LAN(Local Area Network) 는 Ethernet 이다.
노트북 & SmartPhone 과 Acces Point 간에 무선통신을 하며 LAN Service 를 받는다.

Introduction

Wired

선이 있는 Network 라고도 한다.
통신하는 단말기와 선이 낀다.
즉 Infra 가 있다라는 말이다.

Wireless

선이 없는 Network 로 Infra 가 없다.

Ad Hoc Network

Node 들로 인해 자동적으로 구성된 Infra 가 없는 network 이다.
모두 이동이 가능하고 다들 무선으로만 전송할수있는 Network 이다.
무선으로 전송하면 무제한적으로 나아가지 않는다.
무조건 가다가 힘이 줄어든다.

그리고 Ad Hoc Network 는 Base Station,Access Point 가 없다.
Network 가 단말로만 이뤄져있다.

Characteristics

Attenuation

Signal 이 모든 방향으로 퍼져나간다.
여기서 OMNI-D 와 Directional- Antena 이 두개가 있는데
안테나가 OMNI-D 방식이라면은 사방으로 전파가 다 퍼지고
Directional - Antena 방식이면 특정 방향으로만 쏠수있다.

Interference

간섭이 많이 생기는것이다.
무선이다 보니 의도된 Sender 가 보내는 Signal 뿐만 아니라 다른 Sender 가 보내는 Signal 도 받을수 있게 된다.

MultiPath

무선 신호가 여러 경로를 통해서 도착하는것이다.
MIMO 는 Multi-Input Multi-Output 이라고 하는데, 안테나를 여러개 설치해서 여러개의 신호를 내보낼수도 있고, 신호가 오면 여러개 신호를 받을수도 있다.

이렇게 하면 한개가 전송실패 했을때 안정성을 보장한다.
그리고 Data 가 많을때는 끊어서 Data 많이 보낼수도 있다.
거기다 여러 신호를 합쳐서 더 강한 신호를 만들어 보낼수도 있따.

Error

SNR 로 Signal-to-Noise Ratio 를 뜻한다.
SNR 이 높으면 더 잡음이 없다는 말이다.

Access Control

OSI 계층에서 DL,PHY 계층이 있는걸 알고있다.

PHY 계층은 무선에 맞는 Signal 을 만들어 내야한다.
물리적인 Protocol 이 다르다.

DL 계층은 LLC,MAC 으로 나뉘는데 LLC 는 유선이든 무선이든 Logical Link에 대한 Control은 같다.
MAC 은 CSMA/CD 를 적용하지 못한다.
CSMA/CD 를 사용한다는건 Collision Detection 을 한다는것인데, 데이터 보내고 받을떄 비교를 하는것을 무선에서 불가능하다.
왜냐하면 안테나를 사용하는데 전송용,수신용 따로 있어서 신호를 동시에 보내고 받는게 안된다.

CSMA/CD 방식을 사용못하기에 Collision Detection 을 해줘야하는데
유선에서는 가능하지만 무선에서는 불가능하다.
서로 보냈을떄 AP 에서 Collision 이고 , B가 보낸 신호가 Error 인것을 A 가 모르기때문.
그래서 Collision Avoidance 사용해야함.

Hidden Station Problem

이렇게 만약 B,C 가 서로의 존재를 모르기 떄문에 충돌이 발생할수있고

이 그림도 서로 숨겨져있어서 Error 가 발생할수있다.

IEEE 802.11 Project

Wireless LAN 에 대한 특징을 정의했다.

BSS 와 ESS 가 있다.

Basic Service Set(BSS)

하나의 Access Point 에서 Service 하는 영역을 뜻한다.
예로는 Cafe 가 있다.
Cafe 에 Wifi 쓸려고 하나의 Access Point 에 접근하면된다.

BSS 에도 Infrastructure BSS , Ad hoc BSS 가 있다.
Infrastructure BSS 는 AP 가 있는것이고
Ad hoc BSS 는 AP 가 없는것이다.

Access Point 가 없을땐 단말들 끼리 서로 간에 Ad hoc Network 를 구성한다.

Extended Service Set(ESS)

BSS 에 있는 AP 들을 여러개 연결하면 ESS이다.
ESS 는 꼭 유선일 필요는 없다.
AP 끼리 무선으로 연결 가능하다.
-> Wireless distribution System

MAC Sub-Layer

IEEE 802.11 는 2개의 MAC sublayer를 정의했다.

PCF 와 DCF 가 있다.
PCF 는 Ap 들에 의해 Centralized Pooling 을 수행하고, DCF 는 Station 에 의해 CSMA/CA 를 수행한다.

LLC 는 동일하게 IEEE 802.11 을 사용한다.

PCF 는 Point coordination function 으로 Medium 접근이 특정 Point 에 의해 Control 된다.
PCF 를 활용한다.
Contention-free Service 라 한다.

DCF 는 Distributed coordination function 으로 medium 접근이 랜덤으로 이루어진다.
Contention Service 라고 한다.

만약 Carrier Sensing 을 했는데 Channel 이 Busy 하다면 바로 하는것이 아니라 일정 시간을 기다려본다. 이 일정한 시간을 DIFS 라고한다.

그리고 보내면된다. 하지만 데이터 보낼게 있을때 누군가 보내고 있다면 당연하게 보내면 안된다. 보냈을떄 아무도 안보내면 괜찮지만 비어있다면 모두가 보낼려고하고, 나 말고도 기다리는 Data 가 있을수 있기 때문이다.

그래서 Mini slot 으로 시간을 쪼개서 Mini Slot 을 기준으로 Random 한 시간을 고르면 되는것이다.

3명이 보낼려고 할때
5
7
3 이라고 해보자
1씩 줄여나가면서 0이 된 애가 보내는것이다.

5 4 3 2
7 6 5 4
3 2 1 0
-> 방향

이렇게 0이 된 Data 가 보내면 되는것이다.

하지만 이런 방식도 충돌이 일어날수 있다.
Random 한 시간을 같은 시간으로 고를수 있기때문이다.
이러면 재전송하면된다.

CSMA/CA and Network Allocation Vector(NAV)

Hidden Station Problem 을 해결하기 위해 RTS,CTS 를 사용한다.

RTS 는 Data 를 보내겠다 라고 알리는 Message 이다.
CTS 는 Data 를 보내라 라고 알리는 Message

위 그림을 보면 먼저 RTS 를 보내고 CTS 를 받는다. 하지만 CTS 는 양쪽으로 다 퍼지기에 다른 Computer 들도 CTS 를 받게된다. RTS 를 보내고 CTS 를 받은 컴퓨터는 Data를 보내면 될것이고, RTS 를 보내지않고 CTS를 받은 컴퓨터는 NAV 동안 Wait 를 한다.

Frame Format

Address 가 4개인 이유는 상황에 따라 Address 필드 사용이 달라지기 때문이다.

Frame body : 0 = control message, 2312 = 무선 LAN 기술의 발달
Type : Control, user-data, management-data 등의 여부
Subtype : 만약 control type이면 RTS? CTS?
To / From DS : Distribution System으로부터 받거나 보낼 때
-> Distribution System : BSS들을 연결 (무선 or 유선) 해놓은 시스템
More frag : 1이면 보낼 데이터가 더 있다.
Retry : 1이면 재전송 데이터이다.
Pwr mgt : Energy를 saving 하기 위해 access point에게 숙면모드를 알린다.
-> 만약 숙면모드면 Access point가 데이터를 buffering하며, 주기적으로 숙면모드를 깨우기 위해 체크한다.
Rsvd : 추후에 확장성을 대비해서 확보해놓은 공간

Exposed Station Problem

Exposed Station Problem 은 Hidden Station Problem 을 해결하기 위해 사용된 RTS,CTS가 교환방식이 다른 Station 상호간 통신을 방해하는 상황이 발생하는 문제이다.

만약 A가 B에게 Data 를 보낼려고 RTS 를 보냈는데 C 도 RTS 를 받아버렸다.
C 는 D로 Data 를 보내고싶은데 C는 A 의 신호로 Channel 이 Busy 상태로 인지하면서 문제가 발생.

Evolution of Wifi

속도,처리율 등이 시간이 지나면서 발전헀다.

IEEE 802.llbe features

6GHz band - 5.925 - 7.125 GHz

320 MHz wide channel 을 사용한다.
2,4,5 를 넘어 다양한 주파수를 쓴다.
이미 너무 많이 사용하고있기 때문.

4K QAM

하나의 신호에 12개 비트를 담아 보낼수있다.
점의 수가 2의 12제곱개 있는것.

Enhanced OFDMA

단말기들의 요구사항에 따라 Multiple resource 를 할당한다.

MIMO enhancements

Multi Input,Multi Output 라는 말이고 안테나를 여러개 쓴다는것이다.
안테나 크기 자체는 Lamda 와 연관이 있다.

Lamda가 크면 안테나가 클것이고 그럼 주파수가 낮다.
반대로 Lamda가 작으면 안테나가 작을것이고 주파수가 높을것.

Massive MIMO Antena 는 하나의 AP 에 여러개의 안테나를 설치해서 주어진 시간에 동시에 통신할수있는 대수가 늘어난다.

Multi-AP Cooperation

안테나 여러개 있을때 위상을 조금 바꾸면 특정부분에만 전달한다.

Hybrid Automatic Repeat Request

Data 를 받았는데 Error 이면 버릴거냐 활용할거냐
추가적인 Data를 받으면 복구가능하다.

TSN

Time Sensative Network 이다.
빨리가야함
원하는 정보들이 정확한 시간에 오도록 하는것이다.

MLO

Multi Link Operation 이다.
Sync 를 맞춰줘야한다.

Comparison

오른쪽으로 갈수록 최신이다.
Channel Bandwidth 에 80+80 은 Channel Bonding 으로 채널을 묶은것이다. 320개 라는 말은 우리가 사용할수있는 주파수 대역이 320개로 속도가 빨라진다.

Bluetooth

무선으로 짧은 거리의 Device 들을 상호간에 연결해주는 기능이다.
WPAN 을 활용한다.
WPAN 은 규모가 작다. 개인휴대통신으로 Personal Area Network 라고 한다. 범위가 수 M 밖에 되지 않는다.

Basic Spec

Frequency Hopping 은 주파수를 폴짝폴짝 뛰는것이다.

Random Frequency Hopping , Adaptive Frequency Hopping 이 있는데

Random Frequency Hopping 은 랜덤으로 Hopping 하는것으로 진짜 아무떄나 뛴다.

Adaptive Frequency Hopping 은 일정한 패턴을 가지고 hopping 하는것이다.

Piconet

Piconet 은 1개의 Primary 와 Multiple Secondary를 가지고있다.
Primary 가 Hopping Pattern 을 결정한다.

Scatternet

Scatternet 은 2개 이상의 Piconet 을 여러개 연결 한것이다.