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표제지

목차

Abstract 9

요약 11

1. 서론 13

2. 블루투스 개요 15

2.1. 블루투스 슬롯 구조 15

2.2. 블루투스 채널 구조 16

3. 시스템 모델 18

3.1. 블루투스 모델 19

3.2. 무선랜 모델 20

4. 블루투스 주파수 호핑 기법 22

4.1. 의사 랜덤 주파수 호핑 기법 23

4.2. 적응적 주파수 호핑 기법 24

4.3. 제안하는 주파수 호핑 기법 29

5. 모의 실험 36

5.1. 모의 실험 환경 36

5.2. 모의 실험 결과 38

5.2.1. 블루투스 캐리어 센싱 간격에 따른 모의 실험 결과 38

5.2.2. 무선랜의 평균 ON 유지 시간에 따른 모의 실험 결과 42

6. 결론 46

7. 참고문헌 47

표목차

표 3-1. ACL 링크의 블루투스 패킷 타입 19

표 4-1. 제안하는 주파수 호핑 기법의 의사 코드 35

표 5-1. 블루투스 파라미터 37

표 5-2. 무선랜 파라미터 37

표 5-3. 모의실험 파라미터 37

그림목차

그림 2-1. 블루투스 슬롯 구조 15

그림 2-2. 블루투스 채널 구조 16

그림 3-1. 무선랜 간섭 상황을 고려한 시스템 모델 18

그림 4-1. 의사 랜덤 주파수 호핑 기법의 동작 22

그림 4-2. 의사 랜덤 주파수 호핑 기법의 문제점 예시 24

그림 4-3. 적응적 주파수 호핑 기법의 블루투스 채널 분류 방법 25

그림 4-4. 적응적 주파수 호핑 기법의 동작 27

그림 4-5. 문턱값에 따른 평균 수율 예시 28

그림 4-6. 제안하는 주파수 호핑 기법에서 블루투스 채널 그룹화 방법 30

그림 4-7. 제안하는 주파수 호핑 기법의 동작 34

그림 5-1. 블루투스 캐리어 센싱 간격에 따른 평균 패킷 오류율 39

그림 5-2. 블루투스 캐리어 센싱 간격에 따른 평균 수율 40

그림 5-3. 블루투스 각 채널의 사용 빈도 41

그림 5-4. 무선랜의 평균 ON 유지 시간에 따른 평균 패킷 오류율 43

그림 5-5. 무선랜의 평균 ON 유지 시간에 따른 평균 수율 44

그림 5-6. 무선랜의 평균 ON 유지 시간에 따른 호핑 패턴 결정에 사용하는 블루투스 채널 수 45

초록보기

 본 논문에서는 무선랜 간섭이 있는 환경에서 무선랜 간섭의 영향을 줄이기 위한 블루투스 주파수 호핑 기법을 제안한다. 무선랜과 블루투스는 2.4GHz 대역의 Industrial, Scientific and Medical (ISM) 밴드를 사용하고 있어 무선랜과 블루투스가 공존하는 환경에서는 상호 간섭을 미친다. 그 중 무선랜은 블루투스 대비 더 높은 송신 전력과 더 큰 대역폭을 사용하므로 무선랜이 블루투스에게 미치는 간섭의 영향이 더 크다고 볼 수 있다.

블루투스에서는 무선랜을 포함하여 동일 대역을 사용하는 다른 네트워크로부터 받는 간섭의 영향을 줄이기 위하여 주파수 호핑 기법을 사용한다. 블루투스는 매 슬롯마다 주파수 호핑을 하므로 초당 1600번의 주파수 호핑을 하며, 블루투스 표준에서는 두 가지의 주파수 호핑 기법을 제안하고 있다. 의사 랜덤 주파수 호핑 기법(Pseudo-random frequency hopping scheme)은 주변 채널 상황을 고려하지 않고 블루투스 채널 전체를 랜덤하게 사용하는 기법이며, 적응적 주파수 호핑 기법(AFH; Adaptive frequency hopping scheme)은 주기적인 블루투스 캐리어 센싱을 통해 블루투스 채널을 분류하고 좋은 채널만을 사용하는 기법이다. 하지만 적응적 주파수 호핑 기법은 무선랜 간섭이 혼잡한 상황에서 최적의 블루투스 성능을 보이지 못하는 문제점이 있다.

제안하는 주파수 호핑 기법은 블루투스 채널 그룹화 단계, 블루투스 채널 분류 단계, 호핑 패턴 결정 단계의 3단계로 구성된다. 블루투스 채널 그룹화를 통해 캐리어 센싱 시간을 증가시켜 무선랜의 존재 유무를 더 정확하게 파악할 수 있다. 그리고 블루투스 채널 분류 시 주변 채널 상황에 따라 문턱값을 결정하여 문턱값을 기준으로 채널을 분류한다. 블루투스 캐리어 센싱 결과를 이용하여 좋은 채널로 분류된 블루투스 채널들의 사용 확률을 결정하고 이를 이용하여 호핑 패턴을 결정한다. 모의실험을 통해 제안하는 주파수 호핑 기법이 평균 패킷 오류율과 평균 수율 관점에서 종래 주파수 호핑 기법인 의사 랜덤 주파수 호핑 기법이나 적응적 주파수 호핑 기법 대비 더 좋은 성능을 가짐을 보였다.