Transcript PowerPoint 프레젠테이션 - Laboratory of Intelligent Networks

Ubiquitous Networks - 4
- WLAN, Bluetooth, UWB-
Laboratory of Intelligent Networks (LINK)@KUT
http://link.kut.ac.kr
Youn-Hee Han
한국기술교육대학교
근거리 무선 네트워크 (Ch.10)
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무선 LAN
무선 LAN: IEEE 802.11
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건물, 대학 캠퍼스, 상가, 가정 등과 같이 일정 공간이나 건물 내·외부에
서 유선 케이블 대신 무선 주파수나 빛을 사용하여 접근점으로부터 각
단말까지 통신을 제공하는 기술
케이블에 구속되지 않고도 전통적인 LAN 기술의 모든 기능을 제공
무선 LAN 기술의 변화 과정
 1990년대 초 미국의 연방통신위원회에서 ISM을 위한 비인가 주파수 대역을
전세계적으로 무료 사용할 수 있도록 허가
 1997년 6월 IEEE에서 각종 무선 LAN 기술을 통합하여 802.11로 표준화함
 1999년 9월 IEEE에서 고속 무선 이더넷 표준 IEEE 802.11b를 승인
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IEEE 802.11b: 최고 전송속도는 11Mbps이나 실제로는 CSMA/CA 기술
의 구현 과정에서 6-7Mbps 정도. ISM 밴드의 2.4GHz 대역 사용.
IEEE 802.11a: ISM 밴드의 5GHz 대역에서 54Mbps 까지의 전송 속도를
갖는 직교 주파수 분할 다중 방식 사용
IEEE 802.11g: 기존 802.11b의 낮은 전송률을 보완하여 속도를
20Mbps 이상으로 향상시켰고, 간섭 등의 문제가 802.11a에 비해 개선
됨. 2.4GHz 대역 사용.
IEEE 802.11n: 2.4Ghz 대역과 5Ghz 대역에서 모두 작동. 최고
300Mbps 까지의 속도를 지원. 다른 규격보다 승인 규격이 엄격하고 출
력 규제가 심함.
무선 LAN
무선 LAN 표준화 동향
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무선 LAN
무선 랜의 특징
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저전력을 사용하여 동작
전세계적으로 인정된 비인가 주파수대역 (ISM 밴드)사용
대역확산 기술 사용
 신호 간섭이 존재하는 곳에서도 수신강도가 강한 속성을 가짐
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Access Point(AP)의 수에 의해 적용 범위 확장 가능
 AP 수 : 적용 범위나 서비스 대상이 되는 이용자의 숫자와 형태를
고려하여 결정
 AP당 반경 20~500m 정도의 영역에서 동시에 25~50개의 단말을
공유
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처리량: 주변 환경과 제품의 품질에 영향을 많이 받음
 이용자수, 범위와 멀티패스 등의 채널 요인, LAN 연결 지점에서의
지연과 병목
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무선 LAN 구축 방식
1. 기반 구축형 (Infra 방식)
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하나의 AP에 여러 대의 단말기들이 무선망으로 연결된 형태
 무선 단말기가 새로운 접근점이 있는 영역으로 이동할 때 기존 접근
점의 접속을 끊고 새로운 접근점으로 자연스럽게 접속되게 함
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주어진 전력 범위 내에서 얼마나 멀리 신호가 전달되는가에 의
해 한계가 정해짐
무선 접속의 범위를 확장하기 위해 마이크로 셀을 이용
무선 LAN 구축 방식
2. 애드 혹(Ad-hoc) 방식
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유선망과의 연결없이 무선 LAN 카드를 장착한 2대 이상의 단말
기로 구성
인프라가 구축되지 않은 장소에서 손쉽게 무선 LAN 환경을 구축
할 수 있음
AP가 필요없음
각 단말기가 대등한 관계의 위치에서 상호 통신
통신 가능 구역 20~100m
소규모 사용자가 낮은 가격의 무선 LAN 시스템을 구축하는 경우
에 적합한 방식
블루투스
블루투스(Bluetooth): IEEE 802.15.1
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단거리 라디오 전파 통신을 사용하여 무선으로 여러 기기들을
연결하는 기술
전자 장치들이 서로 통신할 수 있는 수단을 제공
 15m 이내 근거리에서 PDA와 컴퓨터가 연결 및 동기화되고, 자동으
로 통신이 연결됨
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컴퓨터와 통신 산업계를 연결하는 전 세계적인 기술 표준
장소에 구애받지 않고, 모든 장치가 자동 인식됨
블루투스 사용 가능 기기
 프린트, 키보드, 마우스, PDA, 디지털카메라, 핸드폰 등
Bluetooth
mobile
phone
headset.
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Bluetooth
USB dongle.
블루투스
블루투스의 구성
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ISM 대역폭인 2.4~2.48GHz 사이의 주파수 대역 사용
 전 세계적으로 누구나 정부의 허가 없이 무료로 사용할 수 있음
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하나의 블루투스 장치가 10m 이내에 있는 다른 블루투스 장치를
발견하면 두 장치는 자동으로 연결됨  피코넷(Piconet) 형성
피코넷
 하나의 블루투스 장치가 마스터 (Master) 역할을 함
 나머지 다른 블루투스 장치는 슬레이브 (Slave) 역할을 함
 슬레이브는 동시에 7개까지 지원
 마스터는 각 장치 사이의 데이터 통신을 조정
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블루투스 신호
 라디오파를 이용해 송수신되므로, 어느 정도 두께의 벽은 그대로 통
과
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적외선 (IrDA)통신의 경우는 간단한 장벽 통과도 불가능
 대부분의 사무실 내에서 사용 가능
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블루투스
블루투스의 링크와 네트워크
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마스터(mster)-슬레이브(slave) 방식으로 링크 구성
한대의 마스터는 7대까지 슬레이브를 연결하여 사용할 수 있음
 피코넷
여러 개의 피코넷이 모여 계층적이고 규모가 큰 네트워크를 구
성  스캐터넷
주파수 호핑(Frequency Hopping) 방식 사용, 초당 1,600번 호핑
UWB
UWB(Ultra Wideband): IEEE 802.15.3
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기존 무선 LAN에 비해 5~10배 빠른 100~500Mbps 무선 전송 속도와 매
우 낮은 소비 전력으로 인해 향후 홈 네트워크를 완성시킬 차세대 전송
기술
기존 통신 시스템과 상호 간섭 없이 주파수를 공유하여 사용하는 차세
대 무선 기술로 급부상
UWB
UWB(Ultra Wideband) 기술 특징
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매우 넓은 주파수 대역에 걸쳐 전력 스펙트럼 밀도가 존재하여,
상대적으로 전력 스펙트럼 밀도가 낮음
 주파수를 효율적으로 사용
 고화질 영상 데이터를 포함한 거의 모든 현존하는 데이터를 무리없
이 송수신하기에 지장이 없음
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출력이 매우 낮다  소비전력이 낮다.
UWB
장점
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다중 전파경로에 의한 신호의 퍼짐이나 중첩 현상이 적다.
장애물이 많은 장소에서도 신호 감퇴에 강함
대부분의 회로를 디지털로 구현 가능, 회로가 간단하고 송수신기의 소
비 전력이 적음
정밀한 위치 인식 및 추적이 가능
단점
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송수신에 정확한 시간 동기가 요구됨, 광대역 주파수 특성이 우수한 특
수 안테나를 사용해야 함
광대역에 걸쳐 신호가 분산되므로 타통신에 영향을 줄 수 있음
전자파 유기 등에 의해 타시스템에 장애를 일으킬 가능성이 있음
UWB
UWB 기술의 응용 분야
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레이더 응용 분야
UWB는 초창기부터 군사적 목적의
Radar 분야에 활용되어 왔으며
응용 사례로는 항공기 충돌 예방장치,
차량 충돌 방지 장치, 폭발물 매설 탐지,
지하탐사 레이더, 벽 침투 레이더,
고정밀 위치 추적, 접근에 따른 보안
시스템, 분실 방지 시스템 등이 있다.
GPR: Ground Penetrating Radar
IDR: Intrusion Detection Radar
PGS: Precision Geolocation System
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2002년 2월에 FCC가 상업적 용도의
활용을 승인하여 다양한 활용 분야가
나타날 수 있는 기반이 마련되었다.
그래서, 최근에는 주로 사무실 및 개인
공간의 전자 기기 관련 통신 서비스
계열로 활용 분야가
집중 개발되고 있는 분위기이다.
UWB
UWB 기술의 응용 분야
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댁내 가전 통신
Haier's UWB-enabled
HDTV media server
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UWB
UWB 기술의 응용 분야
USB Dongle
UWB  Wireless USB
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http://www.youtube.com/watch?v=L2v58E8S71o