백서 Cisco High Density Experience (HDX) 2015 년 5 월 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 1/23 페이지
목차 소개... 3 High Density Experience 란?... 4 Cisco Aironet 2700 및 3700 Series 에서제공되는 HDX 기능... 4 CleanAir 기술이포함된 Cisco High Density Experience 의기능... 5 주파수품질및성능알림... 5 맵기반가상화... 5 보안경고... 5 완화기능... 5 새로운기술로의확장가능성... 6 ClientLink 3.0 기술이포함된 Cisco High Density Experience 의기능... 6 ClientLink 3.0 기술을사용해야하는이유... 7 ClientLink 3.0 에대한몇가지세부정보... 8 ClientLink 3.0 의혜택... 9 로밍최적화기술이포함된 Cisco High Density Experience 의기능... 10 로밍최적화가필요한이유... 10 터보퍼포먼스가포함된 Cisco High Density Experience 의기능... 11 터보퍼포먼스가필요한이유... 12 DBS(Dynamic Bandwidth Selection) - 최상의채널폭을자동으로선택... 14 유연한 DFS(Dynamic Frequency Selection): 일부 DFS 솔루션은동일하게생성되지않음... 16 Wi-Fi 간섭으로인한 ED-RRM(Event-Driven Radio Resource Management) 을통해 Wi-Fi 간섭의완화향상... 17 ATF(Air Time Fairness) - 기본개념및목표... 18 ATF - 동작... 18 SSID 당적정통신시간할당... 19 High Density Experience 의미래... 21 High Density Experience 의레거시기능... 22 RRM... 22 CCA/RX-SOP... 22 DFS... 22 안테나... 22 Band Select... 22 VideoStream... 22 결론및요약... 22 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 2/23 페이지
Executive Summary 밀집지역에서제한된스펙트럼내네트워크에액세스하는 Wi-Fi 디바이스의수가증가하면서, 가장예측하기쉽고확장가능한사용자경험을제공할수있는새로운접근방식이필요하게되었습니다. 이백서는 Cisco의독보적인고밀도 Wi-Fi 설계방식인 Cisco HDX(High Density Experience) 의알려지지않은자세한기술정보를제공하는것을목표로하며, 이기술은 Cisco Aironet 2700 및 3700 Series 액세스포인트에서지원되는하드웨어및소프트웨어혁신기능을모두제공합니다. 80MHz 채널대역폭을사용할수있는 IEEE 802.11ac에맞게구축된스마트폰, 태블릿, 노트북컴퓨터의등장과함께더욱복잡한모듈레이션및코딩기법이도입되면서 Wi-Fi 클라이언트와 Wi-Fi 네트워크의구축이급격하게증가하고, 그와동시에제한된스펙트럼의사용증가에따른문제가더욱극심해지고있습니다. 이백서에서는고밀도 Wi-Fi 시나리오의기본요소를살펴보고 Cisco HDX에대해설명합니다. 또한이백서에서는이제품군을활용하여고밀도 Wi-Fi의지속적이고도긴박한문제를모두해결하고극복하기위한방법을설명합니다. 마지막으로, 이백서에서는더높은수준의스펙트럼효율성및최종사용자성능을실현하는데사용할수있는최신 HDX 개선사항에대해서도다룹니다. 소개 Wi-Fi는디바이스에꼭필요한연결기술로자리잡았습니다. 많은사람들이 Wi-Fi보다초콜릿이나맥주를포기하는게낫다고생각할것입니다. 사용자의행동을살펴보면, 다음과같은트렌드가뚜렷하게나타나고있습니다. 사용자당소비되는트래픽이더욱많아지고있습니다 ( 예 : 오디오및비디오스트리밍이증가하고사진및비디오업로드가증가하고있음 ). 디바이스당자동으로소비되는트래픽이더욱많아지고있습니다 ( 예 : 업데이트다운로드가증가하고백업및동기화업로드가증가하고있음 ). 셀룰러에서 Wi-Fi로오프로드되는트래픽이증가하고있습니다 ( 사용자비용절감목적 ). 물리적구축의경우에는다음과같은트렌드가발생하고있습니다. 액세스포인트당노트북컴퓨터, 태블릿, 스마트폰같은개인디바이스의수증가 점점더많은온도조절장치, 센서, 무선카메라같은 IoT(Internet of Things) 디바이스가네트워크로유입 WLAN당액세스포인트수증가 독립적인인접 WLAN의수증가이러한모든요인이한데결합되어 WLAN을위한고밀도환경을조성하게됩니다. WLAN 관리자의해결과제는 WLAN의고유한특성을기반으로, 성능에대한예상요구사항을만족해야한다는것입니다. 그해결책은바로 Cisco의 High Density Experience입니다. 이백서에서는 Cisco HDX를구성하는기술에대한개요를제공합니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 3/23 페이지
High Density Experience 란? HDX 는 Cisco Aironet 2700 및 3700 Series 액세스포인트에서제공되는광범위한솔루션이며, 고밀도 WLAN 환경에서최적의성능을제공하기위한하드웨어요소와맞춤형 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 그리고소프트웨어요소로구성되어있습니다. Cisco 에서는개별사용자가휴대하는무선디바이스 ( 예 : 스마트폰, 태블릿, PC) 와무선네트워크가급증하면서트래픽이증가하는문제를해결하기위해 HDX 를개발했습니다. HDX 는점점더까다로워지는환경에구애받지않고 WLAN 이계속 정상작동 하기를바라는네트워크관리자와모바일디바이스사용자양측의기대치를곧바로해결합니다. 간략히말해, Cisco 에서는 HDX 설계시다음요소의증가가미칠영향을신중하게고려했습니다. 액세스포인트밀도 ( 공용및가정용 ) 공동채널및인접채널간섭 액세스포인트간경합 액세스포인트내경합 ( 클라이언트증가및업스트림증가로인해 ) 클라이언트밀도 클라이언트유형의변화 따라서, HDX 는다음특징중하나에해당하는환경에서 WLAN 이작동하는데필수적입니다. 단일액세스포인트에다수의클라이언트가연결된경우 같은장소에배치된다수의액세스포인트가부분 - 전체채널 ( 주파수 ) 이중복된단일 WLAN 으로구축된경우 독립된인접 WLAN 여러개가동일한스펙트럼내에공존해야하는경우 업스트림및다운스트림비디오트래픽증가로인해로딩이늘어난경우 : FaceTime 및 Skype 트래픽증가 ( 양방향인터랙티브애플리케이션, 통합커뮤니케이션 ), 모바일애플리케이션다운로드증가, 개인콘텐츠 ( 사진, 클라우드 / 동기화기능등 ) 업로드증가 Cisco Aironet 2700 및 3700 Series 에서제공되는 HDX 기능 HDX 의기본기능은다음과같습니다. Cisco CleanAir 80MHz Cisco ClientLink 3.0 BSS 전환관리기능을통한최적화로밍 터보퍼포먼스 개선사항 : FlexDFS(Flexible Dynamic Frequency Selection) 에서지원하는동적대역폭선택 개선사항 : Wi-Fi 간섭에의한 ED-RRM(Event-Driven Radio Resource Management) 개선사항 : 적정통신시간할당 RF 노이즈감소 ( 향후버전에서제공됨 ) 이러한각기능에대해서는다음섹션에서자세히설명합니다. Cisco 는 HDX 를구성하는완전한기능집합을보유하고있는장비를제공하는유일한벤더입니다. 또한, HDX 를지원하고 802.11ac 의고성능문제를해결하도록특별히설계된하드웨어가속화기능을갖춘특수목적의액세스포인트를제공하는유일한장비벤더이기도합니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 4/23 페이지
CleanAir 기술이포함된 Cisco High Density Experience의기능 Cisco에서는모든 RF 활동을분석하고분류할수있도록특별히설계된특허받은하드웨어및소프트웨어를이용해통합솔루션을제작했습니다. ( 현재까지이기술에대해 25개이상의특허를등록했습니다.) CleanAir에대한자세한내용은 Cisco CleanAir Technology: Intelligence in Action 백서에서제공됩니다. 다음내용에서는 Cisco High Density Experience의요소인 CleanAir의주요기능, 중요성및혜택에대해다룹니다. 주파수품질및성능알림간섭원인을탐지하고식별하는것은항상매우중요하며, 무선네트워크의집적도가늘어남 ( 클라이언트, 액세스포인트및트래픽증가 ) 에따라그중요성이커지고있습니다. Cisco의 HDX 솔루션제품군의중요한구성요소인 Cisco CleanAir 기술은간섭에대한여러가지자세한정보를제공합니다. 그러나네트워크에영향을미치는간섭문제가어디에서발생하는지 한눈에 파악하는기능을촉진하기위해, 이기술은이러한정보를 AQ(Air Quality) 라는이해하기쉬운고급메트릭으로수치화합니다. AQ는채널, 층, 시스템레벨에서보고되며 Cisco CleanAir는 AQ 알림을지원하므로, AQ가원하는임계값이하로떨어지면자동으로알림을받을수있습니다. AQ는 분류된 ( 탐지및식별됨 ) 간섭및 미분류된 ( 탐지되었으나식별되지않음 ) 간섭을대상으로모두보고됩니다. 미분류된간섭에대한정보는 AQ 보고서에포함되지만 AQ 색인계산에서는제외됩니다. 모니터링기능을향상하기위해, 미분류된범주의심각도가사용자정의임계값을초과할경우경보가생성됩니다. 맵기반가상화 CleanAir 기술이활성화된 WLAN의경우, 분석및탐지된디바이스또한 Cisco Prime Infrastructure 및 MSE (Mobility Services Engine) 관리시스템에서제공하는시각적매핑디스플레이와통합됩니다. 맵의액세스포인트및클라이언트를보는것이외에, 동일한맵에존재하는간섭디바이스의위치를추적할수있습니다. 성능측면에서보았을때, 맵에서간섭디바이스및그영향이미치는영역을볼수있는기능을사용하면어떤액세스포인트, 클라이언트및어떤층에서영향을받았는지확인할수있습니다. 보안경고보안관점에서보았을때, 맵에서디바이스를추적하면보안담당자를파견해야할위치를즉시파악할수있습니다. 보안에영향을미치는모든디바이스를맵에표시하는것이외에, 위치별 ( 예 : 건물의특정층 ) 로알림을맞춤화할수있습니다. 이는매우유용한기능입니다. 특정디바이스가건물의일부구역 ( 예를들어거래소현장 ) 에서위협으로간주되지만다른구역 ( 예컨대로비 ) 에서는위협이아닐수도있기때문입니다. 완화기능유연한구축외에도, Cisco CleanAir 기술은간섭에자동으로응답하는고급기능을제공합니다. 이러한자동응답에는고정간섭체회피및 ED-RRM(Event-Driven Radio Resource Management) 기능이포함됩니다. 고정간섭체회피기능은전자레인지및무선비디오카메라처럼위치와주파수가고정적인특정디바이스를인식합니다. 이에따라, 이러한디바이스가특정위치의특정채널에서탐지되지않은경우에도이전에탐지된위치로돌아올가능성이있는것으로인식됩니다. 시스템에서는이러한종류의간섭체를추적하며, 채널선택을수행할경우고정간섭체가발견된위치의채널을회피합니다. 또한, Cisco CleanAir 기술이활성화된액세스포인트는인접한 CleanAir 활성액세스포인트에서탐지된고정간섭체의존재유무와관련된정보를공유 ( 또는전파 ) 합니다. 이러한방식을통해, 시스템에서는이러한액세스포인트에 채널바운싱 ( 즉, 영구간섭요인의영향을받는채널에동적채널이할당되는것 ) 이일어날가능성을방지하도록지원합니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 5/23 페이지
Cisco CleanAir가활성화된액세스포인트는 CleanAir가활성화되지않은인접액세스포인트와도고정간섭체회피에대한정보를공유합니다 ( 모든액세스포인트가동일한컨트롤러에연결되어있다고가정할경우 ). 마지막으로, 모니터모드 ( 또는 WSSI[Wireless Security and Spectrum Intelligence] 모듈이설치된 ) 의액세스포인트는모든모니터링되는채널에서고정간섭체를탐지하고등록합니다. 탐지된간섭체에대한정보는인접로컬모드액세스포인트와공유되어, 이러한액세스포인트가고정간섭체의영향을받는채널을사용하지않도록방지합니다. 이경우, PDA(Persistent Device Avoidance) 데이터스토리지는모든채널의간섭체에대한정보를보관할수있도록확장되며, 모니터모드액세스포인트는고정간섭체데이터를등록할수있도록향상됩니다. EDRRM은심각도가높고치명적인특성을가진간섭이벤트를인식합니다. 예를들어, 지속적인 FM 신호를보내는무선전화기는전화기가켜져있는동안몇분간의장애를유발할수있습니다. 이로인해주파수품질이급격하게저하되어시스템에서는영향을받은액세스포인트의채널변경을즉시평가하게됩니다. 채널변경이발생할경우, 이는영향을받은액세스포인트에대해서만이루어지며인접액세스포인트의채널선택에연속적인영향을주지않도록합니다. 대부분의경우간섭에대한최상의대응은관리자가수동으로간섭디바이스를이동, 제거, 교체또는차폐하는것이지만다른조치를취할수있을때까지단기간의성능을유지하기위해서는자동완화가적용되는편이매우바람직합니다. 그리고예를들어, 건물외부에원인이있어간섭원인을제거할수없는특정한경우도있습니다. 새로운기술로의확장가능성 Cisco CleanAir 기술에서제공하는기본적인기능및혜택은새로운 Wi-Fi 기술로직접확장할수있습니다. CleanAir 80MHz는 Cisco의검증된업계최고의 CleanAir에서제공하는새로운기능으로, 전체 80MHz 채널폭을포함하여 802.11ac 네트워크를지원합니다. 이솔루션은 802.11ac에서지원되는더넓어진채널폭의최적화를통해 Cisco의특허받은 RF 간섭탐지, 위치, 완화기능으로계속확장할수있습니다. 예를들어 802.11ac 모듈을 Cisco Aironet 3600 Series Access Point에설치하고활성화하면, CleanAir 서브시스템은전체 80MHz 채널을모니터링합니다 ( 즉, Aironet 3600 Series에서발생한 5GHz 802.11n 주파수는해당하는고유한 40MHz 광대역채널만모니터링하지않고 802.11ac 모듈에서사용되는전체채널폭을모니터링합니다 ). 또한, 이러한검증된동일한기능은새로운 Cisco Aironet 2700 및 3700 Series 액세스포인트에서도제공됩니다. Aironet 3600 Series와 802.11ac 모듈의조합과마찬가지로, Aironet 2700 및 3700 Series 내의 CleanAir 서브시스템은 80MHz 채널을형성하는각 4개의 20MHz 채널에대해 AQ 보고서를생성하는것과더불어, 전체 80MHz 채널내에서탐지된간섭요인을보고합니다. 요약하자면, CleanAir는채널대역폭의증가와상관없이간섭원인과 AQ를계속해서탐지하고보고합니다. CleanAir의전체 80MHz 채널모니터링지원기능은뛰어난 802.11ac 네트워크품질관리를제공하고, RF 스펙트럼의사용현황에대한가시성향상을지원하며, 전체 80MHz 채널에대한 EDRRM을활성화합니다. 따라서 802.11ac로마이그레이션해도성능이저하되거나최적화상태에서벗어나는경우가발생하지않습니다. ClientLink 3.0 기술이포함된 Cisco High Density Experience의기능 Cisco에서구현한또다른혁신은레거시디바이스 (2.4GHz의 802.11g/n 및 5GHz의 802.11a/n) 또는새로운 802.11ac 지원디바이스에상관없이, 모든클라이언트디바이스에동급최고의성능을제공하는 RF 솔루션을개발한것입니다. Cisco ClientLink 3.0은최적의네트워크성능및투자보호를제공하여, 네트워크관리자가디바이스의유형및기능에상관없이네트워크에연결하는모든디바이스를명확하게효과적으로수용할수있도록합니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 6/23 페이지
ClientLink 3.0은최상의무선커버리지 ( 음영지역없음 ) 및성능 ( 여러클라이언트에대한범위의속도 ) 을위해표준기반메커니즘과독점적메커니즘을모두수용하는 RF 기술의집합체입니다. ClientLink 3.0은 Cisco의검증된특허기술인 클라이언트의의존성이없는 독점신호처리기술을확장하여 802.11ac 클라이언트는물론 802.11a/g/n 클라이언트의최적커버리지및성능을포괄합니다. 그뿐만아니라, ClientLink 3.0은선택기능을사용할수있는 802.11ac 클라이언트에표준기반 ECBF(Explicit Compressed Beamforming) 지원도추가합니다. ClientLink 3.0에대한자세한내용은 Continued Industry-Leading Performance via ClientLink 3.0 for High Density Wireless Networks 백서에서제공됩니다. 다음섹션에서는 Cisco HDX의요소인 ClientLink 3.0의주요기능및중요성에대해설명합니다. ClientLink 3.0 기술을사용해야하는이유 3개의공간스트림을지원하는 802.11ac 디바이스가출시되고 ipad 및 1~2개의공간스트림을지원하는 802.11ac 디바이스가확산되면서, 모든디바이스의성능을최대화하는것이매우중요해졌습니다. 이렇게하지않으면네트워크속도가저하되고모든디바이스의애플리케이션성능이저하될수있습니다. 이와더불어, 레거시디바이스 (2.4GHz의 802.11g/n, 5GHz의 802.11a/n) 도계속존재합니다. 그결과디바이스유형및기능이혼합된고밀도환경이조성되었습니다. 따라서 ClientLink 3.0은 HDX(High Density Experience) 솔루션제품군의핵심구성요소입니다. Cisco ClientLink 3.0은 802.11ac(80MHz 채널폭및 256 QAM[Qquadrature Amplitude Modulation]) 를통해추가된새로운기능을지원하는검증된 TxBF(Transmit Beamforming) 및 MRC(Maximal Ratio Combining) 기술을확장하여기존 ClientLink 제품군을확대하고향상할수있도록설계되었습니다. 이는모든 802.11ac 클라이언트디바이스에혜택을제공합니다. 중요한점은, ClientLink 3.0의경우클라이언트디바이스가관여하지않아도되므로빔포밍을위한신호오버헤드가호출되지않습니다. 이전세대의 ClientLink와마찬가지로, ClientLink 3.0은채널사운딩에클라이언트가참여하지않는것으로가정하기때문에기본적으로디바이스유형및기능에구애받지않습니다. 요약하자면검증된 클라이언트참여없음, 제로오버헤드 접근방식이모든 802.11ac 클라이언트에적용되고, 모든 802.11ac 클라이언트에혜택이제공되며, 5GHz의모든 802.11a/n 클라이언트, 2.4GHz의모든 802.11g/n 클라이언트에지속적으로적용됩니다. ( 즉, ClientLink 및 ClientLink 2.0 방법이 ClientLink 3.0에서도계속지원됩니다.) ClientLink 3.0은표준기반 ECBF를구현하는클라이언트에 ECBF 지원을추가합니다 (ECBF는 802.11ac의선택기능임 ). 클라이언트는 ECBF를통해액세스포인트에대한무선채널상태를예측할수있습니다. 이방법은효과적일수있으나오버헤드가발생합니다 (ECBF 메시징에통신시간이소비되며, 이는처리량및용량을저하시킴 ). 요약하자면빔포밍은 Cisco ClientLink 3.0 및이전버전처럼클라이언트의지원에의존하지않는가장실용적인사용기술입니다. ClientLink 3.0은클라이언트지원에의존하지않고채널예상문제를해결하며실질적인가치를지속적으로추가합니다. ClientLink 제품군은 (1) 레거시 802.11a/n 클라이언트, (2) 802.11ac 표준빔포밍을지원하지않는 802.11ac 클라이언트, (3) 2.4GHz의클라이언트에도지속적으로최적화된성능을제공하도록지원합니다. 마지막으로, 이제품군은표준기반 Explicit sounding 의오버헤드를방지합니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 7/23 페이지
ClientLink 3.0에대한몇가지세부정보 ClientLink 3.0은어떤원리로작동할까요? 이에답변하려면우선약간의역사부터이야기하는편이좋겠습니다. 몇년전에 1세대 802.11n 디바이스가처음출시되었을때지원할수있는최대데이터속도는 300Mbps였습니다. 이러한데이터속도는 2개의공간스트림을실행하여실현할수있었으며, 각각 20MHz 스펙트럼당 75Mbps 데이터를전송하였고 40MHz 채널의 2배이상이었습니다. 공식으로풀어보자면 75Mbps x 스트림 2개 x 채널 2개 = 300Mbps입니다. 2개의공간스트림을양방향으로지원하려면링크의양쪽끝 ( 액세스포인트및클라이언트 ) 에최소 2개의 MIMO(Multiple-Input, Multiple-Output) 트랜시버가필요했습니다. 그다음에는새로운세대의 802.11n 디바이스가출시되었으며, 이러한디바이스는최대 3개의공간스트림을지원했습니다. 이는이제이론적으로실현가능한최대데이터속도가 75Mbps x 스트림 3개 x 채널 2개 = 450Mbps임을의미합니다. 이러한최대속도를양방향으로실현하려면링크의양쪽끝 ( 클라이언트및인프라 ) 에서 3개의공간스트림을지원해야하며, 결과적으로양쪽끝에최소 3개의 MIMO 트랜시버가있어야합니다. 그리고아주최근에신형 802.11ac 디바이스가새롭게등장했습니다. 이러한디바이스는 3개의공간스트림을지원할뿐만아니라 80MHz 채널 (802.11n의 2배, 802.11a의 4배 ) 도지원하며, 최대 256-QAM(802.11a/n의모듈레이션보다최대 30% 향상 ) 을지원할수도있습니다. 이는이제이론적으로실현가능한최대데이터속도가 75Mbps x 스트림 3개 x 채널 4개 x 1.3 = 1170Mbps임을의미합니다. 여기에서 1170Mbps는 GI(Guard Interval) 가 800-ns인것으로가정합니다. GI를 400-ns로가정할경우, 이론적인최대데이터속도는 1300Mbps입니다. 최대속도가중요하지만실현가능한빈도또한고려해야합니다. 최대데이터속도를 1300Mbps까지얻는게쉽지않은것으로드러났으며, 이를위해서는신중한설계가필요합니다. 그러나현재로는링크의양쪽에 3x3:3 아키텍처 ( 트랜시버 3개, 공간스트림 3개 ) 를사용하는솔루션이실제애플리케이션환경에서 1300Mbps 속도를실현하는경우가드물며, 짧은거리에서도성능이대폭저하되곤합니다. Cisco에서깨달은사실은실제시나리오에서 3개의공간스트림을작동하는데필요한안정성을제공하려면링크의한쪽끝에네번째트랜시버가필요하다는점이었습니다. 물론네번째트랜시버를할당하는데필요한논리적위치는액세스포인트이며, 이렇게해야서로다른기능을가진모든유형의클라이언트에혜택을제공할수있기때문입니다. 결과적으로, 액세스포인트의네번째트랜시버는링크가장자리에추가적인데시벨 ( 게인 ) 을제공하며이는즉, 성능이향상됨을의미합니다. 업링크방향 ( 클라이언트에서액세스포인트로 ) 에서, 추가리시버는 MIMO equalizatioin gain ( 다이버시티및이중화를통해 ) 을허용합니다. 이는수신감도를대폭향상할수있습니다. Cisco의경우공간멀티플렉싱에만의존하는제품을뛰어넘었으며, 네번째리시버를추가함으로써하이브리드공간멀티플렉싱및다이버시티를제공합니다. Cisco에서는 HDX에서도이러한확고한접근방식을계속적용합니다. 다운링크방향에서, 추가트랜스미터는클라이언트에대한빔포밍을허용합니다. 이는전송력이증가하는것과유사한개념으로생각할수있습니다. 그러나좀더자세히설명하자면이방법은 4개의 MIMO 송신체인을모두활용하여빔포밍을공간멀티플렉싱과결합함으로써다운링크트래픽의속도와안정성을향상하는것입니다. 종합적으로살펴보면, 이러한향상은기존솔루션보다 2배먼거리 ( 예 : 15피트대신 30피트 ) 에서 1300Mbps를실현할수있음을의미합니다. 이러한범위가 2배증가할경우 1300Mbps를실현할수있는커버리지영역이실제로 500% 늘어나게됩니다. 또한다음섹션에서도다루겠지만, 이는 음영지역이없는 매우일관된커버리지영역을실현합니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 8/23 페이지
ClientLink 3.0의혜택 ClientLink 3.0의혜택은두배입니다. 이러한혜택을뒷받침하는근거가그림 1에나와있으며, 이그림에는속도범위가고르지않은경쟁업체의액세스포인트가비교표시되어있습니다. 그림에도나와있듯이, 3x3:3 클라이언트송신및 3x3:3 액세스포인트수신을수행하면액세스포인트와가까운거리에서만 1300Mbps를실현할수있습니다. 반면, 액세스포인트에네번째수신체인을추가하면 30피트까지 1300Mbps 를사용할수있게됩니다. 이러한동작은일반적인엔터프라이즈구축시액세스포인트의예상커버리지범위와잘맞아떨어집니다. 그리고공간스트림의개수가 4개미만인경우에도송신체인 4개가모두사용됩니다. 그결과, 전송력의증가로인해신호레벨이어느정도증폭됩니다. 또한 4개의모든송신체인에서각스트림을송신하면총체적으로다이버시티가크게증폭됩니다 ( 안테나한두개가딥페이드 (deep fade) 상태인경우스트림 1개는완전히제거되지않음 ). 그림 1에나와있듯이, 범위별로실현된데이터속도의향상결과는명백하며이는해당범위별각속도의안정성과긴밀한연관성이있습니다. 일반적인엔터프라이즈환경에서통상적인엔터프라이즈 AP 커버리지가 30피트라고가정할경우, 4x4:3 아키텍처는 1300Mbps에서작동하는반면 3x3:3 아키텍처는 850Mbps 이상을넘지못합니다. 그림 1. ClientLink 3.0 을사용한 Cisco Aironet 3700 Series 와경쟁업체액세스포인트의커버리지비교 (3ss - 256-QAM) 표 1 에는그림 1 의결과가요약되어있습니다. 41 개의값은일반적인기업의사무실환경에서측정한것입니다. Cisco 액세스포인트는지정된환경에서 256-QAM 측정값을 100% 실현한반면, 경쟁업체액세스포인트가실현한 값은 51% 에그쳤습니다 ( 또한 1300Mbps 실현율은측정범위의 7% 에불과함 ). 표 1. 경쟁업체액세스포인트와 Cisco Aironet 3702i 의비교결과요약 모듈화 MCS(Modulation Coding Scheme) 데이터속도경쟁업체액세스포인트 Cisco Aironet 3702i 256-QAM m9 1300 7% 85% 256-QAM m8 1170 44% 100% 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 9/23 페이지
또한경쟁업체액세스포인트의들쑥날쑥하고일관되지않은커버리지와비교하여 Cisco 액세스포인트의커버리지는상대적으로일관되고균일합니다. 이는 Cisco HDX와경쟁업체솔루션의뚜렷한차이점을나타냅니다. 결론적으로, 3x3:3 아키텍처 (256-QAM) 는최대 1300Mbps의속도를제공하지만그이상은지원하지못합니다. 유용한범위에서최대속도를실현하기위해, Cisco HDX를지원하는제품 ( 예 : Cisco Aironet 2700 및 3700 Series) 에서는높은수준의엔지니어링및맞춤형실리콘을제공하며이는다른장비벤더에서따라잡기어려운차이점입니다. 업링크에서 4개의수신안테나및최적화된 MIMO 이퀄라이저는 1300Mbps 범위를 25피트까지확장합니다. 그보다더먼거리에서도추가적인다이버시티를통해 3x3:3 설계보다훨씬뛰어난이점을제공합니다. 다운링크에서는성공률을가로막는장애물이훨씬높습니다. 추가송신체인이필요하지만, 주요범위에서더욱높은속도를제공하려면그와더불어클라이언트에구애받지않는빔포밍이필수적입니다. 이러한이유로인해 ClientLink 3.0은 Cisco의 HDX 솔루션제품군의주요구성요소입니다. 로밍최적화기술이포함된 Cisco High Density Experience의기능 Wi-Fi를오래사용한사용자라면어느순간다른사용자가이른바 클라이언트고착현상 에빠지는것을보게되거나그러한고충을몸소겪게됩니다. 이경우클라이언트가다른액세스포인트에물리적으로더가까워져도클라이언트디바이스는이전에연결된액세스포인트에계속해서고집스럽고집요하고완강하게머무르고자합니다. 이러한문제가발생하는이유는전혀근거가없지는않습니다. 우리가집에있을때, 사용중인 Wi-Fi 디바이스가우리집이아닌이웃집의액세스포인트와더가깝다는이유만으로이웃집액세스포인트에실수로연결되는일은원치않을것입니다. 그러나이러한동작은여러개의액세스포인트가무선 LAN을지원하는데사용되고휴대성, 유목성, 이동성이일반적인엔터프라이즈또는퍼블릭 Wi-Fi 환경에서는전적으로받아들일수없는일입니다. 이경우, 일반적으로클라이언트는최상의 Wi-Fi 연결을찾기위한정기적인시도를해야마땅합니다. 어떤이들은더나은 Wi-Fi 연결을정기적으로스캔하는동작이클라이언트디바이스의배터리수명을불필요하게소모하고지속적인연결을방해한다며, 어설픈치료가오히려병을부르는격이라고반박합니다. 그러나이는클라이언트가매우공격적으로스캔을수행하는경우에만해당하는사실입니다. 고착성의근본적인문제는많은클라이언트디바이스가연결개선을위해스캔을시작하려면너무오래대기해야한다는데있습니다. 이러한디바이스는기존 Wi-Fi 연결이가장기본적인기능이외에거의무용지물인경우에도해당연결을계속유지하려고고집합니다. 이문제는셀룰러연결을사용할수있는디바이스에도해당되고영향을미치는사항입니다. 다시말해, 디바이스가기존 Wi-Fi 연결보다셀룰러를통해더나은연결을실현할수있다면 Wi-Fi 성능이거의사용할수없는수준으로저하될때 Wi-Fi에서셀룰러로전환되어야합니다. 그렇다면해결책은무엇이있을까요? Cisco의로밍최적화를만나보십시오. 로밍최적화가필요한이유기본적으로로밍최적화란 Assisted client roaming 기능을확장한것입니다. 로밍최적화는클라이언트디바이스가커버리지를거의벗어날무렵해당디바이스의 RF 성능을지능적으로평가하고, 필요한경우클라이언트스캔 / 로밍을시작하는데사용되는기술입니다. 다시말해, 액세스포인트는연결된각디바이스의 Wi-Fi 연결품질을지속적으로평가하며커버리지가낮은지역으로디바이스가이동하는것을탐지하면디바이스연결을능동적으로해제할수있습니다. 이러한탐지는클라이언트디바이스에서수신한데이터프레임을측정하여이루어집니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 10/23 페이지
예를들어사전정의된측정간격동안특정신호레벨임계값에못미치는클라이언트트래픽이액세스포인트에너무많이수신될경우, 액세스포인트는클라이언트와의연결을해제합니다. 로밍최적화를통해클라이언트연결을능동적으로해제하게되면평소보다훨씬빨리클라이언트가스캔모드에들어가게됩니다. 일각에서는이방법이극단적이라고생각할수있지만, 이는기본적으로사용할수없게된연결을종료하는작업에불과합니다. 따라서더나은연결지점 ( 예 : 다른액세스포인트또는셀룰러연결 ) 을스캔하라는메시지가평소보다훨씬빨리클라이언트에표시된다면사용자경험을향상하는데도움이될수있습니다. 또한로밍최적화는과도한통신시간 ( 속도가느린데이터프레임및 / 또는재전송 ) 을소비할수있는클라이언트를효과적으로제거하므로, WLAN의전반적인성능도향상할수있습니다. 그러므로그혜택은최종사용자뿐만아니라액세스포인트의전반적인성능, 그리고다른사용자에게도돌아갑니다. 아직확신이서지않는다면, 점진적으로성능이저하되는 ( 또한동적으로속도를조절하거나보완할수있는것보다더빠른속도로성능이저하될수있는 ) 클라이언트로인하여재전송이대량으로일어나는경우 ( 클라이언트가액세스포인트에서수신하는프레임또는클라이언트가액세스포인트에전송하는프레임 ) 를가정해보십시오. 이로인해통신시간이길어질수있습니다. 다수의클라이언트가고착될경우, 이러한현상으로인해액세스포인트의성능이저하될수있습니다. 약한연결을유지하고있는고착된클라이언트는제대로작동하는클라이언트에쉽게영향을미칠수있습니다. 고밀도환경에서는클라이언트가적정공유통신시간이상을사용하지않도록하고, 최상의액세스포인트에연결할수있도록지원하는것이필수적입니다. 데이터트래픽에의존할경우얻을수있는이점은두배입니다. 첫째, 작동중인활성클라이언트를더욱안정적으로측정할수있습니다. 둘째, 만족스러운커버리지를보유하고있을가능성이있는유휴클라이언트의연결이해제되지않습니다 ( 상태가조용하다는이유만으로클라이언트를제재하고연결을해제하는것은바람직하지않습니다 ). 또한 Cisco 액세스포인트는신호만깜빡이는음영지역에디바이스가접근하기전에이러한탐지를수행할수있습니다. 이러한신호는일반적으로가장낮은데이터속도및가장높은전력에서전송되므로범위가가장넓습니다. 따라서안타깝게도, 많은디바이스에서신호만을기반으로스캔을결정하기때문에결과적으로클라이언트고착현상이발생하게됩니다. 이전세대에서개선된로밍최적화는 BSS 전환관리 (802.11v 의무선네트워크관리를수정한기능 ) 가포함되었습니다. BSS 전환관리를사용하면 Wi-Fi 인프라를사용하여연결이해제되기전에클라이언트에연결이곧해제된다는사실을알릴수있습니다. 그뿐만아니라, 이러한정보에는클라이언트가연결할수있는인접액세스포인트목록도포함됩니다. 다시말해, Wi-Fi 인프라는클라이언트에재연결을권장하는요청 ( 또는권장사항 ) 을제공합니다. 이는더나은연결지점 ( 예 : 다른액세스포인트또는셀룰러연결 ) 을스캔하라는메시지를평소보다훨씬빨리클라이언트에표시하는것보다덜강제적인방법입니다. 그결과사용자는훨씬향상된경험을얻을수있습니다. 결론적으로, Cisco 로밍최적화는 Wi-Fi 사용자의성능저하경험을방지하도록지원합니다. 이기능은모든디바이스의연결품질을모니터링하고성능이저하된클라이언트디바이스를사전에알림으로써, 클라이언트가직접찾는것보다훨씬빨리더나은연결을찾을수있도록합니다. 로밍최적화가 Cisco HDX의필수구성요소인이유는바로여기에있습니다. 터보퍼포먼스가포함된 Cisco High Density Experience의기능고밀도환경에서는액세스포인트당클라이언트수가계속증가하고클라이언트당속도가더욱고속화됨에따라트래픽 ( 또는패킷 ) 전달시안정성관련문제가발생합니다. 클라이언트에초고속연결을제공할수있으나무선 LAN과유선 LAN 간에 ( 양방향으로 ) 그에상응하는매우높은처리량을제공하지못한다면, 802.11ac 및 ClientLink 3.0 같은기술의혜택을완전하게실현할수없습니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 11/23 페이지
이를위해 Cisco에서는매우효율적이면서확장성이뛰어난기능인터보퍼포먼스를도입하였으며, 이는고밀도환경의안정성문제를해결하는데특화되어있습니다. 이는경쟁업체가좀처럼따라잡기어려운기능입니다. 터보퍼포먼스는패킷큐잉, 스케줄링, 전달을위한알고리즘으로구성되며이는매우많은수의활성클라이언트를대상으로효과적이고효율적인확장을수행합니다. 측정결과에도나와있듯이, Cisco의경우클라이언트디바이스를최대 60개까지동시에증가시키고멀티미디어트래픽을전송해도성능저하가거의일어나지않은반면, 비교대상인경쟁업체디바이스는동일한트래픽패턴에도불구하고 20개의디바이스에서뚜렷한성능저하가나타나기시작했습니다. 터보퍼포먼스가필요한이유 802.11ac는기가비트급성능을제공한다는점에서많은주목을받고있지만, 클라이언트에서나가고들어오는트래픽을가능한효율적으로수신하려면액세스포인트에서어떤작업을수행해야하는지에어링크의이면을살펴보아야합니다. PPS(Packets Per Second) 측면에서의처리량도고려해야합니다. 다시말해, 실제페이로드크기 ( 바이트수 ) 는사용중인애플리케이션에따라매우폭넓게달라질수있습니다. 2개의디바이스가동일한에어링크속도에서연결될수있다해도상이한애플리케이션을실행중이므로처리량및패킷처리와관련한동작은서로다릅니다. 예를들어, 802.11n에서액세스포인트는 30,000개의 1,500바이트 PPS(packets per second) 를액세스포인트를통해전달해야할수있습니다. 그러나 802.11ac에서는이러한수치가 75,000( 또는그이상 ) PPS에훌쩍다다릅니다. PPS가증가할수록액세스포인트의네트워크프로세서에더많은로드가가중됨을의미합니다. 이에따라 802.11ac 및고밀도구축에요구되는사항을제대로따라잡기위해서는더욱새롭고개선된접근방식이필요했습니다. 802.11ac 및고밀도환경을지원하는 Cisco Aironet 2700 및 3700 Series Access Point를설계할당시, Cisco에서는데이터전달메커니즘의아키텍처를근본적으로재정비했습니다. Cisco에서는기존의패킷기반데이터플레인및스케줄러대신, 클라이언트기반데이터플레인및스케줄러를구현했습니다. 이제본질적으로트래픽전달은경량임에도불구하고매우효율적인패킷스케줄러에서처리됩니다. 그뿐만아니라 Aironet 2700 및 3700 Series는충분한용량의 DDR3 RAM이같은장소에배치되어있고각각의무선서브시스템에전용으로할당된특수목적의맞춤형 802.11ac 칩을사용합니다. 이경우의장점은각주파수에위치된다수의버퍼를사용할수있고, 고도로최적화된하한 MAC 데이터플레인즉, A-MPDU(Aggregated MAC Protocol Data Unit) 를제공할수있다는것입니다. 그로인한혜택은네트워크프로세서의집약적처리가훨씬줄어들고패킷스케줄링의효율성은더욱증가한다는점이며, 이에따라 802.11ac 속도에걸맞는패킷전달 ( 처리량 ) 을제공하는한편경쟁업체제품에비해훨씬더큰규모로이러한작업을수행할수있습니다. 그림 2에는기존의패킷전달설계에서의액세스포인트와터보퍼포먼스패킷전달설계에서의액세스포인트가비교설명되어있습니다. 기존의액세스포인트에서는 RAM이무선서브시스템대신네트워크프로세서를통해서만결합되었습니다. 그러나 802.11ac의속도가증가하고고밀도구축에대한기대치가더욱높아짐에따라, RAM을 CPU는물론무선서브시스템에도직접배치하는것이중요해졌습니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 12/23 페이지
그림 2. 기존의액세스포인트와고밀도액세스포인트비교 그림 3에서볼수있듯이, 클라이언트수가늘어나도 Cisco Aironet 2700 및 3700 Series는거의아무런성능저하없이많은클라이언트의트래픽을손쉽게처리할수있습니다. 기존의액세스포인트와비교했을때터보퍼포먼스가포함된 Aironet 2700 및 3700 Series의성능향상은 50개이상의클라이언트가연결된시점에서특히두드러지게나타납니다. 그림 3. 스케줄러비교 : 터보 ( 파란색 ) 및기존 ( 회색 ) 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 13/23 페이지
다음은경쟁업체가 802.11ac 및고밀도환경으로의전환에어떻게대처하고있는지살펴보겠습니다. Miercom에서는최근 Cisco Aironet 3700 Series를 Aruba AP-225의직접적인경쟁제품으로언급한보고서를발표했습니다. 그러나아래에서볼수있듯이, Aruba 아키텍처는늘어나는클라이언트수를그다지효과적으로처리하지못합니다. 그림 4에는클라이언트가지속적으로추가될때의성능이나와있으며, 클라이언트수는 5개로시작하여최대 60개까지확장됩니다. 그림 4. 고밀도환경을위한확장성비교 결론적으로, 802.11ac는 Wi-Fi 액세스포인트에서볼수없었던속도를구현합니다. 또한고밀도환경구축에대한기대치로인해 WLAN 인프라에대한요구사항은점점더증가하고있습니다. Cisco에서는이처럼새롭게발전하는요구사항을완벽히예측하고이해하여해결했습니다. HDX 솔루션제품군의핵심구성요소인터보퍼포먼스는뛰어난성능및확장성을구현할수있습니다. DBS(Dynamic Bandwidth Selection) - 최상의채널폭을자동으로선택 Wi-Fi 기술의모든발전에는그에상응하는복잡성및상쇄현상이수반됩니다. 예를들어, 802.11b에서 802.11g/a, 802.11n, 802.11ac로발전하면서향상된대부분의속도는 RF 채널폭을두배로늘려실현한결과입니다. 채널폭을 20MHz에서 40MHz로늘리면무선속도가효과적으로두배가됩니다. 그리고채널폭을 40MHz에서 80MHz로늘리면속도가다시두배더증가합니다. 물론더넓어진채널은더많은정보를 수신 할수있으므로간섭에더욱민감해지게됩니다. 또한더넓어진채널에서는겹치지않는가용채널의수가줄어들므로상호간섭이발생하는문제가증가합니다. 무선을통해데이터를더빠르게전송할수있게되는건매우중요하지만, 더넓어진채널이사용될가능성이더높은탓에 WLAN의디바이스가데이터전송을위해대기하는빈도가늘어날경우기대치를실현하지못하여실망하게됩니다. Wi-Fi는스펙트럼이공유되므로 LBT(listen-before-talk) 프로토콜을사용합니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 14/23 페이지
실제환경에서도동일한디바이스유형이있는경우는극히드뭅니다. 클라이언트혼합에는 80MHz 또는 40MHz에서작동할수없는레거시디바이스가포함됩니다. 이는대부분의디바이스가처리할수있는것보다더큰채널폭으로네트워크가구성된경우, 이러한스펙트럼이불필요해질수있음을의미합니다. 이러한결과는 2.4GHz보다 5GHz에서훨씬자주발생합니다. 그이유는 40MHz 채널은 2.4GHz에서사용할수있는가능성이적으며 80MHz 채널은 2.4GHz에서사용할수없기때문입니다. 그리고또중요한점은두개의무선네트워크가같지않다는것입니다. 모든무선네트워크는저마다다릅니다. 동일한무선네트워크의요소라하더라도서로다릅니다. 따라서최적화를제공하는보편적이고고정적인컨피그레이션은실제로존재하지않습니다. 무선네트워크는상황의변화에따라적응할수있어야합니다. 흥미롭게도, 802.11ac에는대역폭표시와함께 RTS/CTS라는기능이포함되며, 이기능의목적은동적채널폭을해결하는것입니다 ( 이에대한자세한내용은 802.11ac: The Fifth Generation of Wi-Fi 백서의섹션 2.3.4를참조 ). 문제는이기능이사용되는경우가있다하더라도매우드물다는점입니다. 그렇다면이러한모든변수와복잡성을감안했을때, 최상의채널폭을선택하려면어떻게해야할까요? 그해결책은바로 Cisco DBS(Dynamic Bandwidth Selection) 입니다. DBS는특허출원중인기능이며 DCA(Dynamic Channel Assignment) 가확장된것입니다. DCA는최상의채널을선택하지만 20MHz, 40MHz 또는 80MHz 채널폭은수동으로구성해야합니다. DBS를사용하면최상의채널은계속자동으로할당되는한편, 모든가능한채널폭을고려함으로써 DCA 메트릭을사용하여최상의채널을선택할수있습니다. DCA 알고리즘은 20MHz, 40MHz, 80MHz 채널폭옵션을비교합니다. 다음을사용하여최상의채널폭이자동으로계산됩니다. 1. RF 인접채널폭 2. BSS 채널중첩율 3. 채널활용도 4. 비 Wi-Fi 노이즈 5. Wi-Fi 간섭 6. 클라이언트유형및제공성능의수결과적으로최적의스펙트럼효율성을지원하는 WLAN을설정할수있는매우강력한메커니즘이형성됩니다. 다시말해, 스펙트럼보존계획이실현되며여기에서는클라이언트의요구사항및주변무선의특성을기반으로필요한스펙트럼의양이사용됩니다. 기본적으로상쇄되는점은최저레이턴시 ( 무선에연결하기위한최소한의대기시간 ) 와비교했을때가장빠른무선속도 ( 더넓어진채널 ) 입니다. 그러나두경우모두성능은자동으로최적화됩니다. 무선네트워크간의경쟁으로인해 RF 환경이비교적혼잡하지않을경우더넓어진채널이사용됩니다. RF 환경의집적도가상대적으로높은경우더좁아진채널이사용됩니다. 처음시작할때부터클라이언트디바이스가이기종인것으로간주하므로네트워크계획도대폭간소화됩니다. 마지막으로, 이러한모든작업은네트워크시작시에만이루어지는것이아닙니다. 이는지속적으로채널폭에지능적으로대응하는작업입니다. 이것이중요한이유는무엇일까요? 아주간단합니다. DBS는 80MHz 채널을확실하게구축할수있도록지원하기때문입니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 15/23 페이지
그림 5 에는사용중인 DBS 가표시되어있습니다. 그림 5. Cisco DBS 요약하자면, DBS는채널및 BSS 통계를지속적으로모니터링하므로임시매개변수 (802.11n와 802.11ac 클라이언트혼합, 로드및트래픽흐름유형 ) 를효과적으로평가하며, BSS의채널폭을변경하여이와같이빠르게변화하는통계에대응합니다. 또한 802.11ac를통해유입된고유한채널방향에대응하며, 이를테면 20MHz, 40MHz 또는 80MHz 중어떤주파수에서전송할지선택합니다. 유연한 DFS(Dynamic Frequency Selection): 일부 DFS 솔루션은동일하게생성되지않음 5GHz는 WLAN을운영하기에매우적합한주파수입니다. 스펙트럼이충분하며, 2.4GHz에비해복잡성및노이즈가훨씬적습니다. 그러나대부분의 5GHz 스펙트럼은레이더와공유됩니다 ( 일기예보및군사시스템에모두해당 ). 따라서간섭을피하기위해 Wi-Fi 액세스포인트에서레이더를탐지해야할뿐만아니라, 이러한시스템에대한간섭요인도방지해야합니다. 이러한절차를일반적으로 DFS(Dynamic Frequency Selection) 라고합니다. DFS 작업을수행하려면, 채널에서레이더가탐지된경우액세스포인트가추후작업에서최소한의시간동안해당채널을중단해야합니다. 또한액세스포인트는작업에선택하는모든새로운채널에레이더가없도록해야하며, 이러한탐지에는최소한의시간이필요합니다. 마지막으로, 정확한레이더탐지 ( 예 : 오탐방지 ) 를위해서는어느정도의숙련된기술이필요합니다. 문제를악화시키는것은레이더와유사한송신 ( 독점적인무선탐지및교정을수행하는 Wi-Fi 클라이언트및액세스포인트포함 ) 을방출하는수많은디바이스입니다. 이렇다보니많은장비벤더에서는 DFS가필요한채널을사용하지않고있습니다. Cisco에서는유연한동적주파수선택, 줄여서 FlexDFS라고하는뛰어난새로운기능을갖춘이상적인 DFS 솔루션을보유하고있습니다. 기존의 DFS 솔루션에서는 WLAN이일반적으로 20MHz 채널을사용하여작동되는것으로간주합니다. 이경우, 레이더가탐지되었을때 20MHz의스펙트럼만중단하면됩니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 16/23 페이지
그러나 802.11n(40MHz 채널폭 ) 및 802.11ac( 현재 80MHz 채널폭및향후예상되는 160MHz 채널폭 ) 가등장하면서, 전체운영채널을중단하는것이매우비효율적인해결책이라는사실을깨닫게되었습니다. 20MHz 세그먼트하나에서만레이더가탐지된경우전체채널을중단해야할이유가있을까요? 또한레이더가보조채널에서만탐지되었고기본운영채널을 80 에서 40 또는 20 으로자동으로좁힐수있다면새로운운영채널을굳이찾아야할필요가있을까요? 이러한질문에대한답은현재특허출원중인 Cisco FlexDFS 에서얻을수있습니다. 이를사용할경우, Cisco 액세스포인트의맞춤형 ASIC 에서 Cisco CleanAir 서브시스템을사용하여레이더에너지를정확하게측정하고 1MHz 까지안정적으로좁혀식별할수있습니다. 이러한협대역식별은작동중인기본채널은물론, 작동중인보조채널및고려대상인새채널 ( 필요한경우 ) 에서의오탐지를방지하는데도움이됩니다. 그림 6 에는 FlexDFS 의작동원리가예시로나와있습니다. 그림 6. Cisco FlexDFS 새로운 DBS 기능과결합되면최상의채널폭을명확하게선택할수있으며, 그에따라 80MHz 채널폭에서도확신을갖고작동할수있습니다. 고밀도구축시에는중첩되지않는다수의채널을제공하는데유리합니다. DBS 와 FlexDFS 를함께사용하면스펙트럼을보존하는것은물론, 간섭탐지및회피로인한중단을줄임으로써 5GHz 의가용성이강화됩니다. 가장중요한것은, FlexDFS 는사용자지원이필요하지않다는점입니다. 이는기존에있던업계최고의상시접속 DFS 솔루션을개선한기능입니다. Cisco 에서는 FlexDFS 를활용하여기능을지속적으로향상시키고있습니다. Wi-Fi 간섭으로인한 ED-RRM(Event-Driven Radio Resource Management) 을통해 Wi-Fi 간섭의완화향상 핸드헬드디바이스에 Wi-Fi 가급격한속도로대폭도입되면서무선네트워크를관리하는데새로운문제가발생하고있습니다. 그결과, 비인가액세스포인트의기존관점이변경되어야합니다. 모바일액세스포인트및 Wi-Fi Direct( 인프라가필요하지않은클라이언트대클라이언트네트워킹 ) 의도래는잠재적인보안문제를야기하기위해비인가디바이스가인프라에연결될필요가없어졌음을의미합니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 17/23 페이지
사실상이러한기능이가능해졌다는것은 BYOD(Bring Your Own Device) 가 bring your own access point 또는 bring your own network 에해당하며, 결과적으로 간섭요인을유발 하는것과일맥상통한다고할수있습니다. 따라서비인가디바이스의위협은보안에는영향이적은반면, 과도한통신시간을소비하는데큰영향을미쳐성능이저하되는결과를초래합니다. 이는특히고밀도환경으로된공공장소는물론기업에도문제를야기할수있습니다. 따라서 Cisco에서는 Cisco CleanAir( 비 Wi-Fi 간섭을완화및보고함 ) 및 RRM( 전체 WLAN에대한 DCA 및 TPC를통해자체구축한인접액세스포인트간섭을기본적으로방지함 ) 외에도, 이러한솔루션의두가지측면을모두효과적으로병합하여프로덕션 WLAN과관련이없는 Wi-Fi의안정적성능을제공하려고합니다. ED-RRM의트리거임계값을구성하여비인가 Wi-Fi 간섭을고려하도록할수있습니다. 이는실질적인심각도지표이며, ED-RRM이있는영향받은액세스포인트는 Wi-Fi 간섭에의해추가로트리거됩니다. 이제비인가 Wi-Fi 심각도가 ED-RRM 메트릭에추가되었으므로, 이는통상적인 DCA 주기보다더빠른채널변경기능을제공합니다. 다시말해, 비인가 Wi-Fi로인해간섭이심해진경우다음 DCA 주기가경과할때까지기다리지않고최대한빨리채널을변경합니다. 이는 Cisco CleanAir 기술로비 Wi-Fi 간섭요인을완화하는것과동일한동작입니다. Wi-Fi 간섭이더욱빈번해짐에따라, 클라이언트에트래픽을지원하는비인가액세스포인트 ( 즉, 모바일액세스포인트 ) 또는클라이언트디바이스가실시간으로자체네트워크를형성한다는것은주파수품질이영향을받게된다는것을뜻합니다. 독립적이고연계되지않은네트워크역할을하는클라이언트디바이스에대응하여 Wi-Fi에문제가발생하지않도록방지해야합니다. ATF(Air Time Fairness) - 기본개념및목표 ATF가무엇인지머릿속에가장쉽게떠올릴수있는방법은클라이언트유형당, SSID당, 기타기준당소요되는통신시간의양을모니터링하고관리하는기능을제공하는것입니다. 그결과클라이언트그룹또는 SSID가언제든지 WLAN으로전송하거나 WLAN에서수신하는트래픽의양을제어하게됩니다. 즉, ATF의기본목표는한가지유형의클라이언트나 SSID가특정채널 ( 예 : 특정한액세스포인트또는무선 ) 에서적정량을넘는 Wi-Fi 통신시간을점유하지않도록돕는것입니다. 이러한목표를실현하기위해, ATF는고객이해당환경내에서통신시간과관련한적정시간및특정기간에전송할수있는트래픽양을정의할수있는기능을제공합니다. 따라서모니터링또는속도제한을통해자격이라는개념을도출합니다. 통신시간은그자체가관리되고공유되는리소스이므로, 통신시간속도를제한하고모니터링할경우전체다운링크및업링크통신시간에적용됩니다. 요약하자면, ATF의목표는다음을제공하는것입니다. 1. 특정비트속도대신통신시간에가중치를할당하는역할을수행할매체액세스를지정하는기능, 그리고이러한기능을 SSID당, 클라이언트유형당, 기타기준당제공하는기능 2. 단순한데이터프레임페이로드 ( 예 : TCP, UDP 등 ) 가아닌, 무선을통한모든패킷에적용되는애플리케이션 ATF - 동작가중치를적용하여통신시간을제어 ( 또는제한 ) 하기위해, 클라이언트또는 SSID의통신시간 ( 업링크및다운링크송신모두포함 ) 을계속해서측정합니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 18/23 페이지
그러나액세스포인트에서정확하게제어할수있는것은다운링크방향 ( 액세스포인트에서클라이언트로 ) 의통신시간뿐입니다. 업링크방향 ( 클라이언트에서액세스포인트로 ) 의통신시간도측정할수있지만, 엄격하게제어할수는없습니다. 액세스포인트가클라이언트에전송한패킷의통신시간을제한할수는있지만, 액세스포인트는클라이언트에서 ' 수신 ' 하는패킷의통신시간을엄격하게제한할수없으므로이러한통신시간은측정만할수있습니다. 앞서언급했듯이, ATF의목표는통신시간제한 ( 총통신시간의백분율로정의 ) 을설정하고이러한제한을 SSID당적용하는것입니다 ( 여기서 SSID는클라이언트그룹을정의하기위한매개변수로사용됩니다. 클라이언트그룹을정의하는데기타매개변수도사용할수있으며, 이에대해서는본문서의뒷부분에서다룹니다 ). 이와더불어개별유형의클라이언트에단일한통신시간제한 ( 총통신시간의백분율로정의 ) 을적용할수있습니다. SSID( 또는클라이언트 ) 의통신시간제한이초과될경우, 패킷이드롭된다는점이중요합니다. 그러나다운링크방향의패킷만드롭됩니다. 그이유는다운링크패킷 ( 액세스포인트에서클라이언트방향 ) 을드롭하면통신시간이확보되지만, 업링크패킷 ( 클라이언트에서액세스포인트방향 ) 은드롭해도통신시간을확보하는데에아무런영향을미치지않기때문입니다. 이는패킷이클라이언트에서무선을통해이미전송되었기때문입니다 ( 패킷이무선에있으면, 해당통신시간은회수할수없음 ). 물론이는대량의업링크트래픽을전송하는클라이언트의경우통신시간이고갈될수있음을의미합니다 ( 이는 ATF가해결할수있는목표를벗어난서비스거부공격에해당하며, 이러한시나리오에는다른완화방법이마련되어있습니다 ). SSID당적정통신시간할당다음은네트워크관리자관점에서 ATF를어떻게구성하는지알아보겠습니다 ( 그림 7). 첫번째단계는 타임슬라이스 (time slice) 를생성하는것입니다. 일반적으로타임슬라이스는제공되는다운스트림통신시간의지정된상대적최대가중치를나타냅니다. 이는통신시간의제한백분율을간접적으로할당하는것으로생각할수있으나, 숫자로할당된가중치를문자그대로의백분율로해석해서는안됩니다. 두번째단계는 SSID를타임슬라이스에할당하는것입니다. 여러 SSID를동일한타임슬라이스에할당할수있다는사실을알아두는것이좋습니다. 이는일반적으로고객한명당비즈니스와관련된이유로여러개의 SSID가필요하다는사실을전제로합니다. 지정된 SSID의모든트래픽은할당된타임슬라이스를활용하여전송을지원합니다. 다른 SSID로향하는다운링크트래픽은동일한타임슬라이스를공유하며, 이는선착순방식으로공유됩니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 19/23 페이지
그림 7. 타임슬라이스를사용하는단계 지금부터는이러한메커니즘을사용하는잠재적인시나리오를살펴보겠습니다 ( 그림 8). Wi-Fi 를사용중인공공장소를가정해봅니다. 이장소의 WLAN 은 WLAN 자체및 WLAN 을임대한통신사업자두곳을위한서비스를제공합니다. 네트워크관리자는타임슬라이스 1 을장소소유자에게할당하고타임슬라이스 1 의가용통신시간에가중치 10 을할당합니다. 기본적으로, SSID 1 은장소소유자의타임슬라이스 1 을사용합니다. 그다음, 네트워크관리자는타임슬라이스 2 를통신사업자 A 에할당하고타임슬라이스 2 의가용통신시간에가중치 45 를할당합니다. 타임슬라이스 2 는통신사업자 A 에대한두개의서로다른네트워크 (SSID) 를지원할수있습니다. 이경우통신사업자 A 는가용통신시간의일부를임대하고있으므로 SSID 인 A_Network_1 및 A_Network_2 는타임슬라이스 2 를공유합니다. 마지막으로, 네트워크관리자는통신사업자 B 에타임슬라이스 3 을할당하고타임슬라이스 3 의가용통신시간에가중치 45 를할당합니다. 타임슬라이스 3 은통신사업자 B 에대한두개의서로다른네트워크 (SSID) 도지원할수있습니다. 이경우통신사업자 B 는가용통신시간의일부를임대하고있으므로 SSID 인 B_Network_1 및 B_Network_2 는타임슬라이스 3 을공유합니다. 그림 8. ATF SSID 예시 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 20/23 페이지
ATF는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 를대체하지않는다는사실을반드시유의하십시오. 그대신, ATF는 EDCA 이전에적용됩니다. 다운링크방향에서, EDCA 출력버퍼를공급하는큐는그룹마다 ( 그리고트래픽패턴만허용하여매체액세스시간을결정하는대신사용자, 디바이스유형등을기준으로함 ) 통신시간을균등하지않게배포하거나할당하도록허용하는방식으로서비스됩니다. 이러한방법에서는간단한 ATF 규칙집합을적용할수있으며이는매체액세스에여전히 EDCA 매개변수를사용하지만, 통신시간할당에는더이상 EDCA 방법하나만을사용하지는않습니다. 즉, EDCA가각그룹내에서계속사용되므로 ATF는 무선상의 MAC 타이밍에영향을미치지않습니다. 따라서 ATF는엄격한 TDMA 유형의스케줄러개념이아닌스케줄링알고리즘이라는사실을알아두는것이좋습니다. ATF는중앙집중식또는제어되는채널액세스코디네이터가아닙니다. 경합에기반한방법을사용한채널액세스는계속사용됩니다. 이는아래그림에나와있습니다. 그림 9. EDCA 의매체액세스범주로 ATF 스케줄링 기본적으로 ATF를사용하면네트워크관리자는미리결정된유형을기준으로디바이스를그룹화할수있습니다. 이렇게하면특정그룹이다른그룹보다트래픽을더자주수신하도록할수있습니다 ( 결과적으로특정그룹이다른그룹보다더많은통신시간을사용할자격이주어짐 ). 네트워크관리자가해당환경내에서클라이언트그룹당통신시간과관련한적정기준을정의할수있도록지원하면, 소비할수있는트래픽의양도제어할수있습니다. High Density Experience의미래 HDX는지속적인발전을통해많은과제에당면한대표적인고밀도환경인 RF 공존시나리오에대응할예정입니다. 이러한목표를달성하기위해, 동일한채널에서작동중인인접한액세스포인트의방향으로전송된신호를액세스포인트가상호간에 빔취소 (beam cancel) 할수있는기능을제공할것입니다. 이론적으로, 이러한기술은노이즈를줄이므로공유스펙트럼환경에서고밀도 WLAN의용량을향상할수있습니다. 자세한추가정보는나중에공개할예정입니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 21/23 페이지
High Density Experience의레거시기능무선 LAN 분야에서축적된 Cisco의전문지식은고스란히활용됩니다. HDX는 Cisco의검증된솔루션에서학습한내용을토대로구축되며, 이를활용하여급격하게증가하는구축및활용사례에대한요구사항을지속적으로충족합니다. 레거시액세스포인트는 HDX의모든기능을지원할수는없습니다. 그러나 RRM, CCA/RX-SOP, DFS, 안테나등의추가기능을통해지속적으로가치를더해가고있습니다. 이러한각기능은아래섹션에간략하게설명되어있습니다. RRM RRM(Radio Resource Management) 은여전히 Cisco 무선 LAN 솔루션의필수적인구성요소이며, HDX에서도변경되지않았습니다. 현재 80MHz 채널폭을지원하며향후에는 160MHz 채널폭을사용하게될 802.11ac가등장하면서, RF 설정 ( 예 : 동적채널할당및출력파워 ) 을자동으로구성하는과정에서 RRM의중요성이더욱커지고있습니다. HDX는 RRM과지속적으로상호작용하면서이를토대로작업을수행합니다. CCA/RX-SOP CCA(Clear Channel Assessment) 및 RX-SOP(Receive Start of Packet) 는고밀도환경에서 WLAN 셀의크기를적절하게조정하기위한특별한 RRM 보완기능입니다. CCA, TPC(Transmit Power Control), RX-SOP는최적의셀크기를결정하기위해나란히구동된다고이해하는편이가장바람직합니다. DFS 레이더탐지가필요한스펙트럼을사용할수있는기능이 HDX에서완벽하게지원됩니다. DFS(Dynamic Frequency Selection) 지원은더많은채널을사용할수있도록허용하며, 이는액세스포인트및 / 또는 WLAN이많은환경에필수적인기능입니다. 안테나 HDX는근본적으로안테나컨피그레이션에구애받지않으며통합형안테나및외부안테나두가지모두와원활하게연동됩니다. 그러나대다수의고밀도환경에서는인접액세스포인트및 / 또는인접 WLAN의간섭을방지하려면지향성이높은외부안테나를사용하는편이좋습니다. Band Select 듀얼밴드지원클라이언트를 2.4GHz에서 5GHz로유도하는 Band Select 기능은 Cisco WLAN 솔루션의필수구성요소로계속사용될수있도록지원합니다. Band Select의몇가지개선사항이제안되었으며추후소프트웨어릴리스에서고려할예정입니다. VideoStream 무선을통해멀티캐스트비디오를안정적으로제공하는기능의중요성은여전히줄어들지않았습니다. 따라서 VideoStream에서제공하는기능또한 Cisco WLAN 솔루션의주요구성요소로계속유지됩니다. 고밀도환경을특히염두에두고 VideoStream의몇가지개선사항이제안되었으며추후소프트웨어릴리스에서고려할예정입니다. 결론및요약 WLAN 구축은대부분이미고밀도환경에서발전해왔습니다. Wi-Fi의확산에따라향후몇년간고밀도 WLAN 구축을지향하는추세가계속될전망입니다. 이러한시나리오의활용사례에서는시간이경과할수록악화되는병목현상에대해다룹니다. Cisco의 High Density Experience는현재당면한고밀도문제를지원하는해결책을제공하며, 새롭게대두되는요구사항을충족하기위한토대를마련합니다. 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 22/23 페이지
Cisco는 HDX를구성하는완전한기능집합을보유하고있는유일한장비벤더입니다. 또한, HDX를지원하고 802.11ac의고성능문제를해결하도록특별히설계된하드웨어가속화기능을갖춘특수목적의액세스포인트를제공하는유일한장비벤더이기도합니다. HDX 사용자는더욱많은수의클라이언트디바이스 ( 레거시클라이언트디바이스포함 ) 에서향상된일관성및균일한커버리지를실현할전망이며, 그로인해훨씬더만족스러운고밀도환경을제공하게될것입니다. Printed in USA C11-731923-01 05/15 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. This document is Cisco Public Information. 23/23 페이지