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무선랜의 장 / 단점 무선랜 표준안 802.11 의 망구성 802.11 의 물리계층 802.11 의 MAC 계층 시제품 / 구현 사례

목차. 무선랜의 장 / 단점 무선랜 표준안 802.11 의 망구성 802.11 의 물리계층 802.11 의 MAC 계층 시제품 / 구현 사례. 무선랜 개요. 장점 : 케이블망 으로부터 벗어 날수있다 기존 유선망으로의 신속한 연결 케이블 공사를 실시할수 없는 곳까지 서비스 확대 설치 및 재배치 의 저비용 단점 : 아직은 초기 비용이 고가 다중 경로 페이딩 / 지연 분산 한정된 주파수 밴드. 무선랜의 개발 상황. 1985 년 FCC 는

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무선랜의 장 / 단점 무선랜 표준안 802.11 의 망구성 802.11 의 물리계층 802.11 의 MAC 계층 시제품 / 구현 사례

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Presentation Transcript

  1. 목차 무선랜의 장/단점 무선랜 표준안 802.11의 망구성 802.11의 물리계층 802.11의 MAC 계층 시제품/구현 사례

  2. 무선랜 개요 장점 : 케이블망 으로부터 벗어 날수있다 기존 유선망으로의 신속한 연결 케이블 공사를 실시할수 없는 곳까지 서비스 확대 설치 및 재배치 의 저비용 단점 : 아직은 초기 비용이 고가 다중 경로 페이딩/ 지연 분산 한정된 주파수 밴드

  3. 무선랜의 개발 상황 • 1985년 FCC는 • 902~928MHz, 2.4~2.4835GHz, 그리고 5.725~5.85GHz의 주파수 밴드를 ISM(Industrial, Science, and Medical) 개방 • 1990년 IEEE 802.11그룹 결성 • 1997년 표준안 공표 • 1991년 유럽 ETSI (European Telecommunication Standard Institute) • RES-10그룹에서 HIPERLAN(HIgh PErformance Radio LAN)

  4. 현재 시판중 : WLAN-LAN • 개발중인 제품: • 광대역 멀티미디어 서비스의 기본망인 ATM망과 연결하는 WLAN-ATM • 무선 접속 부분도 ATM 프로토콜을 따르는 WATM-ATM

  5. 무선랜 표준안 • IEEE 802.11 표준안은 제한된 지역 내에서 휴대 또는 이동 가능한 단말과의 무선 접속 기술 즉 물리층에 관한 기술(PHY)과, 여러 사용자가 제한된 주파수 대역을 공유할 수 있게 하는 다중 접속 방식(Multiple Access Control, MAC)에 대해 정리하고 있다.

  6. 망구성

  7. 무선랜의 기술 • 협대역 변조방식 • 적외선 변조 방식 • 획장 대역 방식

  8. 협대역 마이크로 웨이브 • 높은 대역폭 • ethernet(10mbps) 정도의 전송속도 • 직진성 기반의 기술임에도 이 대역을 사용하는 • 전자기적 장비가 거의 없어 간섭이 적다 • 단점 : 다중 경로 페이딩

  9. 적외선 방식 • 수신기의 설계가 간단 • 주파수 사용 인가를 받을 필요가 없다 • 실외로 적외선이 방출되는 것을 용이하게 차단할 수 있으므로 주파수 재사용률을 높일 수 있다 • 점대점간 통신에 이용되므로 다중경로 페이딩 영향을 받지 않아 고속전송이 가능

  10. 확산 대역 방식 • 사용자를 적절히 할당하여 스펙트럼을 공유함으로 다중 접속이 가능하다 • 원래의 정보 대역폭에 비해 넓은 대역폭 사용한다. • 전력 스펙트럼 밀도가 낮기 때문에 신호 은닉이 가능하여 보안성을 높여준다 • 다른 사용자의 고의적인 전파 간섭에 대해 강하다. • 다중 경로 효과로 인하여 지연된 신호에 대한 자체 방어가 가능하다

  11. 무선 LAN 기술의 비교

  12. 확산 대역 기술 • 안정되고 보안성이 뛰어난 무선 통신 환경을 제공하는 통신용 제품들에 주로 적용 • 광대역 네트워크를 구축한 소위 "정보화 사회"를 위한 핵심 기술 • 협대역 방식과는 정반대로 전송하고 싶은 정보를 필요한 최저 한도의 대역폭으로 전송하는 것이 아니라 의도적으로 그것보다 더 확실하게 넓은 주파수 대역폭을 사용하여 정보를 전송한다 • 송신측에서는 PSK(Phase Shift Keying: 위상 변조)와 FSK(Frequency Shift Keying: 주파수 변조)라고 하는 일반적인 변조 방식을 사용하여 일차 변조를 • 일차 변조파의 대역폭을 넓히기 위해서 이차 변조를 행한다. 이 과정을 확산 변조 • 가로채거나 복조하기도 비교적 어렵다

  13. 확산 대역의 기본 구

  14. 직접 시퀀스 확산 대역(DSSS) • 전달될 각 비트에 대해 여분의 비트 패턴을 발생시킨다(chip) • DSSS 방식은 스펙트럼을 확산시켜야 할 신호에 이 신호가 갖는 대역폭에 비해 충분히 넓은 스펙트럼을 가진 확산 부호를 이용하여 협대역 신호에서 광대역 신호로 변환하는 방식이다 • 변조에 위상 변조 방식인 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 또는 MSK(Minimum Shift Keying)

  15. 주파수 도약 확산 대역(FHSS) • 발신기와 수신기 모두가 알고 있는 패턴의 범위 내에서 주파수를 변화시키는 협대역의 반송파를 사용 • 스펙트럼을 확산시켜야 할 신호의 반송파 주파수를 어떤 특정한 패턴에 따라 시간적으로 전환해 감으로서 시간평균으로 협대역 신호를 광대역 신호로 변환하는 방식이다 • 주파수 합성기에 의하여 불규칙적으로 바꿈으로서 주파수대역을 확산 • 변조에는 주파수 변조 방식인 BFSK(Binary Frequency Shift Keying) 또는 MFSK(M-ary FSK)

  16. 방 식 장 점 단 점 DSSS ● 우수한 잡음과 잼 방지 성능을 가지고 있다. ● 가로채기가 어렵다. ● 다중경로(Multipath: 신호가 여러 경로로 분산되어 도달하는 효과) 효과에 강력하다. ● 상대적으로 작은 위상 왜곡과 함께 큰 대역폭 채널을 필요로 한다. ● 긴 PN(Pseudo Noise) 코드 때문에 오랜 포착 시간 (Acquisition Time)을 필요로 한다. ● Near-to-far problem이 상존한다. Near-to-far problem이란 여러 송신기 중에서 수신기에 보다 가까운 송신기의 과도한 전력이 신호를 파괴하는 효과를 일컫는다. FHSS ● 방대한 양의 확산을 제공한다. ● 스펙트럼의 분할을 피하기 위한 조정이 가능하다.(예를 들어, 다른 시스템에 넘기거나, 주파수 선택성 페이딩의 적용을 받을 수 있다) ● Chip rate가 현저하게 적기 때문에 상대적으로 짧은 포착 시간을 요구한다. ● DSSS가 가지고 있는 Near-to- far problem에 영향을 받지 않는다. ● Hop을 생성하기 위한 복잡한 주파수 합성기가 필요하다. ● 에러 보정이 필요하다. DSSS와 FHSS 방식의 비교

  17. 무선 LAN 구현 방식에 우세한 FHSS 방식 • 외부로부터의 방해에 대한 저항력 • 다중경로(multipath) 간섭현상에 대한 저항력 • 전체적인 망 성능 - 이론적으로는 DSSS 방식보다 3배 이상 뛰어나다. • 통신망 확장성(Scalability) 및 이동성(Mobility) - 여러 개의 AP(Access Point)를 설치하여도 로우밍(Roaming) 능력과 동기화 능력이 뛰어나서 망 구조를 쉽고 간편하게 변경시킬 수 있다. • 성능의 지속성 - 대규모 통신망 상이라도 성능의 저하와 간섭 현상이 발생하지 않는다. • 보안 - DSSS에 비해 상대적으로 보안성이 뛰어나다.

  18. 무선 LAN의 MAC 계층 • 무선 LAN 프로토콜 요구 사항 • 하나의 MAC층 프로토콜 만으로 다중의 물리층을 지원할 수 있다. • 같은 영역에서 다수의 네트워크 중복이 가능하다. • 유선 LAN과의 정합성을 도모하기 위해 IEEE 802.3에서 표준화된 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, 반송파 감지 다중 접근/충돌장치)와 유사한 프로토콜을 사양으로 할 필요가 있다

  19. 유선 LAN과 무선 LAN의 MAC • CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, 반송파 감지 다중 접속/충돌회피) 방식이 사용 • CSMA/CA의 원리 • 단말 A는, 다른 PC가 데이터 송신중인지 여부의(전파를 내보내고 있는지의 여부) 반송파 감지를 한다.(반송파 감지) • 다른 단말이 송신중인 것을 알며 대기한다. • 송신 시작까지의 시간으로, 랜덤한 시간이 할당된다. • 재반송파 감지를 하여 다른 반송파가 없는지를 확인한다. • 데이터(패킷) 송신을 시작한다.

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