[데이터통신] Wireless LAN

Wireless LAN

=무선 랜

=IEEE 802.11

=Wi-Fi

 

무선 랜을 사용하면서 2.4GHz, 5GHz 라고 적혀있는걸 본 적 많을 것이다.

이것은 주파수 대역을 표시해 놓은 것이다.

 

무선 랜 통신은 ISM band

이 주파수 대역은 ISM band에 포함되는 주파수대역에 포함된다.

 

ISM band는

Industrial, Scientific and Medical band 라는 뜻으로, 산업,과학,의료용 기기에 사용하기 위한 주파수 대역이라는 뜻이다.

Non-license 대역으로, 사용시 허가를 받지 않아도 된다.

 

 

IEEE 802.11 자료인데,

새로운 표준이 나올 수록 Bandwidth가 커지고 Max data rate도 커진 것을 볼 수 있다.

 

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IEEE802.11은 두 가지 모드가 있다

• Infrastructure Mode
• Ad-hoc Mode

Infrastructure Mode

우리가 사용하는 와이파이를 떠올려 보자.. 

AP(Access Point)가 존재하고, host들이 AP와 연결되어 동작한다.

 

Ad-hoc Mode

AP(Access Point)를 사용하지 않는다.

host와 host가 바로 연결된다.

예시로는 Wi-Fi direct. 에어드롭 등이 있다.

이 방식은 특수상황에서 사용하기 좋을 것 같다.(전쟁?) 

 

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Channel

 

AP admin은 주파수 채널을 선택해야 한다.

1번부터 13번까지의 채널이 있다.

각 채널당 폭은 5MHz이다.

 

AP는 자신이 사용할 채널을 선택한다.

예시로 AP1(빨강)이 6번 채널을 선택했다.

AP는 20MHz의 bandwidth를 필요로 하므로,

6번채널의 중심에서 양쪽으로 10MHz씩 차지한다.

 

추가로 AP2(파랑), AP3(초록)도 각각 11번,1번채널을 선택했다.

이제 새로운 AP4를 들일 생각인데, 어느 채널을 선택해도 다른 AP와 영역이 겹치게 된다.

이 때는 어떤 채널로 선택하는 것이 좋을까?

=> 이미 선택되어있는 AP하나와 완전히 겹치게 선택하는 것이 효율적이다.

만약, AP1과 AP2 사이에 있는 8번채널을 선택하게되면 AP4는 AP1,AP2와 모두 겹치게 된다.

무선 랜도  CSMA가 적용되는데, 겹쳐있으면 간섭이 일어나고, 겹쳐있는 모든 AP가 idle한지 확인하고 보내야 하므로

효율이 떨어진다.

 

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Wireless Link의 특징

무선 통신은 유선통신과 어떤 점이 다를까?

• Decreased signal strength
• Interference from other sources
• Multipath propagation
• Hidden terminal problem

 

Decreased siganl strength

유선통신은 거리가 멀어진다고 해서 신호의 세기가 작아지지 않는다. 신호 크기가 일정하게 유지되는 반면,

무선 통신은 거리가 멀어짐에 따라 신호의 세기가 급감한다..

 

Interference from other sources

무선랜은 ISM밴드 대역을 사용한다고 했다.

그런데 ISM밴드는 무선랜 통신에만 사용하는 것이 아니다..

블루투스, 직비, 전자렌지 등 여러 장치로부터 간섭을 받게 된다.

 

Multipath propagation

신호가 전송될 때 벽이나 물체 등에 반사,굴절이 될 수 있다.

이 때문에 신호가 여러 경로를 통해 수신될 수 있다.

 

 

Hidden terminal problem

호스트 A, B가 있고 그 사이에 AP가 존재한다고 하자.

A와 AP는 서로 통신이 되고

B도 AP와 서로 통신이 된다.

하지만 A와 B는 서로 인지하지 못하고 B에서 간섭이 일어난다는 것도 인지하지 못한다.

 

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무선 랜에서 CSMA/CD를 사용하지 못하는 이유

 

1. 무선 랜은 half-duplex를 사용하므로 내가 신호를 보냄과 동시에 collision을 감지하는 것이 힘들다.

2. full-duplex가 가능하다 하더라도, 무선 랜 특성상 host간의 거리가 멀면 signal strength가 급감하여 

collision을 감지하기가 힘들다.

 

이러한 이유로 무선랜은 CSMA/CA를 이용하게 된다