Ⅰ. 서  론

  최근 정보통신 기술의 발달은 인터넷과 같은 글로벌한 통신 인프라의 폭발적인 확산에 따라 인터넷이 우리의 생활에 있어서 필수 불가결한 생활의 도구가 되었다. 현재는 물론 미래의 정치, 경제, 사회, 문화 등 전반에 걸친 파급효과 또한 우리의 상상을 초월할 것으로 전망하고 있다. 특히 디지털 시대가 도래함에 따라 전파통신 기술이 정보기술 산업의 핵심으로 등장하면서 무선 LAN 또는 블루투스와 같은 전파기술 관련산업이 주목을 받고 있다.

  블루투스는 통신 및 정보가전 기기들을 상호 연결함으로써 어느 때나, 어느 곳에서나 서비스가 중단 없이 연결될 수 있게 하는 바탕을 마련할 수 있다는 점에서 주목을 받고 있으며, 전 세계적으로 관련 제품 개발을 위해 노력하고 있다.

  본 논문에서는 국내 기술기준에서 정하고 있는 2400～2483.5㎒ 및 5725～5825㎒ 주파수대에서 FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum) 방식을 사용하는 무선기기에 대한 측정절차에 관하여 서술하였다. 기술기준 또는 기술적 조건이 갖는 성격은 기본적으로 원활한 통신을 보장하기 위해 정부가 정하는 무선기기들이 지켜야 할 최소한의 규칙이라고 볼 수 있다. 이러한 기술기준의 제정 또는 개정을 위해 고려해야 할 사항으로는 여러 가지가 있겠지만, 기술기준에서 갖추어야 할 항목 및 제한치가 자국 산업발전에 미칠 영향과 국가간 자유무역체제에서 자국 산업보호를 위한 방어벽으로서 역할 등이 가장 중요한 요소라 볼 수 있다.

  국내에서는 2001년 7월 27일 “방송․해상․항공․전기통신사업용외의 기타업무용 무선설비”의 기술기준이 개정되었다. 개정된 내용 가운데 제5조 특정 소출력 무선국용 무선설비의 기술기준을 살펴보면, 무선LAN 용도로만 지정되었던 특정 소출력 무선기기의 기술기준이 음성 및 영상 등의 무선 데이터 통신시스템을 포함하고 있음을 확인할 수 있다.

  따라서, 본 논문에서는 블루투스 국내 기술기준에 적합한 시험방법을 “방송․해상․항공․전기통신사업용외의 기타업무용 무선설비의 기술기준”(정보통신부고시 제2001-117호 : 2001. 12. 17)의 제3장 허가받지 아니하고 개설할 수 있는 무선국의 무선설비 제5조(특정소출력무선국용 무선설비) 4항의 “무선데이타통신시스템 및 무선LAN용 특정소출력무선기기”에서 무선데이타 통신시스템용 주파수호핑방식의 스펙트럼확산방식을 사용하는 기술기준에 근거하여 각 항목별 표준시험방법 및 시험절차에 대해서 살펴보았다.

  본 표준시험방법(안)은 2400～2483.5㎒ 및 5725～5825㎒ 주파수대역에서 FHSS 방식을 사용하는 무선설비의 기술기준 적합성을 정확하고 효율적으로 평가하기 위한 표준시험방법(안)으로서 인증시험 및 사후관리시험에 적용함을 목적으로 하고 있다.

Ⅱ. 표준시험방법(안)

  본 장에서는 2001년 12월 17일 개정된 정보통신부고시 제2001-117호 방송․해상․항공․전기통신 사업용 외의 기타업무용 무선설비 기술기준 가운데 제5조 4항의 “무선 데이터 통신시스템 및 무선LAN 용 특정 소출력 무선기기” 의 기술적인 조건을 바탕으로 적합성 여부를 판단할 수 있는 측정절차에 관하여 서술하였다. 기술기준의 측정항목으로는 송신공중선의 절대이득, 주파수 허용편차, 불요발사, 공중선전력, 점유주파수 대역폭, 호핑채널수, 호핑순서와 호핑의 균등, 호핑채널의 체류시간, 수신시 발사되는 부차적 전파의 세기, 환경시험조건 등의 항목들에 대한 세부적인 시험방법 및 측정절차를 제시하고 있다.

1. 송신공중선의 절대이득

  송신공중선의 절대이득은 제작사 또는 신청인이 시험하여 작성한 성적서, 이득 패턴도 또는 카달로그 등을 이용하여 시험 적합 여부를 판정하도록 하고 있다.

(1) 기술기준 및 조건

  송신공중선은 그 절대이득이 6데시벨(㏈i) 이하일 것. 다만, 고정형 점대점 통신용 무선설비는 20데시벨(㏈i) 이하일 것.

(2) 시험구성도

  신청자 첨부서류 확인으로 판정함.

(3) 시험절차

가. 신청자의 신청서류의 자료중 공중선의 절대이득을 확인하여 판정한다.(공중선의 종류 및 형태, 이득 및 지향특성, 공중선의 제작사 및 모델명 등)

나. 또한, 공중선의 제작사 또는 신청인이 시험하여 작성한 성적서, 이득패턴도, 또는 공중선 카달로그 등을 확인하여 판정한다.

(4) 판정

가. 일반적인 경우 : 공중선의 절대이득 ≤ 6㏈i

나. 점대점 고정형인 경우 : 공중선의 절대이득 ≤ 20㏈i

2. 주파수 허용편차

  주파수 허용편차 측정은 시험주파수로 설정하여 호핑을 정지하고 무변조파의 연속 송출로 하며 불가능할 경우에는 무변조파의 계속적인 버스트 송출로 해야 한다. 측정기기로는 주파수 카운터와 스펙트럼 분석기를 사용할 수 있는데, 그 측정의 정확도가 규정된 허용편차보다 10배 이상 높은 것이어야 한다. 즉, 규정된 허용편차보다 10배 이상의 정확성을 갖는 측정을 위해서 측정기의 오차는 주파수 허용편차의 최소 10배 이상이 되는 것으로 측정해야 한다. 허용편차는 ±50×10^-6 이므로 중심주파수 2402㎒에 대하여 적용하면 120㎑가 되며, 2480㎒에 대하여 적용하면 124㎑가 된다. 따라서 주파수 허용편차 범위는 ±120㎑～124㎑ 범위에서 동작하여야 한다.

(1) 기술기준 및 조건

  주파수 허용편차는 ±50×10^-6 이하일 것.

(2) 시험구성도

※ 수검기기에 연결된 컴퓨터에서 제어용 프로그램을 이용하여 시험조건상태로 설정해야 한다.

또는,

※ 방향성 결합기의 주파수별 전력특성을 반드시 시험 전에 확보해 두어야 한다.

(3) 수검기기의 시험조건

가. 무변조 반송파 최대출력 상태

나. 호핑 OFF 상태

다. 전체 호핑 대역에 대하여 최저, 중간, 최대 주파수에 대해서 시험을 한다. (전 주파수에 걸쳐 하나의 발진기를 사용하는 경우는 한 주파수에 대해서만 수행할 수 있다)

(4) 시험절차

◈ 방법 1 : 주파수 카운터를 이용하는 경우

가. 주파수 카운터의 정확도는 규정된 허용오차보다 10배 이상인 것을 이용해야 한다.

나. 주파수카운터를 사용하여 시험하는 경우는 주파수 카운터의 시험가능 레벨범위가 어느 정도인지를 미리 파악하여 필요하면 적절한 감쇄기 또는 증폭기를 추가하여 시험하여야 한다.

다. 수검기기를 시험조건의 설정상태로 하고 시험하고자하는 주파수로 송신시킨다.

라. 주파수 카운터의 분해능을 최소 100㎐ 이하로 설정한 후 시험하여 기준값과 비교한다. 높은 정확도를 위해서 분해능을 줄여 시험할 수 있다.

마. 연속송출이 불가능한 경우에는 무변조 버스트 송출상태로 하고 주파수 카운터의 펄스 측정기능을 이용하며 게이트 개방시간을 버스트파 시간만큼의 값으로 하여 시험한다.

◈ 방법 2 : 스펙트럼 분석기를 이용하는 경우

가. 스펙트럼 분석기의 주파수 시험 정확도는 규정된 허용오차보다 10배 이상인 것을 이용해야 한다.

나. 측정기를 스펙트럼 분석기로 연결하고 다음과 같이 설정한다.

   ㆍRef Level

      : +30㏈m (신호의 세기에 따라 적절하게 조절가능)

   ㆍ중심주파수

      : 시험하고자 하는 기준주파수

   ㆍ소인주파수폭(SPAN) : 300㎑

   ㆍ분해대역폭(RBW) : 5㎑

   ㆍ비디오대역폭(VBW)

      : Auto 또는 5㎑

   ㆍ소인시간(Sweep Time) : Auto

   ㆍ소인방법(Sweep Mode) : 연속

다. 수검기기를 시험조건의 설정상태로 하고 시험하고자하는 주파수로 송신시킨다.

라. Marker를 이용하여 최대값을 찾아 기록한다.

마. 보다 정확한 측정값을 얻기 위해서 SPAN값을 줄여서 시험할 수 있다.

(5) 판정

기준주파수(㎒)×(-50) ≤ 측정된주파수-기준주파수 ≤ 기준주파수(㎒)×(+50)

(6) 측정결과

<그림 1> 주파수 허용편차 측정

  <그림 1>은 2480㎒에서 주파수 허용편차를 측정한 결과이며, T1과 T2사이에 피크점이 존재하면 된다.

3. 불요발사

  불요발사(unwanted emissions)는 발사되는 전력레벨에 절대 의존적이므로 수검기기는 반드시 최대 전력레벨로 송신하고 있는 상태에서 측정이 이루어져야 한다. ITU-R의 권고안에서 불요발사를 크게 대역외 발사(out-of-band emission)와 스퓨리어스 발사(spurious emission)로 구분하고 있다. 또한, 국내 기술기준에서도 불요발사는 ITU-R 권고를 따르고 있다. 대역외 발사와 스퓨리어스 발사의 구체적인 정의는 다음과 같다.

▣ 대역외 발사 : 필요대역폭 바로 바깥쪽의 주파수에서 변조과정에 의해 발생되는 발사로 스퓨리어스 발사를 제외한다. 대역외 발사의 측정범위로는 필요대역폭 중심으로부터 필요대역폭의 ±250% 범위의 주파수를 의미하며, <그림 2>에서 측정범위를 보여주고 있다.

<그림 2> 대역외 발사 측정범위

▣ 스퓨리어스 발사 : 필요대역폭 바깥쪽의 주파수에서 발생하는 발사로 정보의 전송에 영향을 미치지 않고 그 레벨을 저감시킬 수 있는 것으로 고조파 발사, 기생발사, 상호변조 및 주파수 변환 등에 의한 발사를 포함하며, 대역외 발사는 포함하지 않는다. 스퓨리어스 발사의 측정범위로는 5번째의 고조파까지 측정할 수 있도록 권고하고 있다. 따라서, 2.4㎓ 대역은 30㎒～12.75㎓까지이며, 5.8㎓대역은 30㎒～26㎓ 범위까지의 주파수를 의미한다.

(1) 기술기준 및 조건

  불요발사는 규정에 의한 주파수대(2400～2483.5㎒ 또는 5725～5825㎒)외의 주파수에서 100㎑ 분해대역폭으로 측정하였을 때 -30㏈m 이하일 것.

(2) 시험구성도

※ 수검기기를 컴퓨터로 직접 제어가 가능한 경우이며, 수검기기에 연결된 컴퓨터에서 제어용 프로그램을 이용하여 시험조건상태로 설정해야 한다.

또는,

※ 시뮬레이터를 이용하여 시험하는 경우이며, 수검기기에 연결된 컴퓨터를 이용하여 수검기기를 Slave 모드 및 Test 모드로 설정해야 한다.

(3) 수검기기의 시험조건

가. 최대출력상태

나. 호핑 OFF상태

다. 가장 짧게 지원되는 패킷 송출

    - 전송데이터는 의사랜덤순차열을 사용할 것.(표준 부호는 ITU-T 권고안의 부호길이 9단 또는 11단을 사용할 수 있다.)

라. 측정은 최저, 최고주파수에서 시험한다.

마. 시험 전에 수검기기의 RF종단에서 측정기(스펙트럼 아날라이저) 사이의 경로에 존재하는 부품의 총 손실 값을 미리 확보해 두어야 한다.

바. 불요발사는 “대역외 발사” 와 “스퓨리어스 발사”로 나누어지며, 2400～2483.5㎒(2.4㎓ 대역 사용설비의 경우) 또는 5725～5825㎒(5.8㎓ 대역 이용설비의 경우) 주파수 이외의 주파수영역으로 발사되는 주파수를 의미한다.

    - 불요발사의 측정범위

      ㆍ2.4㎓ 대역을 사용하는 설비

        : 30㎒～12.75㎓

      ㆍ5.8㎓ 대역을 사용하는 설비

        : 30㎒～26㎓

    - 대역외발사의 주파수 범위는 발사의 중심주파수로부터 필요대역폭 ±250%범위의 주파수를 의미한다.

(4) 시험절차

가. 측정기를 스펙트럼 아날라이저로 연결하고 다음과 같이 설정한다.

    ㆍRef Level : +20dBm (신호의 세기에 따라 적절하게 조절가능)

    ㆍ소인주파수폭(SPAN) : 불요발사 측정범위에서 임의설정

    ㆍ분해대역폭(RBW) : 100㎑

    ㆍ비디오대역폭(VBW)

       : 300㎑ 또는 Auto

    ㆍ소인시간(Sweep Time) : 1초

    ㆍ소인횟수 : 10회

    ㆍ소인방법(Sweep Mode) : Single

    ㆍ검파방식 : 첨두치

나. Maxhold 기능을 이용하여 시험 

다. 수검기기를 송신시키지 않는 상태에서 스펙트럼 아날라이저의 잡음레벨이 -40dBm이하가 되도록 설정한다.

라. 수검기기를 시험조건의 설정상태로 하고 시험하고자하는 주파수로 송신시킨다.

마. 측정범위에서 불요발사가 존재하는지 탐색한 후 탐색된 주파수에 대하여 정밀측정을 한다. (스퓨리어스 발사 시험)

바. 스펙트럼 아날라이저의 SPAN범위를 대역외발사 시험 대역으로 설정하여 시험한다.(2400㎒ 또는 2483.5㎒ 바로 바깥쪽에 존재하는 불요파를 시험하는 것이므로 보다 정밀측정을 위해서 SPAN값을 줄여서 측정하여야 한다)

(5) 판정

  측정값＋경로손실값 ≤ -30㏈m

(6) 측정결과

<그림 3> 스퓨리어스 발사 측정결과

<그림 4> 대역외발사 측정결과(최저)

<그림 5> 대역외발사 측정결과(최고)

4. 공중선 전력

  전파의 통달거리는 개념적으로 거의 송신전력의 평방근에 비례하지만, 통달면적은 송신전력에 거의 비례한다. 이것은 간섭면에서 송신전력에 거의 비례하여 간섭방해의 범위가 넓어지는 것이다. 따라서 송신전력을 일정 이상의 강도로 유지할 필요성이 있다. 이러한 양 측면을 고려할 때, 공중선 전력은 통신을 하기 위한 필요 최소한으로 제한해야 한다. 또한, 공중선 전력 측정은 버스트 지속시간(최대점에서 3dB 낮은 지점간의 폭) 동안 평균전력을 측정하여 측정값을 주파수 호핑대역으로 나눈값이 3㎽ 이하가 되도록 규정하고 있다. 공중선 전력의 허용편차는 제조자가 신청한 출력의 상한 20%, 하한 50% 범위안에 들도록 규정하고 있다.

(1) 기술기준 및 조건

  송신공중선계의 급전선에 공급되는 전력을 주파수 호핑대역(단위는 ㎒로 한다)으로 나눈 값이 3㎽ 이하일 것.

(2) 시험구성도

※ 수검기기를 컴퓨터로 직접 제어가 가능한 경우이며, 수검기기에 연결된 컴퓨터에서 제어용 프로그램을 이용하여 시험조건상태로 설정해야 한다.

또는,

※ 시뮬레이터를 이용하여 시험하는 경우이며, 수검기기에 연결된 컴퓨터를 이용하여 수검기기를 Slave 모드 및 Test 모드로 설정해야 한다.

(3) 수검기기의 시험조건

가. 최대출력상태

나. 호핑 OFF상태

다. 가장 길게 지원되는 패킷 송출

    - 전송데이터는 의사랜덤순차열을 사용할 것.(표준 부호는 ITU-T 권고안의 부호길이 9단 또는 11단을 사용할 수 있다.)

라. 측정은 최저, 중간, 최고주파수에서 시험한다.

마. 출력 가변형의 경우 전파연구소 고시 “형식검정및형식등록처리방법”에 의거 시험(공중선 전력 허용편차 시험)

   ․연속적인 가변형의 경우

      : 상한 및 하한 출력에서 시험

   ․단계적인 가변형의 경우

      : 각 단계별출력에서 시험

바. 시험 전에 수검기기의 RF종단에서 측정기 사이의 경로에 존재하는 부품의 총 손실 값을 미리 확보해 두어야 한다.

(4) 시험절차

◈ 방법 1 : Power Meter로 측정하는 경우

가. 수검기기를 시험조건의 설정상태로 하고 시험하고자하는 주파수로 송신시킨다.

나. 측정기를 스펙트럼 분석기로 연결하고 다음과 같이 설정한다.

   ㆍRef Level : +20dBm (신호의 세기에 따라 적절하게 조절가능)

   ㆍ중심주파수 (Center Frequency)

      : 시험하고자 하는 주파수

   ㆍ소인주파수폭(SPAN)

      : Zero SPAN(0㎐)

   ㆍ분해대역폭(RBW) : 3㎒ 또는 발사 점유주파수대역폭 이상

   ㆍ비디오대역폭(VBW) : Auto

   ㆍ검파방식 : 첨두치

   ㆍTrigger : Video(Level 80%) 또는 신호를 포착할 수 있는 방법

   ㆍ소인시간(Sweep Time) : 8ms 또는 버스트파형의 주기를 측정할 수 있을 정도의 시간

   ㆍ소인횟수 : 10회

   ㆍ소인방법(Sweep Mode) : Single

다. Marker를 이용하여 버스트 파형의 버스트 지속시간(T_b : Burst Width)과 버스트 반복주기(T_r : Burst Period)를 측정해 기록해 둔다.<그림 6 참조> - 최대 점에서 3dB 낮은 지점사이의 폭

<그림 6> 버스트 파형

라. 다시 Power Meter로 연결하여 측정한다. (수검기기 출력 송신)

마. Power Meter의 설정을 평균전력(avg)측정 모드로 하여 평균전력(P_avg : 단위는 Watt)을 측정한다. (연결한 전력센서의 측정범위는 측정하고자 하는 전력레벨을 충분히 포함해야한다)

바. 측정한 결과 값(P_avg : 단위는 Watt)을 다음 식으로 하여 버스트 평균전력(P : 단위는 Watt)으로 계산한다.

     P=P_avg(T_r/T_b)  Watt

  ※ 계산된  P(평균전력)를 dBm 단위로 환산하고 경로손실을 더한다(실제 출력전력(dBm) = P dBm + Path Loss(dB)). 이 값을 다시 전력(Watt)으로 환산한다.

  ※ 전력계가 버스트신호에 대한 평균전력 측정기능이 있는 경우 “다”항에서 측정한 버스트 지속시간과 버스트 반복주기 값을 입력하여 측정할 수 있다. (미리 확보된 경로손실(dB)값을 보상하여 전력(Watt)값으로 환산해야 한다.)

◈ 방법 2 : 스펙트럼 아날라이져로 측정하는 경우

※ 다음의 시험방법은 스펙트럼 분석기에서 측정구간(시간축)을 설정하여 측정할 수 있는 기능이 있는

   경우에 이용하는 방법임.

가. 측정기를 스펙트럼 아날라이저로 연결하고 다음과 같이 설정한다.

   ㆍRef Level : +20dBm (신호의 세기에 따라 적절하게 조절가능)

   ㆍ중심주파수 (Center Frequency)

      : 시험하고자 하는 기준주파수

   ㆍ소인주파수폭(SPAN)

      : Zero SPAN(0㎐)

   ㆍ분해대역폭(RBW) : 3㎒ 또는 발사 점유주파수대역폭 이상

   ㆍ비디오대역폭(VBW) : Auto

   ㆍ검파방식 : 첨두치

   ㆍTrigger : Video 80% 또는 신호를 포착할 수 있는 방법

   ㆍ소인시간(Sweep Time) : 4ms 또는 버스트 파형의 버스트 지속시간을 측정할 수 있을 정도의 시간

   ㆍ소인횟수 : 10회

   ㆍ소인방법(Sweep Mode) : Single

나. 수검기기를 시험조건의 설정상태로 하고 시험하고자하는 주파수로 송신시킨다.

다. 시간축의 측정범위 설정기능을 이용하여 버스트 신호의 시작점과 끝점에 측정범위를 설정한다.(최대점에서 3dB 낮은 지점)

라. “다”에서 설정한 범위의 버스트 파형의 평균전력을 측정한다.

    (출력전력=측정값(㏈m)-경로손실(㏈))

(5) 판정

가. 버스트 평균전력(P watt)/주파수 호핑대역(예 : 79㎒) ≤ 3㎽

나. 수검기기의 취급설명서의 규격에 명시된 출력을 확인한다.

다. 공중선 전력 허용편차는 제조자가 명시한 출력의 상한 20%, 하한 50% 범위에 있어야 한다.

※ 명시한 출력전력×0.5 ≤ 측정전력(버스트평균전력) ≤ 명시한 출력전력×1.2

(6) 측정결과

<그림 7> 공중선 전력 측정결과

5. 점유주파수 대역폭

  점유주파수 대역폭은 무선기기가 실제 통신에서 데이터를 주고받을 때에 발사되는 신호 전력의 99%에 해당하는 대역폭을 측정하는 것으로 수검기기는 반드시 최대의 데이터율로 송신하여야 한다. 국내의 점유주파수 대역폭은 총 전력의 99%를 측정하는 것으로 미국이나 유럽의 20㏈ 대역폭과 유사하다.

(1) 기술기준 및 조건

  호핑 채널당 점유주파수대폭은 5㎒ 이하일 것.

(2) 시험구성도

  시험 구성도는 불요발사 시험상태와 동일하게 구성하여 측정한다.

(3) 수검기기의 시험조건

가. 최대출력상태

나. 호핑 OFF상태

다. 가장 짧게 지원되는 패킷 송출

    - 전송데이터는 의사랜덤순차열을 사용할 것.(표준 부호는 ITU-T 권고안의 부호길이 9단 또는 11단을 사용할 수 있다.)

라. 측정은 최저, 중간, 최고주파수에서 시험한다.

(4) 시험절차

가. 수검기기를 시험조건의 설정상태로 하고 시험하고자 하는 주파수로 송신시킨다.

나. 측정기를 스펙트럼 아날라이저로 연결하고 다음과 같이 설정한다.

    ㆍRef Level : +20dBm (신호의 세기에 따라 적절하게 조절가능)

    ㆍ중심주파수(Center Frequency)

       : 시험하고자 하는 기준주파수

    ㆍ소인주파수폭(SPAN) : 발사 점유주파수대역폭의 2.5배 이상

    ㆍ분해대역폭(RBW) : 10㎑(점유주파수대역폭의 1%이내)

    ㆍ비디오대역폭(VBW) : 10㎑

    ㆍTrigger : Free-run

    ㆍ소인시간(Sweep Time) : 1초

    ㆍ소인횟수 : 10회

    ㆍ소인방법(Sweep Mode) : Single

    ㆍ검파방식 : 첨두치

다. Maxhold 기능을 이용하여 시험 

라. 위의 설정 상태에서 스펙트럼 분석기의 Occupied Power Bandwidth (99%) 측정기능을 이용하여 점유주파수대폭을 측정한다.

(5) 측정결과

<그림 8> 점유주파수 대역폭 측정결과

6. 호핑 채널수

  호핑 채널수는 호핑에 의해 점유되는 주파수대역을 점유주파수 대역폭으로 나눈 것으로 판단할 수 있으며, 점유주파수 대역폭 5㎒의 기준은 기존의 1㎒ 시스템을 모두 수용할 수 있는 기준이 된다. 호핑되는 채널수를 확인하기 위한 것이므로 연결부품의 감쇄와는 무관하며, 측정기의 MAXHOLD 상태에서 호핑이 일어난 주파수의 채널을 확인하는 것이다.

(1) 기술기준 및 조건

  호핑 채널은 중첩되지 않는 15개 이상일 것.

(2) 시험구성도

  시험 구성도는 불요발사 시험상태와 동일하게 구성하여 측정한다.

(3) 수검기기의 시험조건

가. 최대출력상태

나. 호핑 ON상태

다. 가장 짧게 지원되는 패킷 송출

    - 전송데이터는 의사랜덤순차열을 사용할 것.(표준 부호는 ITU-T 권고안의 부호길이 9단 또는 11단을 사용할 수 있다.)

(4) 시험절차

가. 측정기를 스펙트럼 분석기로 연결하고 다음과 같이 설정한다.

    ㆍRef Level : +20dBm (신호의 세기에 따라 적절하게 조절가능)

    ㆍ시작주파수(Start Frequency)

       : 2400㎒

    ㆍ끝주파수(Stop Frequency)

       : 2484㎒

    ㆍ분해대역폭(RBW) : 100㎑

    ㆍ비디오대역폭(VBW)

       : 300㎑ 또는 Auto

    ㆍTrigger : Free-run

    ㆍ소인시간(Sweep Time) : Auto

    ㆍ소인방법(Sweep Mode) : 연속

    ㆍ검파방식 : 첨두치

나. 수검기기를 시험조건의 설정상태로 하고 시험하고자 하는 주파수로 송신시킨다.

다. Maxhold 기능을 이용하여 시험한다. 

라. 스펙트럼 분석기로 3분 이상 측정한다.

마. 측정된 스펙트럼 분석기의 화면을 보고 호핑이 일어난 채널의 숫자를 육안으로 확인한다.

(5) 판정

  확인된 채널수 ≥ 15개

(6) 측정결과

<그림 9> 호핑 채널수 측정결과

7. 호핑순서와 호핑의 균등

  호핑순서와 호핑균등여부는 적응형 주파수 호핑 방식을 채택하는 무선기기를 고려한 것으로 전송품질이 좋지 않은 채널은 호핑하지 않으므로 전체 호핑 채널에 대하여 균등하게 호핑하지 못하게 되는 경우를 고려한 조항이다. 또한, 이 시험항목은 제작사나 신청인이 의사랜덤 적용 데이터를 첨부 제시해야 하며, 이 자료를 근거로 인정해 주도록 하고 있다.

(1) 기술기준 및 조건

  호핑순서는 의사랜덤이고 전체 호핑 채널에 대하여 균등하게 호핑하는 것일 것. 다만, 반송파감지 기능을 부가한 설비로서 반송파 감지에 의해 호핑하지 않는 채널에 대해서는 예외로 한다.

(2) 시험구성도

가. 신청자 첨부서류로 확인한다.

나. 반송파 감지기능을 가지고 있는 기기에 대한 감지기능 확인

   ․제조자가 제시한 시험구성도 적용

(3) 수검기기의 시험조건

가. 신청자 첨부서류로 확인할 경우

   ․해당사항 없음

나. 반송파 감지기능을 확인할 경우

   ․제조자가 제시한 시험방법 및 조건을 적용하여 시험한다.

(4) 시험절차

가. 신청인이 의사랜덤 적용 데이터를 첨부 제시할 경우, 이 자료를 토대로 확인하여 판정한다.

나. 반송파 감지기능이 내장되어 있는 경우 확인을 위해서 제조자가 제시한 시험 구성도에 따라 수검기기와 측정기를 연결하고, 제조자가 제시한 시험방법에 의해 측정 후 판정한다.

(5) 판정

가. 신청인의 의사랜덤 발생데이터(예 :    호핑을 발생시키는 기기의 펌 웨어 데이터)를 확인한다.

나. 반송파 감지기능을 보유한 기기는 방해반송파가 인가된 주파수에 대해서는 주파수에서 호핑이 일어나지 않아야 한다.

8. 호핑채널의 체류시간

  호핑채널의 체류시간 측정은 중심주파수를 측정하고자 하는 호핑의 주파수에 두고 span을 Zero span으로 설정하여 스펙트럼 분석기 X축을 시간축이 되게 하여 측정하는 방법이다. 체류시간의 측정을 위해서는 호핑이 필수적이므로 수검기기는 반드시 호핑하고 있는 상태여야 한다.

(1) 기술기준 및 조건

  하나의 호핑 채널에서의 체류시간(Dwell Time)은 0.4초 이내일 것.

(2) 시험구성도

  시험 구성도는 불요발사 시험상태와 동일하게 구성하여 측정한다.

(3) 수검기기의 시험조건

가. 최대출력상태

나. 호핑 ON상태

다. 가장 길게 지원되는 패킷 송출

    - 전송데이터는 의사랜덤순차열을 사용할 것.(표준 부호는 ITU-T 권고안의 부호길이 9단 또는 11단을 사용할 수 있다.)

라. 측정은 최저, 중간, 최고주파수에서 시험한다.

(4) 시험절차

가. 측정기를 스펙트럼 분석기로 연결하고 다음과 같이 설정한다.

   ㆍRef Level : +20dBm (신호의 세기에 따라 적절하게 조절가능)

   ㆍ중심주파수 (Center Frequency)

      : 시험하고자 하는 기준주파수

   ㆍ소인주파수폭(SPAN)

      : Zero SPAN(0㎐)

   ㆍ분해대역폭(RBW) : 3㎒ 또는 발사 점유주파수대역폭 이상

   ㆍ비디오대역폭(VBW) : Auto

   ㆍ검파방식 : 첨두치

   ㆍTrigger : Video 80% 또는 신호를 포착할 수 있는 방법

   ㆍ소인시간(Sweep Time) : 5ms 또는 버스트 파형의 버스트 지속시간을 측정할 수 있을 정도의 시간

   ㆍ소인방법(Sweep Mode) : Single

   ㆍTrace Mode : Maxhold

나. 수검기기를 시험조건의 설정상태로 하고 시험하고자 하는 주파수로 송신시킨다.

다. Marker기능을 이용하여 최대전력이 송신되는 시점부터 끝나는 시점까지의 지속시간을 시험한다.

    ㆍ최대 점에서 3㏈ 낮은 지점 사이의 폭

(5) 판정

  측정된 한 채널의 체류시간 ≤ 0.4초

(6) 측정결과

<그림 10> 호핑 체류시간 측정결과

  <그림 10>의 측정결과에서 Marker가 있는 신호 시작점에서 끝점까지의 시간을 측정한 값이 체류시간이다.

9. 부차적 전파의 세기

  무선기기가 수신상태임에도 불구하고, 불필요한 전파를 발사할 가능성이 있는 소자 및 회로를 내장하고 있어서 방해전파를 발사하는 경우가 있다. 따라서, 본 측정항목은 수신기가 수신상태에서 발생시키는 부차적인 전파가 기술기준에 적합한지 여부를 판정하기 위한 것이다.

(1) 기술기준 및 조건

  수신설비로부터 부차적으로 발사되는 전파의 세기는 수신 공중선과 전기적 상수가 같은 의사공중선 회로를 사용하여 측정한 경우에 -54㏈m 이하일 것.

(2) 시험구성도

  시험 구성도는 불요발사 시험상태와 동일하게 구성하여 측정한다.

(3) 수검기기의 시험조건

가. 송신부가 작동되지 않는 대기상태

나. 측정주파수 대역은 아래와 같다.

   ㆍ2.4㎓ 대역을 사용하는 설비

     : 30㎒～12.75㎓

   ㆍ5.8㎓ 대역을 사용하는 설비

     : 30㎒～26㎓

다. 시험전에 수검기기의 RF종단에서 측정기(스펙트럼 분석기)로의 경로에 존재하는 부품의 총 손실값을 미리 확보해 두어야 한다.

라. 내부의 잡음레벨이 -60㏈m 이하일    것(차폐실에서 시험할 것을 권고함)

(4) 시험절차

가. 측정기를 스펙트럼 분석기로 연결하고 다음과 같이 설정한다.

    ㆍRef Level : +20dBm(기술기준이 -54dBm이므로 잡음 레벨을 낮추기 위해서 적절하게 조절가능)

    ㆍ시작주파수(Start Frequency)

       : 30㎒

    ㆍ끝주파수(Stop Frequency)

       : 12.75㎓/26㎓(5.8㎓이용시)

    ㆍ분해대역폭(RBW) : 100㎑

    ㆍ비디오대역폭(VBW)

       : 300㎑ 또는 Auto

    ㆍ소인시간(Sweep Time) : 1초

    ㆍ소인회수 : 10회

    ㆍ소인방법(Sweep Mode) : Single

    ㆍ검파방식 : 첨두치

    ㆍDisplay 또는 Trace Mode

       : Maxhold

나. 수검기기와 스펙트럼 분석기를 연결하지 않고 측정하여 잡음레벨이 전 대역에 걸쳐 -60㏈m 이하로 설정해야 한다.

나. 수검기기를 스펙트럼 분석기에 연결하여 측정한다. 측정주파수 대역에서 부차적 전파발사가 존재하는지 탐색하고 탐색된 주파수에 대하여 정밀측정을 한다.

(5) 판정

  측정값(㏈m) ＋ 경로손실값(㏈)

  ≤ -54㏈m

(6) 측정결과

<그림 11> 부차적 전파세기 측정결과

10. 환경시험조건

  환경시험은 무선설비규칙 제12조 “무선설비 동작안정을 위한 조건”의 규정에 의한 환경적 조건을 적용한 후 기계적으로 지장 없이 동작하고 파손․발화 및 발연 등의 이상이 없는지 여부와 각 항목별 기술기준에 대한 전기적 조건을 만족하는지를 확인하기 위한 것이다.

또한, 무선기기가 동작하여 1분 경과 후에 정상적으로 동작하는지 여부를 확인하도록 하고 있으며, 상온은 ＋15℃～＋35℃ 및 상습은 45%～75%를 의미한다.

즉, 환경시험은 극한조건에서도 무선기기가 정상적으로 동작하는지 여부를 확인하기 위한 것이다.

  환경시험조건은 <표 1>과 같이 무선설비규칙 및 전파연구소고시 제2002-169 (2002. 5. 27)의 “형식검정 및 등록처리방법”에서 제시한 조건들을 만족해야 한다. 또한, 환경시험은 다음과 같은 순서에 따라 수행해야 한다.

가. 상온․상습의 환경에서 연속동작 시험 및 전기적 조건 시험

나. 온도 및 습도의 환경에서 각각 전기적 조건 시험

다. 진동, 충격시험을 수행한 후 상온․상습에서 정격전압을 가하여 전기적 조건 시험

<표 1> 환경시험조건

Ⅲ. 결  론

  통신시장의 개방화 및 국제화에 따라 무선통신 사업도 치열한 국제 경쟁시대로 돌입하게 됨으로써 미국을 비롯한 선진 각 국에서는 무선기기에 대한 각종 규제를 대폭 완화하거나 철폐하도록 강력히 요구하고 있는 실정이다.

이와 같이 이용규제에 대한 완화요구, 무선통신기술의 급격한 발전 및 무선통신 사용자의 다양한 서비스 요구에 능동적으로 대처하기 위해서는 전파자원의 효율적인 이용은 물론 전파이용질서를 체계적으로 확립하여야 한다.

특히, 최근 급증하고 있는 특정 소출력 무선기기의 구조 및 성능에 대한 객관성을 높이기 위해서는 각 시험기관들이 표준으로 사용할 수 있는 표준시험방법이 절실히 필요한 실정이다.

  본 논문에서는 블루투스에 관련된 주파수 호핑 방식을 사용하는 무선기기의 측정에 있어서 기술기준과의 적합성 여부를 판단하기 위한 구체적인 측정방법을 제시하였다. 측정이라는 것은 그 특성상 구체적이고 명확한 측

정절차가 존재하지 않으면 동일한 기기로 측정을 하더라도 측정자의 자질에 크게 의존하게 되는 것이다. 따라

서, 특정 소출력 무선기기의 기술적조건 가운데 최근 개정 고시된 제5조 4항의 “무선 데이터 통신시스템 및 무선랜 용 특정 소출력 무선기기”에서 FHSS 방식을 사용하는 무선기기에 대한 기술적 조건을 바탕으로 측정방법을 제시하였다. 본 표준시험방법은 수정․보완하여 올 상반기 중에 전파연구소 고시로 고시할 예정이다. 또한, 향후 직접확산방식(Direct Sequence Spread Spectrum : DSSS)을 사용하는 무선기기 및 새로운 기술기준에 적합한 표준시험방법을 마련하여 고시할 예정이다.  　

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