본 논문에서는 ARM 칩인 AT91SAM7S256, UHF RFID R/W 모듈인 WJ7090 및 무선 랜(IEEE 802.11.a/b)을 이용하여 UHF RFID R/W 전용 단말기를 개발하고 그 성능을 개선하였다. 또한 AT91SAM7S2S6에서 UHF R/W 모듈인 WJ7090으로 보내지는 송수신패킷을 개발하였다. 본 논문에서 개발한 무선랜(IEEE 802.11.a/b) 기반의 UHF RFID R/W 전용 단말기의 유용성을 평가하기 위해 성능 테스트를 실시하였다. 본 논문에서 개발한 UHF RFID R/W 전용 단말기는 RFID Tag값을 Tagging하고 그 값을 무선 랜(IEEE 802.11.a/b)을 통해서 서버로 전송하고, 그 결과를 단말기에 표시하였고, 성능실험을 통해 개발한 단말기의 우수성 및 송수신패킷에 대한 실험 결과를 나타내었다.
2007년 3월부터 WFA에서 시작된 "Wi-Fi CERTIFIED(TM)802.11n Draft 2.0" 인증을 통해 현재까지 180가지가 넘는 제품이 출시되고 있는 가운데 이러한 시장의 상황을 반영하듯 여러 매체를 통해 IEEE 802.11n이 2008년 핫이슈로 등장하고 있다. 하지만 차세대무선통신의 기술적인 로드맵을 선도하고 있는 ITU-R WP8F의 IMT-Advanced에서 요구하고 있는 보행시 1Gbps까지 가능하게 하는 기술을 2010년까지 제공한다는 측면에서는 IEEE 802.11n의 성능이 못 미치는 게 사실이며, 이러한 상황을 반영해 IEEE 802.11 내부에서 IEEE 802.11n 후속으로 보행시 Gbps급의 전송 속도를 지원하는 새로운 기술에 대한 표준화 작업에 대한 논의가 꾸준히 있어 왔고, 그 결과 2007년 5월 정식으로 이를 위한 Study Group이 만들어져 작업에 들어갔다. 본 고에서는 이러한 IEEE 802.11에서의 표준화 활동을 중심으로 차세대무선랜에 대한 응용분야, 관련 기술, 표준화 작업 내용에 대해 살펴보고자 한다.
IEEE 802.11기반 무선 랜은 가정과 사무실 환경에서 무선 연결 서비스를 제공하는 대표적인 기술이다. 최근 들어 HDTV나 화상회의 또는 VoIP와 같은 실시간 멀티미디어 서비스들에 대한 요구가 증가함에 따라 이를 뒷받침하기 위한 QoS (Quality of Service) 지원 메커니즘인 IEEE 802.11e가 제안되었다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e 기술이 확산되면서 발생할 수 있는 IEEE 802.11e와 IEEE 802.11b 기술의 혼재 상황에서의 불공평 문제에 대하여 다룬다.
무선 랜 표준인 IEEE 802.11은 원래 best effort service를 위해 탄생된 기술이기 때문에 QoS(Quality of Service)에 대한 연구가 부족했다. 무선 랜에서는 기존 유선 랜보다 한정된 자원과 희박한 bandwidth, 다양한 노드들의 채널 공유로 인해 QoS를 보장하기가 어렵다. 이를 보완하기 위한 연구가 IEEE 802.11e 워킹그룹에서 진행되고 있다. 본 논문에서는 충돌방지를 위한 CSMA/CA 알고리즘의 back-off값 설정을 매개변수를 두어 idle 시간을 조정함으로써 QoS를 보장하는 알고리즘을 제안한다. 특히, QoS가 요구하는 패킷전달 간격 임계값(threshold)에 따른 매개변수를 조절하여 contention window 크기를 달리 조정함으로써 QoS를 요구하는 노드들의 수에 상관없이 균일한 서비스 성능을 유지하도록 한다. 이 때, 매개변수 값의 선택은 QoS를 제공하는 노드들의 서비스 성능 뿐 아니라 best effort service만을 제공해도 되는 일반 노드들의 서비스 성능도 함께 고려할 수 있도록 하였다.
최근 무선 기술의 발전으로 무선랜 분야에서 실시간 서비스의 채용 및 서비스를 위한 기술 채용이 가속화 되고 있다. IEEE 802.11 무선랜 표준은 음성이나 화상과 같은 실시간 트래픽을 제공하기 위하여 PCF 폴링 기법을 정의하고 있다. 폴링 서비스는 무선랜에서 실시간 트래픽을 서비스하기 위한 주요 개념이다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 PCF 모드에서 무효 폴 발생시 전송 지연을 줄임으로써 최대 통화 수를 증가시키는 멀티캐스트 폴링기법을 제안한다. 여기서 제안한 기법이 전송지연 및 패킷 폐기율에서 PCF의 성능을 개선시킬 수 있음을 시뮬레이션으로 확인하였다.
본 논문은 전파 오류가 빈번한 802.11 무선 랜에서 VoIP(Voice over IP) 용량(capacity)을 해석적으로 계산할 수 있는 수학적 모델을 제안한다. 기존 모델은 오류가 발생하는 무선 채널에서의 VoIP의 용량을 시뮬레이션으로만 예측하였다. 본 논문은 전파 오류 환경에서 VoIP 용량을 해석적으로 평가하기 위해 기존 모델을 확장하여, 전파 오류, 전송 지연, 음성 품질, AP(Access Point)에서의 대기 시간 등의 영향을 포함하도록 하였다. 제안한 VoIP 용량 모델은 3%에서 9%까지의 오차 범위에서 시뮬레이션의 결과와 같다.
IEEE 802.11 MAC 프로토콜의 PCF(Point Coordination Function)는 일반적으로 부하가 높은 네트워크에서 DCF 보다 더 나은 성능을 보이는 매체 접근 방식이다. 뿐 만 아니라 PCF는 시간 제한적인 응용의 전송에 적절하다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 무선 랜에서 노드의 수 변화에 따르는 QoS 향상 방법에 대하여 고려한다. 무선 랜에는 QoS를 자원 받는 노드들과 그렇지 않은 노드들도 구성되어 있다고 가정한다 여기서 QoS 노드란 QoS를 지원하는 메커니즘을 가지는 노드를 의미한다. 본 논문에서는 많은 시뮬레이션을 통하여 네트워크의 적절한 파라미터들을 구하며, 노드의 수가 변함에 따르는 네트워크 현상에 대하여 고찰이 이루어진다.
IEEE 802.11 기반의 무선랜 시스템이 초고속 무선 네트워크의 기반구조로 자리 잡아감에 따라 무선단말의 보안성과 이동성에 대한 관심이 날로 증가되고 있다. 그러나 IEEE 802.11i 보안표준을 준수하는 무선단말의 경우 보안성 강화를 위한 IEEE 802.1x 사용자 인증절차를 수행함으로써, 지연이 발생하여 실시간 멀티미디어 서비스에 적합하지 않다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 고속 사용자인증 방법을 제안하고 성능분석을 통해 이를 검증하였다. 무선 단말은 핸드오프 시 사용자 인증을 정상적으로 처리해 줄 수 있는 신뢰성 있는 액세스포인트 정보를 제공하고 이를 반으로 선택적인 액세스포인트들에 대한 사전인증을 수행함으로써 고속 사용자인증을 가능하게 한다. 또한, 사전인증을 위해 분배된 액세스포인트 내의 단말의 인증정보를 단말의 핸드오프 상황에 따라 효과적으로 관리함으로써 장시간 단말의 인증정보가 노출되는 문제점을 해결하였다.
멀티미디어 디스플레이 시장현황과 성장추이를 보면 현재 멀티미디어 디스플레이는 '진화 중'이라는 표현이 적당할 것으로 보인다. 다양한 종류의 시스템을 인식시키기 위한 호환성이 개선됐고 네트워크 기능 까지 추가 되는 등 계속해서 여러 가지 기술이 응집되고 있다. 무선 랜은 랜 케이블이 없어도 되기 때문에 케이블 연결을 최소화해야 하는 멀티미디어 디스플레이에 필요한 요소이다. 본 논문에서는 IEEE 802.11g wireless mini pci를 탑재한 ARM계열 임베디드 장비에서 C/C++를 사용하여 보다 효율적이고 뛰어난 uClinux기반의 멀티미디어 디스플레이 무선 랜 네트워크 사용자 인터페이스의 구현에 대해서 논의 하고자 한다.
IEEE 802.11 무선 랜에서 단말들은 자유롭게 이동할 수 있기 때문에 끊김 없는 서비스를 제공하기 위해 핸드오프가 중요하다. 무선 랜에서 핸드오프할 때 많은 채널에 대해 스캔을 수행하기 때문에 핸드오프 지연이 커져 실시간 서비스를 지원하는데 한계가 있다. 본 논문에서는 실시간 서비스를 위해 핸드오프 지연을 최소화하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서, 무선 랜에 처음 접속하는 단말은 자신이 스캔한 채널 정보를 AP(Access Point)에게 전송한다. AP는 단말이 전송한 정보를 이용하여 서로 이웃하는 채널들의 정보를 테이블로 만들고 비콘 프레임을 통해 이 테이블을 단말들에게 전송한다. 단말들은 핸드오프를 진행할 때 전체 채널에 대해 스캔을 수행하지 않고 테이블에 있는 정보를 이용하여 일부 채널에 대해서만 스캔을 수행한다. 따라서 제안하는 방법은 핸드오프 지연을 줄일 수 있고 실시간 서비스를 지원할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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