802 11 20011550 20021540 20021692 802 11 802

무선 네트워크 (802. 11) 20011550 홍성화 20021540 안재영 20021692 김 흔

802. 11 기술 비교 구분 802. 11 a 802. 11 b 802. 11 g Applications Wireless data Networking Broadband LAN Access Spectrum Band 2. 4 GHz 5. 15~5. 25 GHz 5. 25~5. 35 GHz 5. 725~5. 825 GHz 2. 4 GHz Modulation Scheme FHGG or DSSS OFDM or DSSS Data established 1997년 7월 1998년 9월 1999년 9월 2003년 1월 Data Rates 1～ 2 Mbps 54 Mbps 11 Mbps 54 Mbps

802. 11 task group

Wireless LAN Configurations - 사용자는 비용의적합성, 통신 속도와 거리, 보안수준, 노이즈 등 의 여러 가지 조건들을 따져보고 어떠한 사양의 제품을 선택할지를 결정하게 된다. - 802. 11의 표준사양들의 통신 속도 구분 Data Rate(Mbps) Throughput as a % of 802. 11 b though put 802. 11 b 11 6 100% 802. 11 g(with. 11 b clients in cell) 54 14 233% 802. 11 g(no. 11 b clients in cell) 54 22 367% 802. 11 a 54 25 417%

Wireless LAN Configurations - 802. 11 표준사양들의 다양한 통신거리 및 데이터 통신 상태 Data Rate (Mbps) 802. 11 a Range(40 m. W with 6 d. Bi gain diversity patch antenna) 802. 11 g Range(30 m. W with 2. 2 d. Bi gain diversity dipole antenna) 802. 11 g Range(100 m. W with 2. 2 d. Bi gain diversity dipole antenna) 54 13 m 27 m - 48 15 m 29 m - 36 19 m 30 m - 24 26 m 42 m - 18 33 m 54 m - 12 39 m 64 m - 11 - 48 m 45 m 9 45 m 76 m - 6 50 m 91 m - 5. 5 - 67 m 2 - 82 m 1 - 124 m

Basic Wireless Network Topology - 일반적인 망 구성

Basic Wireless Network Topology - Peer to Peer 방식

Basic Wireless Network Topology - 무선 디바이스들은 Peer to Peer 방식이나 Ad-Hoc 모드로 접촉을 할 수 있다.

IEEE 802. 11 PHY ○ IEEE 802. 11 PHY의 physical layer 기술 - frequency hopping spread spectrum(FHSS) ∙ 2. 4 GHz ISM 밴드(Industrial, Scientific, Medical) 사용 ∙ two-level Gaussian frequency shift keying (GFSK) - direct sequence spread spectrum(DSSS) ∙ 2. 4 GHz ISM 밴드(Industrial, Scientific, Medical) 사용 ∙ differential binary phase shift keying(DBPSK) ∙ differential quadrature phase shift keying(DQPSK) - infrared(IR) ∙ 실내(indoor)용 ∙ 16 -pulse position modulation(PPM)과 4 -PPM을 이용하는non directed trasmission으로 동작

IEEE 802. 11 PHY IEEE 802. 11 b PHY - Complementry Code Keying(CCK)와 2. 4 GHz에서의 DSSS변 ○ 조 기술을 사용 IEEE 802. 11 a PHY - OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)의 복합적 ○ 인 사용을 하는 Coded OFDM(COFDM)을 사용한다. 이는 주파수 분할 다중화 다중 반송파 통신기술로, 더 높은 실제 데이터 전송률 을 수행하기 위해 convolutional coding 사용한다. ○ IEEE 802. 11 g PHY - 02. 11 b PHY의 상위집합으로 802. 11 b의 변조 기술과 원래 5 GHz 대역의 802. 11 a PHY를 위해 정의되었던 OFDM 기술을 사용한다.

IEEE 802. 11 MAC - contention-based channel access function인 DCF (Distributed Coordination Function)과 옵션으로 centrally controlled channel access function인 PCF (Point Coordination Function)을 채용하 였다. - DCF와 PCF는 station이 전송해도 되는 때를 결정한다. - station은 BSS(Basic Service Set) 또는 IBSS(Independent BSS) 로 동작한다. - 시간은 superframe이라는 반복적인 주기로 나뉘어진다. 각 superframe은 beacon frame으로 시작한다. 나머지 시간은 옵 션인 CFP(contention-free period)와 CP(contention period)로 나 뉜다. - DCF는 CP 동안 동작하며, PCF는 CFP 동안 동작한다.

IEEE 802. 11 MAC - DCF는 basic access mechanism과 옵션으로 RTS/CTS(Request -to-send/Clear-to-send)mechanism을 정의한다. - DCF에서 프레임을 보내고자 하는 station은 channel의 activity를 monitor한다. (basic access mechanism 방식) ∙ idle 주기가 DIFS(Distributed inter-frame space)와 같아질 때까지 monitoring 한다. ∙ idle DIFS를 감지한 후에, station은 전송하기 전에 random backoff interval을 기다린다. ∙ backoff time counter는 채널이 idle하다고 감지되는 동안의 slot time 단 위대로 감소된다. 이 counter는 채널에 전송이 감지되면 멈추고, 다시 DIFS보다 큰 idle상태가 감지되면 다시 동작한다. ∙ 이 backoff time이 0이 될 때, station은 frame을 보낸다.

IEEE 802. 11 MAC - basic access mechanism 방식

Architecture of an infrastructure network

Architecture of an ad-hoc network

IEEE standard 802. 11

802. 11 - Layers and functions

802. 11 - Physical layer ○ IEEE 802. 11은 세 개의 서로 다른 물리 계층 - 라디오 전송에 기초한 두 개의 계층 ∙ 주로 2. 4 GHz의 ISM 밴드 ∙ FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) ∙ DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) - 적외선에 기초한 한 계층 ∙ 850 -950 nm 가시광선, 최대 반경 10 m

packet format - FHSS PHY packet format - DSSS PHY packet format

802. 11 - MAC layer I - DFWMAC - 트래픽 서비스 ∙ 비동기 데이터 서비스 (필수) ∙ 시간-제약 서비스(Time-Bounded Service) (선택) - 엑세스 방식 ∙ ∙ Distributed Foundation Wireless MAC DFWMAC-DCF CSMA/CA (필수) DFWMAC-DCF w/ RTS/CTS (선택) DFWMAC- PCF (선택)

802. 11 - MAC layer II - 우선순위 ∙ ∙ ∙ 서로 다른 프레임 간격(inter frame spaces, IFS)으로 정의 고정적으로 보장된 우선순위는 아님 SIFS (Short Inter Frame Spacing) PIFS (PCF IFS) DIFS (DCF IFS)

802. 11 - competing stations simple version

DFWMAC-PCF

802. 11 - Frame format - Frame Control Duration/ID 4개의 MAC 주소 Sequence Control Data, CRC

MAC address format

Special Frames: ACK, RTS, CTS

Power saving with wake-up patterns (infrastructure)

IEEE 802. 11 b – PHY frame formats

IEEE 802. 11 a – PHY frame format

802. 11 n - MAC Architecture