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이동통신시스템조준경 교수님

이재우무선랜 (Wireless LAN) • 한국산업기술대 • 2008년 6월 12일

학번 : 2005142051

학과 : 전자공학과

이름 : 이재우

이재우 • email: [email protected] • 한국 산업 기술대 1

802.11Wireless LAN

무선랜의 정의

무선 랜은 개인용 컴퓨터나 서버들간의 전송데이터를 전파신호·광신호 등으로

변환하여 무선으로 송수신하는 시스템이다.

즉, 네트워크 시스템 구축 시 케이블을 사용하지 않고 전파나 적외선등을 이용

하여 대기를 통신 채널로 사용하는 네트워크로서 빌딩과 빌딩사이 단말기의 이동

성이 요구되는 지역, 케이블 배선이 곤란한 지역 등에 적용이 가능하다.

Wireless Device

무선 랜의 장점

• 배선작업의 불필요

• 유연성과이동성을 갖춘 네트워크 구축

• 단시간 내의 네트워크 구축

• 자유로운단말기 설치 및 사용

• 전시회 등의 일시적인 네트워크 구축

• 기존 네트워크의 확장용이

이 재우 • email: [email protected] • 한국 산업 기술대 2

mailto:[email protected]


무선 랜 운용방식현재 상용화된 무선랜은 두 가지의 기본 기술, 즉 라디오와 적외선이라는 매체를

이용하고 있다. 라디오를 이용하고 있는 무선 LAN은 스프레드 스펙트럼 방식과 협

대역 마이크로웨이브 방식으로 대별될 수 있다.

1. 스프레드 스펙트럼(Spread Spectrum:확산대역)방식

스프레드 스펙트럼 기법은 원래 정보의 기밀성을 유지하기 위해 군사적인 목적

을 갖고 2차 세계대전중에 개발된 기법으로 전송할 무선신호를 스프레딩 코드를

이 용해 광대역으로 확대하여 전송하고, 수신측에서 이를 원래의 주파수 대역으로

전환하여 수신하도록 하여 전파방해 또는 잡음 간섭을 최대한 배제한 기법이다.

• FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum) 방식

이 방 식은 홉핑 코드에 따라 순간적으로 한 주파수로 튜닝(Hopping)돼 그

주파수에서 아주 짧은 시간동안 전송하고 다시 다른 주파수로 튜닝돼 전과 동일

한 과정을 반 복하는 기법으로 수신측은 신호를 수신하기 위해 송신시 사용한

홉핑코드와 동일 한 코드를 이용하여 특정시간에 특정주파수로 튜닝되어야 한

다. 따라서 이 방식은 전파방해나 잡음간섭을 최대한 방지할 수 있을뿐 아니라

같은 주파수를 이용하더라도 Hopping Code만 다르면 여러 스프레드 스펙트럼

시스템 을 동일한 장소에 사용할 수 있다.

• DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) 방식

이 방식은 전송될 2진 디지털 신호를 칩(Chip) 코드라고 하는 다른 2진 코드로

변조하여 사 용 주파수 전역으로 확산시켜 전송하는 방식이다. N개의 비트로 구성

된 칩코드를 N 칩이라 하며 각 비트를 칩이라 부른다.

2. 마이크로 셀룰러 방식

마이크로 셀룰러 방식은 협대역(Narrow

Band) 마이크로웨이브 랜에 이용되는 방 식으

로 송수신 주파수를 고정시키고, 이 고정된 주

파수에 시분할 다중화(TDM) 방식으로 디지탈

신호을 전송하는 협대역(Narrow Band) Cel-

lular 통신 방법이다. 이 방식은 현행 아날로그

음성통신 서비스를 제공하는 셀룰러 방식과 유

사한 방 식으로 18GHz 대역의 주파수를 이용

하기 때문에 다른 신호원에 의한 전파간섭에

강한 특성을 갖고 있으며, 동일 주파수를 사용

하는 셀이 같은 장소에 중복되지 않게 배치함으

로써 동일 장소에 여러 랜을 공존 시킬 수도 있다. 그러나 적외선 방식에 비해 투

과성이 좋으나 저 주파수의 라디오 신호와 같이 구조물을 따라 굽 어 가거나 구조




물 깊숙이 침투할 수 있는 성질을 가지고 있지 않아 이 방식은 가 시선(line of

sight))내에서만 이용 가능하다는 한계성을 갖고 있다. 그러나 이것 이 장점이 될

수 있다. 즉 빌딩밖에서 침투해 오는 신호가 무선랜 신호에 방해를 주거나 무선랜

신호가 빌딩 밖에 존재할 가능성이 적어 보안성을 향상시킬 수 있 기 때문이다. 현

재 18GHz의 스펙트럼에서 운영되고 있는 협대역 마이크로웨이브 랜이 출시되어

사용되고 있다.

3. 적외선 방식 (infrared)

적외선은 이미 텔레비전이나 VCR등의 리모트 컨트롤에 사용되고 있는 광파로

써 가시광선보다 낮은 주파수를 갖고 있다. 적외선은 전파의 주파수 보다 훨씬 높

기 때문에 풍부한 대역폭을 제공할 수 있으며 다른 라디오 신호로 부터의 간섭을

받 지않는다는 특성을 지니고 있다. 또한 이용되는 적외선 소자들은 크기가 작고

가 격이 저렴할 뿐 아니라 소비전력이 매우 적어 컴팩트한 기기 구성에 유리하다.

적외선은 그 성질이 가시광선과 유사하여 산란과 반사현상이 있는 반면에 유리는

통과하지만 벽이나 사람과 같은 불투명 장애물을 투과하지 못하는 단점을 갖고 있

다. 따라서 적외선 랜은 사람 또는 물체의 방해를 최소화하기 위해 천정등에 안테

나를 설치하여 전송 방해를 피하고 있다. 그러나 이런 성질을 장점으로 이용 해 벽

으로 셀(Cell)을 구성하는 경우, 내부 정보가 셀 외부로 유출되지 않아 보안 을 유

지할 수 있으며, 이웃 셀과의 간섭도 피할 수 있다.

적외선은 전파와는 달리 사용허가를 받을 필요가 없으며 풍부한 대역폭을 제공

하 기 때문에 스프레드 스펙트럼 방식의 랜이나 협대역 마이크로웨이브 방식의 랜

에 비해 전송속도가 빠른 고속의 무선랜 구축을 가능하게 해준다. 그러나 적외선

방 식은 고체에 대한 비투과성과 비교적 짧은 전송거리 때문에 현재 까지는 타방

식 에 비해 큰 관심을 끌지 못하고 있다.

적외선 을 네트워킹에 이용하는 방법

• Directed-Beam 방식

집중된 빔을 Point-to-Point 형태로 이용

무선 토큰링을 구현하는데 이용되고 있으며, 공장환경 등 에 적합




• Diffuse-Beam 방식

적외선을 확산시켜 사용하여 방안의 여러 곳을 네트워 킹하는데 이용 가능

범위(9.1m=30 feet)가 작다.

█요약

종류 사용무선 방식 기술 장점 단점

스프레드

스펙트럼

전송 하고자 하는 무선

신호 의 주파수폭을 광

대역으로 확산하여 전

송하고,수신측은 이를

원래의 주파수 대역으

로 전환 시키는 대역 확

산 방식을 이용한다.

장애물에 대한 투과성

이 가 장 좋다. 전송되

는 신호에 스트램블을

붙여 전송하여 스크램

블 패턴을 알고 있는 수

신국 만이 대이터 해독

을 가능하게 하여 도청

을 방지한다.주파수 사

용허가가 필 요 없다.근

본적으로 보안성이 뛰

어나다.

다른 방식에 비해 전송

속도 가 가장 낮다. 다

른 신호원에 의한 전파

간섭을 받는 다.

협대역

마이크로

웨이브

송수신 주파수를 고정

시키 고 이 고정된 주파

수에 디지탈 신호을 시

분할 다중화(TDM)방식

을 이용해 전송하는 협

대역 (Narrow Band) 의

Cellular 통신 방법을 이

용한다.

다른 신호원에의한 전

파 간 섭을 받지 않는다

. 인근랜과 다른 주파수

를 사용함으로써 같 은

장소 에 여러 랜을 공존

시킬수 있다.

주파수 사용 허가가 필

요하 다. 장애물에 대한

투과성이약하 다.

적외선

적외선을 이용 데이터

를 전송 한다.

적외선을 이용 데이터

를 전송 한다.

불투명 장애물에 대한

투과 성이 가장 약하

다. 운영 범위가 작

다.

3. 무선랜 표준화 동향

무선랜에 대한 국제 표준화는 1990년 10월부터 IEEE 802.11 위원회에 의해 무 선

매체 접근제어(Medium Access Control)와 물리계층 규격에 대한 표준화가 OSI

참조모델에 준하여 진행되고 있다. 아직 완전한 표준안이 작성되어 있지 않으나

하나의 MAC 프로토콜을 여러 물리 계층 규격(Specifications)이 공유하는 것으로




표준화가 진행되고 있으며 96년 초 까지는 표준화 작업이 완료가 예상 되었다. 거

론되는 기본 전송기술로는 적외선방식과 라디오방식이 있다. 라디오 방식은 데 이

타를 넓은 주파수 대역으로 확산시켜 간섭없는 전송을 수행하는 스프레드 스펙 트

럼 방식을 사용한다.

스프레드 스펙트럼 방식에는 2.4 GHz 대역에서 구현되는DSSS(Direct Sequence

Spread Spectrum) 방식과 FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum) 방식

두 가지로 구분된다.

현재 무선랜 표준화 작업이 완료를 앞두고 있어 표준을 따르는 제품 출시가 계획

되고 있으나 새로운 표준방식이 가장 효율적인 방식인가에 대한 의문점이 제기되

고 있을뿐 아니라 기존에 사용되고 있는 방식이 더욱 효과적인 방식이라는 주장

도 만만치 않다. 특히 표준에서는 적외선 방식 이외에도 상호 호환성이 없는

DSSS와 FHSS 방식의 스프레드 스펙트럼방식이 동시에 표준으로 채택되고 있어

여러가지 우려의 목소리도 높다. 따라서 많은 벤더가 표준화가 완료되면 표준을

따르겠다는 계획을 발표하고는 있지만 표준을 따른 제품을 이용한다 해도 호환성

을 유지하기 위해 어떤 무선랜 시스템을 선택할 것인가에 대한 사용자의 고민은

여전히 남을 전망이다. 한편 무선랜을 위한 주파수 대역으로 미국에서는 미국 연

방통신위원회(FCC : Federal Communication Committee)가 면허없이 사용할 수

있는 주파수 대역으 로 902∼928MHz, 2,400∼2,483.5MHz, 5,725∼5,850MHz

의 산업과학의료용(ISM : Industrial, Scientific, Medical) 대역을 할당하고 있다.

따라서 미국과 캐나다에서 생산되는 대부분의 무선랜은 915MHz ISM대역을 이용

하고 있으나, 최근에는 2.4GHz ISM대역을 사용하는 무선랜 제품도 출시되고 있

다. 국내에서도 94년 2월 체신부가 국내 무선랜에 사용할 수 있는 주파수를 확정

하여 2,400 ∼ 2,480MHz, 5,725 ∼ 5,825MHz, 17,700 ∼ 17,740MHz,

19,260 ∼ 19,300MHz 대역을 이용하는 출력 10mW이하의 무선랜 시스템이 형식

검정에 합격할 경우 허가나 신고없이 자유로이 사용할 수 있는 기준을 만들었다.

따라서 그간 별도의 주파수 를 할당받아 무선국 허가 절차를 거쳐야 하는 불편을

해소하였다.




802.11Wireless LAN

무선랜 표준화

IEEE 802.11은 흔히 무선 랜, 와이파이(Wi-Fi)라고 부르는 좁은 지역(Local

Area)을 위한 컴퓨터 무선 네트워크에 사용되는 기술로, IEEE의 LAN/MAN 표준

위원회 (IEEE 802)의 11번째 워킹 그룹에서 개발된 표준 기술을 의미한다.

정보 처리 상호 운용을 존재802.11b통신망에 제공하고 있는 동안802.11g은 더 높은 처리량을 전달한다.

I. 개요

IEEE 802.11은 현재 주로 쓰이는 유선 LAN 형태인 이더넷의 단점을 보완하기

위해 고안된 기술로, 이더넷 네트워크의 말단에 위치해 필요 없는 배선 작업과 유

지관리 비용을 최소화하기 위해 널리 쓰이고 있다. 보통 폐쇄되지 않은 넓은 공간

(예를 들어, 하나의 사무실)에 하나의 핫스팟을 설치하며, 외부 WAN과 백본 스위

치, 각 사무실 핫스팟 사이를 이더넷 네트워크로 연결하고, 핫스팟부터 각 사무실

의 컴퓨터는 무선으로 연결함으로써 사무실 내에 번거로이 케이블을 설치하고 유

지보수를 하지 않아도 된다.




II. 보안

무선 LAN은 운용간에 전파를 이용하기 때문에, 전선이나 장비에 물리적으로 접

근해야만 통신 내용을 도청할 수 있는 유선 통신과는 달리 외부의 침입에 의한 정

보 유출의 가능성이 높다. 이를 보완하기위해 고안된 기술이 WEP이다.

IEEE 802.11 네트워크를 구성하

는 장비들은 암호화되지 않은 상

태로 통신할 수도 있고 64비트,

128비트의 WEP 암호화를 사용해

보안성을 높일 수도 있다. 하지만

WEP 자체의 구조적 취약점 때문

에 WEP로 암호화된 데이터는 쉽

게 해독될 수 있어서 현재 잘 쓰이

지 않는다. 지금은 발전된 형태의

WPA, IEEE 802.11i(WPA2),

IEEE 802.1x 등의 보안책을 사용한다.




1. WEP(Wired Equivalent Privacy)

무선 LAN 표준을 정의하는 IEEE 802.11 규약의 일부분으로 무선 LAN 운용

간의 보안을 위해 사용되는 기술.

• WEP의 구현원리

무선 LAN에 연결된 어댑터와 액세스 포인트가 서로 주고받는 데이터를

64(40+24)비트 혹은 128(104+24)비트로 암호화 함으로써 보안성을 강화시

킨다. 이 때 암호화에 사용되는 키값은 기기상호간에 일치하는 것이어야 한

다. 이에 더해 데이터 송수신의 무결성을 위해 CRC-32 체크섬을 이용한다.

• 보안상의 한계

정보 유출의 위험이 크지 않은 일반 가정이나 공중 시설 등에서는 WEP 기

술을 이용하지 않는 경우(이 경우에는 모든 데이터가 암호화되지 않아 전파

수신가능 거리에 있는 사람은 누구나 전파를 수신해 데이터의 내용을 확인할

수 있다)가 많다.

또한 WEP에 사용되는 암호키의 값이 노출되는 경우에는 누구나 통신의

내용을 해독해서 볼 수 있다는 단점이 있으며, 암호키의 값을 모르는 경우에

도 널리 알려진 방법을 통해 누구나 데이터의 내용을 해독할 수 있는 취약점

이 존재한다.

이러한 WEP 기술 자체의 보안 취약점 때문에 기업 등 보안을 중요시하는

곳에서는 이를 대체하는 WPA나 IEEE 802.11i 등의 다른 무선 LAN 보안 기

술을 사용하는 것이 일반적이다.

2. WPA (Wi-Fi protected access)

IEEE의 802.11i 표준이 완성될 때까지 임시로 사용되는 표준이다. WPA는 원

래의 Wi-Fi 보안 표준인 WEP 보다 개량된 것이다. WPA는 WEP에 비해 보다 정

교한 데이터 암호화를 제공하는 것은 물론, 사용자 인증이 다소 불충분했던

WEP와는 달리 완전한 사용자 인증 기능을 제공한다. WEP는 그리 복잡하지 않

은 가정용으로는 아직도 유용하지만, 대량의 메시지 흐름으로 인해 암호화키가

보다 신속하게 발견될 수 있는 기업용에는 충분치 않은 것으로 여겨지고 있다.

WPA는 암호화 기법으로 TKIP을 사용한다. TKIP은 패킷당 키 할당, 메시지

무결성 확인, 확장 초기화 벡터, 킷값 재설정 기능 등을 포함함으로써 WEP의

약점을 해결하였다. WPA는 802.1X와 확장 인증 프로토콜인 EAP에 기초하여

강력한 사용자 인증을 제공한다.

IEEE 802.11i를 기반으로 하고 있으며, 이와 호환성을 유지한다.

3. IEEE 802.11i

IEEE 802.11 기반 무선랜 표준화의 초기 과정에서 설계했던 WEP(Wired

Equivalent Privacy) 알고리즘 기반의 보안 대책이 취약하다는 것이 공개되면서

무선랜 보호를 위한 관심이 커져 갔으며, IEEE 802.11 워킹 그룹에서는 2001년

5월부터 IEEE 802.11 워킹 그룹 산하에 TGi(Task Group i)를 결성하여 무선랜

MAC 계층 보안 기능 향상을 위한 표준화를 진행하기 시작하였다.




IEEE 802.11 TGi의 표

준화 목표는 하나의 액

세스 포인트(AP)가 관

할하는 기본 서비스 셋

(BSS, Basic Service

Set) 안에서 액세스 포

인트와 무선 단말(MS,

Mobile Station) 사이에

인증과 키 교환 및 무선

구간데이터 보호를 통

해 튼튼한 보안망(RSN,

Robust Security Net-

work)을 구축하여 무선

랜 사용자를 보호 한다

는 것이다. IEEE

802.11i 표준은 무선랜 사용자 보 호를 위해서 사용자 인증 방식, 키 교환 방식

및 향상된 무선구간 암호 알고리즘을 정의하고 있으며, IEEE802.1X 인 증 , 4-

단 계 핸 드 쉐 이 크 (4-Way Handshake) 키 교환 및 CCMP(Counter mode

with CBC-MAC Protocol) 암호 알고리즘을 필수 구현 기능으로 정의함으로써

위와 같은 표준화 목표를 충족시키고 있다.

IEEE 802.11i 표준에서는 사용자 인증과 키 교환의 큰 틀로써 IEEE

802.1X를 사용한다고 규정하고 있으며, 나아가 구체적인 키 교환 방식인 4-

단계 핸드쉐이크 방식, 교환된키 의계층적 사용구조(key hierarchy), 그리고 새

로운 무선 구간 암호 알고리즘(cipher suites)의 정의를 포함하고 있다.




위의 그림은 IEEE 802.1X 표준과 IEEE 802.11i 표준이 적용되는 무선랜 보

안 접속 흐름도를 보이고 있다. 인증과 키 교환을 완료해서 액세스 포인트를 통

한 외부 네트워크 연결이 허가되기 위해서는 IEEE 802.11 접속, IEEE802.1X 인

증, IEEE 802.11i 키 교환, 무선 구간 데이터암호화가 유기적으로 연결되어야

한다.

두 번째 상자로 표현된 부분이 무선랜 보안 접속의 인증 부분이다. IEEE

802.11i 표준에서는 사용자 인증 방식으로 2가지를 정의하고 있다. 첫째는

IEEE 802.1X 인증 방식으로써 필수 구현 항목이며, 둘째는 사전 공유 키(PSK,

Pre-Shared Key) 방식으로써 선택 항목이다. 이러한 방식들은 사용자 인증뿐

만 아니라 무선 단말과 액세스 포인트 사이에 교환하게 될 세션 키의 마스터 키

를 생성하는 키 관리 방식을 구분하기 때문에 이를 통틀어 인증 및 키 관리

(AKM, Authentication and Key Management) 방식이라고 부르기도 한다.




III. 무선랜 표준화

1. 802.11 (초기 버전)

802.11은 2Mbps의 최고속도를 지원하는 무선 네트워크 기술로, 적외선 신호나

ISM 대역인 2.4GHz 대역 전파를 사용해 데이터를 송수신 하며 여러 기기가 함께

네트워크에 참여할 수 있도록 CSMA/CA 기술을 사용한다.

하지만 규격이 엄격하게 정해지지 않아서 서로 다른 회사에서 만들어진 802.11

제품사이에 호환성이 부족했고, 속도가 낮아 널리 사용되지 않았다.

2. 802.11b

• 정의

미국전기전자학회(IEEE)가 1997년에 정한 무선 LAN 규격인 IEEE 802.11의

차세대 규격. ‘IEEE 802.11b high rate’라고도 하며 2.4GHz대의 전파를 사용한

다. 데이터 전송 속도는 IEEE 802.11에서는 최고 2Mbps였으나 IEEE

802.11b에서는 11Mbps까지 올렸으며 IEEE 802.11과도 호환성이 있다.

802.11 규격을 기반으로 더욱 발전시킨 기술로, 최고 전송속도는 11Mbps이

나 실제로는 CSMA/CA 기술의 구현과정에서 6-7Mbps 정도의 효율을 나타내

는 것으로 알려져 있다.

표준이 확정되자마자 시장에 다양한 관련 제품이 등장했고, 이전 규격에 비

해 현실적인 속도를 지원해 기업이나 가정 등에 유선 네트워크를 대체하기 위한

목적으로 폭넓게 보급되었으며, 공공장소 등에서 유무상 서비스를 제공하는 업

체도 생겨났다.

• 특징

- 2.4GHz대역의 주파수 확산방식을 이용하는 무선LAN기술.

- 2.4Hz대의 ISM 밴드에서 11Mbps까지의 속도를 제공.

- 무선 LAN 을 위한 표준으로서 물리계층 및 MAC (Medium Access Control)

계층을 정의.




3. 802.11a

• 정의:

경로 공유 프로토콜로서 이더넷 프로토콜과 반송파 감지 다중 접근/충돌 회

피(CSMA/CA)프로토콜을 사용한다. 무선 비동기 전송 방식(ATM) 시스템에 적

용되고, 5GHz와 6GHz 사이의 주파수에서 운용되며, 변조 방식으로는 직교 주

파수 분할 다중(OFDM) 방식을 사용한다. 5GHz 대역은 2.4GHz 대역에 비해 다

른 통신기기(무선 전화기, 블루투스 기기 등)와의 간섭이 적고, 더 넓은 전파 대

역을 사용할 수 있다는 장점이 있지만, 신호의 특성상 장애물이나 도심 건물 등

주변 환경의 영향을 쉽게 받고, 2.4GHz 대역에서 54Mbps 속도를 지원하는

802.11g 규격이 등장하면서 현재는 널리 쓰이지 않고 있다.

• 특징

- 미국의 UNII밴드(5.15~5.35GHz)에서 사용하는 OFDM방식의 무선LAN기

술.

- 현재 국내에서는 공식적으로 사용할 수 없는 기술이고 조만간에 사용이 가

능하도록 정부에서 관련제도를 수정 작업하고 있는 것으로 알려짐.

4. 802.11g

마지막으로 등장한 802.11g 규격은 a 규격과 전송 속도가 같으며, 다만

2.4GHz 대역 전파를 사용한다는 점만 다르다. 널리 사용되고 있는 802.11b 규

격과 쉽게 호환되어 현재 널리 쓰이고 있다.




5. 802.11n

• 개발환경

무선랜에는 고질적인 문제점이 있다. 바로 느린 전송 속도와 짧은 지원 거리

이다. 초창기의 802.11b 부터 최신의 802.11g 에 이르기까지 이 문제를 해결하

기 위해 많은 노력이 있어왔고 또한 어느 정도 해결되었다지만, 사용자들의 높

아진 눈높이를 충족시키기엔 역부족이다.

기존 무선랜 표준이 실질적으로 지원하는 전송속도를 살펴보면, 802.11b는

약 4~5Mbps고 802.11b는 약 18Mbps 정도이다. MIMO 기술을 채택한 일부 제

품의 경우 약 30Mbps까지의 성능을 보여주기는 하지만, 이들은 모두 장애물이

없는 환경에서 PC 1대만을 연결했을때 보여주는 이상적인 수치이고, 사용자가

많아지는 만큼 대역폭을 나누어 사용해야 하는 무선랜의 특성과 다양한 충돌 방

지 메커니즘으로 인해 실제 지원 속도는 점점 떨어지게 된다.

지원대역폭을 n 등분 해야하는 무선랜의 특성을 고려해보면, 802.11b 무선

랜을 10명이 나누어 사용한다고 가정했을때 1인당 400~500kbps의 대역폭을

사용할 수 있다. 이는 인터넷의 접속외의 다른 애플리케이션을 사용한다는것은

거의 불가능하다고 봐야한다.

이에 반해, 유선랜의 경우 이미 몇년전 부터 100Mbps 스위칭 허브가 도입되

어, 내부 네트워크끼간에는 상하향 각각 100Mbps의 초고속 서비스를 제공하고

있다.

또한, 내부 LAN에 비해 훨씬 느렸던 외부 WAN 접속 속도도 광랜, 홈랜 및 엔

토피아 등의 도입으로 100Mbps의 접속 속도를 제공한지 오래되었다. 게다가

지금은 초고속 인터넷 초기와 같이 100Mbps의 접속 속도를 뒷받침해줄 애플리

케이션이 부재한 시대도 아니다. IPTV, 유료 다운로드등 초고속 인터넷 서비스

에 걸맞는 다앙햔 애플리케이션이 제공되며, 포털들 마져도 초고속 다운로드 서

비스를 제공하면서, 사용자들의 눈높이를 한 층 높여 놓았다. 온라인 게임 까지

도 대다수 3D로 마이그레이션 된지 오래라서, 낮은 대역폭으로 접속 했다간, 귾

김 현상 때문에 파티원으로부터 원성을 사기 일쑤다.

이러한 사용자의 요구를 수용하기 위해 유선랜은 오래전부터 기가비트이더

넷을 제공해왔다. 주요 업체들에서 출신되는 메인보드는 기가비트 이더넷을 기

본적으로 지원하며, 기가비트 랜카드도 매우 저렴한 가격에 유통되고 있다.

이들 문제점들을 해결하고자 무선랜측에서 내놓은 해결책은 802.11n이라는

새로운 표준 개발이다.

• 정의

기존 무선 LAN 가운데 가장 빠른 속도를 지원한다는 IEEE 802.11g나 Mi-

MO보다 5~10배 이상인 600Mbps라는 최고 전송 속도와 함께 전송거리도 최장

120m로 8배나 넓어진 IEEE 802.11n은 '유선보다 빠른 무선 접속속도를 제공한

다'라는 목표하에 개발이 시작된 표준이다. 현재 드래프트 2.0이 승인되어 관련




제품들이 속속 출시되고 있으며, 내년이면 IEEE로 부터 정식으로 표준 승인을

받을 예정이다.

802.11n 기술이 600Mbps이상의 통신속도를 보장하기 위해서 채택하려는

기술 중에서 가장 중요한 기술은 MIMO와 OFDM 및 40Mhz 대역폭 확장이다.

OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

- 다중의 채널로 동시전송한다는 측면으로 보면 다중화기술

- 다중의 반송파에 분할하여 전송한다는 측면에서 보면 일종의 변조기술

MIMO

- 무선 통신의 용량을 높이기 위한 스마트 안테나 기술

- 기지국(송신단)과 단말기(수신단)에 여러 안테나를 사용하여,

사용된 안테나수에 비례하여 용량을 높이는 기술

- 기지국에 M개, 단말기에 N개를 설치할 경우 min(M,N) 만큼

평균 전송 용량이 늘어난다.

- 기지국에만 여러개 안테나를 사용하는 경우 : MISO

- 단말기에만 여러개 안테나를 사용하는 경우 : SIMO

- 기지국과 단말기의 안테나 수가 같을 경우 : SISO

* Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)

* Multiple-Input Single-Output (MISO)

* Single-Input Multiple-Output (SIMO)

* Single-Input Single-Output (SISO)




• 특징

802.11n은 고속 데이터 전송 시 요구되는 높은 link budget를 해결하기 위하

여, 송·수신단에 다중 안테나를 사용함으로써 독립적인 페이딩 채널을 다수 개

형성하여 다이버시티 이득과 코딩 이득을 동시에 얻는 MIMO(Multiple-Input

Multiple-Output) 방식을 사용한다.

특히, 다중경로 페이딩 채널에서 고속 데이터를 전송하고자 할 경우 단일반

송파 방식에서는 수신단의 복잡도가 크게 증가하는 반면, 다중 안테나를 갖는

OFDM 방식인 MIMO OFDM 은 link budget을 크게 향상시키면서 수신단을 간

단하게 구현할 수 있기 때문에 고속 무선 전송에 적합한 방식이다.

802.11n은 기존 무선랜의 2배인 40Mhz 대역폭을 사용한다. 하지만,

이는 아직까지 국내에서 인가되지 않아, 국내에선 130Mbps 모드로 운용할

수 밖에 없다.




위의 그림과 같이 40Mhz HT 모드 채널에서 108개의 유효 캐리어를 포함해

총 114개의 서브캐리어를 사용한다.

6. 부가 기능 표준

* 802.11d - 지역 간 로밍용 확장 기술

* 802.11e - QoS, 패킷 버스팅 등 기능 확장 기술

* 802.11f - 인터 엑세스 포인트 프로토콜

* 802.11h - 유럽용 5GHz 대역 전송방식

* 802.11i - 보안 확장

* 802.11j - 일본용 전송 방식

* 802.11k - 전파 자원 측정 확장 기술

* 802.11p - 빠르게 움직이는 운송 수단을 위한 무선 접속 기술

* 802.11r - 빠른 로밍

* 802.11s - ESS 메쉬 네트워킹

* 802.11t - 무선 성능 예측(WPP)

* 802.11u - 802.11 기반이 아닌 네트워크와의 상호 연동

* 802.11v - 무선 네트워크 관리

* 802.11w - 보호된 관리 프레임

참고 :

LanMart.co.kr 기술 자료실

위키 백과




이동통신시스템cfs7.tistory.com/upload_control/download.blog?fhandle=...매체...

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