FSSS
FHSS는 주파수 도약 확산 스펙트럼(frequency hopping spread spectrum)의 약자이다. FHSS는 23개의 독립 채널을 사용하고 시스템에 의해 자동 할당되어 23개 채널 전체에 걸쳐 Random Hopping Sequence에 의해 무작위로 주파수 채널을 도약하며 데이터를 송수신한다.
무작위로 채널 도약 시 도약하기 전에 대상 채널에 대한 사전 스캐닝 기능이 있어 도약하고자 하는 대상 채널에 잡음 또는 전파 간섭이 있을 경우, 그 채널을 피해 시스템에 의해 자동으로 다른 채널로 도약 돼 잡음 또는 전파 간섭에 영향을 받지 않고 안정된 데이터 송수신이 가능
.
FHSS는 잡음 및 전파 간섭 저항성에 대해서 약 18dB의 SNR(Signal Noise Ratio)로 작동 된다. 여기서 말하는 잡음 및 전파 간섭 저항성은 동일 주파수 대에 다른 무선 신호가 존재할 때 오류없이 작동 가능한 시스템의 능력을 말한다.
무선 통신에 사용되는 주어진 전체 주파수대 간섭에 대해서 DSSS 시스템은 상대적으로 낮은 신호레벨로도 작동이 가능하므로 동일한 전송 에너지로도 더 멀리까지 작동이 가능하지만 무선 통신에 사용되는 전체 스펙트럼이 FHSS 시스템에서는 92.5MHz(전체 ISM 대역)인데 반해 DSSS시스템은 전체 ISM 대역의 Sub-Band 중 하나인 단지 23MHz이다. 그래서 FHSS는 DSSS보다 전파 간섭이 대역 전체를 차단할 경우의 확률이 훨씬 낮다. 23MHz 대역폭에서의 전파 간섭은 DSSS 시스템을 완전 차단할 수 있는 반면, FHSS 시스템에서는 도약의 25%만을 차단할 것이다.
이제부터 간단하게 작성을 하겠다!
FHSS의 경우 Near-Far 문제의 영향을 받지 않는다. 여기서 Near-Far 문제는 DSSS 시스템에서 발생하는 문제로써 다른 시스템의 수신기 가까이에 위치한 송신기의 과도한 전력이 무선 신호를 파괴함으로 써 수신기의 작동이 정상적으로 수행되지 못하는 문제이다. 그렇다면 우리 학교에서 핫스팟을 켜도 연결, 작동이 되지 않은 이유는 이런 이유일까?
Multipath 효과에 따른 전파 전달 장애에 대해선 FHSS가 광대역 펄스를 사용하므로 전파 전달 시간차에 의한 전파 전달 방해를 받을 확률이 현저히 적다.
또한 페이딩에 의해 손실된 정보를 복구하여 복구된 패킷을 다른 주파수 채널로 재전송 함으로써 다중 경로에 따른 페이딩 영향을 받지 않는다. 여기서 페이딩이란 경로가 다른 둘 이상의 전파가 간섭하여 신호 진폭 및 위상 등이 불규칙하게 변하는 현상이다!
FHSS는 확산 주파수 대역 전체에 대한 확산 평균으로는 DSSS와 동일 하게 전계 강도가 10mW이지만, 실제 전송 데이터를 실어 나르는 Hop의 생성시 전계 강도는 100mW의 강한 출력을 제공해 각종 장애물에 대한 우수한 전파 투과력을 제공한다. 전계 강도란 단위 전하가 받는 힘을 말하는 것이다!
Roaming 성능으로는 무선 통신 사용자가 이동 시, 우수한 Seamless Roaming 성능을 제공한다. FHSS 제품의 전송률은 2Mbps인데 사용자 증가나 거리 이격에 다른 전송률의 저하가 적어, 안정된 전송 성능을 제공한다. 여기서 Seamless Roaming란 사용자 어플리케이션 세션을 유지하면서 물리적 네트워크를 전환 할 수 있는 능력이다. 어디서나 인터넷 서비스를 제공 받을 수 있다.
보안성으로는 DSSS 방식과 같이 기본적으로 의사 잡음(PN: Pseudo Noise) Code를 사용할 뿐 아니라, 중계기가 무선 송수신하는 데이터에 의해 대해 Hardware Scrambling과 소프트웨어에 의한 Encryption을 통해 데이터 보안을 유지시켜 준다. 기본적으로 전체 주파수 대역의 모든 채널을 이용해 초당 최소 2.5회 이상의 속도로 주파수 도약을 하므로 외부로부터 주파수 감청이 사실상 불가능하다.
DSSS란
DSSS는 직접 확산 방식(Direct Sequence Spread Spectrum)이다. DSSS는 15개의 중첩 채널을 사용한다. (실질적으로는 독립 채널은 3개 밖에 사용할 수 없다. 왜일까..썅)
DSSS는 주파수 채널을 할당할 때 고정 할당 방식을 이용한다. 각 클라이언트에 대한 수작업 세팅에 의해 클라이언트가 사용할 주파수 채널을 고정 할당한다.
잡음 및 전파 간섭 저항성에 대해 FHSS 방식에 비해 잡음 및 전파 간섭 저항성이 상대적으로 취약해 외부 전파의 간섭이나 자체 시스템 사용자가 전파 간의 간섭 등에 의해 무선통신 장애가 발생한다.
Near-Far 문제에 대해 DSSS는 정상적 무선통신이 차단될 수 있다.
DSSS는 협대역 펄스를 사용하므로 전파 전달 지역에 민감하여 전파 전달 시간차에 의한 전파 전달 방해를 받을 확률이 상대적으로 높다. 그리고 수신된 반송파 신호를 데이터 비트로 전환 시에 신호 해독에 문제가 발생할 수 있고, 이로 인해 실질적으로 데이터 전송 성능이 급격히 저하될 수 있다. 페이딩이 전체 주파수 대역에 영향을 미칠 경우, 완전히 통신이 단절될 수 있다.
DSSS의 전파의 투과력은 확산 주파수 대역 전체에 전력 스펙트럼 밀도를 고르게 확산하여 데이터를 전송하는 DSSS 방식의 전계 강도는 10mW이며 이로 인해 장애물에 대한 전파 투과력이 상대적으로 약해 실제 사용 환경에서 통신 장애가 발생하거나 사각지대가 생길 수 있다
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로밍에 대한 DSSS는 DSSS의 제품의 사양 상 전송률은 11Mbps이나 사용자 증가나 거리 이격에 따라 데이터 전송률이 급격하게 저하된ㄷ.
보안에 관해서는 디지털의 사잡음코드를 이용해 데이터를 확산하므로 PN code를 알아야만 도청이 가능하다. 여기서 PN code란 랜덤 잡음과 유사한 특성을 보이면서도 재생이 가능한 코드이다. 즉 랜덤한 듯하나 그 속에 일정 규칙을 갖는 코드 시퀀스를 말한다.