홈 네트워크, 기업의 무선 네트워크 그리고 핫스폿 등과 같은 다양한 환경이 가능하면서 무선 LAN 기술 및 무선 LAN 제품에 대한 요구는 더욱더 증가하고 있으며, 기존 제품과의 호환성을 바탕으로 고속으로 무선 데이터 서비스를 지원할 수 있는 차세대 무선 LAN 기술에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 논문에서는 현재 표준화가 진행중인 IEEE 802.11n의 차세대 무선 LAN 기술에 있어 주요하게 언급되고 있는 MAC 프로토콜 및 전송방식들에 대하여 소개한다. IEEE 802.11n은 IEEE 802.11e에서 논의중인 EDCA 및 HCCA를 기반으로 QoS를 보장하고 고속의 무선 LAN 서비스를 지원하기 위해 보다 개선된 MAC 프로토콜의 요구사항을 정의하여 물리계층의 관점에서 MIMO, spatial division multiplexing, space-time block coding 등과 같은 다중 안테나 방안을 고려하고 있다. 또한 주파수의 효율을 증가시키는 방식, 대역폭을 증가하는 방식 그리고 적응 변조를 적용하는 방식 등을 차세대 무선 LAN 전송 방식으로 논의하고 있다.
2003년 본격적 표준화가 된 IEEE 802.11n 표준화는 최대 600Mbps 무선LAN을 이용할 수 있는 차세대 무선LAN 기술이다. 최근 Draft 1.0 표준화가 됨에 따라 통신 및 칩 제조사의 발빠른 상용화 움직임이 일고 있어 많은 이슈가 되고 있다. 본 고에는 IEEE 802.11n의 주요 기술적 특징과 최근 표준화 동향을 살펴보았으며, 이러한 동향에 맞추어 국내 관련 업체의 적절한 대응이 필요할 것이다.
무선 LAN(Wi-Fi: Wireless Fidelity)은 스마트폰 대중화와 더불어 급속히 확대되는 통신망으로 컴퓨터, 노트북, 태블릿 PC 그리고 스마트폰 등 다양한 기기가 접속되어 유비쿼터스 기반의 핵심 네트워크로 자리 잡아 가고 있다. 현재 많은 무선 LAN 통신 기술이 개발되어 다양한 데이터 전송이 가능해졌으며, 표준인 IEEE 802.11n은 2.4GHz 대역과 5GHz 주파수 대역을 사용하고 있다. 2.4GHz 대역은 파장이 길고 회절 및 수신 거리가 좋아서 802.11b/g 방식으로 널리 보급되었다. 5GHz 주파수 대역은 2.4GHz보다 활용할 수 있는 더 많은 채널을 가지고 있어 블루투스, RFID 등 다른 무선 장치의 주파수 대역과 간섭이 없으며 주파수 사용자가 적어 채널 간섭이 적은 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 초기부터 사용된 802.11b/a/g과 현재 사용되고 있는 802.11n 기술 분석 및 동향 그리고 최근 차세대 무선 LAN 통신망으로 대두되고 있는 802.11ac와 802.11ad의 개발 현황 및 표준화 방향에 대하여 살펴본다. 또한, 무선 LAN 보안 취약점 및 이용 현황과 추가적인 대책 방안에 대하여 논하고자 한다.
사용자들은 스마트폰의 무선랜 접속을 통해 편리하게 인터넷 서비스를 사용할 때 무선 구간 도청의 위험성 정도만 인지하는 수준이지만, 편리하다는 그 이면에는 불특정 다수에 의한 도청 위험성뿐만 아니라, 무선랜은 타 무선 네트워크에 비해 비교적 저렴하고 손쉬운 공격 도구를 이용하여 네트워크 무력화가 가능하다는 큰 단점이 있다. 이에 따라 무선랜 보안성 강화를 위해, IEEE 등 관련 표준화 기구에서는 무선랜 보안과 셀룰러 망 연동, 로밍, 무선 메시 네트워크 등 다양한 활용을 염두에 둔 보안 규격을 정의하였으며, 표준 영역에서 다루지 않는 무선랜 보안 위협에 대응하는 장비에 대한 시장의 요구도 분명하다. 본고에서는 2012년 최신 무선랜 표준에서의 보안 기술과 Gbps급 차세대 무선랜 환경에서의 보안의 취약점을 이용한 공격과 이를 탐지하고 방어하는 무선랜 침해방지 기술에 대하여 논한다.
CDMA 기술을 기반으로 하는 이동통신시스템의 발전과 DSL 기반의 유선통신시스템의 발전은 우리나라를 세계적인 정보통신 강국으로 성장시키고 있다. 세계적으로 높은 수준의 개인용 컴퓨터와 이동통신단말기 보유율을 바탕으로 폭발적인 인터넷서비스사용량의 증가뿐만 아니라 무선인터넷서비스에 대한 요구사항도 증가하고 있다. 이에 맞춰 무선 LAN은 고속의 가입자 전송속도를 지원하기 위해 발전하고 있다. 이미 high throughput을 목표로 하는 국제 표준화가 진행되어 마무리 단계에 있고, 이에 세계적인 칩셋 업체들이 앞다투어 IEEE 802.11n draft 이전의 EWC 버전을 이용한 칩셋을 발표하고 있다. 현재 ETRI에서는 802.11n draft 표준안을 기반으로 하는 칩셋 개발이 완성 단계에 이르렀으며, 이미 그 기능 및 성능에 대해 FPGA를 이용한 시스템 구축으로 확인하였다. 앞으로 네트워크, 오피스 네트워크 및 휴대폰 탑재 칩 등에 대한 대규모 시장 형성이 예상되고 있어 경제적 기대효과를 기대할 수 있다.
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 핫이슈로 등장하였다. 예를 들어 $1820{\times}1080$ pixels, 24 bits/pixel, 초당 60 프레임 정도의 1080p급 비디오를 전송하려면 Gbps 이상의 전송속도를 필요로 한다. 이를 위하여 최근에 Gbps 이상의 차세대 무선랜 서비스를 위한 새로운 국제규격을 정의하려는 움직임이 IEEE 802.11 내에서 활발해지고 있다. 본 고에서는 이러한 IEEE 802.11에서의 표준화 활동을 중심으로 차세대무선랜에 대한 응용분야, 관련기술, 표준화 작업 내용에 대해 살펴보고자 한다.
본 논문은 IEEE 802.11a에서 사용되는 ISM (Industry, Science, Medical) 밴드인 5GHz 대역에서의 무선 LAN(W-LAN)에 대한 시스템의 성능평가와 분석을 하였다. W-LAN은 현재까지 개발, 적용되고 있는 2.4 GHz대의 제품이 주류를 이루고 있으나, 이는 전송 속도가 11 Mbps로 고속의 전송이 요구되는 시스템에는 부적합하다. 이를 해결하기 위해 5 GHz 대역에서 54 Mbps까지 전송 속도를 지원하는 차세대 W-LAN을 구현하여, 강의실이나 구내 일정한 지역에서의 통신은 물론 차량과 같은 고속으로 이동시에도 데이터가 끊어짐이 없이 지속적인 서비스가 되도록 무선 접속장치(AP: Access Point)와 무선 단말 장치 (NIC: Network Interface Card) 간의 다중 경로 페이딩 채널을 모델링하였다. 또한 간섭성을 감소시키기 위해 컨벌루셔널 부호의 사용과 데이터 통신에서 필요로 하는 신뢰성있는 BER을 얻기 위해 단일 텝 LMS (Least Mean Square) 등화기를 적용하였고, 인접 심볼 또는 채널간 간섭을 제거하는 시뮬레이션으로 차세대 LAN 시스템의 성능을 평가 및 분석 하였다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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