1.7 다음의 무선 테크놀로지들의 일반적인 특징(예: 전송 속도(carrier speed), 주파수(frequency), 전송(transmission) 타입과 토폴로지)을 명확히 말하라.

① 802.11 (Frequency hopping spread spectrum)

- 주파수 도약 확산 스펙트럼 방식 : 무선 통신에서 주파수를 고정하지 않고 시간에 따라 변화시켜 송신하는 스펙트럼 확산 방식. 즉, 송신 측과 수신 측에서 주파수 위치를 변화시켜 통신하는 방식이다. 이 방식을 표준화한 IEEE 802.11에 의하면, 송신하는 데이터는 주파수를 편이 변조시켜 도약 패턴으로 주파수를 도약, 외관상 주파수 대역폭을 넓혀 송신하고 반대로 수신한 신호는 복조 과정을 거쳐 데이터를 검출한다. 전송 과정에 어떤 간섭파가 존재하는 경우, 간섭파에 반사된 송신파는 폐기되어 재송신되고, 반사되지 않으면 영향을 받지 않는다.

② 802.11x (Direct sequence spread spectrum)

- 직접 시퀀스 확산 스펙트럼: 하나의 신호 심볼을 일정한 시퀀스로 확산시켜 통신하는 방식. 의사 잡음 시퀀스(pseudo-random noise sequence)에 원래의 신호를 입력시키면, 주파수당 전력 밀도가 낮아진 확산 대역 스펙트럼 신호를 얻을 수 있다. 수신측에서도 동일한 시퀀스의 의사 잡음 시퀀스를 사용하면 원신호를 재생할 수 있다. 변조의 효율성이 좋고, 신호의 동기가 빠르며, 낮아진 전력 밀도로 대역 내 간섭이 적은 장점이 있어 부호 분할 다중 접속(CDMA)에 사용되고 있다.

③ Infrared

- 적외선 전송은 리모콘으로 TV를 조정하거나, 데스크탑 컴퓨터와 노트북 컴퓨터 사이의 데이터 교환, 무선 랜 등의 목적에 사용된다.

④ Bluetooth

- 블루투스 : 무선 통신 기기 간에 근거리(short range)에서 저전력으로 무선 통신을 하기 위한 표준. 예를들면 이동 컴퓨터(mobile computer), 휴대폰, 헤드셋, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 개인용 컴퓨터(PC), 인쇄기 등의 기기 간에 정보 전송을 목적으로 하고 있다. 현재세계적으로 2,400개 이상의 회사가 블루투스 SIG(Special Interest Group)를 형성, 장비간 상호 운용을 보장하기 위해 협력하고 있다. 대표적인 회사로는 에릭손사, IBM사, 인텔사, 루슨트사, 마이크로소프트사, 노키아사, 도시바사, 모토로라사, 삼성전자, LG전자 등이 참여하고 있다.

1.3 다음 케이블 표준들의 특성(예: 속도(speed), 길이(length), topology, 그리고 케이블 타입)을 명확히 설명하라.

․ 10BASE-T and 10BASE-FL

: ⑴10BASE-T. 10Mbps로 통신하고, 최대 전송거리 100m인 UTP 케이블로 카테고리 3, 4, 5사용, 잭은 RJ45 사용

  ⑵10BASE-FL. 10Mbps로 통신하는 광케이블.

․ 100BASE-TX and 100BASE-FX

: ⑴100 BASE-TX. 100Mbps로 통신하고, 최대 100미터 전송. 카테고리 5 UTP케이블을 사용한다.

  ⑵1000 BASE-FX. 100Mbps 로 통신하고, 최대 2~10Km까지 전송가능

․ 1000BASE-T, 1000BASE-CX, 1000BASE-SX and 1000BASE-LX

⑴1000 BASE-T. 1000Mbps로 통신하고, 최대 100미터까지 전송 가능한 UTP케이블을 사용한다. 카테고리 5사용

⑵1000 BASE-CX. 차폐된 금속 케이블(보통 평형 케이블)을 사용. 최대 25m까지 전송가능하다.

⑶1000 BASE-SX. 단파장(850nm)의 다중 모드 광섬유(short wavelength광섬유사용)를 사용하여,  1000Mbps로 통신하고, 최대 270~550미터까지 전송가능하다.

⑷1000 BASE-LX. 장파장(1,300nm)의 광섬유를 사용하여, 1000Mbps로 통신하고, 최대 550미터(다중모드)~ 5Km(단일모드)까지 전송가능하다. 비교적 전송거리가 길기 때문에 기업내의 간성망이나 빌딩 사이를 연결해서 통신하는데 적합하다.

․ 10 GBASE-SR, 10 GBASE-LR and 10 GBASE-ER

⑴10 GBASE-SR. 1Gbps 속도로 통신, 최대전송거리 26~82m , 광케이블

⑵10 GBASE-LR. 1Gbps 속도로 통신, 최대전송거리 10Km(단방향) , 광케이블

⑶10 GBASE-ER. 1Gbps 속도로 통신, 최대전송거리 40Km(단방향) , 광케이블

1.2 802.2(Logical Link Control), 802.3(Ethernet), 802.5(token ring), 802.11(wireless), and FDDI(Fiber Distributed Data Interface) 네트워킹 테크놀러지들의 포함한 주요 특징을 명확히 설명하라.

․ Speed

․ Access method (CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) and    CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection))

․ Topology

․ Media

★ 802.2 : IEEE 802.2는 IEEE LAN 표준안에서 LLC 하부 계층을 정의하는 부분이다. IEEE 802.2는 에러를 보정하고 프레임을 만들고 흐름제어를 수행하고 네트워크 계층에 서비스를 제공한다.

 IEEE 802.2는 반송파 동시 공동 이용/충돌 탐지(CSMA/CD), 토큰 버스, 토큰 링 등 모든 매체 접근 제어 표준에 공통적으로 적용된다.(논리링크제어(LLC))

                              <802.2 LLC>

- 2 계층 관련 서비스 : 회선 제어 부계층은 데이터국(노드) 간의 올바른 데이터 전송을 위한 전송 순서 제어, 재송신 제어, 흐름 제어, 오류 회복 등의 기능을 수행하는 부분입니다.

- 3 계층 관련 서비스 : LLC는 서비스 접근점(LSAP)을 통하여 무확인 무연결형 서비스, 연결형 서비스, 확인 무연결형 서비스를 제공함.

- 이런 서비스를 제공하기 위한 LLC 프로토콜은 그 기능과 형식이 몇 가지 예외를 제외하고는 개방형 시스템 간 상호 접속(OSI) 표준 링크 제어 프로토콜인 HDLC와 비슷하다. IEEE 802.2는 CSMA/CD, 토큰 버스, 토큰 고리형 등 모든 매체 접근 제어 표준에 공통적으로 적용.

★ 802.3 : IEEE 802.3은 IEEE LAN 표준안에서 MAC계층과 물리계층을 정의하는 표준입니다. IEEE 802.3은 다양한 데이터 속도와 다양한 물리계층을 지원하면서, CSMA/CD방식을 사용하고 있습니다. IEEE 802.3의 확장으로 고속 이더넷이 있습니다.(CSMA/CD, Ethernet)

★ 802.5 : IEEE 802.5는 IEEE LAN 표준안에서 MAC계층과 물리계층을 정의하는 표준입니다. IEEE 802.5는 4Mbps, 16mbps에서 STP와 UTP 선 연결위에, 토큰 패싱 액서스를 지원합니다.(토큰링)

★ 802.11

 802.11(wireless) - 1~2Mbps/sec

 802.11a(wireless) - 54Mbps/sec (5GHz 주파수대역)

 802.11b(wireless) - 11Mbps/sec

 802.11g(wireless) - 54Mbps/sec (24GHz 주파수대역)

★ FDDI(Fiber Distributed Data Interface)

- 근거리통신망의 광케이블 데이터전송의 표준이다. 200Km 까지 거리를 지원하며, 100Mbps 의 속도를 지원한다.

★ Access method

※ CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)

- traditional Ethernet(IEEE802.3에 정의)에서 사용되는 access method

- traditional Ethernet의 station들은 물리적으로 bus나 star topology로 연결될 수 있지만 logical      topology는 항상 bus이다. 즉 medium(네트워크 선등)은 station(컴퓨터등) 사이에 공유되며 한번에 한   station만 medium을 사용할 수 있다.

- 한 station이 보낸 프레임은 medium에 연결되어 있는 모든 station들에 전달되며 도착한 station에    서 실제 목적지인지 아닌지를 보고 그 프레임을 받아들일지 버릴지 결정한다.

 CSMA / CD는 한 번에 한 station만 medium을 사용하도록 하기 위해 고안된 방법이다.

1. 모든 station은 medium에 대해 동등한 권한을 갖고 있다(multiple access).

2. 보낼 프레임이 있는 station들은 먼저 medium을 listen 한다(sense). medium에 데이터가 없으면 전송을 시작한다(carrier sense).

3. 우연히 동시에 두 station이 medium이 비어 있는 것을 보고 전송을 시작했을 수도 있다. 이 때는 collision이 발생한다. station은 프레임을 보낸 후에도 계속 listen하고 있으며, collision이 발생하면 모든 station이 감지하게 된다. collision이 발생하면 프레임을 보냈던 station은 jam signal을 보내어 라인 상의 데이터를 파괴하고 임의의 시간 동안 기다린 후 다시 전송을 시도한다.

(..쉽게 말해서 버스형(하나의 선)에 연결된 컴퓨터들이 서로 눈치를 보다가, 선에 아무런 데이터신호가 없는 것을 확인한 후에 자신의 데이터신호를 보내는 방식이다. 만약 데이터신호를 2대 이상의 컴퓨터가 동신에 보내게 되면 충돌(Collision)이 발생하게 되고, 충돌을 감지(Detection)한 컴퓨터는 일정한 시간(매우 짧다)후에 다시 데이터신호를 보내게 되는 방식이다.)

※ CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)

- 무선 랜(IEEE802.11)에서 사용되는 access method이다.

- CSMA/CD의 multiple access와 carrier sense는 CSMA/CA에도 적용된다.

- 그러나 hidden terminal problem(전송을 시작한 두 station 사이에 산이나 장애물이 있어 collision이 발생하더라도 감지하지 못하는 문제) 때문에 Collision Avoidance(충돌 회피)라는 방법을 대신 사용한다.

- 무선 랜 환경을 위한 접근방식 중 한가지로 무선은 물리적인 라인이 존재하지 않기 때문에 Avoidance(회피) 즉 알아서 피해가면서 통신하게 하는 메커니즘이다.

1. medium이 사용되지 않다는 것을 감지한 후, 전송 station은 RTS(Request To Send)라는 프레임을 보낸다. 이 메시지 내에는 medium을 얼마 동안 사용할 지에 관한 정보가 들어 있다.

2. RTS를 받은 수신 station은 CTS(Clear To Send) 메시지를 모든 station에 보내어 전송 요청을 승인한다.

3. 전송 station은 데이터를 전송한다.

4. 수신 station은 데이터를 받았음을 알린다.

★ Topology - 통신망을 구현하기 위해서는 몇 가지 측면에서 고려해야 한다. 컴퓨터와 케이블의 위치 그리고 연결 하드웨어 장비가 요구되는데 이런 통신망 디자인에 관련된 문제를 네트워크 토폴로지라고 한다.

1.1 다음의 논리(logical)또는 물리(physical)네트워크 토폴리지에 주어진 그림, 약도 또는 설명을 알아보라.

● 토폴로지란(topologies)? - 통신망을 구현하기 위해서는 몇 가지 측면에서 고려해야 한다. 컴퓨터와 케이블의 위치 그리고 연결 하드웨어 장비가 요구되는데 이런 통신망 디자인에 관련된 문제를 네트워크 토폴로지라고 한다.

․ Star : 이 방식은 중심에 접속장치를 두고 이 접속장치에서 각 노드들을 직접 연결한 방식

주변 노드들이 통신하기 위해서는 반드시 중앙 노드를 거쳐야 한다. 따라서 중앙 노드의 신뢰성과 성능이 전체 시스템을 좌우 한다.

이 방식에서는 여러 노드가 하나의 선을 함께 사용하기 때문에(CSMA/CD) 각 노드들이 동시에 데이터를 전송할 경우 충돌이 발생할 수 있다.

․ Mesh : 완전형이라고도 불린다. 여러 개의 노드(예:컴퓨터)들이 망에 존재하는 모든 노드와 직접 연결되는 방식이다. 가장 완벽한 네트워크 방식이지만, 과도한 비용이 들기 때문에 특별한 경우가 아니면 사용되지 않는다.

노드(또는 스테이션이라고도 함)가 N개일 때 연결노드 수는 N(N-1)/2 이다.

․ Ring : 노드들의 연결 모양이 순환 구조를 이루고 있다. 이러한 구조에서 데이터 전송을 원활하게 하기 위해서 링의 일정한 방향으로, 노드의 순서가 순차적으로 정해진다.

그 순서에 따라 각 노드들은 네트워크 선에 데이터를 보낼수 있다. 여기서는 토큰링이라는 프로토콜이 사용된다.