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15장
무선 LAN
(Wireless LANs)
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15장: 개요
15.1 무선 LAN 소개
15.2 IEEE 802.11 프로젝트
15.3 블루투스
15.4 요약
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15.1.1 구조 비교
 애드혹(Ad hoc): 서로 자유롭게 통신하는 호스트의 집합
 그림 15.1: 고립된 LAN : 유선 대 무선
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15.1.1 구조 비교
 접속점
 AP(Access Point)
 인터넷과 같은 유선 기반구조와의 연결을 담당하는 장치
 유선과 무선의 두 다른 환경을 연결
 그림 15.2: 다른 네트워크에 유선 LAN과 무선 LAN의 접속
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15.1.2 특성
 감쇄
 신호는 모든 방향으로 퍼지기 때문에 전자기 신호는 급격히 줄어든
다.
 간섭
 수신자는 의도된 송신자 뿐 아니라 다른 송신자의 신호도 받을 수 있
다.
 다중경로 전달
 전기적 파동은 벽이나 땅 또는 사물과 같은 장애물에 반사될 수 있다
.
 오류
 신호대 잡음비(SNR, Signal-to-Noise Ratio)
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15.1.3 접근 제어
 무선 호스트가 어떻게 공유된 매체(공기)에 접근하는가?
 CSMA/CD 알고리즘은 무선 LAN에서 동작하지 않는다
1) 무선 호스트는 수/송신을 동시에 하기 위한 충분한 전력을 갖지 못
한다
2) 숨겨진 지국 문제는 충돌 감지를 방해한다
3) 기지국들 간의 거리는 멀 수 있다
 그림 15.3: 숨겨진 지국 문제
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15-2 IEEE 802.11 프로젝트
 IEEE 802.11
 무선 LAN에 대한 규격을 정의
 물리층과 데이터링크층을 포함
 무선 이더넷이라고 불리기도 한다.
 WiFi
 Wireless Fidelity
 미국 등에서는 무선 LAN에 대한 동의어로서 WiFi사용
 WiFi는 와이파이 연합(WiFi Alliance)의 인증을 받은 무선 LAN
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15.2.1 구조
 기본 서비스 집합(BSS, Basic Service Set)
 고정/이동하는 무선국과 접근점(AP, Access Point)으로 구성됨
 애드 혹 네트워크(ad hoc Network): AP없이 네트워크 구성
 기반구조(Infrastructure Network) BSS: AP를 가진 BSS
 그림 15.4: 기본 서비스 세트(BSSs)
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15.2.1 구조
 확장 서비스 집합(ESS, Extended Service Set)
 AP를 가진 2개 이상의 BSS로 구성됨
 분산 시스템(Distribution System): BSS의 AP들을 연결
 그림 15.5: 확장 서비스 세트(ESS)
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15.2.2 MAC 부계층
 분산 조정함수
 DCF(Distributed Coordination Function)
 포인트 조정함수
 PCF(Point Coordination Function)
 그림 15.6: IEEE 802.11 표준에서의 MAC 층
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15.2.2 MAC 부계층
 네트워크 할당벡터
 NAV(Network Allocation Vector)
 채널 사용여부를 확인하기 전 대기해야 하는 시간->충돌 회피
 그림 15.7: CSMA/CA와 NAV
DIFS: Distributed Interframe Space
SIFS: Short Interframe Space,
RTS: Request To Send,
CTS: Clear To Send
NAV
Collision only occurs during
handshake period (RTS, CTS)
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15.2.2 MAC 부계층
 포인트 조정함수
 기반구조 네트워크에 구현되어있는 선택적 접근방법
 DCF 상위에 구현되어있으며 시간에 민감한 전송에 사용
 그림 15.8: 반복 구간의 예
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15.2.2 MAC 부계층
 그림 15.9: 프레임 형식
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15.2.2 MAC 부계층
 표 15.1: FC 필드의 부필드
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15.2.2 MAC 부계층
 제어 프레임: 채널에 접근할 때와 확인응답 프레임을 위함
 그림 15.10,11: 제어 프레임과 부필드값
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15.2.3 주소 체계
 FC 필드의 To DS와 From DS의 2개의 플래그 값에 따라 4
가지 경우가 정의된다.
 표 15.3: 주소
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15.2.3 주소 체계
 그림 15.11: 주소 체계
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15.2.3 주소 체계
 그림 15.12: 노출된 지국 문제
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15.2.4 물리계층
 적외선을 제외한 모든 구현들은 산업, 과학 및 의료(ISM,
industrial, scientific and medical)를 위한 대역
 표 15.4: 규격
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15.2.4 물리계층
 그림 15.13: IEEE 802.11 FHSS의 물리계층
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15.2.4 물리계층
 그림 15.14: IEEE 802.11 DSSS의 물리계층
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15.2.4 물리계층
 그림 15.15: IEEE 802.11 Infrared의 물리계층
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15.2.4 물리계층
 그림 15.16: IEEE 802.11b의 물리계층
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15-3 블루투스
 블루투스
 IEEE 802.15
 서로 짧은 거리에 있을 때, 서로 다른 기능을 가진 장치를 연결하기
위해 설계된 무선 LAN 기술
 블루투스 LAN은 애드 혹 네트워크이다.
 장비들은 서로를 발견하여 피코넷(piconet)이라는 네트워크를 만든
다.
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15.3.1 구조
 피코넷(piconet)
 8개까지의 지국을 가질 수 있다.
 하나의 주국(Primary)과 그 이외의 종국(Secondary)으로 구성
 모든 종국은 클록과 도약 주파수를 종국과 동기화
 머무르는 상태(Parked State)
 그림 15.17: 피코넷
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15.3.1 구조
 스캐터넷(scatternet)
 한 피코넷 안에 종국은 다른 피코넷에서 주국이 될 수 있다.
 그림 15.18: 스캐터넷
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15.3.2 블루투스 계층
 그림 15.19: 블루투스 계층
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15.3.2 블루투스 계층
 논리적 링크 제어 및 적응 프로토콜
 L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol)
 LAN에서의 LLC 부계층과 유사
 ACL 링크에서 데이터를 교환하는데 사용됨
 다중화, 분할 및 재조립, 서비스 품질과 그룹관리 등의 기능
 그림 15.20: L2CAP 데이터 패킷 형식
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15.3.2 블루투스 계층
 TDMA
 블루투스는 TDD-TDMA(Time Division Duplex TDMA)을 사용
 종국에서 반이중 양방향 통신을 지원(단, 동시에 이루어지지 않는다)
 단일 종국 통신
 시간을 625us의 틈새로 나누어 주/종국은 각각 짝/홀수 틈새 사용
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15.3.2 블루투스 계층
 다중 종국 통신
 피코넷에 하나 이상의 종국이 있는 경우.
 한 종국이 이전 틈새의 패킷에 의해 지정되면 그 종국이 다음 틈새에
전송
 그림 15.22: 다중 종국 통신
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15.3.2 블루투스 계층
 그림 15.23: 프레임 유형의 형식
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15.3.2 블루투스 계층
 무선계층
 인터넷 모델의 물리층과 비슷
 적은 전력을 사용하여 10m의 반경범위
 79개의 채널의 2.4GHz ISM 대역사용, 채널당 1MHz 씩 할당
 주파수 도약 확산 스펙트럼
 다른 장치나 네트워크로부터의 간섭을 피하기 위함
 FHSS(Frequency-Hopping Spread Spectrum)
 초당 1600번 도약
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15.4 요약
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알림
연습문제 풀이해서
Report로 다음 주까지(일주일 후)
제출해 주세요!
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