WiFi 통신의신호간간섭분석을통한간섭 최소화방안제안 초록스마트기기의급격한보급과함께 WiFi 통신이빠르게확산되며 WiFi 신호간간섭문제가커지고있다. 본논문에서는 802.11n 통신의대역폭분배방법과신호간채널간격, 간이반사판의설치에따른통신성능을분석하였으며지하철의 WiFi 통신망구축상태를살펴보았다. 그결과다수의신호가존재하는경우대역폭을채널단위로분배하는방식의효율성이크지않음을보였다. 또한반사판설치시신호간간섭감소를통해신호간의물리적인간섭의존재를보였다. 마지막으로통신사의 WiFi 신호의채널배치가최적화되지않아간섭문제가더욱크다는점을관찰했다. 이를통해 WiFi 통신망이더욱조밀해질경우를대비한자율적인규약등앞으로의 WiFi 통신망의구축방안을제안하였다. Ⅰ. 서론 2009년아이폰의국내출시후스마트폰과태블릿 PC 등스마트기기들이보급되며 WiFi 통신망역시급속도로구축되고있다. 통신사들은경쟁적으로지하철, 까페등을거점으로 WiFi Zone을구축하고있으며스마트기기를사용하는가정, 직장에서무선공유기기반의 WiFi 통신망을구축하고있다. 2012년현재국내통신 3사가구축한 WiFi Zone의수는 140만개이상으로추정되며 [1] 개인사용자가구축한국소 WiFi 통신망까지포함할경우 200만개가넘을것이다. 이처럼 WiFi 통신망이급속도로조밀해지며 WiFi 신호간간섭으로인한문제가심각해지고있다. 특히통신사에서구축한 WiFi Zone은그영역이중복되는경우가대부분임에도불구하고신호사이채널배치의최적화가되어있지않아간섭으로인한성능저하를더욱심각하게한다. 통신사의 WiFi 신호간간섭문제가제기된후간섭을최소화하는방향으로 WiFi Zone 구축을진행한다고했지만실질적인개선은거의없다. 이처럼 WiFi 신호간간섭으로인한문제가더욱커지는상황에서간섭문제를최소화 하는방안에대한연구는매우부족한상황이다. WiFi 통신규격차원에서신호간간섭 을비교하는등의연구는있었지만실제적인상황에서의 WiFi 간섭문제를최소화하는
연구는진행되지않았다. 기업체차원에서 WiFi 신호간간섭문제에대한연구가진행 된경우는몇몇사례가있는것으로보이나그데이터를외부에공개하지않는등실질 적으로는도움이되지않는다. 따라서본논문에서는 WiFi 신호간간섭문제를현재까지와는다른측면에서분석하려고한다. 먼저 WiFi 신호의수가급증한상황에서도채널단위의대역폭분배방법이유효한지채널본딩을활용해살펴볼것이다. 우리나라의경우 WiFi 통신은 2.4Ghz 대역에서 13개채널을갖는데한지점에영향을미치는 WiFi 신호의수가많아한채널을다수의 WiFi 신호가존재하는경우에는채널단위의대역폭분배방법을재검토할필요성이있다. 둘째로 WiFi 신호간의물리적인간섭을분석할것이다. 802.11n 통신의경우채널은 5Mhz 간격으로위치하며각채널의대역폭은 20Mhz이다. 이로부터정부기관과연구소에서는각각의신호가 4개채널이상만떨어져있어각채널이갖는대역폭이직접적으로겹치지않는다면간섭이일어나지않는다는가이드라인을제공하고있다.[2] 하지만전파와같은파동의경우주파수가정확히일치하지않는상황에서도간섭이발생할수있다. 셋째로 2개의 AP 사이에알루미늄간이반사판을설치해간섭의최소화정도를분석할것이다. 마지막으로지하철의플랫폼과전동차에설치된 WiFi AP의수와통신성능을알아보며현재통신사들의 WiFi Zone 구축상태를조사할것이다. Ⅱ. 이론적배경 WiFi란 IEEE 802.11 기반의통신기술을뜻한다. 일반적으로 WiFi 통신은기본적으로인터넷에데이터를전달해주는기능을하는 AP와노트북이나스마트폰과같이사용자가서비스를받는단말기간의통신을일컫는다. 현재 WiFi는 802.11, 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n, 802.11ac 규격이존재한다. 이중널리쓰이고있는규격은 802.11b, 802.11g, 802.11n이다. 모두 2.4Ghz 대역에서작동하는등기술적기반이유사하기때문에호환이쉽다. 현재새로이구축되는 WiFi 통신망은대부분 802.11n 기반이다. 802.11ac 규격의경우올해초에첫신제품이공개되었다. 802.11ac 규격의특징은 5.0Ghz 대역에서작동한다는것이다. 전세계적으로 WiFi 에는할당된대역폭이한정되어있기때문에대역폭을채널단위로 나누어쓴다. 이런부분은각국가별규제에조금씩차이가있기때문에채널수가 1, 2 개정도차이가있을수있다. 우리나라의경우 2.4Ghz 대역에서는 1 채널의중심주파수
2.407Ghz부터 5Mhz씩증가하며 13개의채널이존재한다. 그리고 5.0Ghz 대역에서는 20Mhz 단위로채널이존재한다. 802.11b 규격의경우 DSSS 주파수변조방식을사용해한채널당 22Mhz의대역폭을갖는다. 802.11g, 802.11n, 802.11ac 규격은 OFDM 방식을사용하기때문에 20Mhz 사용한다. 이처럼 5Mhz 간격으로채널이떨어져있는것에비해 22Mhz, 20Mhz 단위로채널이존재하는것이 WiFi 신호간간섭의주원인이다. 802.11ac 규격의경우채널의위치간격과채널이갖는대역폭이 20Mhz로동일하기때문에신호간간섭이상대적으로적을것으로보인다. 다수의 WiFi 신호가사용하는대역폭이중복될경우에는 QoS 규약에의거해우선순위 가높은데이터부터처리한다. 데이터의우선순위를지정하고이를순차적으로전송하는 과정에서의지연이 WiFi 신호간간섭에서가장큰비중을차지한다. 채널본딩은대역폭의여유가있는경우 2개이상의채널을사용하는것이다. 802.11n 규격부터추가된기능으로 802.11n 규격에서는 2개채널을본딩할수있다. 802.11ac 규격에서는 4개채널까지본딩이가능하다. WiFi 통신에서데이터는채널단위로전송된다. 따라서연속된채널을본딩해통신을할경우오히려간섭으로인한역효과가발생할수있다. 때문에 802.11n 통신은 4개의채널을띄워본딩을한다. 802.11ac 제품의경우아직제품이시중에공개되지않아정확한부분은알수없지만중복되는대역폭이없으므로연속한채널을사용할수있을것으로보인다.[3] Ⅲ. 실험방법 WiFi의채널본딩여부에따른통신성능비교, 신호간채널간격에따른통신성능비교, 반사판에형태에따른통신성능비교실험은무선공유기를 AP로설정해노트북에서접속한상태에서인터넷성능을측정하는방법으로진행했다.
Fig1. 실험에사용된 Bless ZIO TR150N, HP EliteBook 6930p AP 구축에는 Bless ZIO TR150N를사용했다. TR150N은 802.11n 이하의 802.11 규격을지원하며채널본딩이지원된다. 네트워크프로세서는 RTL8196C이장착되었고무선랜프로세서는 RTL8188RE 1T1R이장착되었다. 노트북은 HP EliteBook 6930p을사용했다. CPU는 Intel P8700이장착되었으며 802.11n 통신이지원된다. 인터넷속도측정은벤치비의인터넷속도측정서비스를이용해측정했다. 벤치비의성능테스트서버는특정 ISP에속해있는것이아니라한국인터넷데이터센터에위치해있기때문에공정하고정확한품질측정을제공한다. 각측정시에는다운로드속도, 업로드속도를각각 15초내외로측정한다. 핑속도도측정했지만신뢰도가매우낮은것으로보여생략했다. 모든데이터는 5회측정했으며 2개노트북에서의측정값의평균을기록했다. 너무큰편차를보인데이터의경우재실험했다. Fig2. AP 와노트북배치모식도 Fig2 는 AP 와노트북을배치한상태이다. 반사판설치시반사판반대편에서의통신성 능이떨어지는현상을측정하기위해연결된 AP 와노트북은대각선으로배치했다.
Fig3. NetWork Stumbler Fig3에서와같이주위에는다른 WiFi 신호가활성화되지않은상태에서진행했다. NetWork Stumbler는현재해당기기에서수신되는 WiFi 신호의수와채널, 세기를보여준다. 주위에 WiFi 신호가존재한다고하더라도세기가약하거나데이터통신이없으면영향이거의없다고할수있다. 실험도중계속해서주위의 WiFi 신호의존재여부를점검했기때문에다른 WiFi 신호와의간섭으로인한영향은없다고본다. Table1. 유선및무선다운로드속도 ( 단위 :Mbps) 유선 WiFi 다운로드 업로드 다운로드 업로드 1차측정치 104.25 334.65 47.02 66.89 2차측정치 117.35 346.89 45.23 71.95 3차측정치 111.97 351.31 52.11 67.25 4차측정치 111.07 374.96 52.56 68.53 5차측정치 112.13 335.68 57.61 66.51 평균 111.35 348.70 50.91 68.23 Table1 은유선인터넷회선의한계속도와 Bless ZIO TR150N 이구현할수있는 WiFi 통신의한계속도를비교한것이다. WiFi 는 13 채널과 9 채널을함께사용하는채널본딩 상태이며구현가능한통신성능의한계이다. WiFi 통신속도가유선통신속도에비해 훨씬느리므로유선통신속도에한계에의해무선통신속도가영향을받지않는다. 1. 채널본딩여부에따른통신성능비교
Fig4. AP 1 의설정 Fig5. AP 2 의설정 Fig4 와같이 AP 1 은 9 채널, Fig5 와같이 AP 2 은 13 채널을기준으로하향채널을가지 며채널본딩을하도록설정한상태에서통신성능을측정했다. 그리고 AP 1 은 9 채널, AP 2 는 13 채널을사용하도록설정한상태에서성능을측정했다. 2. 신호간채널간격에따른통신성능비교 AP 1 의채널을 13 채널부터 7 채널까지차례로설정하고 AP 2 을 13 채널로고정해성능을 측정했다. 3. 반사판에형태에따른통신성능비교 Fig6. 반사판 1 Fig7. 반사판 2 Fig8. 반사판 3 Fig6, Fig7, Fig8은각각반사판 1, 반사판 2, 반사판 3이다. 반사판 1의경우 AP를기준으로전후방향으로의지향성을갖지않는다. 즉 AP 기준전후로의통신성능이같다. 반사판 2와반사판 3의경우 AP 기준전면으로의지향성을갖기때문에후면에서는성능저하가있을것이다. 간이반사판은 20cm*20cm의알루미늄호일 8겹으로만들었다. 알루미늄은전파반사율이높아반사판을만드는용도로많이사용된다. 각각반사판 1, 반사판 2, 반사판 3 을설치한상황에서 AP 1 을 13 채널부터 10 채널까지 차례로설정하고 AP 2 는 13 채널로고정한상태에서의성능을측정했다.
4. 지하철에서의 WiFi 통신망구축상황지하철에서의실험은지하철 7호선가산디지털단지부터보라매역까지 5개역에서전동차와플랫폼의 WiFi 신호수를측정하고고속터미널에서강남구청역까지 5개역에서각각올레 WiFi와 T WiFi의통신속도를측정했다. Ⅳ. 실험결과 Table2. 대조군 ( 단위 :Mbps) 다운로드 업로드 1차측정치 30.60 58.61 2차측정치 28.52 58.25 3차측정치 33.30 45.19 4차측정치 35.76 44.97 5차측정치 44.03 46.28 평균 34.44 50.66 Table2 는앞으로의실험데이터와비교할대조군이다. 13 채널에서 20Mhz 대역을갖도 록설정한상태에서의결과이다. 1. 채널본딩여부에따른통신성능비교 Table3. 채널본딩여부에따른통신성능 ( 단위 :Mbps) 채널본딩활성화 채널본딩비활성화 다운로드 업로드 다운로드 업로드 1차측정치 12.735 33.310 21.695 50.730 2차측정치 14.360 33.895 16.685 48.280 3차측정치 17.665 33.790 18.320 40.375 4차측정치 18.405 37.590 18.410 52.120 5차측정치 14.165 43.245 18.680 44.465 평균 15.466 36.366 18.758 47.194 채널본딩을활성화한경우와채널본딩을비활성화한경우의결과이다. 채널본딩을 비활성화한경우의통신속도가조금더빨랐다. 2. 신호간채널간격에따른통신성능비교
Table4. 신호간채널간격에따른통신성능 ( 단위 :Mbps) 13채널-13채널 13채널-12채널 13채널-11채널 다운로드 업로드 다운로드 업로드 다운로드 업로드 1차측정치 0.600 5.905 1.110 10.665 3.715 12.960 2차측정치 0.255 10.685 1.335 10.205 4.425 17.100 3차측정치 0.250 7.925 0.345 24.830 5.410 21.920 4차측정치 0.215 6.510 1.080 9.105 3.795 16.000 5차측정치 0.325 8.025 0.890 7.450 6.460 17.965 평균 0.329 7.810 0.952 12.451 4.761 17.189 13채널-10채널 13채널-9채널 13채널-8채널 다운로드 업로드 다운로드 업로드 다운로드 업로드 1차측정치 15.305 22.215 21.695 50.730 22.015 59.775 2차측정치 14.795 26.065 16.685 48.280 22.070 51.140 3차측정치 16.310 30.020 18.320 40.375 24.240 52.455 4차측정치 17.305 25.385 18.410 52.120 17.095 51.685 5차측정치 13.310 28.060 18.680 44.465 23.230 50.295 평균 15.405 26.349 18.758 47.194 21.730 53.070 13채널-7채널 다운로드 업로드 1차측정치 44.865 56.230 2차측정치 24.325 54.595 3차측정치 33.495 52.485 4차측정치 26.460 53.500 5차측정치 28.670 51.610 평균 31.563 53.684 AP 2 를 13 채널로고정한상태에서 AP 1 을 13 채널부터 7 채널까지차례로설정하며통신 성능을측정한결과이다. 업로드속도는 13 채널 -9 채널설정이후크게개선되지않았고 다운로드속도는 13 채널 -7 채널까지조금씩개선되었다. 3. 반사판에형태에따른통신성능비교
Table5. 13-13 채널에서의반사판설치에따른통신성능 ( 단위 :Mbps) 반사판 1 반사판 2 반사판 3 다운로드 업로드 다운로드 업로드 다운로드 업로드 1차측정치 2.900 14.330 8.810 22.830 13.180 30.710 2차측정치 2.070 22.755 17.900 27.735 18.180 32.155 3차측정치 0.665 14.245 13.275 22.095 16.345 31.305 4차측정치 1.925 10.395 10.715 26.255 18.460 33.685 5차측정치 2.065 13.140 10.780 23.555 16.050 30.210 평균 1.925 14.973 12.296 24.494 16.443 31.613 AP 1, AP 2 모두 13 채널로설정한상태에서진행한결과이다. Table6. 13-12 채널에서의반사판설치에따른통신성능 ( 단위 :Mbps) 반사판 1 반사판 2 반사판 3 다운로드 업로드 다운로드 업로드 다운로드 업로드 1차측정치 3.490 5.390 0.575 7.105 1.830 9.840 2차측정치 3.830 21.380 1.330 7.420 0.505 15.565 3차측정치 1.520 14.780 2.020 19.895 1.490 13.045 4차측정치 7.200 13.250 2.770 4.970 0.385 5.875 5차측정치 1.130 20.360 3.030 4.530 3.485 16.575 평균 3.430 15.030 1.945 8.784 1.539 12.180 AP 1 은 12 채널, AP 2 는 13 채널로설정한상태의결과이다. Table7. 13-11 채널에서의반사판설치에따른통신성능 ( 단위 :Mbps) 반사판 1 반사판 2 반사판 3 다운로드 업로드 다운로드 업로드 다운로드 업로드 1차측정치 17.345 29.160 7.790 5.720 15.290 22.230 2차측정치 20.575 26.140 10.125 21.400 10.810 22.535 3차측정치 22.115 21.765 9.825 16.160 13.810 9.545 4차측정치 23.640 31.225 6.995 11.335 10.125 18.625 5차측정치 23.420 27.315 8.040 14.605 10.540 16.145 평균 21.419 27.121 8.555 13.844 12.115 17.816 AP 1 은 11 채널, AP 2 는 13 채널로설정했을때의결과이다.
Table8. 13-10 채널에서의반사판설치에따른통신성능 ( 단위 :Mbps) 반사판 1 반사판 2 반사판 3 다운로드 업로드 다운로드 업로드 다운로드 업로드 1차측정치 11.635 22.745 11.910 12.050 14.080 18.730 2차측정치 14.060 21.540 13.210 11.730 15.520 22.060 3차측정치 15.300 28.005 13.650 12.860 16.140 29.310 4차측정치 13.160 19.400 15.950 15.110 13.870 29.080 5차측정치 14.685 26.625 18.060 17.190 17.405 40.180 평균 13.768 23.663 14.556 13.788 15.403 27.872 AP 1 은 10 채널, AP 2 는 13 채널로설정했을때의결과이다. 4. 지하철에서의 WiFi 통신망구축상황 Table9. 지하철에서의올레 WiFi 와 T WiFi 의통신성능 ( 단위 :Mbps) 올레 WiFi T WiFi 다운로드 업로드 다운로드 업로드 1차측정치 1.18 0.20 0.30 0.40 2차측정치 1.09 1.16 2.30 0.03 3차측정치 1.61 1.05 0.70 0.50 4차측정치 1.48 0.39 1.92 0.70 5차측정치 0.97 1.24 1.09 0.80 평균 1.27 0.81 1.26 0.49 올레 WiFi 의 T WiFi 의다운로드성능은큰차이가없었고업로드성능은올레 WiFi 의 성능이뛰어났다. Table9. 전동차와플랫폼에서의 AP 개수 전동차 플랫폼 1차측정치 14 22 2차측정치 14 16 3차측정치 12 20 4차측정치 14 19 5차측정치 14 14 평균 13.6 18.2 전동차에서는평균 13.6 개의신호가, 플랫폼에서는평균 18.2 개의신호가수신되었다. Ⅴ. 고찰
1. 채널본딩여부에따른통신성능비교 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 다운로드 업로드 채널본딩활성화 채널본딩비활성화 Fig9. 신호간채널간격에따른통신성능 ( 단위 :Mbps) 하나의신호가 2개이상의채널을사용해통신하는채널본딩은대역폭에여유가있는경우에만사용한다. 한정된대역폭을중복되지않고활용하기위해대역폭을채널단위로나눈것과는반대방향이다. 앞에서말했듯이채널본딩시사용되는 2개채널은 4개채널차이가난다. 이경우에서는 13채널을기준으로하향채널을설정했으므로 9채널이함께사용된것이다. 그리고 13채널과 9채널을개별적으로사용한경우와비교했다. 실험결과본딩시보다채널을나누어쓰는경우에조금더성능이좋았지만성능차이는그리크지않았다. 지금까지채널을나누어써왔던것이유효한것이기는하지만한가지더고려해야할점이있다. Fig10. 채널본딩활성화시의대역폭분배 Fig10과같이채널본딩을한경우 2개신호가 9채널, 13채널을중심으로대역폭을중복해서사용된다. 즉상대적으로넓은대역폭을사용하지만 QoS 규약에따라순차적으로데이터를전송해야하므로이미신호간간섭으로인한성능저하가이루어진상태이다.
Fig11. 채널본딩비활성화시의대역폭분배 하지만 Fig11 과같이채널본딩을비활성화한경우신호간간섭으로인한성능저하 가이루어지지않은상태이다. 신호수에따른성능저하는정비례하지않는다. 물론순차적으로처리할데이터의양자체가증가하기때문에성능저하가있기는하지만이미 QoS 규약에따라데이터처리가이루어지므로상대적으로처음간섭보다성능저하는크지않다. 이런점을고려하자면반드시채널본딩을하지않는경우가유리하다고볼수는없다. 오히려주위신호가존재하는폭이성능저하폭이더클수있다. 802.11 통신체계가정립될당시에는한지점에영향을미치는 WiFi 신호의수가현시점에서의국내상황만큼많아질것을고려하지못했을것이다. 때문에한영역에영향을미치는신호의수와채널당최소한으로가져야할대역폭을고려한선택이 13개내외의채널이다. 하지만국내주요거점지역은이미한곳에서수십개의 AP가검색된다. 즉한채널당평균 2개이상의신호가존재한다는것이다. 이런상황에서는채널의처음의미가사라진다. 즉현재 802.11n 통신에서사용되는채널이란개념자체를심각하게검토해봐야할수있다는것이다. 2. 신호간채널간격에따른통신성능비교
60 50 40 30 20 10 13채널-13채널 13채널-12채널 13채널-11채널 13채널-10채널 13채널-9채널 13채널-8채널 13채널-7채널대조군 0 다운로드 업로드 Fig12. 신호간채널간격에따른통신성능비교 ( 단위 :Mbps) AP 2를 13채널로고정하고 AP 1의채널을조절해사이간격을점점벌렸다. 그결과업로드성능은 4개채널차이부터주위와의간섭이없는상태에가깝게회복되었다. 하지만다운로드속도는 6개채널이벌어져야정상속도로회복되었다. 앞에서도짚고넘어갔듯이 OFDM 방식의 802.11n 통신은주위 4개채널과의간섭이존재한다. 일반적으로 OFDM 변조방식을사용해채널이 20Mhz이고 5Mhz 간격을두고떨어져있는 802.11n 통신은 4개채널만띄우면두신호사이간섭이없어야한다. 하지만이결과에따르면 6개채널이떨어진상태에서도간섭이발생한다. 신호간 4개, 5개채널이존재해주파수가직접적으로겹치지않는상황에서발생하는간섭은 QoS 규약에따른간섭이라고볼수없다. 이는지금까지는거의인식되지못한주파수의작은차이가있어도간섭이일어날수있는파동의개념의간섭이다. WiFi 통신역시전파를통해이루어지므로 WiFi 통신의물리적간섭역시어느정도의비중을차지할것이다. 앞으로 WiFi 통신망을구축할때고려할필요가있는요소이다. 3. 반사판에형태에따른통신성능비교
35 30 25 20 15 10 5 반사판없음반사판 1 반사판 2 반사판 3 0 다운로드 업로드 Fig13. 13-13채널에서의반사판설치에따른통신성능 ( 단위 :Mbps) 13채널과 13채널이간섭을일으키는경우에서는모든반사판이효과를나타낸다. 두신호사이의극단적인간섭을막아주기때문으로보인다. 반사판 3의개선효과가극단적으로측정된부분은측정과정에서의문제가있었던것으로보인다. 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 다운로드 업로드 반사판없음반사판 1 반사판 2 반사판 3 Fig14. 13-12채널에서의반사판설치에따른통신성능 ( 단위 :Mbps) 13-12채널의경우반사판 1의개선정도가가장좋다. 반사판 2, 반사판 3의업로드속도는오히려반사판이존재하지않는경우보다악화됐다.
30 25 20 15 10 5 반사판없음반사판 1 반사판 2 반사판 3 0 다운로드 업로드 Fig14. 13-11채널에서의반사판설치에따른통신성능 ( 단위 :Mbps) AP 2를 13채널, AP 1을 11채널로설정한경우역시반사판 1의개선정도가가장좋다. 35 30 25 20 15 10 5 반사판없음반사판 1 반사판 2 반사판 3 0 다운로드 업로드 Fig15. 13-10채널에서의반사판설치에따른통신성능 ( 단위 :Mbps) 13-10채널의경우반사판사용시개선효과가미미했다. 이후 13-9채널부터테스트를진행한경우개선효과가거의없었다. 반사판을이용한개선효과전파의물리적간섭을최소화한것으로보인다. 신호가송출되는안테나사이에반사판을둠으로서전파사이물리적간섭이줄어든것으로보인다. 다만노트북이존재하는방향으로의신호가다소줄어든경우에는오히려성능이저하된것으로보인다. 이로부터 WiFi 신호의간섭에물리적간섭도일정비중을차지하며
특히채널사이간격이가까운경우에물리적간섭이더욱큼을알수있었다. 또한반사판을적절히설치하면부득이하게다수의 WiFI 신호사이의충분한채널간격을확보하지못한경우에도간섭을최소화할수있음을보였다. 특히반사판 1은 AP 기준으로앞, 뒤로의지향성이없으므로거의대부분의경우에서신호간간섭개선효과가있을것이다. 4. 지하철에서의 WiFi 통신망구축상황 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 Olleh WiFi T WiFi 0.2 0.0 다운로드 업로드 Fig15. 지하철에서의올레 WiFi와 T WiFi의통신성능 ( 단위 :Mbps) 지하철에서는올레 WiFi의통신성능이 T WiFi의통신성능보다우수한것으로보인다. 통신사가지하철에구축한 WiFi는 Wibro 통신을이용하는 EGG 기반이다. KT의 Wibro 통신망구축상태와기기성능이 SKT에비해우수해지하철에서의올레 WiFi 성능이뛰어난것으로보인다. 하지만두 WiFi의통신성능모두 EGG가일반적으로구현할수있는통신성능에비해매우떨어진다. 3.9세대이동통신인 Wibro 기반의스트롱 EGG는 1Mbps 보다성능을구현할수있으며지하철에구축된퍼블릭 EGG의경우그성능은더욱뛰어날것이다. 실험을한시간은오후 4시경으로전동차내사람은거의없었기때문에다수의사용자로인한성능저하는거의없었다. 이런상황에서도통신성능이좋지않은데출, 퇴근시간에는 WiFi 통신이매우어려울것이다.
Fig16. 가산디지털단지플랫폼에서수신되는 AP 신호 Fig16은 Net Stumbler를통해가산디지털단지역의플랫폼에서수신되는 WiFi 신호의목록이다. 무려 22개의 WiFi 신호가존재하며대부분통신 3사의것이다. 22개의신호가존재하는것보다심각한문제는이들신호중다수의채널이중복된다는것이다. 올레 WiFi, T WiFi는주로 13채널과 6채널을사용한다. 이는 802.11b 통신의경우 DSSS 변조에따라 22Mhz를사용하고그에따라 1, 6, 13 채널을사용하는것이간섭을최소화하는것임을고려한것으로보인다. 하지만실제로통신사들은 OFDM 방식의 802.11g 또는 802.11n 통신을기반으로 WiFi Zone을구축했을것이다. OFDM 방식의경우 1, 5, 9, 13채널을사용하는것이효과적이다. 이처럼통신사에서 802.11b 규격에최적화된 1, 6, 13 채널을사용하는것은 WiFi 신호간간섭최소화를본격적으로추진하지않은것으로보인다. Ⅵ. 결론 WiFi 통신개발이후현재까지는한정된대역폭을효율적으로사용하기위해대역폭을채널단위로분배했다. 하지만신호의수가지나치게많아져하나의채널에다수의 WiFi 신호가점유하는상황에서는대역폭의채널단위분배에대한전면적인재검토가필요하다고생각한다. 또한본연구에서채널본딩여부에따른성능비교, 즉대역폭전체를 2개신호에할당한경우와대역폭을 2개로나누어각각 1개신호씩에할당한경우를비교한결과통신성능차이가크지않으며오히려주위신호와의간섭을고려했을경우채널본딩을활성화한경우의통신성능이우수할수있다는결론을내렸다. 이부분은
802.11ac 규격을이용해 4개채널까지본딩을하면좀더정확한결과를얻을수있을것으로예측되며추후에연구하려고한다. 5.0Ghz 대역은 WiFi가할당받은대역폭이비교적넓고채널간간격과하나의채널이갖는대역폭이 20Mhz로동일하므로좀더정확한실험을할수있을것이다. 앞으로 WiFi 신호사이의간섭을다룰때추가로고려해야할점은 WiFi 전파사이의물리적인간섭이다. 지금까지는대역폭이직접적으로중복되는경우에 QoS 규약에따른간섭만고려된경우가많았다. 하지만실험결과다운로드속도는신호사이채널간격이 6개떨어져야만회복되며 AP 사이에반사판을설치한경우성능의변화가있다는점을통해 WiFi 사이의물리적간섭도무시할수없는비중을차지한다는사실을알수있었다. 실험에사용된 3가지종류의반사판은대체로 WiFi 신호사이의간섭을최소화하는효과를보였고 AP를기준으로전후방향의지향성을갖지않는반사판 1은간섭최소화효과가상당했다. 이처럼가까이위치한두개의 AP 사이에간단한반사판을설치하기만해도 WiFi 신호간간섭을줄일수있다. 지하철에서의 WiFi 통신망구축상황은반드시개선이필요했다. 3개통신사가 WiFi 신호사이의간섭에대한고려를하지않고무차별적으로 WiFi Zone을구축했으며그후로도간섭최소화를위한개선이거의이루어지지않은것으로보인다. 현재우리나라를포함해대부분의나라에서 TV, 휴대폰통신등은정부차원에서관리하고있다. 하지만 WiFi는그영향범위가작다는이유로관리대상에들어가지못했다. 하지만수많은 WiFi Zone을구축하는통신사들에대해서는어느정도의규제가필요하다고생각한다. 앞으로는 WiFi Zone의수자체를늘리는것보다는통신사간의협의하의가능한한 AP를통합하고신호간간섭을최소화하는것에더많은투자가필요할것이다.
참고문헌 [1] 통신 3사의 WiFi Zone 구축현황올레모바일공식블로그. <http://mobileblog.olleh.com/1015>. (2012.08.26. 확인 ) T WiFi 고객센터. <http://www.twifi.co.kr/view/customer/faqview.jsp?no=16>. (2012.08.26. 확인 ) LG U+ zone. <http://zone.uplus.co.kr/>. (2012.08.26. 확인 ) [2] 방송통신위회와이파이혼신최소화가이드라인. < http://www.kcc.go.kr/user.do?mode=view&page=p02020500&dc=k02020500&boardid=1007& boardseq=30788>. (2012.08.26. 확인 ) [3]802.11n 표준규약. <http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.11n-2009.pdf>. (2012.08.26. 확 인 )