2011 년봄학기데이터통신 Chapter 13 무선 LAN 과 IEEE 802.11 프로토콜
목차 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준 1 셋째수준넷째수준 1 2 무선 LAN의전송기술다섯째수준 2 3 3 무선 LAN(Wireless LAN) 과무선미디어 IEEE 802.11 WLAN 표준화
Section 01 무선 LAN 과무선미디어 마스터 무선 LAN 텍스트기술이란스타일을? 편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준 무선접속장치 (AP:Access Point) 가설치된곳의일정거리안에서두대이상의컴퓨터가무선으로연결된상태의 LAN
무선 LAN의기술적사항마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준
무선미디어특성 (1) 마스터 인접채널간텍스트간섭스타일을문제편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준 동일한주파수를사용하는인접셀들간에는간섭이발생 전송률감소 인접셀들간에서로겹치지않도록다른주파수를할당 간섭감소
무선미디어특성 (2) 마스터 다중경로텍스트 (Multi-path) 스타일을특성편집합니다 다중경로페이딩 신호간간섭현상발생둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준
Section 02 무선 LAN 의전송기술 마스터 IEEE 텍스트 802.11 물리스타일을계층 (Physical 편집합니다 layer) 둘째수준명세 (specification) 를정의셋째수준넷째수준다섯째수준 IEEE 802.11 물리계층은각비트를신호로변환하는것에대한 802.11 FHSS, 802.11 DSSS, 802.11a OFDM, 802.11b HR- DSSS, 802.11g OFDM 등 5개의기술표준으로구분
물리계층 FHSS 마스터 주파수도약텍스트스타일을편집합니다 Spectrum) 둘째수준셋째수준넷째수준전송다섯째수준 확산스펙트럼 (FHSS: Frequency-Hopping Spread 2.4 GHz ISM 주파수대역 (band) 에서전송신호를만드는기법 전송측은하나의캐리어주파수를사용하여일정시간동안데이터를만들어서 그다음은또다른캐리어주파수로도약하여변경된주파수를사용하여 데이터를만들어서첫번째와같은시간동안데이터를전송 이러한방법으로 n번반복해서수행한다음에는다시첫번째과정부터반복 인접셀과는다른랜덤한주파수도약시퀀스를사용하므로인접셀간간섭감소
물리계층 DSSS 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준수행넷째수준다섯째수준 직접시퀀스확산스펙트럼 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) 2.4 GHz ISM 대역에서의신호생성을위한직접시퀀스확산스펙트럼에관한것 전송측의원시 (source) 데이터는 Pseudorandom binary sequence 와 XOR 를 Pseudorandom binary sequence 는짧은주기의펄스로구성되는데, 이를칩핑 시퀀스 (chipping sequence) 혹은의사잡음 (Pseudo-noise) 시퀀스라함 원시데이터와칩핑시퀀스와의 XOR은보다넓은주파수대역을갖는신호로만듬 확산스펙트럼방식은노이즈와간섭신호에대해강인한특징을가짐
MAC 계층 - CSMA/CA 기법 CSMA/CA = CSMA 기술 + CA (Collision Avoidance) 기술 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준 RTS라는메시지를보냄셋째수준넷째수준다섯째수준 전송측단말기는무선미디어의상태를확인하여사용가능하면, 목적지단말기로 목적지단말기가데이터전송할준비가되면, CTS 신호를전송측으로보냄 이때 RTS 혹은 CTS 신호를감지한다른모든단말기들은 RTS 혹은 CTS 신호에 포함된정보로부터 NAV 시간을계산하고 NAV 타이머를설정하여그시간동안 미디어사용을제한
Hidden Node Problem (1) 무선 LAN 과숨겨진단말문제 (Hidden Node Problem) 마스터텍스트스타일을편집합니다 B 는 AP(access point) 둘째수준셋째수준넷째수준신호감지영역밖에있음다섯째수준 A 단말기와 C 단말기는기지국 B 의신호감지영역 (coverage area) 내에있음 A 단말기는 C 단말기의신호감지영역밖에있고, 또한 C 단말기는 A 단말기의 A 단말기가기지국 B 와데이터를주고받는경우 먼저, 기지국 B가 A 단말기로데이터를전송하는경우 C 단말기는기지국 B의신호를감지할수있으므로무선미디어의사용이가능해질때까지기다림 그러나 A 단말기가기지국 B 로데이터를전송하는경우,C 단말기는 A 단말기의신호를감지할수없으므로무선미디어가사용가능한상태라고판단하여데이터를전송하게됨 데이터충돌 (collision) 이발생 숨겨진단말문제 (C 단말기입장에서 A 단말기는숨겨진상태이기때문 ) 이러한 문제해결하기위해서 CSMA/CA 는 RTS(request to send) 와 CTS(clear to send) 라는신호를사용
Hidden Node Problem (2) 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준
Exposed Node Problem 무선 LAN 과노출된단말문제 (Exposed Node Problem) 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준수있음셋째수준넷째수준다섯째수준 지리적으로 B 의신호가 D 에게미치지않으므로 B A 전송과 C D 전송이동시에될 CSMA/CA 방식을따르면 B 가전송한다는것을 C 가알게되므로 B 가 A 에게 전송하는동안에는 C 가 D 에게전송할수없음 전송자원의낭비
IEEE 802.11 프레임구성 기간 (D, duration) 영역 : NAV 의값설정시사용되는전송기간과관련 마스터텍스트스타일을편집합니다둘째수준 2, Address 3, Address 4) 영역셋째수준넷째수준순서번호가들어감다섯째수준 주소 (address) 영역 : 각각 6 바이트길이의 4 개주소 (Address 1, Address 순서제어 (SC, sequence control) 영역 : 흐름제어에사용되는프레임의 프레임본체 (frame body): 0 에서 2,312 바이트길이로구성 FCS: CRC-32 오류검출시퀀스를포함
Section 03 IEEE 802.11 WLAN 표준화마스터 무선텍스트 LAN 표준화스타일을절차편집합니다둘째수준셋째수준넷째수준다섯째수준
IEEE 802.11 무선 LAN 기술표준 마스터 IEEE 802.11a 텍스트스타일을편집합니다둘째수준셋째수준 MAC 계층의표준규격으로, 1999 년에발표넷째수준다섯째수준 IEEE 802.11a 는 5 GHz UNII (UNlicensed National Information Infrastructure) RF 주파수대역 (band) 에서동작하는물리계층과 OFDM 이라는방식을이용하여최소 6 Mbps 에서최대 54 Mbps 까지 데이터전송률이가능 IEEE 802.11b IEEE 802.11b는기존 2.4 GHz 대역을사용하는무선 LAN의낮은전송률 (1Mbps 와 2 Mbps의전송률 ) 을보완하는규격으로, 5.5 Mbps와 11Mbps 의물리계층 (PHY) 에서의전송률을제공 현재 2.4 GHz ISM 밴드를이용하고 DSSS방식으로최대 11 Mbps의전송속도를제공
IEEE 802.11 무선 LAN 기술표준특성비교 마스터표준안텍스트스타일을편집합니다특성 5 GHz 대역에서 6~54 Mbps 의전송속도둘째수준 OFDM 방식, 멀티미디어지원 802.11a 셋째수준 35 m 커버범위 주파수간섭이상대적으로적음넷째수준 2.4 GHz에서 11 Mbps의전송속도 802.11b DSSS방식, 표준 802.11 MAC 구조에기반다섯째수준 802.11d 802.11e QoS 지원 802.11g 802.11a 보다넓은 38 m 커버범위 새롭게논의되는표준 미국이외의규제영역에서관련장비채택허용 54 Mbps 까지의전송속도, OFDM 2.4 GHz 에서 38 m 의커버범위 802.11h 5 GHz 대역에서전파간섭을방지하는 DFS와 TCC기능지원 802.11i 보안기능향상, AES 채택 600 Mbps까지의전송속도, OFDM 802.11n 2.4 GHz 또는 5 GHz 에서 70 m 의커버범위 2010년 6월완료예정 ( 차세대무선 LAN 표준 )
요약 마스터 무선미디어텍스트특성스타일을편집합니다 인접채널간간섭문제둘째 다중수준경로 (Multi-path) 특성셋째수준 IEEE 802.11 물리계층넷째수준다섯째수준 주파수도약확산스펙트럼 (FHSS: Frequency-Hopping Spread Spectrum) 직접시퀀스확산스펙트럼 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) IEEE 802.11 MAC 계층 CSMA/CA 기법 Hidden Node Problem Exposed Node Problem IEEE 802.11 관련표준 IEEE 802.11a/b/g/n