[데이터통신] Spread Spectrum

 

 

Spread Spectrum

 

데이터는 누군가에 의해 조작되거나, 탈취되면 안된다.

만일 군사 작전 시 송/수신 되어야 하는 중요한 데이터가 탈취당한다면 작전 상에서도 굉장히 위험할 것이다. 그래서일까, 이렇게 무선 통신을 하는데 있어 보안성과 간섭에 대한 영향을 최소화하기 위한 기술이 군사 목적으로 최초에 등장하였다.

Spread Spectrum이란 의도적으로 신호를 넓은 주파수 대역으로 퍼뜨려 보안성과 간섭 저항성을 높이는 기술이다.

 

 

Spread Spectrum의 방법으로는 여러 가지가 있으나 대표적으로 FHSS와 DSSS가 있다. 이제부터 두 방법 간에 어떤 차이점이 있는 지 알아보자.

 

 

 

 

 

 

 

Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS)

 

FHSS는 각 데이터를 서로 다른 주파수에 대응시켜서 보내는 방법이다. 즉, 각 데이터 비트마다 대응되는 주파수 테이블을 만들고, 여기에 맞추어 데이터를 송신한다. 이를 위해 송신자와 수신자가 동기화되어 같은 주파수 테이블을 지녀야 한다.

 

 

아래 테이블은 3비트 패턴으로 각 비트에 대응되는 주파수로 매번 이동한다.

 

시간에 따른 주파수 대역은 다음과 같이 변한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Directed Sequence Spread Specturm (DSSS)

 

DSSS는 변조를 위한 Spreading Code를 통해 주파수를 변조하는 방식이다.

 

 

위 그림을 보면 원본 신호(Original Signal)에 Spreading Code를 붙여 새로운 Signal을 형성했다. 즉, 받는 측의 입장에서 복호화할 수 있는 Spreading Code를 지닌다면 원본 코드를 획득 가능하다.

 

여기서 원본 데이터의 1bit에 해당하는 Spreading Code의 n 비트를 chips라고 한다.

또한 데이터 1bit를 보낼 때 몇 개의 chip을 보낼 지 나타내는 지표를 chip rate라고 부른다.