CH1 Wireless LANs(WLAN)
23.05.02 수정. 내용 추가 및 그림 수정 예정.
Wireless LANs
wired vs wireless
Infrastructure mode
- 기지국은 모바일을 유선 네트워크에 연결
- handoff 핸드오프: 유선 네트워크 연결을 제공하는 모바일 변경 기지국
Ad hoc mode (without infrastructure)
- 기지국 없음
- 노드는 링크 범위 내의 다른 노드에만 전송할 수 있음
- 노드들은 네트워크로 스스로 조직한다: 그들 사이를 라우팅한다
wireless : 걷는 속도에서 끊기지 않는 네트워크를 말함
mobile : 엄청 빠른 속도(ex.100km/s)에서도 끊기지 않는 네트워크를 말함
Wireless link characteristics (important differences from wired link … 유선 링크와의 중요한 차이점)
- Decreased signal strength 신호 강도 감소 : 무선 신호가 물질을 통해 전파됨에 따라 신호가 약해짐 (path loss)
- Interference from other sources 다른 소스로부터의 간섭 : 많은 장치가 공유하는 무선 네트워크(e.g., WiFi, cellular, motors)에서 간섭(interference)이 일어남
- Multipath propagation 여러 개의 경로 존재 : 무선 신호가 object ground에 반사되어 약간 다른 시간에 목적지에 도착함 -> ISI(Inter Symbol Interference, 심볼 간 간섭)
(경로가 여러개 있으면 품질이 떨어지는 문제 생김...)
- SNR(Signal-to-noise ratio, 신호 대 잡음비) : SNR ↑ - 노이즈에서 신호를 추출하기 더 쉽다(에러발생률↓)
- SNR versus BER tradeoffs :
*특정 modulation이 주어지면 : power 증가 -> SNR 증가 -> BER 감소
*SNR이 주어지면 : BER 요구 사항을 충족하여 최고의 처리량을 제공하는 물리적 계층(modulation tech) 선택
*-SNR은 이동성에 따라 변경될 수 있음 : 물리적 계층을 동적으로 적용(modulation technique, rate)
- In order to guarantee a BER less than 10^-4 we should meet SNR of 8db for BPSK or 17db for QAM16
(10^-4 미만의 BER를 보장하려면 BPSK의 경우 8db, QAM16의 경우 17db의 SNR을 충족해야 함)
//
(bpsk qam16 qam256 – 16, 256은 시그널 레벨의 개수)
binary : 1->2 (한 시그널에 2비트 들어감)
16 : 1-> 4
256 : 1 level에 8bit가 들어간다
//
Multiple wireless senders, receivers create additional problems (beyond multiple access):
1. Hidden terminal problem :
- B, A는 서로의 말을 듣는다.
- B, C는 서로의 말을 듣는다.
- A, C는 서로 들을 수 없음을 의미한다. C는 B에서 그들의 간섭을 알지 못한다.
2. Signal attenuation 신호 감쇠 :
- B, A는 서로의 말을 듣는다.
- B, C는 서로의 말을 듣는다.
- A, C는 B에서 서로 간섭하는 것을 들을 수 없다
(그림 p16)
Access Control 접근 제어
무선 LAN에서 논의해야 할 가장 중요한 문제는 무선 호스트가 공유 미디어(공기)에 액세스 할 수 있는 방법인 액세스 제어입니다. CSMA/CD 알고리즘은 세 가지 이유로 무선 LAN에서 작동하지 않습니다:
1. 무선 호스트의 동시에 송수신할 power가 충분하지 않음
2. 숨겨진 스테이션(터미널) 문제(Hidden terminal problem)가 충돌 감지를 방지함
3. 역(스테이션) 사이의 거리는 엄청날 수 있음
WLAN에서 무선 미디어에 액세스 하는 방법은 무엇입니까?
-> IEEE 802.11 (Wireless LAN) 규격(프로토콜)을 만듦!!
IEEE 802.11 PROJECT
IEEE는 IEEE 802.11이라고 불리는 무선 LAN의 사양을 정의했는데, 이는 물리적 계층과 데이터 링크 계층을 포함한다. 이것은 때때로 무선 이더넷이라고 불린다. 미국을 포함한 일부 국가에서 대중은 무선 LAN의 동의어로 WiFi(무선 충실도의 줄임말)라는 용어를 사용한다. 그러나 와이파이는 와이파이 얼라이언스의 인증을 받은 무선랜이다.
이 표준은 두 종류의 서비스를 정의한다: 기본 서비스 세트(BSS)와 확장 서비스 세트(ESS).
BSS - 고정/무선 스테이션 + AP
ESS - AP를 사용하는 BSS가 2개 이상임
802.11 LAN architecture
- 무선 호스트가 기지국(=AP)과 통신함
- 인프라 모드의 BSS에는 무선 호스트, AP, ad hoc mode(hosts only)가 포함됨
802.11: Channels, association
주파수가 다른 채널로 분할된 스펙트럼
- AP 관리자가 AP에 대한 주파수 선택
- 간섭 가능 : 채널은 인접 AP가 선택한 채널과 같을 수 있다!
도착 호스트 : AP와 연결(결합)해야 함
- 채널 검색, AP의 이름(SSID) 및 MAC 주소가 포함된 비콘 프레임 수신
- 연결할 AP를 선택함. 그러면 인증을 수행. 그다음 일반적으로 DHCP를 실행하여 AP의 서브넷에서 IP주소를 가져옴