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같은 2.4GHz 를 셋이 나눠 쓴다

허브 하드웨어

학습 목표
  • RF 공존 문제가 왜 생기는지 설명한다
  • 설계와 시험에서 확인할 것을 든다

한 상자 안에 셋이 있다

앞의 블록 다이어그램을 다시 보면 문제가 하나 보입니다. Wi-Fi 와 BLE 와 802.15.4 가 모두 2.4GHz 대를 씁니다. 한 보드 위에서 셋이 동시에 말하면 서로를 방해합니다. 이것을 RF 공존(coexistence)이라 부릅니다.

허브는 이 문제를 피할 수 없습니다. 코스 1 에서 정의한 네 역할이 전부 무선을 쓰기 때문입니다 — Border Router 는 802.15.4 를, 커미셔너는 BLE 를, 클라우드 연결은 Wi-Fi 를 씁니다. 동시에 다 켜져 있어야 하는 것이 허브의 숙명입니다.

같은 대역을 셋이 나눠 쓰는 데서 생기는 문제

증상이 애매하다

방해가 나면 아주 안 되는 것이 아니라 가끔 느려지고 가끔 놓칩니다. 코스 3 에서 본 「기기가 안 붙는다」 문의 가운데 일부가 여기서 오고, 재현이 잘 안 되므로 원인을 찾기가 특히 어렵습니다.

칩과 소프트웨어가 이것을 다루는 방법이 있습니다. 시간을 나눠 번갈아 쓰거나, 쓰는 채널을 서로 떨어뜨리거나, 안테나를 물리적으로 떼어 놓는 식입니다. 앞에서 본 동반 칩 구성이 유리한 이유 가운데 하나도 여기 있습니다.

설계와 시험에서 확인할 것

설계 단계에서 볼 것은 셋입니다. 안테나 둘을 얼마나 떼어 놓을 수 있는지, 기판에 접지와 차폐를 어떻게 둘지, 그리고 셋을 동시에 바쁘게 만든 상태로 오래 돌려 봤는지입니다.

마지막 것을 짧게 시험하면 문제가 안 보입니다. Wi-Fi 로 큰 파일을 계속 주고받으면서 Thread 쪽 기기를 여럿 붙여 두고 몇 시간을 두는 식이라야 드러납니다.

⚠️ 이 자리는 소프트웨어로 뒤늦게 고치기 어렵습니다. 기판을 다시 뜨는 일이 되기 쉬우므로 처음 설계에서 봐야 합니다.

무선을 셋 넣는 순간 기판 설계가 통신 품질의 일부가 됩니다.

용어