무선이동 네트워크3

802.11 : mobility with same subnet

• H1이 동일 IP 서브넷 내에 머무르면 IP 주소는 변경되지 않습니다.
  • H1은 같은 서브넷에서 이동할 때 IP 주소를 유지할 수 있습니다.
• 스위치의 역할: H1이 어느 AP(액세스 포인트)에 연결되어 있는지 알아내야 합니다.
  • 자기 학습(Self-Learning): 스위치는 H1로부터 프레임을 수신하고, H1에 도달할 수 있는 스위치 포트를 기억합니다.

즉, H1이 다른 AP로 이동해도 IP 주소가 변경되지 않고, 스위치는 해당 장치의 위치를 자동으로 학습하여 연결성을 유지합니다.

 

 

호스트가 움직여서 AP가 바뀌어도

위 그림은 같은 게이트라우터, 스위치 아래에 있어서

연결이 끊기지 않는 사례다

802.11 : advanced capability

 

AP에 가까울수록 무선 선능이 좋다

SNR지표(시그널 대 노이즈)가 좋아야 한다

 

AP에 가까워서 SNR이 좋으면 높은 전송률을 사용할 수 있다

 

전송속도가 빠르면, 노이즈에 취약하다 (BER이 가파르게 오른다)

그래서 SNR값이 좋을때 전송속도를 높이는 것이다.

 

WI-FI와 호스트 사이 채널환경에 따라 계속 이 전송속도를 조절한다

 

 

 

통신을 사용하면 전력소모가 크다

그래서 안쓸땐 회로를 꺼두는게 좋다

그래서 RTS-CTS할때 defer시간에 회로가 off가 된다

Cellular 네트워크

전체 범위를 cell이라는 단위로 나누어서

각각 기지국 심어놓고 호스트들을 담당한다

Cellular 네트워크 구조의 구성요소

• Cell (셀):
  • 지리적 영역을 커버하는 셀은 하나의 기지국(Base Station, BS)을 중심으로 작동합니다.
  • Base Station (기지국): 802.11의 AP(액세스 포인트)에 해당하는 장치로, 모바일 사용자는 이 기지국을 통해 네트워크에 접속합니다.
  • Air-interface (무선 인터페이스): 모바일 장치와 기지국 사이의 물리적, 링크 계층 프로토콜을 관리하는 역할을 합니다.
• MSC (Mobile Switching Center, 이동 교환기):
  • 셀을 유선 전화 네트워크와 연결하는 역할을 합니다.
  • 통화 설정 관리와 이동성 관리를 담당합니다.

이러한 구조를 통해 모바일 사용자는 기지국을 통해 네트워크에 접속하고, 기지국은 MSC를 통해 다른 네트워크(공공 전화망이나 유선 네트워크)와 연결됩니다. 셀룰러 네트워크는 여러 기지국과 MSC들이 협력하여 사용자 간 통신을 원활하게 처리합니다.

The first hop

WI-FI는 랜덤엑세스의 CSMA/CA방식을 썻다

여기서는 채널 파티션 방식을 쓴다.

이 이미지는 셀룰러 네트워크에서 첫 번째 홉(First Hop), 즉 모바일 장치가 기지국과 통신할 때 사용하는 두 가지 주파수 공유 기법을 설명하고 있습니다. 주요 내용은 다음과 같습니다:

1. Combined FDMA/TDMA (주파수 분할 다중 접속/시간 분할 다중 접속):
   • FDMA는 주파수 대역을 여러 주파수 채널로 나누는 방식입니다.
   • TDMA는 각 주파수 채널을 시간 슬롯으로 나누어 여러 사용자가 동일한 주파수 채널을 시간에 따라 나누어 사용하는 방식입니다.
   • 이 두 가지 기술을 결합하여 주파수 채널을 분할하고, 각 채널을 시간 슬롯으로 다시 나누어 여러 사용자가 동시에 통신할 수 있도록 합니다.
2. CDMA (Code Division Multiple Access, 코드 분할 다중 접속):
   • CDMA는 모든 사용자가 동일한 주파수 대역을 공유하지만, 각 사용자에게 고유의 코드가 부여되어 데이터를 구별하는 방식입니다. 즉, 여러 사용자가 동시에 같은 주파수 대역에서 통신할 수 있지만, 각 사용자의 데이터는 코드에 의해 구분됩니다.

이 두 가지 기법은 셀룰러 네트워크에서 효율적으로 주파수 자원을 공유하고, 여러 사용자가 동시에 통신할 수 있도록 설계되었습니다.

다중 접속 기법(Multiple Access Techniques)

CDMA (Code Division Multiple Access)는 

사용자마다 코드를 할당해 인코딩해서 신호를 쏘게 만든다.

그 신호의 코드로 디코딩 하면 그 데이터만 증폭이 되고 나머지는 노이즈처리 돼서 줄어든다

CDMA 이미지로 비유

셀룰러 네트워크의 진화(Cellular Evolution)

2G, 3G등의 세대는 데이터속도로 나눈 것

텔레콤 회사 국제 연합에서 나눈 것

mobility

이동하면서 TCP연결이 끊기지 않는것에 대한 이론

현재 구현은 안되어 있음

(밑의 내용들은 상상의 나래임)

 

네트워크를 넘나드는 유저가 있으면

1. 어떻게 연결을 할 것인가

2. 이동하는데 어떻게 연결을 유지할 것인가

 

철수가 모바일이고, 친구들이랑 TCP연결이 되어야 한다고 쳐보자

(P) 철수가 집을두고 계속 돌아다니면 어딧는지 몰라서 연결 불가능하다

 

(S) <해결방안>

1. 철수가 새로운 곳에 갈때마다 친구들에게 위치를 알려준다

2. 철수가 새로운 곳에 갈때마다 본의 부모님에게 알려주고, 친구들은 부모에게 물어본다

ㅡ> 2번이 더 현실적이다. 1번은 불특정 다수에게 알려야해서 어려움 

 

장점 : 상대방은 편리. 걍 영구주소에 패킷을 보내면 알아서 보내짐

단점 : 대신 패킷이 멀리 돌아가야됨