The demand for Wireless LAN (WLAN) access to use their network and the Internet is surged dramatically over the past year. Since WLAN provides users' access from anywhere in the workplace without having to plug in, it therefore leads the WLAN market to grow steadily. Unfortunately, the first WLAN implementation designed primarily for home networking did little to address these security issues. Moreover, although the 802.11b standard published by IEEE in 1999 improved WLAN connections LAN-equivalent speed and security from the 802.11 standard. However, there still are several flaws such as the weaknesses in the Authentication and WEP encryption schemes in the IEEE 802.11 WLAN standard. In this paper, we propose WLAN architecture for providing the strong centralized authentication, encryption, and dynamic key distribution on a WLAN. Additionally, this proposed architecture is able to support roaming users and is flexible and extensible to future developments in the network security.
Coexistence of different wireless systems that share the 2.4 GHz ISM frequency band is becoming one of the most important issue. This paper presents a model of the interference that IEEE 802.11b affected by IEEE 802.15.4. The packet error rate (PER) of IEEE 802.11b under the interference of IEEE 802.15.4 is analyzed. The PER is obtained by using the bit error rate (BER) and the collision time. Further, this paper suggests a packet length to reduce the effect of the IEEE 802.15.4 interference and obtain a maximum throughput of the IEEE 802.11b. The analytical results are validated using simulation.
본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN $^{[1]}$ 에서 QoS를 제공하기 위해 새로운 MAClayer 구조를 제안한다. 주요 특징으로는 향후 Core Network의 모델로서 제시되고 있는 DiffServ 구조의 특징들을 WLAN에 적용하는 것을 들 수 있으며, 이를 통해 다양한 종류의 멀티미디어 트래픽에 적용될 Endtoend QoS를 보다 효율적 보장하고자 한다. DiffServ에서 제시되고 있는 Expedited. Assured forwarding과 일반적인 Besteffort traffic에 대한 service 차등화 기법을 WLAN에서 적용하기 위해 기존 MAC layer에서의 DCF, PCF 대신 EDWM(Extended DiffServ in WLAN MAC)이라는 새로운 MAClayer 구조를 제시한다. 이를 통해 시간지연에 민감한 Expedited forwarding과 대역폭의 보장을 필요로 하는 Assured forwarding의 요구 사항(QoS)을 효율적으로 보장할 수 있다. 이에 더하여 기존의 인프라(infrastructure)인 IEEE 802.11b 환경의 DCF와 이를 통하여 service를 제공받는 일반적인 Besteffort traffic을 위한 backward compatibility 보장 방안을 제시한다.
The conventional channel selection method for a ZigBee communication network basically detects the energy values in all channels. In the ISM band, no license is required to use channels in this band, so there may exist various interference factors in this band. It is well known that WLAN is the major interference factor degrading the performance of ZigBee in the ISM band. In this paper, we propose an efficient channel selection algorithm which uses the pattern of two types of WLAN channel uses as the a priori information of IEEE 802.11 band IEEE 802.11g. By using the proposed algorithm, we may save the time required to select channels for the ZigBee communications.
본 논문에서는 IEEE 802.11a 무선 OFDM 시스템의 반송파 주파수 옵셋 추정에 필요한 $tan^{-1}$ 회로를 구현하였다. 제안된 회로는 위상의 간격이 0.0491 rad 이내로 반송파 주파수 옵셋을 추정할 수 있으며, 나눗셈기, $tan^{-1}$ ROM, 위상 결정기로 구성되어 있다. FPGA를 이용하여 구현한 회로는 AWGN 5dB에서 ${\pm}625KHz$의 범위를 추정할 수 있으며 IEEE 802.11a 무선 랜 규격에 적합하다.
IEEE 802.11b 무선랜은 다양한 전송률(transmission rate)을 지원하며 그 전송률은 자동 전송률 제어 알고리즘(auto rate control algorithm)에 의해 스스로 적응하여 변환된다. 따라서 자동 전송률 제어 알고리즘은 무선랜 전체 시스템 성능에 매우 큰 영향을 끼친다. 그러므로 본 논문에서는 자동 전송률 제어 알고리즘, 특히 ARF(Auto Rate Fallback) 방식의 자동 전송률 제어 알고리즘이 무선랜의 성능에 미치는 영향을 측정하고 그 결과를 분석해 본다. 분석 결과, ARF 방식의 자동 전송률 제어 알고리즘은 노드의 위치로 인한 신호 잡음에 효과적으로 잘 동작하는 모습을 보여 주었다. 하지만 ARF 방식은 여러 개의 노드가 무선채널을 얻기 위해 경쟁할 때, 신호의 충돌로 인한 패킷의 손실에 대해 적절히 대처하지 못해, 무선랜 전체 시스템 성능의 심각한 저하를 가져옴을 알 수 있었다. 그리고 TCP 프로토콜은 활성 노드 수의 증가를 제한해서 ARF에 의한 성능 저하를 막을 수 있다. 하지만 멀티미디어 데이터 전송과 같은 특정 응용프로그램은 TCP 프로토콜을 사용한다. 따라서 TCP 프로토콜은 모든 무선랜 응용프로그램을 위한 최적의 해결책이 될 수 없다.
현재의 무선랜 표준인 IEEE802.11b가 많은 보안 취약성을 가지고 있는 것은 잘 알려진 사실이다. 특히 IEEEE802.11b에서의 인증은 사용자 인증이 아닌 디바이스 인증에 머물고 있으며, 제공되는 인증 메커니즘들 역시 여러 가지 면에서 취약하다. 한편, IEEE802.1x는 IEEEB02.11b 인증의 취약한 부분을 보완하고 강력한 사용자 인증을 제공할 수 있는 메커니즘으로 개발되었으나 이 역시 AP에 대한 인증을 수행하지 않는 등, 취약한 부분이 있다. 또한 WEP을 통해 제공되는 기밀성 및 무결성 역시 키 스트림 재사용 공격, W 재사용 공격 등에 취약하다. 이에 따라 본 논문에서는 무선랜 환경에 적합한 안전한 사용자 인증 메커니즘 및 기밀성을 제공하는 무선랜 보안 시스템을 제안한다 제안하는 시스템은 IEEE802.1x를 기반으로 하고 TLS를 통해 무선랜의 구성요소인 클라이언트, AP, 인증서버에 대한 사용자 인증을 모두 수행한다. 그리고 동적인 키 분배를 통해 암호통신의 안전성을 향상시킨다.
본 논문에서는 IEEE802.11a 무선랜용 Front-End 집적화 초소형 모듈을 측정기반 거동 모델을 기반으로 한 behavioral-level 시뮬레이션을 수행하여 설계 제작 하였다. IEEE802.11a 무선랜 표준을 만족시키기 위해 54Mbps 전송속도의 64QAM 변조 방식 심볼을 1024개 전송하는 시스템을 구현하고 이 환경에서 ACPR과 EVM 시뮬레이션을 수행하여 비선형 특성을 확인하였다. 중심주파수 5.8GHz에서 30MHz, 20MHz와 11MHz 떨어진 ACPR의 우측 offset은 각각 49.36dBc, 36.90dBc와 24.58dB이고 좌측 Offset은 각각 50.14dBc, 34.04dBc와 28.85dBc이며 EVM은 2.94%이다. LTCC 공정을 사용하여 5층 기판으로 제작한 모듈의 크기는 $13.4mm{\times}14.2mm$이다. 송신단 특성은 P1dB가 16.2dBm, 전력이득은 16.73dB로, 수신단의 특성은 소신호 이득이 16.24dB, 잡음지수가 7.83dB로 측정되었다.
가정, 기업, 오피스 및 공공장소에서의 폭넓은 무선 데이터 서비스 사용에 따라 거대한 영향력과 시장성을 갖게 될 차세대 WLAN 기술 및 시스템에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다. 본고에서는 IEEE 802.11의 표준 기술 및 표준화 진행 중인 개발 기술들에 대해 살펴본다. WLAN을 기반으로 하는 IEEE 802.11의 간략한 history와 배경뿐만 아니라, IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ad 등의 기술적인 부분을 요약하여 개발 현황을 알아보고, 확보된 기술을 통한 시장 상태와 차세대 기술개발을 통한 시장동향을 논의한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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