[스터디] IoT - 무선 네트워크

JOMO34·2022년 4월 2일

[스터디] IoT

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Host : 네트워크 시스템에서 제일 말단에 위치하는 네트워크 애플리케이션이 실행되는것. 호스트가 무선통신기술을 이용할때 움직임을 띌수도 아닐수도 있음.
Base station(기지국, 공유기) : Network infastructure에 붙어서 Band 유저와 유선링크를 맺고, 호스트와 무선링크를 맺어서 정보를 보내주는 것.


무선통신 기술도 range와 data rate을 기준으로 나뉨.


Infastructure mode

Base station이 존재하고, 모든 데이터 전송은 base station을 통해서만 이루어짐.
Hand off : 호스트가 이동성을 가져야 하므로 한 base station에서 다른 base station으로 넘어 가는 것.
이때 다른 subnet에 붙기때문에 IP주소가 바뀌게 됨.

Ad hoc mode

Base station이 존재하지 않고, 미리 정재지지 않았지만 즉흥적으로 다른 디바이스와의 연결성을 이용해서 전체 네트워크를 만드는 모드.
기지국이 정상 작동하지 못할때에도 사용가능함.


Electromagnetic waves : 전자기파. 무선 통신의 기초지식.
열린 공간으로 음성과 데이터를 전자기파를 이용해 전송할 수 있다.
빛의속도 (3*10^8 m/s)로 날아가고 전 방향으로 날아간다.

RF : Radio Frequency. 전자기파로 만든 신호.
이때 0, 1이라는 정보를 가지고 있다.

Characteristics

  • Attenuate 감쇠 : 처음 신호를 보낼때에는 작은 크기로 모든 에너지를 함축하고 있지만, r만큼 흩어졌을때에는 구의 표면력만큼 한점에서 가지고 있는 에너지 양이 작아짐. 즉, r만큼 이동하면 신호의 세기는 1/r^2. + 실제로는 에너지의 손실도 조금 생김
  • Interference 방해 : 같은 주파수대역에서 서로가 서로에게 영향을 주는것. 내가 받아야하는 신호보다 더 세기가 센 신호가 있다면 정확한 정보를 받아오지 못함.
  • Multipath propagation 다중경로 전파 : 신호가 사물에 반사되어 다중 경로로 전파가 되고 그 신호들이 들어오는 타이밍이 달라짐. = 셀프 Interference

=> 위와 같은 특징들 때문에 에러가 유선통신보다 많아짐.
=> 수신자가 거리가 멀면 신호를 세게보내주고, 거리가 가까우면 보다 약한 신호를 보냄. 에러가 있더라도 중복해서 보내거나 복구할 수 있는 기술을 사용해서 극복

Hidden terminal problem


A가 B에게 정보를 수신중인데, C가 장애물때문에 A가 정보를 보내는지 모르고 B에게 정보를 보낼 수도 있다. 이때 Interference가 발생해 B가 두신호의 정보를 명확하게 받지 못한다.
심지어 장애물이 없더라도 A와 C의 거리가 멀면 신호가 Attenuate 되기때문에 C는 A가 신호를 보내고 있음을 모를수 있다. 이때에도 Hidden terminal problem이 생길 수 있다.


Reference
https://salientnetworks.com/introductory-guide-understanding-network-infrastructure/
https://www.researchgate.net/figure/Ad-hoc-mode-vs-Infrastructure-mode-IEEE80211-introduced-many-types-of-the-Wi-Fi_fig1_316175326
http://www2.ic.uff.br/~michael/kr1999/5-datalink/5_07-80211.htm

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