9.1 ????? WLAN

1
?????(? 5 ?)

• ? 9 ? ????

2
? 9 ? ????

• 9.1 ????? WLAN
• 9.1.1 ????????
• 9.1.2 802.11 ???????
• 9.1.3 802.11 ???? MAC ?
• 9.1.4 802.11 ???? MAC ?
• 9.2 ??????? WPAN
• 9.3 ????? WMAN

3
9.1 ?????9.1.1 ????????

• ?????????????

AP1
AP2
4
??????? BSS ?????????????, ?????? BSS
?????????, ???? BSS ??????? , ????? BSS ????
AP1
AP2
5
?????????????? AP (Access Point) ?????????
???????? AP ?,???? AP ?? ????? 32 ????????? SSID
??????
AP1
AP2
6
?????????????,??????? AP ??????????? DS
(Distribution System), ??????????????,?? ??????ESS
(Extended Service Set)?
AP1
AP2
7
ESS ????????(portal)??????? ?? 802.11
?????(??,????? ????)??????????????????
AP1
AP2
8
??? A ???????????? ????????(? A?
???), ??????????? B ?????
AP1
AP2
9
???? AP ????(association)

• ????????????????? BSS,??????????? AP,???????????
• ?????????????????? AP ?????,???? AP ????????????
• ????? AP ????????????,?????????????? AP
  ?????????????

10
???? AP ???????

• ????,????????????????????(beacon frame)?
• ?????????????(??????? SSID ????????)?
• ????,?????????????(probe request frame),????? AP
  ????????(probe response frame)?

11
??(hot spot)

• ??????,??????????????????????????????????? Wi-Fi
  ???????????????
• ?????? AP ???????????(hot zone)??????????????
• ???????????????? WISP (Wireless Internet Service
  Provider)?????????????????? WISP,????????????????

12
2. ????????????(ad hoc network)

• ?????????????(??? AP)?????????????????????????????
  ?????????

????
????
????
C
B
D
????
????
E
A
F
???
13
???????????

• ??????,????????????????????????????
• ????????????????????????,???????????????
• ????????,???????????????????????????,

14
??????? WSN (Wireless Sensor Network)

• ????????????????????????
• ??????????????????????????,???????????,???????????
  ????,?????????
• ???????????????,????????????????
• ??????????????????????????????????????

15
????????(a)???(b)
?? ???
CPU
??
???
??? ??
(a)
(b)
16
??????????????

• ???????(?????????????)
• ???????????????????????
• ????????????????
• ????????(????????)??????
• ?????????????/??/??????

17
????????? IP ????

• ?? IP ??????????????????????
• ?? IP ??????????????????????????????????
• ????????????????????????,??????????????,??????????
  ??

18
???????

• ????(fixed access)?????????,??????????????
• ????(mobility access)???????????????????????????
  ,?????????
• ????(portable access)???????????,???????????????
  ??????,??????????
• ????(nomadic access)????????????????????????????
  ??????,???????????????????

19
9.1.2 802.11 ???????

• 802.11 ????????????????
• ???????????? 802.11b,?????(802.11a ?
  802.11g)?????????
• 802.11 ?????????????
• ?????? DSSS
• ?????? OFDM
• ???? FHSS (????)
• ??? IR (????)

20
????? 802.11 ?????
?? ?? ?? ?? ??? ???
802.11b 2.4 GHz ??? 11 Mb/s HR-DSSS ???????,????,? ???????,??????
802.11a 5 GHz ??? 54 Mb/s OFDM ???????,?????? ????,????,???? ????,?????
802.11g 2.4 GHz ??? 54 Mb/s OFDM ???????,?????? ????,????????, ??????,??? 802.11b ?
21
9.1.3 802.11 ???? MAC ???1. CSMA/CA ??

• ????????????? CSMA/CD ?
• ????????????
• CSMA/CD ??????????????????,???????????,???????????
  ?????????????
• ???????????????,????????????????????,?????????????
  ?

22
??????????
??????????????????? ???????(hidden station
problem)
A ?????
C ?????
A
B
C
D
? A ? C ?????????,??? B ????, ???? B ????,???????
23
??????????
?? B ? A ???????? C ? D ???? ????????(exposed
station problem)
C ?????
B ?????
?
A
D
C
B
B ? A ????,? C ??? D ??? C ?????????,?????? D
?????
24
CSMA/CA ??

• ????????? CSMA/CD,???????? CSMA ???
• ??????? CSMA ????????(Collision Avoidance)???
• 802.11 ??? CSMA/CA ??????? CSMA/CA
  ???,????????????
• ????? 802.11 ? MAC ??

25
802.11 ? MAC ?
MAC ???????????????? BSS ? ????????????????????
?????(??)
???? (????)
????? PCF (Point Coordination Function)
MAC ?
?????? DCF (Distributed Coordination
Function) (CSMA/CA)
???
26
DCF ?????????? CSMA ??????????,???????????????????
DCF ?????????
?????
????
????? PCF (Point Coordination Function)
MAC ?
?????? DCF (Distributed Coordination
Function) (CSMA/CA)
???
27
PCF ????????????????????????????????????
?????
????
????? PCF (Point Coordination Function)
MAC ?
?????? DCF (Distributed Coordination
Function) (CSMA/CA)
???
28
???? IFS

• ??????????,????????????(????)????????????????????
  IFS (InterFrame Space)?
• ??????????????????????????????????,???????????
• ?????????????????????????????,????????????????????
  ??????????????????

29
??????
SIFS,??(Short)????,????????,??????????????????????
???????????????????
?? SIFS ?????ACK ??CTS ?????? MAC
????????,?????? AP ?????? PCF ?????? AP ????????
DIFS
PIFS
SIFS
??
????
??? 1 ?
??
SIFS
?????
??
ACK
???
DIFS
????
PIFS
SIFS
???? ?
??
NAV(???)
???
??????
????
?????
30
??????
PIFS,??????????,?? SIFS ?,???????? PCF ???(? PCF
?????,????)???????????PIFS ???? SIFS
?????(slot)???
??????????????????? BSS ???????????????????,?????
??????,??????????????????
DIFS
PIFS
SIFS
??
????
??? 1 ?
??
SIFS
?????
??
ACK
???
DIFS
????
PIFS
SIFS
???? ?
??
NAV(???)
???
??????
????
?????
31
??????
DIFS,???????????(??? IFS),? DCF
???????????????DIFS ???? PIFS ??????????
DIFS
PIFS
SIFS
??
????
??? 1 ?
??
SIFS
?????
??
ACK
???
DIFS
????
PIFS
SIFS
???? ?
??
NAV(???)
???
??????
????
?????
32
CSMA/CA ?????

• ?????????????? 802.11 ??????????????????????????
• ????????????????????????????????????????????
• ?????????? MAC ??,????????,???????? DIFS ??????

33
????????????

• ???????????????????????
• ??,????????????

34
????????????

• ????????????
• ??????????,??????? SIFS ?,???????? ACK?
• ???????????????? ACK(????????????),???????,???????
  ?,??????????????????

35
??????

• ??????(Virtual Carrier Sense)?????????????????(???
  ????????????)????????,??????????????????????
• ??????????????
• ???????????????????,??????????????????????

36
?????????

• ?????????????????
• ????????????? MAC ????????????????????????????
  ??????(??????),????????????????

37
??????

• ??????????????? MAC ???????????,????????????
  NAV (Network Allocation Vector)?
• NAV ???????????????????????,?????????????

38
????

• ??????????,????????????,????????? DIFS
  ???,??????????,???????????????????????
• ???????????,??????????????????????????
• 802.11 ????????????

39
802.11 ?????
DIFS
DIFS
DIFS
DIFS
????
?
A
t
??
??
??
?
B
t
??
????
?
t
C
??
??
????
?
t
D
??
??
????
?
t
E
??
?? ?????????
40
?????????

• ? i ????? 22 i ???????????,?
• ? I ??????? 0, 1, , 22 i 1 ????????? ?
• ? 1 ????? 8 ???(??? 2 ?)????????
• ? 2 ????? 16 ???(??? 4 ?)????????

41
?????(backoff timer)

• ??????????????????????????????
• ????????,????????????
• ???????,?????????????,????????????????DIFS
  ?,????????????????????????????,???????????

42
?????????

• ?????????????????????????,???????????????????
• ?????????,???????????
• ???????????????????
• ?????????
• ???????????

43
2. ???????
?? A ??????????????????, ?????? RTS (Request To
Send),??? ?????????????(????????) ????????

• 802.11 ?????????????????

A
C
B
D
E
44
2. ???????
?????,???? B ??????????, ?????? CTS (Clear To
Send),????? ?????????(? RTS ???????? ??? CTS ??)?

• 802.11 ?????????????????

A ?? CTS ???????????
A
C
B
D
E
45
RTS ? CTS ???????ACK ????????
DIFS
??
??
RTS
??
SIFS
SIFS
SIFS
??
ACK
CTS
???
DIFS
????
??
NAV(RTS)
???
NAV(CTS)
NAV(??)
????
46
9.1.4 802.11 ???? MAC ?

• 802.11 ???????,?????????????
• ????????????

MAC ??
?? 2 2 6
6 6 2
6 0 2312 4
???
???
?? 1
?? 2
?? 3
????
?? 4
???
FCS
? 2 2 4
1 1 1
1 1 1 1 1
?? ??
??
???
? DS
? DS
?? ??
??
?? ??
?? ??
WEP
??
47
802.11 ????????

• MAC ??,? 30 ???????????????
• ???,?????????,???2312 ??????????????????????
  802.11 ?????????? 1500 ???
• ????? FCS ???,? 4 ??

48
1. ?? 802.11 ??????

• 802.11 ????????????????????? 4 ???????????????????
  ??

? DS ? DS ?? 1 ?? 2 ?? 3 ?? 4
0 1 ???? AP ?? ???
1 1 AP ?? ??? ????
49
(No Transcript)
50
??????????????????

• ??????? 16 ?,???????? 12 ?,?????? 4 ??
• ?????? 16 ??
• ???????? 11 ?????
• ????????? 0?
• ???????????????????
• ???????? 1 ???????????????????
• ???????? WEP ? 1 ??? WEP 1,?????? WEP ?????
  

51
???????
SIFS
??????????
??
RTS
?? 1
?? 2
?? 3
t
???
CTS
ACK
ACK
ACK
t
???
NAV (RTS)
t
NAV (CTS)
52
9.2 ??????? WPAN (Wireless Personal Area
Network)

• ????????????????????????????????,???????? AP?
• ?????????? 10 m ???
• ??????? WPAN ?????? PAN (Personal Area
  Network)??????,?? PAN ?????????????

53
WPAN ? WLAN ?????

• WPAN ??????????????????,??????????????????????????
  ?????WPAN ???? 2.4 GHz ? ISM ???
• ? WLAN ?????????????????,?????????????????????

54
1. ????(Bluetooth)

• ????? WPAN ? 1994 ?????????????,???? IEEE
  802.15.1 ?
• ??????? 720 kb/s,????? 10 ????
• ???? TDM ??????? FHSS ????????????(piconet)?

55
???(piconet)

• Piconet ???????,?????????????????
• ????????????(Master)???7???????(Slave)?
• ???????????,????????????,????????????(scatternet)?
  
• ???????????????????????????

56
?????????????
???
M
S
S
P
??? 2
S
M
??? 1
S
P
S
S
S
M
???
S
???
P
?????
57
2. ?? WPAN

• ?? WPAN ??????????????????????,???? 2 250 kb/s?
• ?? WPAN ???? IEEE 802.15.4?????????? IEEE
  802.15.4-2006?
• ?? WPAN ??????? ZigBee?
• ZigBee ????????????(???????????)???????,??????????
  ?(10 80 m),???????,???????

58
ZigBee ???

• ??????????,???????????????,ZigBee
  ????????,????????????????????? 1
  ???,???????????10 ??
• ???????? ZigBee ????????255 ???,????????,?????????
  ????????,???????????? 64000 ????

59
ZigBee ???

• ? IEEE 802.15.4 ???????????
• ?? ZigBee ???? 802.15.4 ???
• IEEE 802.15.4 ????? ZigBee ?????????(???? MAC
  ?),??????(???????)??? ZigBee ??????

60
ZigBee ????
???
ZigBee ????
???
ZigBee ???
MAC ?
IEEE 802.15.4 ??
???
61
ZigBee ???????????????,??????
???????? FFD ????????? ZigBee ??????????????????
RFD ???
???
RFD
FFD
???
FFD
FFD
???
FFD
FFD
FFD
FFD
62
3. ?? WPAN

• ?? WPAN ?????????????????,??11 55 Mb/s????,???
  802.15.3, ?
• IEEE 802.15.3a ?????????????????????? WPAN,??????
  UWB ???
• UWB ????? 3.1 10.6 GHz ????,????????????????????
  ???????? 25 ??,?????????? 500 MHz?
• ??????????????,??? 100 400 Mb/s
  ????,?????????????? DVD ???????????

63
9.3 ????? WMAN(Wireless Metropolitan Area
Network)

• 2002 ? 4 ???? 802.16 ???????????? ETSI
  ????????????? HiperMAN?
• WMAN ???????????????(???????????)?
• ??????,???????????????????,???????????????

64
WiMAXWorldwide Interoperability for Microwave
Access

• WiMAX ?????????? WMAN,??Wi-Fi ?????????? WLAN ???
• IEEE ? 802.16 ???????????????,? WiMAX ???? 802.16
  ???????
• ??????
• 802.16d(??????? 802.16-2004),???????????????(2
  66 GHz??)?
• 802.16 ?????,? 802.16e,???????????????????(2 6
  GHz??),????? 802.16-2004?

65
802.16 ?????????????
66
?????????
?? ???
1 Gb/s 100 Mb/s 10 Mb/s 1 Mb/s 100 kb/s 10
kb/s
802.15.3 ???
4G ????
Wi-Fi
WiMAX
802.11g, a
802.16
802.11b
802.15.1 ??
3G ????
802.15.4 ZigBee
2G ????
????
PAN LAN
MAN WAN