Wireless LAN(IEEE 802.11) - 4(802.11b,802.11a)

802.11의 로밍기능은 이동전화망에서의 로밍과 차원이 다른 더 좁은 범위의 로밍이다.

같은 ESS에 속한 다른 AP에게 Reassociation요청을 주고 받음으로써 커넥션 재설정을 하고 연결이 끊기지 않게 한다.

지하철 타고 가다보면 알아서 연결이 끊겼다 연결됬다 반복한다. 802.11의 PHY는 모듈레이션에 따라 1~2Mbps밖에 지원되지 않았지만

802.11b에서는 5,11mbps까지 전송속도를 높였다.(모듈레이션 변경) 맥 레이어는 그대로 사용하고 PHY레이어의 모듈레이션 기법만 재정의해서 높은 속도를 낸다.

Physical Layer의 헤더인 PHY 포맷에서 헤더는 무조건 최저속도인 1mbps로 전송되지만 payload부분이 더 높은 전송속도로 전송된다.

이때 헤더가 큰 오버헤드로 작용할수 있다고 했다.

맥 레이어의 헤더는(주소4개있는) payload의 일부분으로 존재한다.

physical layer의 전송 단위를 PPDU라고 한다.

LONG PPDU format에서는 192마이크로 세컨드이고

Short PPDU format에서는 96마이크로 세컨드이다.

롱 포맷에서는 preamble이나 헤더부분 모두 1Mbps인데, short 포맷에서는 header부분이 2Mbps로 늘어났기 때문에

헤더의 전송 속도가 훨씬 줄어들었다.

802.11과의 하위호환을 위해서 Long format을 만들어 놓은것이고 헤더 오버헤드를 줄이기 위해서 short 포맷을 만든것이다.

기존의 802.11에서는 signal부분이 OA면 1메가이고 14이면 2메가로 전송 됬었다. 802.11b에서는 11메가 까지 가능하다.

채널 1,2,3이 같이 사용되면 상호 간섭이 형성 되기 때문에 통신이 제대로 이루어 지지 않는다. 

따라서 802.11에서 사용되는 겹치지 않는 채널은 3개이다.

802.11a라는 새로운 기법 부터는 OFDM이라는 기술을 사용해서 전송 속도를 획기적으로 높였다.

6~54Mbps까지 높였다. 802.11b에 비해서도 5배 그냥 802.11에 비해서는 20배이상이 높아졌다.

채널 품질이 좋고, 주변 방해물이 없을때 높은 속도가 지원 되는것이다. 그렇지 않으면 6Mbps까지 밖에 지원 안된다.

802.11a부터 새로운 주파수 대역을 사용한다. 5GHz대역을 사용한다. 허용받지 않고 사용할수 있는 주파수 대역을 ISM밴드라고 한다.

어딜 가나 5GHZ 2GHZ가 ISM밴드에 속한다.

OFDM기술을 사용한다. 넓은 주파수 대역을 여러개의 서브 주파수 대역으로(52개) 나눈다음 총 64개의 대역이 있는데 그중 interference를 고려해서 52개만 사용한다. 그중에서도 48개만 데이터 전송에 사용된다.

48개의 서브 캐리어를 데이터 전송에 사용할수 있다는 의미는 48개의 독립된 정보를 동시에 보낼수 있다는 의미이다.

코딩률 1/2라는것은 전체 데이터중 복사 되지않은 실제 순수 데이터가 반이라는 것이다. 나머지는 복사본이라는 뜻.

802.11b or 802.11a에서는 오류에 강한 전송 방법으로써 DSSS를 사용했었다.(코드를 적용해서 보냄)

나중에 오류가 발생했을때 원본을 복구하기 위해서 데이터를 중복해서 보낸다.

BPSK를 사용하고 coding rate가 1인경우 12Mbps를 사용할수 있다.

1초에 255K개의 심볼이 나간다. 서브 캐리어는 데이터 전송용으로 48개가 존재한다.

255K * 48 = 12M이다. BPSK를 사용해서 하나의 서브채널에 1bit씩만 전송하면 이런 데이터 전송률이 나온다. 

하지만 1/2 코딩을 적용하면 데이터를 중복해서 발생시키므로 6Mbps밖에 달성하지 못한다.

전송 속도를 높이고 싶으면 모듈레이션을 바꿔서 QPSK를 사용해야 한다. 하나의 심볼에 2bit씩 전송된다. 

1초에 255K개의 심볼이 전송되고 각 심볼에 48개의 서브 캐리어가 존재하기 때문에 2*255K*48 = 24Mbps의 전송 속도를 가진다.

물론 코딩을 하지 않았을 경우에 이런 속도가 나온다.

OFDM은 오류에 굉장히 민감하다. 각 채널은 중첩 되어 있지 않다.

12개의 독립적인 채널을 사용할수 있다.

802.11g는 802.11a와 동일한데 주파수 대역이 2.4GHZ이다 라는 차이만 있다.

802.11b와 802.11g를 같이 사용 하는 경우에

802.11b는 헤더 오버헤드가 크기 때문에 

802.11a,802.11g가 하위 호환을 위해서 기존의 패킷 포맷을 사용해야 하므로 성능 저하가 일어난다.