위치측위 기술 - 초광대역 무선기술 (UWB, Ultra WideBand)

(개념)  짧은 시간의 펄스 신호(2ns 주기)를 사용하여 넓은 주파수 대역으로 데이터를 송수신하는 근거리 무선통신 기술

• 500MHz 이상의 넓은 주파 수 폭, 낮은 출력의 전파를 사용하는 100m 이내의 무선통신 기술
• 최대 전송거리 LOS(Line of Sight) 100m WPAN 기술
• 2ns 펄스 주기 (초당 10억개 이상)

( 미국 통신규제기관 인 FCC(Federal Communications Commission)는 광대역을 500MHz 이상의 주파수 폭으로 정의)

(특징) 블루투스, WiFI 대비 잡음레벨보다 낮게 전송되므로 전파간섭 최소화, 고속통신 가능, 최대 전송거리 100m

• 샤논 법칙 (통신채널 용량 결정) : 낮은 출력의 전파를 사용해도 넓은 주파수 폭을 사용하기 때문에 고속 통신 가능

(기술) IEEE 표준 정의, 802.15.4z (휴대폰 적용) 보안 강화 및 정밀측위 중점 기술 

• IEEE 802.15.4a PHY, MAC 보완을 통한 고속 데이터 전송이 아닌 일반 저속 데이터 전송, 정밀측위, 보안 강화 채널 기능 추가

구분	상세 설명
주파수 밴드	3개 사용
	1) 0-band: 0~500 MHz 2) 1-band: 3.5~4.5GHz 3) 2-band: 6.5~10GHz
주파수 폭	500MHz
전송거리	200m 이상 (LOS 환경)
광대역 구현	CDMA, OFDMA 방식 사용
측위	TWR, TDOA 주로 사용
전파 도달 시간 이용	(TWR, Two Way Ranging) ,  (TDOA, Time Difference Of Arrival)
안테나의 전파 송수신 각도 이용	AoA (Angle of Arrival), RSSI (Receive Signal Strength Indicator, 정확도 떨어짐)

UWB 기술과 응용 분야 (주기동, 2021.4.7)