2023. 1. 26. 00:33ㆍ카테고리 없음
확산 스펙트럼(Spread Spectrum)은 특정 대역폭에서 발생한 신호를 주파수 영역에서 고의로 확산시켜 본래 신호보다 넓은 주파수 대역폭을 차지하게 하는 방법입니다. 통신 보안에 좋아 군용 통신 등에 쓰입니다.
확산스펙트럼은 주로 DSSS와 FHSS가 있는데 이전에 DSSS는 설명한 글이 있지만 FHSS에 대한 내용은 없어서 추가하려고 합니다.
DSSS에 대해 알고 싶으시면 아래에 이전 글을 확인해 주세요.
2020.09.15 - [직무지식/RF통신] - DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)란??
1. FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum: 주파수 도약 확산 스펙트럼) 개념
정해진 시간에 따라 주파수를 이동하면서 통신하는 방법, 반송파 주파수가 일정하지 않고 토끼처럼 깡충깡충 뛴다고 해서 '주파수 도약'이라고 합니다.
(위키백과 참고)
풀어서 설명하자면 송신자와 수신자 간에 약속된 주파수 도약 패턴이 있습니다. 송신자는 확산된 대역 안에서 그 주파수 패턴대로 정보를 담아 보내고 수신자는 확산된 대역 안에서 약속된 주파수 패턴의 정보만 받아서 암호를 해제하는 방식입니다.
위 그림에서 처럼 주파수 패턴이 다른 1과 2가 있습니다. 서로 다른 주파수 패턴을 가지고 있는 사람은 상대방 신호를 해석할 수 없고 같은 주파수 패턴을 가진 신호를 제대로 해석하는 방식이죠.
2. FHSS방식의 이해
전송 방식에 대해 설명드리겠습니다. 아래 패턴1, 패턴2를 나타내는 bit 표가 있습니다. Frequency table과 같이 확인하면 그림과 같습니다. 원신호를 변조하는 방식을 패턴과 주파수 표를 통해 변조를 한다고 생각하시면 되겠습니다.
패턴1을 나타내는 bit를 Frequency table로 변환한 뒤 주파수- 시간 축에 나타내보겠습니다.
위와 같은 방식으로 차례대로 시간에 따라 표시하면 아래와 같이 됩니다.
이런 식으로 특정 주파수로 도약하는 듯한 모양으로 데이터가 전송 되게 됩니다.
FHSS 송신단을 이해하기 쉽게 나타내면 아래 그림과 같습니다.
수신단은 반대로 확산 신호(Spread Signal) → Demodulator → 원신호 복원을 하게 됩니다.
만약 다른 주파수 패턴을 가지고 있다면 수신단에서 전혀 다른 곳을 확인하게 되니 원신호를 복원할 수 없게 되겠죠.
3. FHSS의 특징
1. 엄밀히 따지면 전송 주파수가 실시간으로 변화하는 거라서 확산 스펙트럼(Spread Spectrum)라 보기 어려울 수도 있음
2. 보안성이 뛰어남
3. 저가 생산 가능(부품이 저렴하고 높은 출력을 요구하지 않음)
4. DSSS와 달리 수용용량을 증가시키기 어려움
5. 주로 사용되는 곳: 군용 통신, 블루투스, 무선랜 초기(802.11 물리계층)
[주요참고]
위키백과
이상으로 FHSS에 대한 포스팅 마치겠습니다. 감사합니다.