[네트워크 용어] DSSS, FHSS

DSSS(Direct-sequence spread spectrum)

 

  In the telecommunications, direct-sequence spread spectrum (DSSS) is a spread spectrum modulation technique. Spread spectrum systems are such that they transmit the message bearing signals using a bandwidth that is in excess of the bandwidth that is actually needed by the message signal. This spreading of the transmitted signal over a large bandwidth make the resulting wideband signal appear as a noise signal which allows greater resistance to intentional and unintentional interference with the transmitted signal.

 

  통신에서 직접 확산 변조는 스펙트럼 확산 조정 기술이다. 스펙트럼 확산 시스템은 실제로 메시지 시그널에 의해서 요구되는 대역폭을 초과한 대역폭을 이용하여 신호를 저장하고 있는 메시지를 전송하도록 한다. 이 큰 대역폭으로 전송된 시그널의 확산은 광대역 신호가 전송된 시그널의 의도적이고 고의적이 아닌 전파 방해에 대한 큰 저항을 허가하는 잡음 신호로 나타나는 결과를 만들어낸다.

 

  One of the methods of achieving this spreading of the message signal is provided by DSSS modulation. In DSSS the message signal is used to modulate a bit sequence known as the Pseudo Noise (PN) code; this PN code consists of pulses of a much shorter duration (larger bandwidth) than the pulse duration of the message signal, therefore the modulation by the message signal has the effect of chopping up the pulses of the message signal and thereby resulting in a signal which has a bandwidth nearly as large as that of the PN sequence. In this context the duration of the pulse of the PN code is referred to as the chip duration and the smaller this value, the larger the bandwidth of the resultant DSSS signal and the more immune to interference the resultant signal becomes.

 

  이 메시지 시그널의 확산을 해낸 방법들 중 하나는 DSSS 모듈에 의해 제공된다. DSSS에서 메시지 시그널은 Pseudo Noise(PN)으로 알려진 비트 흐름을 조절하는데 사용된다. 이 PN 코드는 메시지 시그널의 펄스 지속 시간보다 훨씬 더 짧은 (대역폭보다는 큰) 펄스들로 이루어져 있으므로 메시지 시그널에 의한 변조는 메시지 시그널의 펄스를 잘게 쪼갠 효과와 그렇게 함으로써 PN 시퀸스와 크기가 거의 비슷한 대역폭을 가진 시그널에서 초래된 결과를 가진다. 이런 맥락에서 PN 코드 펄스의 지속시간은 지속 시간의 조각과 DDSS 시그널의 결과로 생긴 대역폭과 시그널이 되는 결과로 생긴 간섭에 더 면역이 있는 더 작은 이 값이라고 언급된다.

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  DSSS는 CDMA의 기초가 되는 방식으로, 데이터 비트를 매우 빠르게 무작위 비트 패턴, 즉 PN 시퀀스와 곱(XOR)함으로써, 데이터를 해당 채널의 전체 대역폭을 차지하는 대규모 코드 흐름으로 확산시킨다.

 

  이 방식은 우수한 잡음 방지 성능을 가지고 있으며, 데이터를 중간에서 가로채기가 어려워 보안성이 우수하다는 등의 장점이 있으나, 수신기의 구조가 복잡해지는 등의 단점이 있다.

 

  FHSS 보다 전력 효율이나 대역폭 효율면에서 월등하여, 이동통신 CDMA와 거의 같은 의미로 받아들여진다.

 

  전송되는 각각의 bits에 잉여의 bit를 추가(추가된 bit의 pattern을 chip이라 함) 하고, 데이터 전송시 발생할 경우 Chip속의 bit error를 복구함으로써 데이터의 재전송이 필요 없어진다. 1Mbps,2Mbps,….10Mbps…향후 30Mbps까지 이용 가능해 진다. 데이터 처리량과 이용제한 거리가 우수하므로 학교, 사무실에 적합하다.

 

 

FHSS(Frequency-hopping spread spectrum)

 

  Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) is a method of transmitting radio signals by rapidly switching a carrier among many frequency channels, using a pseudorandom sequence known to both transmitter and receiver. It is used as a multiple access method in the frequency-hopping code division multiple access (FH-CDMA) scheme.

 

  주파수 호핑 방식은 많은 송신기와 수신기 둘 모두에게 알려진 의사 무작위 추출 시퀀스를 이용하여 주파수 채널에서 빠르게 carrier를 스위칭 함으로써 라디오 시그널들을 송신하는 방식이다. 그것은 주파수 호핑 코드 분할 다중 접속 스키마의 다중 접속 방식으로 이용된다.

 

  FHSS is a wireless technology that spreads its signal over rapidly changing frequencies. Each available frequency band is divided into sub-frequencies. Signals rapidly change ("hop") among these in a pre-determined order. Interference at a specific frequency will only affect the signal during that short interval. FHSS can, however, cause interference with adjacent direct-sequence spread spectrum (DSSS) systems. A sub-type of FHSS used in Bluetooth wireless data transfer is adaptive frequency hopping spread spectrum (AFH).

 

  FHSS는 주파수를 빠르게 바꾸는 시그널을 확산하는 무선 기술이다. 가능한 주파수 대역은 각각 sub 주파수로 나눈 것이다. 이미 정해진 순서에서 시그널들은 빠르게 바뀐다. 특정 주파수에서 전파 방해는 짧은 간격의 시그널에 영향을 끼칠 것이다. 전파 방해의 원인인 인접한 DSSS 시스템과 달리 FHSS는 할 수 있다. 무선 블루투스 데이터 전송에 이용되는 FHSS의 sub-type은 FHSS에 적용할 수 있다.(AFH)

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  데이터 전송 시 송신과 수신측이 주어진 Sequence내에서 주파수를 변경할 수 있고, Single logical Channel을 구현하며, 2.4GHz ISM 대역 내에 79개의 채널이 존재하고, 각 채널은 1MHz의 대역을 할당할 수 있고, Minimum Hop은 2.5Hops/s이다. 또한 1Mbps, 2Mbps,…. 3.2Mbps로 속도가 제한되며, Warehouse, Manufacturing Market 또는 보안성이 요구되는 Stock Market, Military Market에 적합하다.

[출처]

DSSS

https://en.wikipedia.org/wiki/Direct-sequence_spread_spectrum

http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=1564

http://www.terms.co.kr/DSSS.htm

FHSS

https://en.wikipedia.org/wiki/Frequency-hopping_spread_spectrum

http://www.netmanias.com/ko/post/qna/3029