최근 IEEE에서 WLAN을 표준으로 하는 802.11g가 확정되면서 이를 지원하는 AP가 출시되었다. AP에서 사용되는 OS는 POSIX를 기반으로 된 Linux 같은 OS를 통하여 구현되고 있 다. 이 논문에서는 가장 범용으로 사용되고 있는 Rad Hat을 기반으로 한 embeded linux를 만들어본다. 이와 함께 embeded linux를 가지고서 Network 기능을 추가하고, AP 하드웨어 드라이버 및 AP 모듈을 올려서 구연한다. 여기에 추가적으로 DHCP나 Web UI기능 등의 부가 기능을 추가하여 AP를 구현하는데 목적이 있다.
본 논문에서는 u-TSN 서비스 제공을 위한 통신모듈의 구현과 성능 평가를 통해 u-TSN 서비스와 지능형 교통 시스템 및 인포테인먼트의 구현 가능성을 확인한다. 통신모듈은 IEEE 802.11a와 11g 기반으로 구현되었고 차량장치와 노변장치에 이용된다. 실제 도로환경에서 개발된 시스템은 최대 약 15Mbps, 원거리 고속 이동상황에서 10Mbps의 데이터 전송율을 나타내었다. 이는 u-TSN 서비스 중 교통흐름 제어를 위한 통신용량을 충분히 수용할 수 있는 수준이다.
메쉬 라우터들이 무선 멀티 홉 메쉬 형상으로 자동설정 연결되어 동작되는 메쉬 무선 랜(Mesh WLAN)은, 유선으로 AP(Access Point)를 연결하여 무선랜을 확장하는 기존 방식보다 구축의 편리성 및 신속성, 운용의 유연성 면에서 장점을 갖는다. 하지만, 멀티 홉 메쉬 무선 랜에서 인접 홉 간의 전파 간섭으로 인한 망 성능의 저하 및 기존의 무선 네트워크 프로토콜이 그대로 재활용될 수 있는지 등의 미해결 기술 과제가 남아 있다. 본 연구에서는 멀티 무선 인터페이스를 적용한 IEEE 802.11a/g 기반 선형 메쉬 무선랜의 VoIP 지원 성능을 모의 실험을 통해 분석한다. 분석 결과를 통해, 메쉬 라우터의 홉 위치에 따라 VoIP 패킷 지연 등 네트워크 성능의 불공평성(unfairness)이 존재함을 보이고, 음성 패킷의 페이로드 크기를 증가시켜 프로토콜 오버 헤드를 줄임으로써 네트워크의 호 수용 용량은 증가되지만, 기대치에는 미치지 못함을 보인다. 이는 기존 무선랜을 위해 고안된 802.11 MAC 프로토콜이 메쉬망에 그대로 적용되었을 때의 한계를 드러내는 것이며, 기존 프로토콜의 개선 및 새로운 프로토콜의 개발이 요구됨을 암시한다.
향후 수년 내에 흠, 오피스 및 핫스팟 영역에서 초고속 멀티미디어의 서비스 수요가 폭발적으로 증가할 것으로 전망됨에 따라 IEEE 802.11에서는 200-500Mbps급의 차세대 초고속 무선랜 표준으로서 IEEE 802.11n의 표준안을 제정하는 작업을 진행하고 있다. 새로운 표준에는 무선통신의 다양한 기술들이 표준으로 채택될 전망이다. 논의되고 있는 기술들로는 물리계층에서의 다중 안테나의 사용, 송신 빔 형성, 듀얼 밴드 그리고 LDPC (Low Density Parity Check) 등의 기술과 MAC (Media Access Control) 계층에서의 집합 전송, 블록 전송, 링크 적응 기법 등의 채택이 논의되고 있다. 기존의 무선랜 시스템에서 널리 사용되어온 IEEE 802.11a/b/g와의 호환성을 보장한다. 또한 차세대 무선랜은 차량용 통신 장치를 위한 고속 이동성을 보장하는 표준인 IEEE 802.11p에 대한 논의도 함께 이루어지고 있다. 본 고에서는 표준회의에서 논의되고 있는 후보 기술들과 차세대 무선랜의 기술동향을 살펴본다.
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.
컴퓨터 영상 화면을 아날로그 음성영상신호로 변환한 후 무선으로 송신하여 처리하기 때문에 해상도가 낮아 화질이 떨어진다. 또한 대형프로젝션TV에 보낼 영상화면의 단말기 RGB포트에 게이트웨이를 직접 연결해야 하는 불편이 따른다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 이 논문에서는 IEEE802.11b/g 무선네트워크 기반에서 대용량 영상데이터를 최대 54Mbps의 속도로 송수신할 수 있는 무선통신시스템 개발과 이를 게이트웨이에 적용하여 영상데이터까지 무선으로 처리할 수 있도록 하는 장치를 개발하고, 대용량 영상데이터 송수신 처리 소프트웨어를 개발한다.
4차 산업 시대로 진화하면서 스마트 홈 솔루션 개발이 활발히 진행 중이며 스마트 벽스위치에 대한 적용 사례가 증가하고 있다. 가격 경쟁력을 통해 시장을 선점하고 있는 중국 제품은 대부분 블루투스와 지그비 통신 방식의 스위치를 사용하고 있다. 하지만, 지그비 통신은 저전력인데 반해 블루투스보다 통신속도가 늦고 별도의 허브를 통한 네트워크 구성이 추가적으로 요구되는 단점이 있다. 블루투스 방식은 와이파이 통신에 비해 통신 범위와 속도가 낮고 통신 대기시간이 비교적 길며 보안성이 취약한 것이 문제점이다. 본 연구에서는 와이파이 통신 기술을 적용한 IEEE 802.11b/g/n 스마트 벽스위치를 개발하였다. 연구의 결과물은 기존 벽스위치에 비해 30%이상 저렴하여 기술 경쟁력뿐만 아니라 가격 경쟁력에서도 시장을 선점할 수 있을 것으로 판단한다.
본 논문에서는 이동 통신 단말기에 적합한 소형 광대역 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 프린트된 사각형 모노폴 형태와 그라운드 면에 얇은 미앤더 선로로 연결된 기생 소자로 구성되며, 실제 단말기 환경에 맞춰서 45 mm${\times}$90 mm 크기를 갖는 두께 0.8 mm이고, 유전율 4.4인 FR-4 기판을 이용하여 시스템 기판을 이용하여 설계하였다. 실제 제작한 안테나의 크기는 10.5 mm${\times}$12.5 mm${\times}$0.8 mm이며, 반사 손실 -10 dB 대역폭은 2,200~6,000 MHz, 이득은 2.86~4.01 dBi을 가짐을 측정을 통해 확인하였다. 따라서 제안된 안테나는 국내 WiBro 서비스 대역(2,300~2,380 MHz)과 WLAN 대역(IEEE 802.11b/g/n: 2,400~2,480 MHz, IEEE 802.11a: 5,150~5,825 MHz) 그리고 국외 mobile WiMAX 대역(IEEE 802.16e: 2,500~2,690 MHz, 3,400~3,600 MHz)을 지원하는 단말기 안테나로 적합하다.
국내의 홈네트워크 서비스는 홈오토메이션 제공 중심에서 엔터테인먼트 요소가 강화된 멀티미디어 기반의 네트워크 서비스로 변모하고 있다. 홈네트워크를 구성하는 요소 중 PC와 TV는 댁내에 멀티미디어 기반의 네트워크 서비스를 구축하는데 있어 가장 중요한 역할을 수행할 것으로 예상된다. 그에 따라 PC와 TV 간 네트워크를 구축하는 것이 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 그러나 PC와 TV 간 네트워크 구축을 위해서는 댁내 노출 배선 등의 문제로 인하여 무선 기술을 사용하는 것이 유용하지만, 현재 기존 무선 전송 기술(IEEE 802.11 a/b/g, Bluetooth 등)들은 HD 등의 대용량 컨텐츠 전송 및 QoS 를 제공하기가 어렵다. 따라서 본 논문에서는 PC와 TV 간 무선으로 네트워크 구축시 고려사항 및 무선전송기술개발 요소를 살펴본다. 특히 무선전송기술로는 고속 데이터 전송이 가능한 UWB(Ultra Widebnad)와 IEEE 802.11n 기술을 중심으로 고려한다. 또한 UWB와 IEEE 802.11n을 이용하여 네트워크가 구축되었을 때 제공 가능한 서비스 시나리오에 대해서도 소개한다.
무선 메쉬 네트워크(Wireless Mesh Networks, WMNs)는 유비쿼터스 환경 및 무선 브로드밴드 액세스를 제공하기 위한 핵심적인 미래 기술로 대두되고 있다. WMN에서의 전체적인 성능은 채널의 간섭을 최소화함으로써 개선될 수 있다. WMN에서 주로 사용하는 네트워크 인터페이스 기술 중 하나인 IEEE 802.11b/g 스펙은 3 개의 멀티 채널을 지원한다. 이러한 멀티 채널 WMN에서 효율적인 채널 할당을 위해서는 채널 스캐닝 지연과 채널 의존성 문제를 고려해야 한다. 본 논문에서는 IEEE 802.11b/g WMN에서의 이러한 문제점들을 해결하기 위해 클러스터 기반의 채널 할당(Cluster-Based Channel Assignment, CB-CA) 알고리즘을 제안한다. CB-CA 알고리즘에서는 클러스터 헤드(Cluster Head, CH) 노드들 간에는 동일 채널을 사용함으로써 채널 스캐닝과 채널 스위칭을 수행하지 않는다. 해당 클러스터 멤버 (Cluster Member, CM) 노드들과의 통신에는 CH들 간의 통신 채널에 영향을 미치지 않는 채널을 할당함으로써 멀티채널에서 발생할 수 있는 간섭을 최소화 할 수 있다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제안한 CB-CA 알고리즘이 WMNs의 성능을 향상시킬 수 있음을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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