[디지털설계] 블루투스에 대하여(규격,구조,연결형태,주파수,에러정정,인증,연결,응용분야,설계 등등)

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[디지털설계] 블루투스에 대하여(규격,구조,연결형태,주파수,에러정정,인증,연결,응용분야,설계 등등)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

-서론-
SOC의 대표적 성공사례 블루투스

- 본론1 - 블루투스란?
1. 블루투스란?
2. 블루투스 규격
3. 블루투스의 구조
4. 블루투스의 연결형태
5. 블루투스의 주파수 변조방식
6. 블루투스 채널 및 슬롯
7. 블루투스의 물리링크
8. 블루투스의 패킷 전송
9. 블루투스 에러정정
10. 블루투스의 인증과 암호화
11. 블루투스 연결
12. 블루투스 응용분야

-본론 2 - 블루투스 설계 및 검증
1. 블루투스의 설계
2. Block Design & Implementation
3. System Level HW/SW Co-Simulation
4. 검증

-결론-

* 참고문헌

본문내용

을 경우 error 메시지를 workstation을 통해 전달하고 해당 test pattern값과 상황을 log file로 작성하도록 하였다.
그림. Test pattern generation
그림. Emulation environment
아래 그림은 Emulation 환경을 도식화하였다. 이러한 Emulation을 통한 검증은 EISC를 포함한 Bluetooth 시스템의 실제 동작 환경과 매우 유사한 환경을 갖출수 있어 실제 상황에서 생길 수 있는 에러 요소를 발견할 수 있다. 또한 기존의 소프트웨어 시뮬레이터를 통해 real code test를 실행할 경우 시뮬레이션 속도 저하로 인해 많은 pattern에 대한 검증을 수행할 수 없다. Emulation 환경은 real code test에 대해 빠른 시뮬레이션 속도를 제공함으로써, 더 짧은 시간은 더 많은 test pattern 검증을 통해 error 발견의 가능성을 높여 준다. 실제로 CELARO를 이용한 동시 시뮬레이션 및 검증을 통해Software Simulator (Modelsim, Mentor Graphisc, 2.4Ghz, Pentium 4)를 통한 시뮬레이션 보다는 15~20배 이상의 시뮬레이션 시간 단축을 얻을 수 있다. Emulation을 통해 실제적인 환경과 유사한 환경에서의 시스템 레벨의 SW/HW 동시 시뮬레이션을 수행하고 에러를 인식, 수정할 수 있었으며 빠른 검증시간을 통해 시스템의 설계, 검증 시간을 단축할 수 있었다.
4. 검증
Bluetooth version 1.1의baseband, link control, link manager (LM) 계층을 분석하고 새로운 pico-net scheduling 방식과 channel 환경에 기반한 maximum throughput을 가지기 위한 packet selection logic을 포함한 Bluetooth system을 설계하고, 20Mhz EISC processor BUS architecture mapping하고, software-oriented HW/SW partition을 통해 link control, safer+ module을 제외한 Encryption block을 software로, 나머지 Encryption block과 baseband를 hardware로 분할하고, C와 verilog를 이용하여 구현하였다.
그림 Snap shot of simulation results
이를 Emulator를 통해 시스템 수준의 HW/SW 통합 시뮬레이션을 통해 functionality를 최종 검증하였다. Emulation을 통해 real code test를 통해 실제적인 환경과 유사한 환경에서의 통합시뮬레이션을 기존의 소프트웨어 시뮬레이터보다 더 많은 patter에 대해 더 빠른 속도로 검증함으로써 디자인된 Bluetooth 시스템에 대한 신뢰성을 높였다. 이 시스템은 최종적으로 EISC와 FPGA로 구현된 platform을 통해 prototyping 될 수 있을 것이며, 향후 chip으로 구현 가능할 것이다.
-결론-
갈수록 복잡해져 가는 시스템을 한번에 하나의 칩까지 완성하기란 쉬운일이 아니다. 컴퓨터에서 시뮬에이션이 정상적으로 되었다고 해서 완벽한 동작을 보장하는 것도 아니다. 뿐만 아니라 무선 데이터 통신을 위해서 사용되는 채널 코덱 등 한두가지 기능만 검증하는 것도 시뮬레이션으로는 불가능한 단계에 왔다. 이로 인하여 시스템 전체가 제대로 동작하는지 검증하기 위한 새로운 방법이 필요하며 이렇게 동작이 검증된 설계가 자연스럽게 SOC 설계로 이어질 수 있어야한다. 블루투스랑 비슷한 시스템인 지그비와 여러 단거리 무선통신이 있지만 블루투스는 그 분야에서 단연 선두라고 말할 수 있다. 그만큼 SOC가 잘 설계 되었다고 볼 수 있다. 블루투스는 외국에서 만든 것 이지만 한국에서도 블루투스에 버금가는 것을 만들어서 한국것이 표준이 되었으면 좋겠다.
참고문헌
1. ADChips Inc., “Jupiter Data Book,” ver1.1, Sep. 2002, at .
2. Bluetooth SIG, “Specification of the Bluetooth System, ver.1.1”, 22Feb.2001,athttp://www.bluetooth.com
3. Bong-Soo Lee, Hae-wook Choi and Sin-ChongPark,"AnEfficientFairSchedulingAlgorithminBluetoothPiconet,"IEICETransactions(accepted).
4. Jung-Ho Yoon, Seungbeom Lee and Sin-Chong Park, “Packet and Modulation Type Selection Scheme based on Channel Quality Estimation for Bluetooth Evolution Systems” , WCNC 2004, Atlanta, USA, March, 2004.
5. Gyongsu Lee and Sin-ChongPark,"BluetoothSecurityDesignbasedonSoftwareOrientedHardware-SoftwarePartition",WWC2004,SanFrancisco,USA,May,2004.
6. Cheol-Hee Park; Young-Hwan You; Jong-Ho Paik; Min-Chul Ju; Jin-Woong Cho, “Channel estimation and DC-offset compensation schemes for frequency-hopped Bluetooth networks”, Communications Letters, IEEE, Volume: 5 , Issue: 1 , Jan. 2001
7. Mentor Graphics, “Celaro User Manual”, .
8. P. Kitsos, N.Sklavos,K.Papadomanolakis,O.Koufopavlou,“HarewareImplementationofBluetoothSecurity,”IEEEPervasiveComputing,vol.2,issue1,Feb.2003.

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