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Data Communication Summary Project/Chapter9

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1. Short-Range Wireless Networks

  • cellular networks가 cell을 반경으로 하는데 비하여, Short-Range Wireless Networks는 아주 짧은 반경,Ultra Wide Banded 을 사용,고속이다.pbx처럼 pirvate networks이다.
  • cellular networks가 예상보다 빠르게 성장한데 비하여,short-range mobile systems은 덜 성공적이였다.그 이유에는 속도,유선에 비하여 신뢰성의 떨어짐, 경쟁적인 기준이 있다.물론 Cordless phones 처럼 인기있는것도 있지만, 점점 범위를 늘리려고 한다. 또한roaming에서의 실패성이 많다.적외선이 laptop 이나 PDA에서 거의 사용되지만 잘 사용되지 않는다.
  • 2000년대 부터 wireless LANs가 데이터 속도와 가격만에서많은 성장을 가져왔다.IEEE의802.11b의 지준을 많이 사용한다.물론 아직은 핸드폰이나 인터넷에 비할수는 없지만,성장 속도는 빠르다. 새로운 시스템은 유선에 도전을 줄 만큼 데이터전송량과 속도를 증가 시켰다.
  • 적외선 사용이 실패였지만 아직도 많은 연구와 회사의 사용이 있다.4세대 모바일 시스템으로 주목 받고 있다.roaming하는데 별 어려움 없이 랜과 3새대 휴대폰과 Bluetooth와의 연결도 가능할 것이다.

2. Spectrum

  • 앞에서 예기했지만 짧은 반경이면 고주파이고(고주파는 아직 국가에서 할당이 잘 안돼었다) ,개인이 베이스스테이션을 달므로 허가 받은 주파수가 아니다. 즉 누구나 사요할수 있는것이다. 그럼 사용되는 주파수대를 알아볼까? 물론 고주파다.
  • ISM(Industrail,Scientific, and Medical) 는 의사소통을 위한것이 아니다. 따라서 이 범위의 주파수는 국가에서 나두었다. 그래서 무선 전화나 무선 랜에서 사용된다.
    • ISM 2.4 는 여러 국가에서 모두 사용가능한 주파수 범위이다.따라서 너무나 많은 곳에서 사용하므로 완전 사장보다 더 복잡하다. 그러니 스프레드 스펙트럼을 사용한다. 하지만 11Mbps이상은 능력이 딸린다.
  • License-Free Radio 통신서비스를 하도록 허락한 주파수대이다.(돈주고 판것이것지) 물론 미국과 유럽의 기준이 약간 틀리다.
  • Light의 예로 적외선이있다.(비허가) 빛이므로 조준을 잘해야겠다. 좋은점은 높은 주파수대라는것(아직 높은 주파수대는 국가에서 안팔았으니 자유로이 많이 사용할수있따) 보안에 좋다. 벽을 통과 못하니 누가 몰래 들을 가능성은 적겠지.

3. Wireless LANs

  • 아까 말했듯이 2000년도 전까지는 빛을 못봤다.
  • 어느곳에나 사용가능, 이동성의 편이성,속도의 빠름, 표준기준 확정, 등이 새로운 이점들. 하지만 아직도 보안은 문제점

4. Wireless LAN Standards

  • IEEE(미국),ETSI(유럽)
  • 지금은 802.11b이 거의 기준이다.역시 미국이 쌔다. 말로는 11Mbps라하지만 거의 다 그렇지만 반이다.
  • 다음 새대의 기망주는 802.a,ETSI Hyperlan2이다. 54Mbps 이다.

4.1. Wi-Fi(IEEE 802.11b)

  • IEEE 802.11b보다는 Wi-Fi 나 무선 이터넷이 우리에게 잘 알려져 있다. 물론 IEEE 802.11b를 기준으로 한다. Wireless Fidelity(통신에서 충실도의 뜻으로 많이 쓰인다. 예를 들어 " a high ~ receiver 고성능 라디오(cf. HI-FI) ") 의 약자이다. WECA(the Wireless Ethernet Compatiility Alliance)의 트레이드 마크이기도 하다.
  • CCK(Complementary Code Keying)라고 불리는DSSS의 2.4GHZ를 사용한다. 물론 기존의 기계와 호환성을 기진다. MAC하는 방법은 CSMA/CA(여기서 A는 avoidance이다 유선과는 틀리다) half-duples이다.shared이다. 대역폭이 11Mbps이지만 오보헤드가 심하다. 여기에다가 쉐어드이니 장에가 심하면 1-2Mbps밖에 안된다.하지만 데이터 전송률은 쓸만하다. 이러한 낭비를 줄이려고 차세대로 갈수록 물리적인 데이터 율을 줄인다.

4.2. ETSI HiperLan

  • 유럽의 1992년에 새운 기준이다. 지들이 만든 GSM을 기준으로 한다.5-GHz의 대여폭을 사용한다.
    • HiperLan2 는 802.11a와 거의 물리적인 층은 비슷하다. 그러나 인터넷에 기준을 두지 않는다.(인터넷이 데이터를 처엄부터 기준으로 했다면, ETSI는 음성위주 여기에 데이터를 같이 생각 했으며로 당연하다) TDMA 을 기반으로 한다. 당연 음성 서비스에 좋은 서비스를 해준다. 그러나 역시 미국(802.11a)한테 밀린다.

4.3. HomeRF

  • 홈테트워킹을 위해서 싸고 간단한 네트워킹을 만들기로했다.
  • 1Mbps에서 10Mbps까정 (FHSS을 기반으로 하는데 이것에 관한 규칙FCC가 바뀌어서)
  • 가장 큰 이점은 보안성과 품질(QoS)이다(SWAP).그래서 많은 어필을 한다. 그런데 무선랜의 대부인Wi-Fi와 호환성이 없다.
  • 사실상 802.11b와 비교해보면 싸지도 간단하지도 않다.

4.4. Types of Networks

  • ad-hoc networking
    • P2P라고 보면 된다. 독립적인 구조이다. 즉, 하나가 뻑나도 다른 노드에는 영향을 미치지 않는다.
  • access point networking
    • Server-Client 모델과 비슷하다. 서버 역할을 하는 ap가 뻑나면 통신 불가능해진다.

4.5. Roaming

  • 801.11의 soft handoff 메카니즘
  • Ad-hoc networking in HiperLan : 중간의 노드를 거쳐서 가는것 같다. 잘 모르겠다.

4.6. Wireless LAN(앞으로 돌아가서)

  • Hidden Node Problem : 서로 볼수 없어서 생기는 문제
  • Exposed Node Problem :
  • 충돌 회피(MACAW)
    • 송신자는 RTS 전송
    • 수신자는 CTS 받음
      • 다른 노드는 CTS들으면 가만히 있고
      • RTS는 들리는데 CTS는 안들리면 OK
    • 프레임 받고 ACK전송
    • 충돌 문제
      • 두개 이상의 노드가 RTS를 동시에 보낼때
      • 괜찮은 충돌 인식 방법이 없기 떄문에, 일정 시간 안에 CTS 못받으면 충돌 난걸로 감지
      • 지수 백오프

  • 이동성
    • 스캐닝 : AP 선정 작업
      • 이동 노드가 Probe Frame 전송
      • ProbeResponse Frame을 받은 모든 AP 응답
      • AP 선택 : AssociatedRequest Frame 전송
      • AP는 AssociationResponse Frame 응답
      • 새 AP는 이전 AP네트워크에게 이를 통보
    • 능동적 : 위의 것
    • 수동적 : AP가 자신의 상황 광고


4.7. Security

  • 고전적인 LAN : 정보 팁슐라면 건물 내로 침입해야 했다.
  • 무선 LAN : 보안에 엄청 취약
  • WEP : 802.11의 표준 보안책

4.8. Weakness in WEP

  • encryption 알고리즘에 기초하고 있다.
  • 구현상의 약점들
    • 네트워크 상에 같은 enctyption key를 쓴다. 하나 도난당하면 전체 네트워크가 노출된다.
    • 40-bit key : 해킹 금방 하겠지
    • built-in key management system - 이건 잘 모르겠다. 가증한 키는 제한되어 있고, 해킹하는 데에는 선형시간이 걸린다.
  • TKIP : 이름이 좀 다르긴 하지만 WEP2다. 128비트를 쓰는데 역시 삐리리하다.
  • 현재는 802.11i를 새 보안 표준으로 쓰고 있다.

4.9. Firewall and VPN

  • 무선 랜을 이어주는 AP와 사설 네트워크 사이에 방화벽을 놓는다.
  • VPN을 이용해 인증된 패킷만 통과시킨다.
  • 현재 이렇게 하고 있다한다.

5. Cordless Telephony

  • TDD + TDMA
  • 같은 전화기를 사설, 공용 네트워크 모두에서 사용한다.

6. Picocells

  • 공용 셀룰라 네트워크(ex)GSM) + 사설 기지국
  • 미국같은 GSM이 힘을 못쓰고, 큰 라디오 블로킹 스카이스크래퍼가 일반적인 나라에서 유망할 거라고 예측
  • 두가지 방법으로 외부와 연결
    • fixed : 셋업 후에 전화번호 누른다.
    • wireless : ?

7. IrDA

  • 적외선 통신
  • 전세계 곳곳에 깔려있지만 잘 안쓴다. 대중에게 잘 안알려졌고, 지원이 결여되었다.
  • Infrared LANs : 볼거 없다. 그냥 적외선으로 랜 하는거다.

8. BlueTooth

  • 광고가 가장 많이 됨
  • 전체의 무선 시스템을 하나의 칩에 넣음
  • LAN이라기보다는 PAN에 가까움
  • piconet과 scatternet : piconet은 8개의 노드까지 지원하는 네트웍망. scatternet은 그보다 더 큰거. 하나의 장치는 주의의 8개까지의 노드밖에 인식을 못하기 때문에 piconet으로 나뉘어져야 하는 크기
  • Frequency Hopping을 사용한다.

9. 4G

  • 3G보다 더 좋아지겠지 뭐

10. 잡담

  • 책보니깐 bluetooth가 덴마크랑 노르웨이를 통일한 바이킹왕이라네.

11. Summary

  • 짧은 거리 무선 시스템은 허가되지 않은 주파수 영역을 사용한다. 이것들은 대화를 위해 공개될수 있고, ISM 어플리케이션과 공유될수 있다.
  • 현재 호환되지 않는 많은 LAN 표준이 있는데, IEEE(이더넷 개발한 회사)랑 ETSI(GSM 개발한 회사)로 압축될수 있다.
  • 가장 유명한 무선 랜 기술은 IEEE 802.11b(2.4GHz의 ISM 대역폭에서 11Mbps의 속도를 낼수 있는) 이다.
  • 높은 수용능력은 높은 주파수를 사용해야 할 필요가 있다. HiperLAN2와 IEEE 802.11a 모두 5Ghz의 밴드를 사용하며, 54Mbps의 속도를 낼수 있다.
  • 디지털 무선 전화기 시스템은 보통 전화기 만큼 좋은 음질을 제공한다. 그들은 종종 혹독한 간섭을 겪는다.
  • 적외선 기술은 거의 대부분의 휴대용 컴퓨터 장치 안에 지어졌고, 데이터 전송의 방법에 있어서 케이블보다 더 편할때도 있다.
  • Bluetooth는 휴대폰, 헤드폰, 텔레비전, 심지어 펜 같은 장치들 사이의 매우 짧은 연결을 위해 디자인되어졌다. 최대 크기의 무선 랜을 위해 디자인되어지지 않았다.
  • 4G 모바일 시스템은 무선 랜을 확장한다. 왜냐하면 거리가 매우 짧고, 많은 장치들이 3G, 무선랜, Bluetooth와 콤비로 사용되기 때문이다.

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last modified 2021-02-07 05:23:05
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