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블루투스 개요
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블루투스(Bluetooth)란?
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정보의 흐름을
변화시키는 무선기술, 그것이 Bluetooth
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Bluetooth의 충격
퍼스널컴퓨터, 휴대전화, PDA. 정보기기는 시간이 흐를수록 편리하게 진화하고 있다. 그러나, 기기를 제대로 사용하려고 하면 할수록 번거로운
것이 기기간의 접속이다. 외부에서 휴대전화와 노트북PC를 연결하여 메일을 송수신하는 작업, PC통신, 퍼스널컴퓨터와 프린터의 연결 등, 데이터의
이동에는 케이블이 있어야 한다. 정보를 자유자재로 활용하려고 하여도, 활용효율은 케이블에 의해 제한되어 버린다. 연결하는 것 자체가 먼저 번거롭고,
기기가 증가할수록 케이블수가 증가한다. 케이블의 존재에 의해 설치장소나 사용방법도 제한된다. 또한, 기기의 종류마다 접속규격이 틀리므로 기술을
이해하는 수고도 들여야 한다. 이용자에 있어서, 정보기기사용시에 들이는 이런 수고는 헛된 수고일 뿐이다. 이용자의 목적은 기기의 사용방법이나
접속방법을 외우는 것이 아니라 정보를 활용하여 새로운 가치를 창조하는 것이기 때문에 이용자에게 부담을 주는 시스템에서는 고성능정보기기도 능력을
충분히 발휘할 수 없다.
Bluetooth는 휴대전화나 퍼스널컴퓨터등의 개인정보기기들을 접속케이블 없이 전파를 사용하여 데이터를 주고받기 위한 규격이다. 기기간의 거리가
10m정도라면, 다소 장애물이 있거나 기기의 방향이 틀려도 상관없는 뛰어난 기술이다. 이 신기술의 등장에 의해 우리들의 디지털생활은 크게 변한다.
물론, 거기에는 비즈니스찬스도 풍부히 잠재되어 있다.
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Bluetooth의 어원
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원래
Bluetooth는 10세기 스칸디나비아 반도의 덴마크 및 노르웨이를 통일한 바이킹 헤랄드 블루투스 (Harald Bluetooth :
910 ~ 985)의 이름에서 유래가 되었다. 헤랄드 블루투스가 스칸디나비아 반도를 통일한 것 처럼 다른 통신 장치 기기들간의 연결을 통일하고
더 나아가 근거리 무선통신의 규격을 통일하자는 의미로 지어졌다.
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Bluetooth 적용 제품군
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프로토콜 스택(Protocol
Stack) 구조
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블루투스는 무선랜과는 달리 아래그림과 같이 OSI 7계층을 모두 정의하고 있으므로 관련 S/W로 프로토콜 등에 대해서도 상당부분 언급하고 있다. 사용되는 프로토콜은
시리얼포트로 보이도록 해주는 RFCOMM과 그 위에서 동작하도록 되는 PPP, 그 상위에 IP, TCP/UDP 등이 있다. 또한, 전화로써
응용을 위해 TCS BIN 프로토콜이 있고, 대용량의 파일 전송을 위하여 IrDA에서 사용하는 OBEX를 전용하고 있고, 휴대폰의 무선인터넷
프로토콜인 WAP, WAE 등을 사용하고 있다.
이러한 프로토콜의 사용을 관장하는 L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol)이
항상 동작하고 있다.
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프로토콜 계층
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Bluetooth
Protocol Stack은 사용용도에 따라 다음과 같이 4가지 계층으로 구분된다.
Bluetooth Core Protocol은 거의 모든 Bluetooth탑재기기에 사용되고, 그 외의 계층의 Protocol은 용도에 따라서
채용여부가 결정된다.
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프로토콜 계층
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프로토콜
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Bluetooth Core Protocol
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Baseband, LMP, L2CAP, SDP
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Cable Replacement Protocol (케이블 대체)
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RFCOMM
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Telephony Control Protocol (전화통신)
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TCS Binary, AT-Command
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응용 Protocol
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PPP, UDP/TCP/IP, OBEX, WAP, vCard, vCal, IrMC
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Bluetooth Profile(프로파일)
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프로파일은 각각의 응용에 대한 프로토콜의 배열에 대한 정의이다. 서로
다른 제조사의 블루투스 제품들간의 상호 접속성(Interoperability)을 확보하기 위한 것으로 다음과 같이 규정하고 있다. 프로파일에는
어프리케이션마다 Bluetooth 각 레이어의 기능과 그 레이어와 어플리케이션이 어떻게 연관되는가에 관해 기재되어 있다.
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프로파일의 관계표
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Profile
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상정되는 사용법
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프로파일 타입
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Generic
Access
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기본 접속사양
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모든
Bluetooth대응기기가 탑재 해야 할 프로파일
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Service
Discovery Application
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서비스 디스커버리 프로토콜을 사용한 기본 접속사양 (유효한 서비스 검출)
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Telephony
Control Specification
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전화기
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전화의 기능을 실현할 때 필요한 프로파일
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Cordless
Telephony
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무선전화기
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Intercom
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무전기
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Headset
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헤드셋
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Serial
port
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시리얼포트를 사용한 기본 접속사양
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기존 시리얼포트를 장착한 기기 접속에 필요한 프로파일
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Dial-up
Networking
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모뎀 등
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FAX
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FAX
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LAN
Access
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라우터
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Generic
Object Exchange
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기본 오브젝트 교환 정의
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IrDA의 오브젝트
교환 프로토콜 (OBEX) 를 사용하여 오브젝트 교환이나 파일전송을 할 때에 필요한 프로파일
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File
Transfer
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PC외의 파일 전송
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Object
Push
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명함교환 등
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Synchronization
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PC외의 동기를 꾀함
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또한 프로파일은 응용기기별로 소프트웨어 스택의 탑재방법을
명기한 것으로서 아래 그림과 같이 분류할 수 있습니다.
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프로파일의 관계도
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위의 그림에서
 는
앞으로 추가될 프로파일 입니다.
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▶
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그 밖의 프로파일[Working Goup]
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Bluetooth
Spec.
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Bluetooth Spec.은 크게 2개로 나누어지는데 Physical layer와 각종
Firmware를 기술한 Core Spec., 상호 기기간의 호환성과 동작시퀀스를 기술한 Profile로 나뉘어 있습니다. 현재 1.0B 버전이
공개되어 있습니다.(자료실에 올려져있습니다.)
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[ 1.1 버전의 특징 ]
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FCC의 허가가 필요없이
무료로 사용할 수 있는 2.4GHz대 ISM(Industrial, Scientific, Medical) 대역의 주파수를 사용 1Mbps 속도(실제
효과 속도 비대칭으로 721K)로 최대 10m (현재50m로 개량중)내에서 각종 단말기들을 무선 접속해 사용할 수 있습니다.
무선통신 방식은
2.4GHz 주파수대역에서 대역폭 1MHz의 채널을 79개 설정, 1초에 1600회 채널을 바꾸는 주파수호핑(FH: Frequency
Hopping)방식의 스펙트럼 확산 기술을 사용 하고 있습니다.
Profile은
Bluetooth의 Protocol을 용도에 따라 분류및 동작시퀀스를 정의한 규격입니다.현재 13종류가 있으며, 계속 확대되고 있습니다.한편,
Bluetooth모듈들은 저전력,소형, 저가격화를 위해 Bluetooth 칩들의 단일화가 각 칩회사별로 진행되어 가고 있습니다.
▣ 블루투스 솔루션의 발전 단계
5칩(1998 이전) - CPU, RAM, Flash, Baseband, Radio
3칩 - Flash, Link Controller(Baseband+CPU+RAM), Radio
2칩 - Link Controller(Baseband+CPU+RAM+Flash), Radio
1칩 - All in one
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Bluetooth 로고
인증
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[Bluetooth logo]
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Bluetooth 탑재
제품을 상품화기 위해서는 로고인증과 형식인증이 필요하다. 이것은 Bluetooth가 기기의 상이함이나 상품의 메이커, 생산국에 관계없이 표준무선기술을
지향하고있기 때문이다. 따라서, Bluetooth SIG에서는 Bluetooth 탑재 제품이 소정의 사양을 만족하고 서로 상호 접속성을 만족하고
있다는 것을 확인하기위해 이제도를 정비하였다.
로고인증(Qualification Program) : '사양을 만족하는가', '상호접속이 가능한가'를 확인받아서 위의 로고를 제품에 표시한다.
형식인증 : Bluetooth는 무선장치이기 때문에 각 판매국의 전파법관련법규의 기준에 만족하는지 확인을 받아야한다.
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Bluetooth logo인증
과정
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Bluetooth logo인증을
받자.
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부가설명
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① 그림을 클릭하세요.
② Web site에서 BQB 및bqtf의 일람표에서 부호를 선택하고 연락을 취하여 신청시기의 업무 위탁가능성과 비용등을 확인한다.
여러가지를 비교하여 비용에따른 효과를 검토한후 신속하게 계약한다.
③ 신청기기를 테스트 사양서에 규정되어있는 해당 인터페이스로 준비한다.
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BQTF/BQB
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BQTF(Bluetooth Qualification Test Fascility - 공인테스트기관)
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이미 신청은 받고 있지만, 현재까지 BQTF는 단 한개사도 공시되지
않고있다.
BQTF에 쓰이는 Bluetooth용 성능측정시스템과 테스트테이터의 준비에 시간이 걸리기 때문이다. BQTF가 선정되기 전까지는 Early
Qualification Program (잠정 프로그램)으로 운용되고 있다.
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Compliance
Folder
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Compliance Folder의 내용
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(1) 신청제품정의 (작성시
Web site의 QPL에 등록된 제품의 정보를 참조한다.)
· 제품명 (닉네임 포함)
· 제품형번
· 하드웨어 및 소프트웨어의 관리번호 (버전 넘버)
· 신청제품에 탑재되어 있는 프로파일의 리스트
· 신청제품의 사용자 매뉴얼 (취급설명서)
· 신청제품의 기능 블록도 및 기술설명자료
(2) 테스트계획서
(3) ICS (Implementation Conformance Statement : 신청제품의 적합기능기재) 및
IXIT (Implementation Extra Information for
Testing : 신청제품의 테스트용 인터페이스 정보)
(4) Declaration of Compliance (사양적합선언서)
(5) Test Report (테스트 성적서 >> 아래표 참조)
(6) 3,000달러 (BQB 경유로 Bluetooth SIG에 지불되는 등록비)
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Compliance Folder 작성
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① Bluetooth Qualification Program Reference
Document (PRD/로고인증규격)
② Test Specification
③ ICS / IXIT Proforma (적합기능기재 / 테스트용 인터페이스 정보서식)
④ Test Case Mapping List (테스트항목 대응표)
⑤ Declaration of Compliance (사양적합선언서)의 서식
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TCRL (Test
Case Reference List) >>>> 이 표에는 테스트 항목마다 다음과같은 카테고리가 있다.
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카테고리
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테스트실행자
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대상 테스트항목의 상황
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A
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BQTF
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테스트기재,
테스트데이터 및 BQTF에서 받아들일 체제가 정비되어 있는 테스트항목. 따라서 BQTF에서의 테스트가 의무로 되어 있다.
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B
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신청자 또는 BQTF
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반드시
BQTF에서 최종적인 테스트 체제가 정비되어 있다고 할 수 없는 테스트항목. 신청자 또는 BQTF의뢰로 테스트사양서의 내용에 따라 테스트를
한다. 테스트성적서에는 결과와 함께 테스트방법, 내용의 설명자료를 첨부할 필요가 있다.
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C
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신청자
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반드시
BQTF에서 최종적인 테스트 체제가 정비되어 있다고 할 수 없는 테스트항목. 신청자가 테스트 항목마다 테스트를 한다. 테스트성적서에 테스트방법,
내용의 설명자료를 첨부할 필요가 없다.
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D
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테스트 불필요
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잠정적인 테스트항목으로서 장래에 B 또는 C를 지나서 A 카테코리로 되는 테스트항목. 대상항목에 관해서는 테스트가 필요 없다.
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|Bluetooth
SIG?
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[ SIG의
심벌마크 ]
 Bluetooth SIG (Special Interest Group)은 블루투스 개발을 이끌 통신과
컴퓨터 산업분야의 회사들간 컨소시엄이다.
94년 스웨덴의 에릭슨사의 이동통신 그룹이 휴대폰과 주변기기 사이의 소비전력이 낮고 가격이 싼 무선인터페이스를 연구하기 시작하면서 미국의 인텔,
미국의 IBM, 필란드의 노키아, 일본의 도시바 등 5개사에 의해 단거리 무선 통신의 세계적인 표준 규격을 만들 목적으로 1998년
Bluetooth Special Interest Group이 설립되었다. 이 조직의 회원사 (adopter 또는 non-founding
SIG회원사)는 블루투스 기술을 기반으로 하는 제품 개발에 로얄티 없는 라이센스의 자격을 갖게 된다.
5개사는 사업영역에 따라 역할분담을 하고 있다. 대략적으로 말하면, 에릭슨과 노키아가 통신의 기반으로 되는 무선부, 하위 프로토콜의 설계 및
Bluetooth칩의 공급, 인텔이 퍼스널 컴퓨터 메이커로의 중개역할이나 퍼스널컴퓨터용 Bluetooth 모듈의 공급, IBM과 도시바가 통신의
응용부분인 상위 프로토콜의 설계 라는 구조이다.
Bluetooth SIG는 표준화의 주도추진기업인 프로모터 그룹 와 동참기업인 어댑터로 이루어진다. 특히 1999년 말에 '프로모터 그룹'에
마이크로소프트, 3COM, 루슨트 테크놀로지스, 모토로라 4사가 새로 참여, 더욱 그 활동폭을 넓혀갈 수 있는 기반을 다졌다. 이로써 모두
9개사로 늘어난 이들 프로모터 그룹은 블루투스 사양의 확대나 상호 교환성 검증의 테스트베드 제공을 위한 포럼 결성 등，SIG를 주도하는 역할을
맡게 된다.
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|Bluetooth
SIG의 미션 3가지
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[1] 새로운 비즈니스
기회의 제공
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[2] 사양의 책정 및
기술의 보급촉진
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[3] 세계시장의 석권
및 표준화기관(IEEE)에서 Bluetooth 규격을 채택
(현재 IEEE에서 802.15로 Bluetooth를 채용)
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SIG 구성
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Technical
Working Groups
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[ 프로파일 ]
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Audio/Video
Working Group (AV)
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: 의장 Phillips, Sony
CD수준의 음질, 넓은 대역의 향상된 음성데이터, 전화면 VGA 해상도 등을 지원하기 위한 블루투스의 기반이 될 부분을 제정하는 그룹.
MP3 및 MPEG4 등의 audio/video data를 PC, 이동전화기, MP3 player, 스피커 등의 사이에서 교환하고자 준비중.
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Extended
Service Discovery Profiles Working Group (ESDP)
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: 의장 Microsoft, 3Com
블루투스에서 구현되는 SDP를 제정하고 연구하는 그룹.
ESDP는 타 ESDP와의 확인절차와 필요한 부분들을 더욱 효과적으로 구현할 수 있는 기술을 연구, 제정한다.
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Human
Interface Device Working Group (HID)
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: 의장 Microsoft Corporation
블루투스를 사용하여 콘트롤되는 키보드, 마우스, 조이스틱과 같은 입력장치들간의 상호호환성을 제정하고 연구하는 그룹
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Imaging
Working Group (Imaging)
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: 의장 Nokia
GAP와 같은 보안,암호화등의 불루투스가 동작하는데 필요한 기본적인 절차들을 기술하는 그룹
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Local
Positioning Working Group (LP)
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: 의장 Nokia, Microsoft
다른 응용프로그램간에 사용할수 있는 지역정보를 제공하는 Location descriptor를 개발하는 그룹
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Personal
Area Networking Working Group (PAN)
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: 의장
Microsoft, Intel
블루투스 이동기기간에 근거리 IP 네트워크망을 통한 음성,영상등의 다양한 형태의 데이터를 주고 받기 위한 블루투스 네트워킹 사양을 제정하는
그룹.
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Printing
Working Group (Printing)
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: 의장
Ericsson, Hewlett-Packard (hp)
프린터를 사용하는 블루투스 장치들간의 인쇄용량이나 데이터를 컨트롤하기위한 상호 운용성을 보장하는 사양을 연구 개발하는 그룹.
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Unrestricted
Digital Information extension for Japanese 3G handset (UDI)
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: 의장 intel
3세대 셀룰러폰간에 UDI 전송 서비스를 가능하게 하는 프로파일을 연구하는 그룹(일본 3세대 셀룰러폰 시장을 목표로 한다.
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Car
Profile Working Group (CAR)
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: 의장 Nokia,
Motorola
Bluetooth용 이동전화기와 차내의 정보계통 LAN을 접속, 핸즈프리 기능을 실현하고자 준비중.
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[ 코어 ]
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Coexistence at 2.4 GHz Working
Group (Coexist)
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: 의장 Lucent
블루투스는 허가가 필요하지 않은 2,4GHz 주파수 대역에서 동작한다. 블루투스를 사용하는 제품은 다른 주파수 대역을 사용하는 블루투스 장치를
완벽하게 지원해야한다. 실제 블루투스 사용시에는 다양한 같은 주파수대역을 사용하는 다른 무선랜이나 기타장치들의 영향을 받는다.
무선과 관련된 다른 그룹들과의 합의를 통해 이러한 문제를 합의하고 조정한다. 즉,다른 무선 장치들과 서로 간섭받지 않고 작동할수 있도록 규격을
정하는 일을 하고있다.
이러한 일은 다른 무선 장치들이 사용하는 환경에서도 불루투스 장치가 신뢰성있는 동작을 하기위해 반드시 필요한 부분이다.
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Radio2
Working Group (Radio2)
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: 의장 Ericsson, Nokia
PAN(Persnal Area Networking)에 사용되는 블루투스 이동기기들에 필요한 저전력화, 저가격화를 위한 Radio 2.0기술을
연구하는 그룹.
차세대 버전으로 멀티미디어용 2Mbps 및 옵션으로 10Mbps를 준비중.
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▲ 위의 화일들은 www.bluetooth.com에서
download 받은 것입니다.
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SIG Members 가입절차
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www.bluetooth.com에
접속하면 메뉴에 bluetooth special interest group이 있습니다. 메뉴를 클릭해서 Register to become
a Bluetooth SIG Member를 클릭하면 가입에 관한 안내를 보실 수 있습니다.
가입에는 Associate 와 Adopter두가지 종류가 있습니다.
가입한 후 권한의 정도에 따라 다르며, Adopter 가입비는 무료입니다.
Bluetooth Associate Member의 가입비는 유료입니다.
www.bluetooth.org에
접속하여 왼쪽 메뉴의 Members를 클릭하면 현재가입된 SIG멤버기업/기관들을 보실 수 있습니다.
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SIG Members인
한국기업/기관 list 일부
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South
Korea (Republic of Korea)
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Company
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Company
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Korea
Wireless Network (2001년 1월26일자)-Korwin Co.,Ltd
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Advanced Semiconductor Business Inc.(ASB Inc.)
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Belco International Co., Ltd
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Bellwave, Inc.
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C&S Technology
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|
Commax.co.ltd
|
Cyberbank
|
|
D.O.Tel
|
Dacom Corp
|
|
Daewoo
Telecom LTD
|
DAIC Microsystems
|
|
Doshin
Electroniks Corp.
|
DreamTel
|
|
DSI Inc.
|
Flinston
|
|
EST (Embedded Solution Technology Inc.)
|
ETRI
|
|
Gmate,
Inc. / ASIC design Lab.
|
Hanchang Corp
|
|
Hansei University
|
HASSNet
|
|
HC Telecom Co., Ltd.
|
Hutel Inc.
|
|
IWingz
|
JTEL Co. Ltd
|
|
KiRyung Electronics Co., Ltd
|
Keti
|
|
Korea
Electronics Technology Institute
|
Kortronics
Enterprise Co., Ltd
|
|
LG
Electronics Inc./ Media-Communication Lab.
|
LG Precision Co., Ltd.
|
|
LG Information & Communications,Ltd
|
LG Telecom
|
|
Maxon Electronics
|
MMC Technology, Inc.
|
|
N3
Technologies Inc
|
Navtron
|
|
Netnaru Ltd.
|
Nexcell
Telecom CO, Ltd
|
|
Nong Shim Data System Co, Ltd.
|
NuArk Co.,
Ltd.
|
|
Open Solution
|
Opentech Inc.
|
|
Radionix Inc.
|
RFSS
|
|
SANION
CO.,LTD.
|
Sejin
Electron Inc.
|
|
SEWON
TELECOM LTD
|
Simplex
Investment
|
|
SK Telecom
|
SysOnChip, Inc.
|
|
TeleTek
Inc.
|
Telian
Corporation
|
|
tescom co. ltd.
|
Wide telecom, Inc
|
|
Wide Telecom, Inc.
|
JATY
ELECTRONICS CO., LTD
|
|
Joohong Information and communication
|
Miengine
|
|
Powerlink
Corp.
|
S&S
Technology, Inc.
|
|
SENA
Technologies, Inc.
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UNO
Systems Co., Ltd
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다른 무선통신
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Bluetooth가 무선통신의
중심에서기 이전에도 무선통신에 대한 개발은 계속되어 왔다.
근거리 무선 통신방식으로는 IrDA(Infrared Data Association), PIAFS(PHS Internet Access
Forum Standard:피아프), SWAP(Shared Wireless Access Protocol), 무선LAN
(IEEE802.11b)등이 있다.
이들 중 IrDA의 경우 1990년대 초반에 실용화되어 현재에도 많은 부분에 이용이 되고 있으나, 1:1통신으로 제한 된다는 점과 적외선의
특성상 미세한 대응 각도의 차이에도 쉽게 데이터를 전송하지 못한다는 점등 이로 인해 사용성이 제한되었다.
PIAFS는 일본의 PHS 인터넷 엑세스 포럼이 1996년에 정한 PHS를 사용한 규격으로 가정의 전화회선에 무선 모뎀(TA)를 연결하고,
PC로부터 무선으로 인터넷에 접속하는 방식이나 일본내 일부에서만 사용되고있다.
이외에 SWAP(HomeRF)의 경우 아직 실용화 되지 못했으며, 무선LAN은 PC의 LAN선을 무선화함으로써 PC들의 통신을 무선으로 가능하게
하는 것이다. 이것은 고속의 데이터 전송을 여러대의 기기가 동시에 행할 수 있다는 점에서 주로 오피스내의 유선랜의 대채기술로서 보급되어지고
있으며, PC카드형태로 개발되어 랜선이 없는 네트워크 환경을 실현하고 있다.
그럼에도 불구하고
Bluetooth가 무선네트워크 혁명의 진정한 기술로서 기대되고 있는 것은 첫째 현재까지 발표되어있는 Bluetooth 스팩이 위의 여러가지
기술들에 비해 획기적인 통신속도와 동시접속 가능 기기의 수가 여러대라는 점 등이고, 둘째 이동통신시장이 확대되어가는 현시점에서 단말기에 블루투스
탑재를 통한 단기간 대량생산을 기대할 수 있기 때문이기도 하다. 그 근거로 세계이동통신 단말기 업체들이 모두 블루투스의 채용을 표명하고 있으며,
세계 이동통신 단말기 시장의 40%이상을 장악하고있는 Ericsson과 Nokia가 적극적으로 탑재할 것임을 명확히 하고 있다는 점을 들수
있다.
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무선통신간의 비교표
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IrDA
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PIAFS
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무선LAN
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SWAP
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Bluetooth
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규격명칭
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IrDA
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PIAFS
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IEEE802.11b
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HomeRF
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Bluetooth Ver1.1
(IEEE802.15)
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주요기업
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HP, IBM,
TEMIC, Philips
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.
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Harris,
3Com, Lucent, Symbol
|
Microsoft,
intel, IBM, HP, Compaq
|
Ericsson,
Nokia, Intel, IBM, Toshiba, Microsoft
|
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전송속도
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4,16Mbps
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최대
64kbps/초
|
최대
11Mbps/초
|
1~2Mbps
|
최대
723kbps/초
|
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통신거리
|
약30m
|
100m
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표준 50m
|
50m
|
표준 10m
|
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접속대수
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1대 1 접속
|
1대 1 접속
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1대 다수 접속
(128대 까지)
|
1대 다수
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1대 다수 접속
(7대 까지)
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접속설정
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때에따라 다름
|
사전에 필요
|
사전에 필요
|
사전에 필요
|
사전에 필요하지만 쉽다
|
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접속상대
|
PC, 그 밖에 다수
|
PC - AP
|
PC - PC
(AP)
|
PC - 그밖에
가전제품
|
휴대전화,
PC, 카메라 등
|
|
전송데이터
|
데이터만
|
데이터만
|
데이터만
|
데이터만
|
음성과 데이터
|
|
표준화
|
세계표준 규격
|
일본국내의 규격
|
세계표준 규격
|
|
세계표준 규격
|
|
모듈 가격
|
0.2~0.3달러
|
|
미정
|
25달러 (목표)
|
10달러 내외(2000년)
|
|
장 점
|
저가격,고속통신
|
비교적 장거리
|
제품 다수, 고속통신
|
기존의 네트웍(TCP/IP)
지원가능
|
방향, 장애물에
강함, 저비용 저전력소비, 상호접속성 좋음
|
|
단 점
|
접속기기간의 방향및 장애물에 약함
|
일본내에서만 일부 가능,저속통신
|
고비용,음성데이터
불가
|
고비용, 접속시
설정이 힘듬
|
전송속도 느림
(고속화 진행중)
|
|
|
|
A.
|
|
|
No
|
약어, 기술용어
|
정식명칭
|
기능, 의미, 역할
|
|
01
|
ACL
|
Asynchronous Connection-Less
|
비동기방식의
Point to Multipoint 접속형태
주로 비음성데이터의 송수신이 가능
|
|
02
|
Active Mode
|
|
통상의 통신
모드
|
|
03
|
API
|
Application Programming Interface
|
|
04
|
ARQ
|
Automatic Repeat Request
|
자동재송, 에러시에 베이스밴드 에서 처리된다
|
|
05
|
AR_ADDR
|
Access Request Address
|
Park mode의 슬레이브가 기동할 경우에 마스터에 요구하기 위한
어드레스
|
|
06
|
Authentication
|
|
인증
|
|
B.
|
|
|
No
|
약어, 기술용어
|
정식명칭
|
기능, 의미, 역할
|
|
01
|
Baseband
|
|
Bluetooth Core Protocol의 하나
|
|
02
|
Baseband Packet
|
|
하나의 Radio에서 다른 곳으로 전달되는 데이터의 최소단위
|
|
03
|
BD_ADDR
|
Bluetooth Device_ Address
|
각 unit 고유의 어드레스
|
|
04
|
BQA
|
Bluetooth Qualification Administrator
|
블루투스 로고인증 관리자
|
|
05
|
BQB
|
Bluetooth Qualification Body
|
블루투스 로고인증 공인판정자
|
|
06
|
BQRB
|
Bluetooth Qualification Review Board
|
|
|
07
|
BQTF
|
Bluetooth Qualification Test Facilities
|
공인테스트기관
|
|
08
|
BTAB
|
Bluetooth Technical Advisor Board
|
|
|
C.
|
|
|
01
|
CID
|
Channel Identifier
|
L2CAP 상위에서 채널을 구분하는데 필요한 식별 ID
|
|
02
|
CLK
|
Clock
|
Piconet상에서의 연결타이밍을 정의하는 Master Device Clock
|
|
D.
|
|
|
01
|
DLC
|
Data Link Connection
|
RFCOMM 채널을 말함
|
|
02
|
DLCI
|
Data Link Connection ID
|
RFCOMM 채널을 구별하기위한 ID
|
|
03
|
DUN
|
Dial-Up Networking
|
모뎀이나 휴대폰등을
사용하여 dial-up연결을 제공하는데 필요한 Profile
|
|
F.
|
|
|
01
|
FCS
|
Frame Check Sequence
|
패킷의 에러를
검출하기위해 사용
|
|
02
|
FHS
|
Frequency Hop Sychronisation
|
서로 다른 블루투스 장치들간에 주파수를 동조하기위한
정보들을 전달하기위해 사용되는 패킷
|
|
G.
|
|
|
01
|
GAP
|
Generic Access Profile
|
Bluetooth디바이스간의 기본적인 억세스의필요조건을 규정. 이 GAP에 다른 Profile을포함시킴으로써
Bluetooth와 어플리케이션의 연동을 도모한다.
|
|
02
|
GIAC
|
General Inquiry Access Code
|
16진수 9E8B33값을 갖는 Inquiry에 기본적으로 사용되는 코드
|
|
H.
|
|
|
No
|
약어, 기술용어
|
정식명칭
|
기능, 의미, 역할
|
|
01
|
HC
|
Host Controller
|
LM/Baseband 등 하드웨어측의 호칭
|
|
02
|
HCI
|
Host Controller Interface
|
Bluetooth
Protocol의 인터페이스.
상위 프로토콜이 하드웨어를 억세스하기위한 절차 (방법) 을 규정
|
|
03
|
Hold Mode
|
|
CONNECTION 상태에서 AM_ADDR를 보유한 상태로 슬립 상태로 들어간다
|
|
04
|
Host
|
|
L2CAP/RFCOMM 등의 상위 프로토콜 측의 호칭
|
|
I.
|
|
|
01
|
IEEE-SA
|
Institute of Electrical and Electronics Engineers -
Standards Association
|
미 전기전자
기술자 협회
|
|
02
|
Inquiry
|
|
조회, 범위내에 존재하는 unit의 DAC와 클럭을 알기 위해 실시하는
처리
|
|
03
|
IrDA
|
Infrared Data Association
|
|
|
04
|
IrMC
|
Ir Mobile Communications
|
|
|
05
|
IUT
|
Implementation Under Test
|
프로토콜 스택의
제품화또는 인증을 받기위해 테스트를 받는 부분
|
|
L.
|
△ top
|
|
No
|
약어, 기술용어
|
정식명칭
|
기능, 의미, 역할
|
|
01
|
L2CAP
|
Logical Link and
Control Adaptation Protocol
|
Bluetooth Core Protocol
상위레이어 데이터와 하위레이어 데이터의통합, 분할, 조립을 한다. L2CAP은 ACL 링크에 대해서만 처리를 한다
|
|
02
|
LAN
|
Local Area Network
|
|
|
03
|
LAP
|
LAN Access Point
|
LAN의 접속점
|
|
04
|
LC
|
Link Controller
|
|
|
05
|
LM
|
Link Manager
|
LMP 참조
|
|
06
|
LMP
|
Link Manager Protocol
|
접속의 확립. 시큐리티 및 그 것들의 제어를 한다.
다른 처리보다 우선하여 처리된다.
|
|
M.
|
|
|
01
|
Master
|
|
1 piconet에 1개 존재하는 것이 가능한 unit
|
|
02
|
MTU
|
Maximum Transmission Unit
|
패킷 Payload의 최대값. HCI,L2CAP에서 참조하기위해 주로 사용한다.
|
|
O.
|
|
|
01
|
OBEX
|
OBject EXchange
|
|
|
P.
|
|
|
No
|
약어, 기술용어
|
정식명칭
|
기능, 의미, 역할
|
|
01
|
Page
|
|
호출
접속대상을 호출하는 처리. 마스터로부터슬레이브에 대해 실행한다.
|
|
02
|
Paging
|
|
호출을 실행하는
것
|
|
03
|
PageScan
|
|
호출을 받아둔다, 슬레이브에만 존재하는 state
|
|
04
|
Pairing
|
|
링크키를 사용하여
단말들을 인증하는 것
|
|
05
|
Park Mode
|
|
CONNECTION 상태에서
AM_ADDR을 개방하여 슬립 상태로 들어가는 모드. 이 모드로 이전하기 전에 PM_ADDR 또는 PM_ADDR과 AR_ADDR이 마스터로부터
주어진다.
|
|
06
|
Piconet
|
|
2개 이상의 BT unit의 구성단위. Piconet은 하나의 Master와 최대 7개의
Active Slave로 구성된다.
|
|
07
|
PIM
|
Personal Information Management
|
개인정보관리기능
|
|
08
|
PIN
|
Personal Identification Number
|
보안을 위해
사용자가 입력하거나 블루투스 장치에 내재된 숫자 코드
|
|
09
|
PPP
|
Point-to-Point Protocol
|
|
|
Q.
|
|
|
01
|
QoS
|
Quality-of-Service
|
통신회선의 품질
|
|
R.
|
|
|
01
|
RFCOMM
|
Serial Cable Emulation Protocol
|
RS-232를 에뮬레이트하는 프로토콜
|
|
S.
|
△ top
|
|
No
|
약어, 기술용어
|
정식명칭
|
기능, 의미, 역할
|
|
01
|
Scatternet
|
|
복수의 Piconet이 Scatternet을 형성
|
|
02
|
SCO
|
Synchronous Connection-Oriented
|
동기방식의 Point to Point 접속형태
음성데이터 또는 음성+비음성데이터 의 송수신이 가능
|
|
03
|
SDAP
|
Service Discovery Application Profile
|
서비스 클래스를
식별, 인식하기 위한 프로파일
|
|
04
|
SDP
|
Service Discovery Protocol
|
Bluetooth Core Protocol
현재 유효한 서비스를 확인하기 위한 프로파일
|
|
05
|
Slave
|
|
1 piconet에 여러개 존재하는 것이 가능한 unit
|
|
06
|
SlG
|
Special Interast Group
|
블루투스 기술의
모체가되는 그룹. 실질적인 블루투스 관련그룹
|
|
07
|
Sniff Mode
|
|
CONNECTION 상태에서 AM_ADDR를 보유한 상태로 listen의 간격을 길게하는 모드
|
|
08
|
SPP
|
Serial Port Profile
|
serial 포트를 가상으로 사용하기위해 기본적으로 필요한 Profile
|
|
T.
|
|
|
01
|
TCP/UDP
|
Transport Control Protocol / User Datagram Protocol
|
|
02
|
TCS
|
Telephony Control protocol Specfication
|
|
03
|
TDD
|
Time Division Duplex
|
시분할 이중통신
|
|
U.
|
|
|
01
|
Unit KEY
|
|
baseband 연결시
데이터의 암호화를 위해 생성하는 키
(자세한 내용은 SAFER+ 기술참조)
|
블루투스 기술 및 시장 동향
*
이동전화, 노트북, 휴대정보단말(PDA) 등과 같은 정보기기간 양방향 근거리 통신을 저렴한 비용에, 저전력으로 구현하기 위한 단거리무선통신기술
표준인 블루투스 기술이 주목받고 있다. 본 고에서는 새로운 무선혁명으로 인식되고 있는 블루투스 기술에 대해 간략히 살펴보고 시장 전망을 정리하였다.
▧
I. 서 언
최근
소출력, 근거리 무선접속 기술인 블루투스에 전세계의 이목이 집중되어 있다.
새로운
무선통신 혁명, 새로운 기회의 땅으로 인식되고 있는 블루투스는 현재 20달러 정도인 칩 가격이 5달러 이하로 내려가는
시점에서 폭발적으로 성장할 것으로 기대되고 있는데, 업체들은 당초 예상했던 2004년보다 훨씬 빠른 2002년 이내에 5달러 대에 맞춘다는 전략
하에 노력을 경주하고 있다.
국내의
경우도 SK텔레콤, LG텔레콤 등 62개 업체가 Bluetooth SIG에 참여하고 있으며, 작년 8월에 블루투스
모듈 개발을 완료한 삼성전기가 금년 2/4분기에는 양산에 돌입할 예정으로 있는 등 대기업과 중소 벤처 부품 업체들이 블루투스 칩 솔루션을 앞다투어
개발중에 있다. 또한 정부 차원에서도 주파수 대역과 기술기준을 확정하는 등 시장 조기활성화를 위한 준비를 진행하고 있다. 본 고에서는 먼저 블루투스의
탄생경위 등 블루투스 전반에 대해 간략히 살펴보고, 버전 1.0B를 기준으로 블루투스 규격에 대해 정리해 보고, 최근 시장동향 및 전망에 대해
살펴본다.
II. 블루투스란
1. 규격 탄생의 경위
블루투스는 1994년 4월에 에릭슨사 내의 내부 프로젝트로 출범되었다. 처음에는 헤드셋(마이크+스피커) 등 휴대전화 주변의 코드리스화를
목적으로 한 매우 간단한 근거리 통신방식을 예상한 것이었으나, 이후 주로 컴퓨터 관련 회사로부터 랩탑 컴퓨터(+휴대전화) 주변의 코드리스화까지를
블루투스에 포함시키려는 움직임이 일어났다.
1998년
5월에는 미국과 유럽, 일본의 관련 기업들이 모여 Bluetooth SIG(Special Interest Group)이 설립되었다. 동시에 에릭슨,
노키아, IBM, 도시바, 인텔의 5개 회사가 프로모터를 만들었는데, 이들 기업 중에 2개 회사는 이동 전화 분야에서 시장을 주도하고 있고,
2개 회사는 랩탑 컴퓨팅 분야에서, 1개 회사는 핵심 DSP(digital signal processing) 기술 분야에서 시장을 주도하고 있다.
이후 1년 이상의 검토를 거쳐 1999년 7월에 “블루투스 버전 1.0” 기술사양이 발표되어 전세계
관련 각 사의 이목이 집중되었으며, 이 때부터 블루투스 참여 기업이 폭발적으로 증가하기 시작했다. 1999년 12월에는 블루투스를 인증하기 위한
규약인 “PRD
버전 1”이 발표되었고, 동시에 인증을 수행하는 기관(또는 개인)으로서 BQB와 시험기관인 BQTF가 창설되었다. 이 시점에서 블루투스 참여기업은
1,300개를 넘어섰고, 신규 참여 기업을 포함한 “Bluetooth
SIG2 프로모터(차기 블루투스의 프로모터)”가 설립되었다. 참고로 <표 1>에 블루투스의 탄생부터 지금까지의 발전 경위를 간략히 정리하였다.
2.
블루투스가 극복하려고 하는 기술적 장애
블루투스의 장점으로는 대개
다음 5가지가 거론되고 있다.
- 휴대전화 등 이동단말에
부가가치를 더함
- 케이블,
커넥터를 생략(통일)할 수 있음
- 간단하게(수시로) 네트워크를 구축할 수 있음: TCP/IP에 대한 지식이 없는 일반 사용자도 반 자동으로 무선
네트워크를 간단하게 구축/해제할 수 있음
- 접속기기 모두를 동시에 글로벌하게 이용할 수 있음
- 상호접속성을 고려한 새로운
유형의 제품 개발: 예를 들어, 프린터와 팩시밀리는 모두 인쇄 기능을 가지고 있는데, 이들 2개 기기를 블루투스로 상호접속할 수 있으면 인쇄 기능을
프린터로 집중시키고 인쇄기능을 생략한 팩시밀리의 실용화가 가능
이와 같은 장점을 가지고
있는 블루투스는 휴대전화, PC와 그 주변기기, AV 기기 등을 무선으로 접속하기 위한 통신규격으로서 블루투스 관련
지적소유권은 무상제공을 전제로 하고 있는 개방적인 기술사양이다. 규격에는 블루투스의 보급을 촉진하기 위해 대개 다음 3개의 목표를 내세우고 있다.
- 저가격화(5달러 이하의 칩 셋): 가격을 억제하여 원가가 상승하지 않도록 함으로써 다양한 제품에 탑재되어 보급이
촉진되도록 함
- 저소비전력화(송신 30㎃, 대기 30㎂ 이하): 휴대전화나 노트북 PC와 같은 전지를 이용하여 구동하는 기기에
탑재하는 경우 블루투스 유닛이 본체측의 전지를 소비하지 않도록 함으로써 휴대기기에의 탑재를 촉진함
- 소형경량화(성냥갑 정도):
휴대기기에 탑재하는 경우 본체측이 극단적으로 커지지 않도록 함
그러나 이들 3가지 목표 가운데는 상충되는 부분도 있는데, 예를 들면, 소형경량화는 원가 상승 요인으로 작용할 수 있다. 따라서 실제의
경우에는 용도에 맞는 목표에 우선순위를 두고 개발되고 있다.
블루투스를 다양한 용도에
적용하기 위해서는 멀티미디어 대응, 일대 다 접속 통신 및 도청과 오접속 방지라는 3가지 요건이 충족되어야 하는데,
이에 대한 대응방향은 다음과 같다.
- 멀티미디어 대응(패킷): 음성뿐만 아니라 화상, 데이터 등 다양한 정보가 전송될 수 있고 나아가 전파상태와 전송정보에
따라 최적 패킷이 선택될 수 있도록 11가지 종류의 블루투스 패킷이 규격화 되어 있음
- 일대 다 접속 통신(네트워크): 피코넷(Pico net, 후술 참조)과 같은 간단한 네트워크를 형성함으로써 일대
다 접속의 무선통신을 실현
- 도청 및 오접속 방지(시큐리티): 시큐리티 기능을 갖춘 접속방법이 규격화 되어 있음
3.
블루투스에서 교환되는 데이터의 종류
블루투스에서 상정하고 있는
데이터 형식은 크게 텍스트 데이터 형식, 미디어 데이터(음성, 음악, 화상 등) 형식 그리고 제어/인증 데이터 형식의
3가지로 대별할 수 있다.
- 텍스트 데이터 형식: 휴대전화와 노트북 PC나 PDA 간에 전자메일 등의 텍스트 파일이 교환된다.
- 미디어 데이터 형식: 음성 데이터는 코드리스 전화(휴대전화)간, 휴대전화와 헤드셋간의 통신에 사용된다. 음악 데이터는
휴대전화로 다운로드한 MP3 등의 음악 압축정보를 MP3 플레이어에 인스톨하는 경우 등에 이용된다. 화상 데이터는 디지털 카메라 등으로 찍은
JPEG(정지화상 정보) 파일이나 디지털 비디오로 촬영한 MPEG(동화상 정보)를 휴대전화 등으로 전송하는 경우에 효과적이다.
- 제어/인증 데이터 형식: 휴대전화를 리모콘(remote controller)처럼 사용하여 TV 등 A/V 기기를
제어하거나, POS(Point of Sales) 단말과의 인증을 통해 휴대전화를 신용카드 대용으로 이용하는 경우에 적용된다.
4.
무선접속의 형태
블루투스가 상정하고 있는
무선접속의 형태는 크게 ① 단말기기-단말기기, ② 단말기기-고정기기, ③ 고정기기-고정기기의 3가지로 대별되는데,
각 접속 형태별 예를 들면 <표 2>와 같다. 참고로 여기서 단말기기라 하면 휴대전화, PC(노트북 PC), PC 주변기기,
PDA, 헤드폰 스테레오, AV 기기, 디지털 카메라, 카 내비게이션, 레지스터(POS), 무선 LAN(단말측) 등을 들 수 있으며, 고정기기는
고정 전화회선, 무선 LAN(고정 회선), 오피스 네트워크 등 주로 인프라 측의 설비를 말한다.
이 외에도 블루투스는 피코넷과
스캐터넷(Scatter net)이라는 2종류의 무선접속 형태를 상정하고 있다. 피코넷은 블루투스의 최소단위 네트워크로
1대의 마스터(master) 주위 약 10m 이내의 거리에 최대 7대까지의 슬레이브(slave)를 접속할 수 있다. 스캐터넷이란 전술한 피코넷을
연결하여 구성하는 네트워크로 약 100m 정도의 범위 내에서 구현할 수 있다. 이론적으로 피코넷을 100개 이상 접속한 스캐터넷을 구축할 수 있다.
여기서 슬레이브는 반드시 1대 이상의 마스터(피코넷)에 속하며 기본적으로 모든 슬레이브는 마스터가 보유하는 기능을 갖게 된다. 참고로 블루투스의
네트워크 구성 예를 (그림 1)에 나타내었다.
III.
코어 규격
블루투스 버전 1.0B는 하드웨어적인 설계사양을 규격화한 코어(Core) 부분과 소프트웨어적인 상호운용 가이드라인을 기술한 프로파일(Profile)
부분으로 나뉘어 진다. 이하에서는 코어 규격에 대해 간략히 살펴본다.
1.
무선부분의 통신 규격
가. 주파수 대역
주파수 대역은 ISM(Industrial Scientific Medical) 대역(2,400~2,483.5MHz) 전역을 이용하는 것으로
되어 있으나, 실제에 있어서는 적용 국가의 ISM 대역 이용 상황과 상하 주파수 대역의 이용상태 등을 고려하여 블루투스 무선통신을 적용하지 않는
가드밴드를 설정해 두고 있다. 주요 국별 블루투스용 주파수 대역 설정 현황을 보면 일본에서는 ISM 대역의 상하 2MHz를 제외한 2,402~2,481.5MHz,
미국과 유럽에서는 하측 2MHz와 상측 3.5MHz를 제외한 2,402~ 2,480MHz, 스페인에서는 하측 4MHz와 상측 26MHz를 제외한
2,404~2,457.5MHz, 프랑스는 상하 각 7.5MHz를 제외한 2,407.5~2,476MHz로 되어 있다.
나. 변조방식
정보 변조방식은 BT=0.5인 GFSK(Gaussian FSK)가 적용되고 있다. 정보 변조속도는 약 1Mbps(심볼)이고, 변조지수는 0.28~0.35이다.
스펙트럼 확산에는 초당 1,600회 속도의 주파수 호핑(hopping) 방식을 채택하여 정보 변조신호(1MHz)를 79채널(1MHz/채널) 호핑하여
79MHz 대역으로 확산 변조한다. 다만, 블루투수 버전 1.0B가 규정될 당시에는 일본 등과 같이 ISM 대역에서 79MHz 폭을 이용할 수
없는 국가도 있었다. 따라서 규격에는 23MHz폭의 모드도 준비되어 있다. 79/23MHz폭의 각 모드에는 채널간 간섭을 예방한다는 의미에서 각각
5종류의 호핑 시퀀스가 준비되어 있다. 79MHz폭 모드에는 79채널 모두를 호핑하는 유형 1종류, 32 채널만을 호핑하는 유형 4종류를 적용할
수 있으며, 23MHz 폭 모드에는 23채널 모두를 호핑하는 유형 1종류, 16 채널만을 호핑하는 유형 4종류를 적용할 수 있다. 각 5종류의
호핑 시퀀스는 다음과 같은 용도에 적용된다.
- 호출 호핑 시퀀스(32
또는 16 채널 호핑)
- 호출
응답 시퀀스(32 또는 16 채널 호핑)
- 조회
호핑 시퀀스(32 또는 16 채널 호핑)
- 조회
응답 시퀀스(32 또는 16 채널 호핑)
- 채널 호핑 시퀀스(79 또는 32 채널 호핑)
정보 변조로부터 주파수 호핑까지의
처리과정을 (그림 2)에 나타내었다. (그림 2)에서 알 수 있는 바와 같이 블루투스에서는 1 패킷/호핑으로 스펙트럼
확산하기 때문에 기본적으로 1타임 슬롯은 1,600분의 1초(625㎲)가 된다. 패킷이란 디지털 정보통신에서 정보를 실어 송신하는 단위로 블루투스에는
11종류의 패킷 유형이 있다(후술 참조).
다. 송신전력
송신전력은 3종류의 클래스가 설정되어 있는데, 클래스 1이 100㎽, 클래스 2가 2.5㎽, 클래스 3이 1㎽이다. 클래스 3은 모든
블루투스 기기가 갖추어져 있지 않으면 안된다. 클래스 1과 2는 옵션으로 전파법의 규정이 엄격한 국가에서는 적용할 수 없다. 더욱이 클래스 1과
2는 전력제어도 옵션으로 설정할 수 있는데, 클래스 1에서는 1~100㎽, 클래스 2에서는0.25~2.5㎽의 범위에서 가변된다. 다만 이 경우
전력 스텝 폭은 8~2dB로 가변해야 한다.
라. 수신감도
수신감도는 –70dBm의 전력으로 수신한 경우 에러율이 10-3 이상이어서는 안된다. 현재 휴대전화에서는 –100dBm의
수신전력에서도 동등 이상의 수신감도가 확보되어 있는데, 이 값은 기술적으로 어려운 것이 아니며 오히려 블루투스 칩셋의 저가격화, 소형화를 위해
양보한 값이다.
마. 채널 정의
채널은 79 또는 23개의 RF 채널을 통하여 호핑하는 의사 랜덤(pseudo-random) 호핑 시퀀스로 표현된다. 이 호핑 시퀀스는
피코넷마다 고유하며, 마스터의 블루투스 기기 어드레스에 의해 결정된다. 채널은 타임 슬롯으로 나뉘어 지는데, 각 슬롯의 길이는 625㎲이다. 각
타임 슬롯에는 피코넷 마스터의 클럭에 따라 번호가 부여된다. 타임 슬롯 내에서 마스터와 슬레이브는 패킷을 송신할 수 있다. 마스터와 슬레이브는
시간적으로 교대로 송수신을 반복하는데, 이 교대 송신에 TDD(Time Division Duplex) 방식이 채택되고 있다. TDD는 일반적으로
셀(cell)이 좁은 경우에는 전파시간이 짧기 때문에 효과적이지만 거리가 멀면 효율이 떨어진다. 참고로 TDD 방식으로 송수신을 교대하는 모형을
(그림 3)에 나타내었는데, 마스터와 슬레이브가 교대로 송수신을 하고 주파수 호핑을 한다는 것을 알 수 있다. 블루투스에서는 마스터측이 반드시
먼저 패킷을 내보내므로 마스터가 짝수 슬롯(2k)을, 슬레이브는 홀수 슬롯(2k+1)을 사용하게 된다.
바. 접속 방식
접속방식은 동기 접속(Synchronous Connection Oriented: SCO)과 비동기 접속(Asynchronous Connectionless:
ACL)으로 대별된다. 여기서 말하는 동기, 비동기란 송수신간의 주파수 호핑 동기와 동기검파(복조)의 동기 유무를 말하는 것이 아니라 송수신(TDD
접속)간의 패킷 동기 유무를 의미한다.
동기 접속과 비동기 접속의
패킷통신이 혼재하는 예를 (그림 4)에 나타내었다. 그림에서와 같이 동기 접속에서는 마스터에서 1슬롯분의 패킷이
송신되면 슬레이브에서도 슬롯분의 패킷이 송신된다. 한편, 비동기 접속에서는 동기 접속과 같이 1슬롯씩의 교신이 되면 3슬롯분의 패킷에 대해 1슬롯분의
패킷이 회신되는 경우도 있다. 또한, 1대의 슬레이브에 대해 마스터측이 동기 접속을 지정하거나 비동기 접속을 지정할 수도 있다. 이 경우 패킷의
길이는 상하 모두 1, 3, 5 슬롯을 선택할 수 있다.
블루투스의 통신용량은 약
1Mbps(실질적으로는 800kbps 정도)이나 동기 접속에는 상하 균등하게 패킷을 할당하는 경우 432.6kbps(양방향),
비동기 접속에서는, 예를 들어, 5대 1 슬롯에 할당하는 경우 721 kbps대 57.6kbps(비대칭)의 무선접속이 가능하게 된다.
동기 접속은 음성이나 동화상
전송과 같이 실시간성이 높은(time lag가 없는) 정보 전송에 이용되고, 비동기 접속은 WWW 데이터 열람(또는
다운로드) 등과 같이 한쪽의 통신용량(비대칭성)이 높은 접속에 적용된다. 블루투스에서는 <표 3>에 나타낸 바와 같이 동기 접속에
4종류, 비동기 접속에 7종류의 패킷 유형이 규격화 되어 있다.
사. 에러정정
에러정정부호(FEC)는, 부호화율 1/3에서는 동일한 정보를 3회 반복하는 단순 반복 코드가 적용되고, 부호화율 2/3에서는(15, 10)
쇼트 하밍(shortened Hamming) 부호가 적용된다. 또한, 패킷 통신에 많이 이용되고 있는 ARQ(Automatic Repeat
Request: 에러정정)가 채택되어, (그림 5)에 나타낸 바와 같이 패킷이 훼손되면 수신측에서 재송신 요구를 송출하고 이에 따라 동일한 패킷이
재송신된다(AUX 패킷에는 ARQ 없음).
2.
패킷 데이터의 구조
블루투스 패킷은 <표 4>에 나타낸 바와 같이 액세스 코드, 헤더, 페이로드 부분으로 구성된다.
액세스 코드 부분은 주로
동기의 확립, 오프셋 보정, 피코넷의 지정에 이용되고, 프리앰블 4비트, 동기 워드 64비트, 트레일러 4비트 등
모두 72비트로 구성된다. 이 액세스 코드 부분은 용도에 따라 다음과 같은 3종류가 규격화 되어 있다.
- CAC(Channel
Access Code)
-
DAC(Device Access Code)
-
IAC(Inquiry Access Code)
IV.
프로파일 규격
블루투스 버전1.0B에서는 <표 5>와 같이 어플리케이션별로 13종류의 프로파일을 규정하고 있으며, (그림 6)에 나타낸 바와
같은 계층적인 구조를 하고 있다.
블루투스 버전1.0B에는 범용 액세스 프로파일과 SDP 전화용 프로파일, 시리얼 포트 프로파일(Serial Port Profile), 그리고
범용 오브젝트 교환 프로파일(Generic Object Exchange Profile)이라는 3종류의 용도별 프로파일 그룹이 있다.
1.
전화용 프로파일
전화용 프로파일은 주로 음성
교환을 위한 것으로, 코드리스 전화 프로파일(Cordless Telephony Profile)과 인터콤 프로파일(Intercom
Profile)의 2가지가 있다. 코드리스 전화 프로파일은 블루투기 기기를 코드리스 전화와 연결하기 위한 프로파일로 전화기능 전반을 갖춘 액세스
포인트에의 접속 등에 이용된다. 인터콤 프로파일은 블루투스 기기를 구내전화나 트랜시버 등에 사용하기 위한 프로파일이다. 이 두 프로파일은 모두
접속 대상이 되는 기기에 음성 입출력 기능이 있어야 한다. 이들 프로파일에 의해 각 기기간 음성통화가 가능하게 된다.
코드리스 전화 프로파일의
접속 예와 구성을 (그림 7)에 나타내었다. (그림 7)에서 보는 바와 같이 외부 네트워크(전화회선)에 접속한 전화기와
코드리스 전화기, 휴대전화, PC 등을 블루투스로 무선접속할 수 있다.
또한, 인터콤 프로파일은 동기 음성 데이터의 전송을 위주로 (그림 7)에서 SCO 링크 부분의 기능을 갖는다. 이 전화용 프로파일
부분이 휴대전화의 연장으로서 블루투스가 당초 목표로 삼았던 핵심 부분이다.
2.
시리얼 포트 프로파일(Serial Port Profile)
시리얼 포트 프로파일은 어플리케이션을
시리얼 포트에 접속하기 위한 프로파일로서 Headset Profile, Dial-Up Networking
Profile, Fax Profile, LAN Access Profile의 4개 프로파일의 접속 창구가 된다. 각 프로파일은 (그림 8)에 나타낸
바와 같이 휴대전화, 모뎀, LAN 회선 등을 비동기 접속하기 위해 베이스밴드 계층 위에 LMP, L2CAP, SDP, RFCOMM을 탑재하는
식으로 구성되며, 이와 같은 펌 웨어 계층 위에 다시 시리얼 포트 에뮬레이션(또는 다른 API)을 탑재하여 시리얼 포트에서 어플리케이션(A,
B)을 접속할 수 있도록 구성된다.
Headset
Profile은 휴대전화(핸즈프리)용 헤드셋과 와이어리스 헤드폰을 접속하기 위한 프로파일이다. Dial-Up Networking Profile은
노트북 PC 등을 전화회선으로 다이얼업 접속하기 위해 사용된다. Fax Profile은 팩시밀리나 노트북 PC로부터 팩시밀리 데이터를 전송하는
경우에 적용된다. LAN Access Profile은 PC와 LAN 액세스 포인트 사이를 블루투스로 무선접속하는 경우에 이용된다.
이와 같이 시리얼 포트 프로파일은
시리얼 포트를 이용하여 교환되는 정보에 따라 각기 다른 프로파일이 적용된다. 또한, 현재의 블루투스에서는 시리얼
포트를 대신하여 PC 등의 기기에 많이 적용되고 있는 USB 포트에 대해서도 그와 같은 프로파일이 개발되고 있다.
3. 범용 오브젝트 교환 프로파일(Generic
Object Exchange Profile)
범용 오브젝트 교환 프로파일은
오브젝트(파일)를 교환하는 경우에 그 처리를 총괄하는 것으로, 교환방식(데이터)의 종류에 따라 Object
Push Profile, File Transfer Profile, Synchro-nization Profile의 3개 프로파일 중 하나가 적용된다.
각 프로파일의 적용 예와 구성을 (그림 9)에 나타내었다.
Object
Push Profile은 휴대전화간(서버와 클라이언트간)에 명함 정보 등을 교환하는 경우 오브젝트 교환(Push/Pull 형식)에 이용된다.
File Transfer Profile은 PC간 파일 전송에 사용되며, Synchronization Profile은 데이터 동기 기능을 사용하는
경우에 이용된다. 전술한 시리얼 포트 프로파일과 마찬가지로 RFCOMM(firmware)의 위에 OBEX라는 오브젝트 교환용 프로그램을 탑재하여
구성되며, 서버와 클라이언트간의 비동기 접속을 실현한다.
블루투스 프로토콜 스택을
(그림 10)에 나타내었다. 이와 같이 블루투스 버전 1.0B에서는 펌웨어를 기반으로 하고, 그 위에 어플리케이션
처리 계층을 설계함으로써 다양한 기기에 간단하게 대응할 수 있다.
프로파일까지 갖추면 대응기기를
늘릴 수 있으나 프로파일이 폭발적으로 증가할 위험성도 있다. 프로파일의 증가가 블루투스 기기의 정보 처리량을 증가시키지는
않겠지만 소형화와 저가격화 등의 목표에 장애를 줄 가능성도 있다. 이 때문에 새로운 프로파일의 도입에 대해서는 신중히 심의되고 있다.
V.
세계 블루투스 시장 전망
지난 해 11월에 Gartner 그룹이 발표한 자료에 따르면, 오는 2004년경이면 블루투스 모듈 가격이 3~5 달러 선으로 내려감에
따라 블루투스를 탑재한 기기의 출하 대수가 6억 대를 넘어설 전망이다((그림 11) 참조). 이에 따라 블루투스 칩셋 시장규모도 2004년에
25억 달러를 상회할 것이라는 것이 Gartner 그룹의 전망이다.
Gartner
외에 또 다른 시장조사 기관인 IDC에서는 역시 2004년을 기준으로 블루투스 탑재 기기의 출하대수가 약 4억 5,000만 대를 넘어설 것으로
예측한 바 있다. 지난해 4월에 발표한 자료에서 IDC는 블루투스 탑재 기기의 출하대수가 2000년 약 2,538만 대(그중 미국이 약 433만
대) 규모에서 2004년에는 약 4억 5,193만 대(그중 미국이 1억 300만 대)에 이를 것으로 전망하였다. 이 수치는 본문의
Gartner의 전망치에는 약간 못미치는 것이지만 복합연평균성장률(CAGR)이 105%에 달하는 것이다.
이 밖에, Frost & Sullivan에서는 최근 블루투스 시장 규모가 2000년 3,670만 달러 규모에서 2006년에는
6억 9,920억 달러 규모로 성장할 것으로 예측한 바 있다. 또한, In-Stat에서도 최근 블루투스 응용 기기 시장이 금년 1,500만 대에서
2005년에는 9억550만 대로 60배 이상 확대될 것이며, 2005년에 블루투스용 LSI 시장이 44억 달러에 이를 것으로 전망했다.
VI.
맺음말
블루투스의 목표는 기본적으로
개인이 사용할 수 있는 무선통신을 제공하는 데에 있다. 즉,블루투스를 사용하면 개인적으로 컴퓨터, 프린터, 휴대전화,
휴대정보단말 등을 무선으로 연결하는PAN(Personal Area Network)을 구축할 수 있으며, 나아가 가정 내 디지털 가전까지도 무선으로
연결할 수 있다. 블루투스는 이러한 점에서 세계 정보통신분야 업체들로부터 환영을 받았고, 1999년 7월에 블루투스 버전 1.0이 제정된 이후
많은 업체들이 블루투스를 이용한 응용제품을 개발하고 있다.
아직까지 해결해야 할 과제가
많이 있다고는 하지만 앞에서 살펴본 바와 같이 블루투스가 앞으로 커다란 시장을 형성해 갈 것이라는 것이 일반적인 전망이다. 그리고 이러한 전망의 배경에는 세계적인 휴대전화 업체들이 블루투스 채택을 표명하고 있어 대량의 출하를 기대할 수 있다는
점, 사용 주파수가 2.4GHz대로 세계 공통이어서 전세계를 대상으로 마케팅을 할 수 있다는 점, 1칩화가 용이하여 저가격으로 제조할 수 있는
는 점 등이 자리하고 있다. 향후 5년 동안 연평균 약 300%를 상회하는 성장이 기대되는 블루투스 시장에서 국내 기업들의 약진을 기대해 본다.
참고로 국내의 경우를 살펴보면, 서언에 언급하였듯이 SK텔레콤, LG텔레콤 등 62개 업체가 Bluetooth SIG에 참여하고 있는 등 많은 업체들이
블루투스 기술 개발에 매진하고 있다. 삼성전자와 GCT 코리아 등이 칩셋 개발을 주도하고 있고. 한국전자통신연구원(ETRI)은 아직 해외 메이저
기업에서도 제품이 나오지 않은 10Mbps급(블루투스 2.0)과 20Mbps급 블루투스(블루투스 3.0)를 자체 개발중이다. 모듈 부문에서는 삼성전기가
작년 8월에 블루투스 모듈 개발을 완료하고 금년 2/4분기에 양산에 돌입할 예정이며, LG이노텍의 경우 이동전화용 블루투스 모듈을 개발하였다.
이 밖에 MMC테크놀로지 등 중소 벤처들도 시제품을 완료, 상용화를 앞두고 있다. 정책적으로는 국내 블루투스 산업의 활성화를 위해 정보통신부가
지난 4월에 설립한 ‘한국 블루투스 포럼’을 통해 정부 차원에서 지속적으로 지원하게 된다. 관련 법규에 대해서는 정보통신부가 2001년 5월에 주파수 대역(2,400~2,483.5MHz)을 확정한 바 있다.
<참 고 문 헌>
[1] Building Waves
of Bluetooth Markets, Gartner Group, November 6, 2000.
[2] Burgeoning Bluetooth,
IDC, April 2000.
[3] Bluetooth
Specification 1.0B, http://www.bluetooth.com
[4] 杉浦彰彦,
Bluetoothの基礎知識, テレコミュニケ-ション誌, 2000년 10~12월호.
[5] http://www.etimesi.co.kr
[6] http://www.mic.go.kr
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