기존의 IEEE 802.11 표준에 따르는 무선랜에서 보안에 취약한 점들이 발견된 후, 이를 보완하기 위한 802.11i 규격이 작성되고 있다. 이에 따르면, STA가 로밍하는 과정에서 new AP와 reassociation 이후 AP로부터 인증을 받는 과정을 추가로 거쳐야 한다. 이는 로밍 과정에서 발생하는 지연을 늘리고, 따라서 데이터 프레임들의 손실을 가져온다. 그런데, new AP와 STA 사이의 보안협상이 완료될 때까지, old AP에서 손실될 데이터 프레임을 old AP의 보안 정보를 적용하여 new AP를 통해서 STA로 전달함으로써 이러한 데이터 손실을 막을 수 있다.
본 논문에서는 시장 도입단계에 있는 무선 LAN 서비스가 본격적으로 시장성장을 이루기 위한 통신사업자의 시장개발전략 방향을 제시하였다 이를 위한 선행작업으로써 무선 LAN 시장규모 핀 전망을 살펴보았고 포터(M. Porter)의 산업분석 모형을 통해 국내 무선 LAN의 산업구조와 시장 성장동인을 분석하였다. 이를 바탕으로 도출된 통신사업자의 시장개발전략을 살펴보면, 1) 신규 통신서비스 성공 및 실패사례를 벤치마킹하고 2) 브리징 통신서비스의 특성에 적합한 전략을 적극적으로 반영하며 3) 고객지향적인 서비스의 개발 및 마케팅전략이 필요하다. 또한 4) 시장성장 동인을 바탕으로 기회요인은 강화하고 위협 요인은 조기에 해결해야 하며 5) 가치전달시스템내의 참여기업들간의 상호적인 협력과 제휴를 중요시 해야한다. 이와 같은 무선 LAN 시장개발의 전략적 방향설정은 통신사업자들에게 마케팅과 서비스 개발에 있어서 전략적인 시사점을 제공할 것이다.
프로토콜 분석이란 이더넷(Ethernet)의 특성인 동보 기능(broadcasting)을 이용하여 LAN에 흘러 다니는 모든 패킷들을 실시간으로 수집하여 OSI 7 Layer별로 분석하는 것을 의미한다. 아직까지는 프로토콜 분석기가 일반 PC에서 사용이 가능한 형태로 개발되어 있는 실정이며 무선 LAN을 대상으로, 특히 PDA 상에서 사용 가능한 프로토콜 분석기는 찾아보기 어렵다. 무선 LAN은 중계기 역할을 하는 Access Point가 곳곳에 지역적으로 분산되어 설치되어야 한다. 본 논문에서는 이러한 무선 LAN 특성상 이동이 용이한 PDA 상에서 무선망의 운영 상태를 파악하고 검사할 수 있는 프로토콜 분석기를 설계하고 구현한다.
본 논문은 IEEE의 무선 LAN 표준안인 802.11 MAC 프로토콜의 동작을 구현하여 사용자가 구성한 무선 랜 환경의 성능을 측정할 수 있는 망 시뮬레이터의 구현 내용을 기술한다. 구현한 시뮬레이터는 무선 LAN 환경을 구성하는 기능, 성능 평가에 영향을 미치는 인자의 변경 및 성능평가를 위한 그래픽 차트의 출력 기능을 제공한다. 또한 MAC 프로토콜 모듈과 시뮬레이터의 의존성을 최소화하여 새로운 MAC 프로토콜을 쉽게 이식할 수 있도록 설계하였다.
최근 스마트폰 2000만 시대가 열리면서 무선 데이터 트래픽이 폭증하고 있다. 이동통신사들은 LTE 구축과 함께 네트워크 가상화 기술도입에 나섰고 기업들 역시 한 단계 진화된 무선 LAN 도입을 서두르고 있다. 이러한 무선 LAN을 이용한 스마트폰 수요 및 태블릿 PC 가 폭발적으로 증가함에 따라 무선 LAN에 기반한 새로운 기술들이 활발히 논의되고 있다. 현재 사용자들이 가장 많이 사용하고 있는 802.11n의 후속으로, 차세대 스마트폰을 위한 핵심 기술로서 고용량 데이터 및 동영상을 보낼 수 있는 Gbps급 전송을 지원하는 IEEE 802.11 ac, IEEE 802.11 ad가 연구 중이다. 또한 광역 서비스를 지원하는 IEEE 802.11 af 및 IEEE 802.11 ah, 인증서비스를 간소화하여 초기링크 셋업시간을 감소시켜주는 IEEE 802.11 ai에 대해 본 논문에서는 무선 LAN 그룹의 연구와 분석에 대해 기술하고자 한다.
본 논문에서는 기업이나 학내망 등 제한된 공간에서 특수한 분야에 국한된 무선 LAN의 사용이 점차 보편화되고 그 필요성이 대두됨에 따라 현재 보급화되고 있는 2.4GHz 대역 무선 LAN의 전송방식 및 구조에 대해서 살펴보고, 또한 다양한 User 환경에서 Packet 신호의 전송특성 및 속도에 관한 실험과 분석을 통하여, 다양한 이용자 환경에서 최적의 신호 전송레벨을 알아보았다.
무선 LAN상에서의 단말들의 기존의 처리율은 기지국과 단말간의 지연을 고려하지 않았으나 본논문에서는 CSMA/CA의 특성에 적합한 전송 지연을 고려할뿐만 아니라 DCF 처리율은 백오프가 발생될 확률과 관련되며 이는 각 단말에서의 충돌에 의한 재전송 확률을 고려하였다. 본 논문에서는 재전송 과정에 최대 백오프를 두어 최대한 패킷 간의 충돌을 방지하기 위함이며 이와 관련된 과정을 마르코프 체인 모델에 적용시켜 전송이 성공적으로 이루어질 확률을 구하고 이를 한 기지국에 대한 단말수별로 BER,Eb/No대 처리율을 속도별로 시뮬레이션하여 OFDM 기반 무선 LAN 환경에서 패킷 처리율이 최대가 되는 단말수,속도,패킷 크기에 따른 이상적인 환경이 아닌 무선 LAN의 최적 요소를 구할 수 있었다.
무선 LAN은 이동중인 사람들이 무선으로 LAN에 연결을 가능하게 해주는 기술이다. 무선 LAN은 고속의 연결과 케이블이나 전화선, 그리고 데스크탑에 종속되지 않고 편리하게 인터넷에 접속할 수 있다. 802.11은 IEEE에서 규정한 무선 LAN의 표준안이다. 이 표준안은 무선에서 LAN에 접속할 수 있도록, 매체접근제어(MAC)와 물리(PHY) 계층을 정의하고 있다. MAC 프로토콜은 PHY 계층에 의존적이며, 공중망을 통해서 사용자 데이터의 전송을 제어한다. 그리고 규모가 큰 네트워크 백본에서 코어 프레이밍 동작과 상호작용을 제공한다. 무선 LAN에서 송은 MAC 프로토콜은 제한된 스펙트럼 리소스를 효율적으로 공유할 수 있고, 동작의 간결성과, 높은 처리율 기능을 제공해야 한다. 높은 데이터 처리율을 갖는 효과적인 MAC 프로토콜을 설계하는 것이 본 논문의 주요 내용이다. 본 논문에서는 무선 LAN에서의 MAC 프로토콜에 적용시키기 위한 Developed Collision Resolution(DCR) 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 충돌 해결 속도를 증가시키기 위한 새로운 해법을 제공한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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