차세대 UWB

NG-UWB는 IEEE 802.15.4z를 기반으로 이전 UWB 표준에서 진화한 기술입니다. 이전 표준과 비교 시 NG-UWB의 주요 차이점은 다음과 같이 요약할 수 있습니다.

• 개선된 변조 방식: NG-UWB는 HPRF(High Pulse Repetition Frequency)를 기반으로 개선된 세 가지 변조 방식을 지원합니다. 두 가지 장거리 변조 방식과 두 가지의 고속 송신률 변조 방식이 제공되므로 통신 환경에서 더욱 다양한 방식으로 적용할 수 있습니다.
• 저지연 통신 모드: 이 기능은 LDPC(Low-Density Parity-Check) 코드화를 이용합니다. 변조 방식을 동적으로 적용하여 애플리케이션의 특정 요구사항에 따라 더욱 효율적인 통신이 가능합니다.
• MMS(Multi-millisecond) 거리 측정: MMS 거리 측정은 UWB 거리 측정 패킷을 작은 조각으로 분할하여 밀리초 단위의 연속적 타임 슬롯을 통해 전송합니다. 이 방식에서는 전력 설계가 개선되므로 거리 측정 성능을 높일 수 있습니다.
• 거리 측정 및 데이터 전송 개선: NG-UWB의 목표는 거리 측정 성능을 크게 향상시키고 데이터 전송 기능을 높여 이전 UWB 표준의 제약을 해결하는 것입니다.
• 새로운 코딩 스킴(Coding Scheme): 새로운 코딩 스킴은 링크 버짓 및 다른 기술과의 상호 간섭을 개선하여 다양한 환경에서 UWB를 더욱 안정적으로 적용할 수 있습니다.
• 센싱 성능: 고성능 센싱으로 NG-UWB의 적용 범위를 확장할 수 있습니다.
• 새로운 애플리케이션: NG-UWB는 탭프리 결제, 고해상도 오디오 및 비디오 스트리밍, 고성능 센싱, 레이더 기능, 재실 탐지, 침입 탐지, 생체 신호 모니터링과 같이 잠재적인 신규 애플리케이션에 적용할 수 있습니다.

NBA-MMS 거리 측정은 다음과 같은 방식으로 UWB 성능을 개선합니다.

• 거리 측정 패킷 분할: NBA-MMS 거리 측정은 UWB 거리 측정 패킷을 작은 조각으로 분할합니다. 이러한 조각을 밀리초 단위의 연속적 타임 슬롯으로 전송하여 밀리초당 허용 전력을 최적으로 이용할 수 있습니다. 이를 통해 효율적인 데이터 송수신이 가능하여 거리 측정 프로세스의 전반적 정확도와 신뢰성을 높여줍니다.
• 파워 설계 개선: NBA-MMS는 추가적인 파워 리소스를 이용할 수 있습니다. 연속적 타임 슬롯으로 더욱 지속적인 전송이 가능하므로 신호 열화가 발생할 수 있는 까다로운 환경에서 신호 강도와 성능을 높일 수 있습니다.
• 제어 평면에서 Narrowband 통신: 5 GHz 대역에서 O-QPSK(Offset Quadrature Phase Shift Keying)를 적용하여 더욱 안정적인 제어 신호를 달성할 수 있습니다.
• 거리 측정 정확도 개선: 분할 패킷 전송과 Narrowband 지원이 결합되어 시간 분해능을 높이고 거리 측정의 정확도를 높일 수 있습니다. 이러한 성능은 정밀 위치 탐색과 거리 측정 성능에 의존하는 애플리케이션에 중요합니다.
• 다양한 환경에서 안정적 성능: Narrowband 통신을 적응 방식으로 운용하여 까다로운 조건에서도 성능을 유지할 수 있습니다.

NG-UWB의 새로운 애플리케이션은 다음과 같습니다.

• 탭프리 결제
• 보안 출입
• 자산 추적
• 고해상도 오디오 및 비디오
• 첨단 센싱 및 레이더 기능
• 재실 탐지 및 점유자 모니터링
• 침입 탐지
• 바이탈 사인 모니터링

이전 세대 UWB와 마찬가지로, 물리 계층 성능, 적합성 테스트부터 FiRa 인증 체계에서 규정하는 MAC 계층 및 상호 운용성 테스트까지 다각적인 검증이 요구됩니다. 로데슈바르즈는 물리 계층의 규제 및 표준 적합성 검증을 위한 토탈 솔루션을 제공합니다. 또한 제품 수명 주기의 전 단계에 대응하는 물리 계층 성능 테스트를 지원합니다.

보안 거리 측정은 보안 출입 또는 탭프리 결제와 같은 애플리케이션에서 UWB의 핵심 기능입니다. 기본 탑재된 기술 외에도, 공격에 대한 물리 계층의 안정성을 검증할 수 있는 특정 물리적 테스트 시나리오가 FiRa에 정의되어 있습니다. 이러한 테스트도 FiRa 물리 계층 인증에 포함됩니다.

잠재적 보안 취약성을 모니터링하고 관련 기술을 반영하여 지속적으로 보안을 강화하는 프로세스를 운영합니다. FiRa 컨소시엄은 자체 보안 사고 보고 시스템을 운영하여 보안 취약성 보고서를 수집 및 처리합니다.