블루투스는 어떻게 간섭 없이 서로 패어링하고 통신할까?

 

 블루투스 (Bluetooth), 근거리 무선 통신

 

블루투스: 

근거리에서 전자기기 간에 선 연결 없이 주파수로 데이터를 교환할 수 있게 하는 기술이다.

약 10m 안의 거리에서 무선으로 주파수를 이용하여 저전력으로 데이터를 주고 받는 기술이다.

 

- 블루투스 주파수, 주파수 호핑 (Frequency Hopping)

- 블루투스 특징

 

 주파수 호핑(Frequency Hopping)

 

(주파수에 대한 간단한 설명)

2020/03/29 - [정리, 공부해요/전기, 전자, 통신] - 주파수 (Frequency) 선택이 중요한 이유

주파수 (Frequency) 선택이 중요한 이유

블루투스는 *ISM (Industrial Scientific and Medical) 주파수 대역인 2402-2480 MHz, 총 79개의 채널 사용한다.

각각의 블루투스 연결은 여러 시스템과 같은 주파수 대역을 사용하기 때문에 시스템간 전파 간섭이 생길 우려가 있다. 이를 예방하기 위해 블루투스는 *주파수 호핑 방식을 취한다.

이 호핑패턴이 블루투스 기기간에 동기화 되어야 통신이 이루어 진다.

마스터 (Master)와 슬레이브(Slave)로 구성되며, 마스터 기기가 생성하는 주파수 호핑에 슬레이브 기기가 동기화되어 서로 연결(동기화)된다.

 

*ISM: 공업용, 과학용, 의료용 등으로 사용되는 고주파 설비로, 전파사용에 대해 허가를 받을 필요가 없어 저전력의 전파를 발산하는 개인 무선기기에 주로 쓰인다.

*주파수 호핑 (Frequency Hopping): 많은 수의 채널을 특정 패턴에 따라 빠르게 이동하며, 패킷을 조금씩 전송하는 기법. 블루투스는 할당된 79개 채널을 1초당 1600번 호핑한다.

 

몇몇 블루투스 기기는 (특히 현재 사용중인 qcy t3 블루투스 이어폰과 연결이 엉성한 노트북과의 연결) 사람이 많은 지역에서 연결이 자주 끊기는 현상이 일어난다. (요즘은 흔하지 않다고 보지만..)

 블루투스 특징

 

1.     저렴한 가격, 저전력

 

2.     주파수 대역을 나누기 때문에, 데이터 전송을 여러 주파수에 걸쳐서 분할해 보낼 수 있다.

 

3.     적외선과 다르게 벽이나 가방 등을 통과하여 전송 가능. (하지만 만능은 아니다, 10m 내의 연결이 가능하다고 하지만, 여러 장애물, 특히 벽이 존재하면 그 연결이 많이 부자연스럽고 끊김이 생긴다.)

 

4.     주파수 특성도 전 방향으로 신호가 전송되므로 각 장치를 연결하기 위해 일정한 각도를 유지할 필요가 없다.

 

5.     전 세계 수많은 국가가 블루투스 표준 규격을 준수하기에 세계 어디에서나 같은 기술을 이용할 수 있다는 점