[Network] 컴퓨터네트워크 13~15 : 무선LAN, IEEE 802.11, BSS/ESS, Ad hoc, DCF/PCF, NAV, Bluetooth

[ Wireless LAN ]

- IEEE 802.11

- 두가지 종류의 서비스 존재 : BSS(Basic Service Set), ESS

 

[ 1. BSS (Basic Service Set) ]

AP(Access Point)의 존재여부에 따라 아래와 같이 둘로 나눔

* AP(Access Point) : IP 공유기 (router) 를 의미

1) Infrastructure mode

- AP 가 있음

- 일반적으로 가정에서 사용

 

2) Ad hoc mode

- AP 가 없음

- eg: bluetooth

 

BSS 두가지

 

[ 2. ESS (Extended Service Set) ]

- 하나의 DS에 여러개의 BSS가 연결된 네트워크 형태

* DS(Distribution System) : AP가 연결된 유선 네트워크

- ESS를 구분하기 위해 ESSID(Extended Service Set) 사용, 이를 문자열로 알아보기 쉽게 만든게 SSID

ESS와 BSS

 

 

[ 무선랜의 MAC(media access control) ]

1) DCF (Distributed Coordination Function) : CSMA/CA 와 비슷. 

2) PCF (Point Coordination Function) : POLLING 방식이므로 AP가 반드시 있어야 사용 가능. (optional)

 

 

PCF vs DCF. PCF는 polling 에 의해 데이터전송이 이뤄지므로 collision 이 없음(Contention-free), DCF 는 collision 발생 가능.

 

 

[ # DCF (Distributed Coordination Function) ]

- DCF는 CSMA/CA 사용

* 무선랜에서 CSMA/CD를 사용하지 않는 이유

: Signal fading으로 인해 collision 감지가 힘듦 (유선에선 왕복시간으로 collision을 유추하지만 무선에선 signal fading으로 왕복시간이 무의미)

 

 

[ 무선랜에서 발생하는 문제 ]

1. Hidden Terminal Problem

A는 B와 C 양쪽 영역에 모두 속해있다. B가 A에게 데이터 전송, C도 A에게 전송시 A에서 collsion이 발생하지만 B와 C는 서로의 존재를 알 수 없음.

 

 

# Hidden Terminal Problem 해결방법

RTS : Request To Send (전송 요청)

CTS : Clear To send (채널 사용 가능)

B가 영역내에 RTS를 보냄. RTS를 받은 A는 CTS를 영역내에 보냄. C는 CTS를 받으므로 A가 다른 station으로부터 RTS를 받았음을 알 수 있으며, 데이터를 보내지 않음.

 

 

2. Exposed Terminal Problem

A가 B에게 데이터를 보내기 위해 영역 내 모든 station B, C 에 신호를 보냄. C가 D에게 데이터를 보내기 위해 영역 내 모든 station A, D에게 신호를 보냄. A 와 C가 충돌이 나지만, 본래 목적과 무관하므로 이는 충돌이 나도 상관이 없는 상황. 이경우를 Exposed Terminal Problem 이라 함.

 

 

RTS, CTS로 해결하기 어려운 Exposed Terminal Problem. CTS를 받은 A가 전송하는 Data와 CTS를 받은 C가 전송하는 Data간 충돌발생.

 

 

[ # NAV (Network Allocation Vector) ]

: no carrier sensing

* 유선LAN 에선 전송할 데이터가 있을 경우 각각의 station은 carrier sensing 을 함.

RTS-CTS-DATA전송-ACK 과정 동안 타 station들은 모두 NAV 상태

 

 

# DCF 와 PCF 가 모두 사용되는 경우 

AP가 polling 하면 PCF사용하는 station이 데이터 전송, ACK 까지 DCF 사용하는 모든 station은 NAV 상태.

 

# 무선랜의 Frame format

 

 

# 무선랜 주소 체계 (wireless LAN addressing mechanism)

무선랜 주소 체계

toDS fromDs 0, 0 동일한 BSS 내에서 컴퓨터간 데이터 전송

toDS fromDs 0, 1 AP로부터 오는 경우 

toDS fromDs 1, 0 AP로 가는경우

toDS fromDS 1, 1 은 AP to AP 를 의미

 

 

[ Bluetooth ]

- IEEE 802.15

- 무선랜 기술 중 하나

- 서로다른 기능을 하는 기기간의 연결을 하기 위해 생겨남

- PAN(Personal area network)

- ad hoc network (AP가 없는 BSS)

- 두가지 타입 : piconet, piconet을 확장시킨 scatternet 

 

# piconet

- 블루투스에선 piconet 을 구성함.

- 최대 8개의 station(동시에 active상태의 station은 최대 8개), 1개는 primary, 나머지는 secondaries

 

# scatternet

piconet 에서의 secondary station 한개가 다른 piconet 의 primary 역할을 하는 구조

scatternet 의 예 : piconet 이 여러개(멀티탭에 멀티탭을 연결한 것과 비슷)

 

 

※ KOCW 성균관대학교 안성진 교수님의 컴퓨터네트워크 강의 참고