 광대역을 사용하면서 출력이 상대적으로 낮음
    - 장점
      ㅁ 저전력 및 속도 면에서 구현 유리
      ㅁ 광대역, 저전력에 의한 낮은 간섭
      ㅁ 벽과 같은 장애물에 대한 투과율이 좋음
    - 단점
      ㅁ 전송거리의 제한, 타 기기에 간섭을 유발시킴으로 전력제한 등 저전력화 필수
     
     
    - UWB 관련 표준
      ㅁ IEEE 802.15.3a High Rate WPAN Alternate PHY
      ㅁ IEEE 802.15.4a Low Rate WPAN Alternate PHY
          - 저 소비전력으로 통신과 거리측정을 동시에 가능
          - UWB 방식과 CSS 방식이 모두 포함
         
    - UWB PHY
      ㅁ 임펄스 방식에 기반을 두고, 각 주파수 대역에서 고유의 획득코드를 이용
      ㅁ Chip rate은 위임된 주파수 대역에 대해 모두 499.2MHz로 동일
      ㅁ 변조방식은 동기 및 비동기 수신을 모두 지원하기 위해 BPM과 BPSK를 결합
      ㅁ 각 심볼은 UWB 펄스를 모아놓은 버스트로 구성
     
    - UWB MAC
      ㅁ IEEE 802.15.4a MAC은 기본적으로 IEEE 802.15.4 MAC을 따름
      ㅁ UWB 프레임
          - SHR Preamble, PHY Header, Payload로 구성
          - SHR Preamble은 신호 획득, 동기, 채널추정, 거리추정을 위한 leading edge detection
          - PHY Header는 프리앰블 모드, 데이터 전송률, 페이로드 길이 정보
          - Payload