CH7 : WiFi (1)

* 이 글에 관련된 모든 내용은 Computer Networking A Top-Down Approach 7th에서 가져온 내용이다. *

 

Wireless LAN

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기본적으로 cable을 사용하지 않기 때문에 편리하고, 이동에 용이하다.

그러나 무선으로 하다보니 여러 에러에 취약하고, bandwidth가 낮다. 또한 범위의 문제도 있을 수 있다.

 

가운데 있는 고깔을 기지국 (AP - Access Point)라고 표현한다.

뭐 무선의 특징은 너무 당연하기 때문에 그냥 넘어가겠다.

 

ISM (Industaril/Scientific/Medical) bands

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보통 기지국들 (KT나 SKT 등)은 정부로부터 자신들이 사용할 주파수 대역을 돈을 주고 구입한 다음에 우리에게 서비스를 한다. 

 

ISM 대역은 위처럼 정부에서 관리를 하는 대역이 아닌 누구나 통신할 수 있는 주파수 대역을 말한다.

누구나 사용을 할 수 있기 때문에 충돌에 대한 대비도 갖춰져있어야 한다.

이를 위해 Spread Spectrum방식을 사용한다고 하는데, 자신이 보낼 데이터를 쓸 주파수 대역보다 더 넓게해서 보낸다고 한다. (대충)

 

Wireless Link 특징

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신호가 진행할 수록 세기가 약해진다.

또한 충돌이 발생할 가능성이 있고, 지형지물의 영향을 많이 받는다.

 

많은 충돌에 대비해 주파수 대역을 더 넓게해서 보내는데, 또 그만큼 충돌이 많이 발생하기도 한다.

 

Hidden terminal problem

무선통신의 가장 유명한 문제점이다.

그림처럼 A는 B와, B는 C와 통신이 가능한데 A와 C는 통신이 불가능한 문제이다.  

이렇게 되면 CSMA방식에서 C가 만약 channel 상태를 확인할 때 A의 신호를 온전히 받을 수 없기에 제대로 판단할 수가 없다.

 

BSS (Basic Service Set)

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사용자가 통신하기 위한 station의 그룹이다.

 

BSS는 Infrastructre와 Independent구조로 나뉜다.

 

1. Infrastructure BSS

AP를 통해 서로 통신한다.

Handover (Handoff) 기능을 지원한다.

 

2. Independent BSS (ad hoc net)

AP를 두지 않고 각 UE가 서로 라우터의 역할을 하며 서로 이어주는 역할을 한다.

 

 

ESS (Extended Service Set)

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DS(distributed system)이라고 불리는 backbone network에 BSS들이 서로 연결되어 있는 SET

 

 

Association

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호스트는 항상 AP와 association을 이뤄야 한다.

그렇다면 AP와 초기 관계는 어떻게 설정할까?

 

1. Passive Scanning

 

AP들이 host에게 먼저 신호를 보내고 여러 AP들로 부터 신호를 받은 host는 그 중 신호가 가장 센 AP를 선택한다.

 

2. Active Scanning

Host는 브로드캐스트를 통해 주변 AP들에게 모두 신호를 보내 그 중 가장 신호의 세기가 큰 AP를 고른다.

 

MAC Issues

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무선 통신에서는 많은 문제점이 존재하는데, 그 중 가장 유명한 두개를 살펴보자.

 

1. Hidden Terminal Problem

위에서 다루었으므로 넘어가자.

 

2. Exposed Terminal Problem

위와 같이 B는 A에게 프레임을 전송하고 있고, 그 영역에 C가 걸친다.

이때, C가 channle 상태를 확인하게 되면 실제로 자신의 링크에서는 아무런 데이터가 흐르지 않지만 B의 통신을 감지할 수 있기 때문에 channel이 busy하다고 판단한다.

 

정리하자면 히든터미널은 통신이 불가능한데 가능하다고 판단할 수 있고, 익스포즈드 터미널은 통신이 가능한데 불가능하다고 판단한다.