[22] CH5 Link 계층 < 무선 LAN >

안테나 늘릴수록 데이터를 많이 보낼 수 있다. 

 

< 802.11 LAN구조 >

 - 무선 host가 기지국과 통신 

    - 기지국 = access point(AP) 

- infrastructure 모드에서 Basic Service Set(BSS)은 다음을 포함 

    - 무선 hosts

    - Access point(AP) : base station 

    - Ad hoc 모드 : host 만 

 

< 802.11: 채널, 결합 >

 - 스펙트럼이 서로 다른 주파수에서 채널로 나뉘어 있음 (14개)

    - AP관리자가 AP에서 사용할 주파수를 선택 

    - 간섭기능 : 주변 AP에서 선택한 채널과 같은 채널일 때

 - 도착 host : AP와 결합 해야만 함 

    - 채널을 스캔, AP의 이름과 / MAC주소를 포함하고 있는 beacon 프레임을 들음 

    - 결합할 AP를 선택함 

    - 다음으로 인증 과정을 수행함.

    - AP의 subnet에서 IP주소를 얻기 위해 일반적으로 DHCP를 수행함.

 

< 802.11 수동/능동 스캔 >

수동 scanning                                                         능동 sacnning 

1. AP가 전송하는 beacon 프레임                                 1. H1으로부터 방송되는 Probe요청 프레임

2. 결합 요청 프레임을 전송 : H1에서 선택한 AP에게         2. AP로부터 전송되는 Probe응답 프레임

3. 선택한 AP로 부터 H1에게 전송하는 결합 응답 프레임    3. 결합 요청 프레임 전송: H1에서 선택한 AP로

                                                                           4. 선택한 AP로 부터 H1에게 전송하는 결합 응답 프레임 

 

< IEEE 802.11 : 다중 접속 >

 - 총돌 회피 : 같은 시간에 전송하는 2개 이상의 노드들 

 - 802.11: CSMA - 전송 전에 감지 

    - 다른 노드가 전송 중인 것을 감지했을 때 충돌하지 않음 

 - 80211 : 충돌 감지가 없음 

    - 충돌을 감지가 어려움 : 높은 전송 신호, 페이딩에 의한 약한 수신 신호 

    - 모든 경우에 대해서 모든 충돌을 감지할 수 없음 : hidden terminal,페이딩 

    - 목표: 충돌회피: CSMA/Collision Avoidance 

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< MAC protocol : CSMA/CA >

802.11 송신기 

1. 만약 DIFS동안 채널이 휴지 상태인지 감지하면, 전체 프레임을 전송함(no CD)

2. 만약에 채널이 사용중임을 감지하면, 임의 백오프 시간을 시작함. 채널이 휴지일 때 타이머 감소. 타이머가 만기 되면 전송. 만약 ACK가 없으면, 임의 백오프 간격을 증가시키고 2번 절차를 반복함.

 

802.11 수신기 

 - 만약 수신 프레임이 잘 받아졌으면,

    SIFS시간 뒤에 ACK를 전달함(ACK는 hidden terminal때문에 필요함.)

< 충돌 회피 > 

아이디어 : 송신기가 작은 예약 패킷을 사용해서 데이터 프레임 전송을 위한 채널 사용을 예약함 

 - 송신기가 처음으로 작은 request to request(RTS)패킷을 AP에게 CSMA를 사용해서 전송 

     - RTS는 다른 노드들과 충돌이 발생할 수 있지만 충돌 시간이 짧음 

 - AP는 RTS에 대한 응답으로 clear-to-send CTS를 broadcast함 

 - 모든 노드들이 CTS를 들음 

     - 송신기는 데이터 프레임을 전송함 

     - 다른 노드들은 전송을 하지 않음 

 

< 802.11 프레임 : 주소 >

< 802.11 프레임 : 주소 >

< 802.11 프레임 : 주소 >

< 802.11 : 동일 subnet 안에서 이동성 >

 - H1이 같은 IP subnet에 있다면, IP주소는 동일 

 - 스위치 : 어떤 AP가 H1과 결합되어 있나 ?

    - 자가학습 : 스위치는 H1으로부터 오는 프레임을 볼 것이고 H1에 도달하는데 어떤 포트사용해야 하는지 기억함

 

< 802.11: 진화 능력 >

전송률 제어 

 - mobile 이동하고, moves,SNR변할때, 기지국은 mobile은 동적으로 전송 속도를 변경함 

  1. 노드가 AP로부터 멀어질수록, SNR 감소하고 BER증가함.

  2. BER 너무 높을때, 더 낮은 전송 속도로 변경하고, 낮은 BER을 얻는다. 

< 802.11: 진화 능력 >

전력 관리 

 - node-to-AP : " 다음 beacon frame까지 나는 잘 것이다. "

    - AP는 이 노드에게 프레임을 전송하지 않을 것을 앎 

    - Node는 다음 beacon frame 전에 일어남 

 - beacon 프레임 : 전송되길 기다리고 있는 AP-to-mobile 프레임의 mobile리스트를 포함 

    - 노드는 전송될 AP-to-mobile 프레임이 있다면, 깨어 있어야 할 것이고, 그렇지 않으면 다음 beacon프레임까지 다시 잘 것 이다. 

 

< 802.11 Throughput 분석 >