무선랜 용어 정리 2탄

 

무선랜 엔지니어링을 하기 위해서 필요한 용어 정리를 하려고 합니다.

 

1. 주파수 
    - 주파수는 1초 동안의 진동 횟수라고 정의할 수 있습니다.

      아래 그림에서 하늘색은 1초 동안 2번 진동했고 진청색은 1초 동안 4번 진행했습니다.
     주파수의 단위는 hz(헤르츠)를 사용하기에 하늘색은 2Hz 정책은 4Hz라고 표기합니다.

     

 

2. 파장

    무선통신에 사용되는 전파는 ㅇ리정을 진동을 갖는 파장이라고 합니다.(wave)

    보통 전파를 아래 그림과 같이 sin 곡선으로 표현합니다.
    여기서 파장이란(wavelength)란 1회 진동 할 때의 파동의 길이(거리)라고 합니다.

 

 

   파장은 거리이며 주파수는 시간과 역의 관계이며 공식으로 표현을 하면 다음과 같습니다.

   파장과 주파수는 서로 반비례 관계가 됩니다.

 

     

 

 

3 주파수 파워

 

무선랜 주파수 전력은 무선 근거리 통신망(LAN)에서 사용되는 무선 신호의 전송 강도를 나타냅니다.
이러한 신호는 일반적으로 2.4GHz 및 5 GHz 대역의 무선 주파수(RF) 스펙트럼 내에서 작동합니다.

이러한 신호의 전력은 1밀리와트(dBm)에 대한 데시벨 단위로 측정됩니다.
dBm 값이 높을수록 신호가 더 강하다는 것을 나타냅니다. 무선 LAN의 전송 전력은 규제 제한, 환경 조건,
사용 중인 특정 장비 등의 요인에 따라 달라질 수 있습니다.

규제 기관에서는 다른 장치와의 간섭을 방지하고 무선 스펙트럼의 공정한 사용을 보장하기 위해
무선 LAN에 허용되는 최대 전송 전력에 제한을 설정합니다.
예를 들어, 미국의 FCC(연방통신위원회)는 규정 Part 15에 따라 무선 LAN의 전력 수준을 규제합니다.

 

• dBm에서 mW로 변환하는 공식: 𝑃mW=10𝑃dBm10PmW​=1010PdBm​​
• mW에서 dBm으로 변환하는 공식: 𝑃dBm=10⋅log⁡10(𝑃mW1)PdBm​=10⋅log10​(1PmW​​)

예를 들어:

• 20 dBm의 전력이 있을 경우, 첫 번째 공식을 사용하여 밀리와트(mW)로 변환할 수 있습니다: 𝑃mW=102010=102=100 mWPmW​=101020​=102=100 mW
• 50 mW의 전력이 있을 경우, 두 번째 공식을 사용하여 dBm으로 변환할 수 있습니다: 𝑃dBm=10⋅log⁡10(501)≈10⋅log⁡10(50)≈10⋅1.69897≈16.9897 dBmPdBm​=10⋅log10​(150​)≈10⋅log10​(50)≈10⋅1.69897≈16.9897 dBm
• (실용적인 목적을 위해 반올림하여 17 dBm으로 표시할 수 있습니다.)

변환 방법공식예시

dBm에서 mW	𝑃mW=10𝑃dBm10PmW​=1010PdBm​​	만약 𝑃dBm=20PdBm​=20이면, 𝑃mW=100PmW​=100
mW에서 dBm	𝑃dBm=10⋅log⁡10(𝑃mW1)PdBm​=10⋅log10​(1PmW​​)	만약 𝑃mW=50PmW​=50이면, 𝑃dBm≈17PdBm​≈17

 

 

4.Gain

무선 LAN(WLAN) 이득은 WLAN 내에서 무선 신호를 전송하거나 수신하는 안테나의 효과를 측정한 것을 말합니다.

이득은 일반적으로 dBi 또는 dBd로 표현됩니다.

WLAN에서 안테나는 네트워크의 커버리지 영역, 신호 강도 및 전체적인 성능을 결정하는 중요한 구성 요소입니다.

안테나 이득은 WLAN의 범위와 커버리지에 직접적인 영향을 미칩니다.

다음은 WLAN 안테나에서 이득이 작동하는 방법입니다:

1. 송신 이득: 이는 안테나가 특정 방향으로 전송 신호를 집중시키는 능력을 나타냅니다. 높은 송신 이득은 신호가 해당 방향으로 더 집중되며 그 방향으로의 범위가 더 넓어집니다. 이는 특히 점간 통신이나 장거리 통신에 유용합니다.
2. 수신 이득: 수신 이득은 안테나가 약한 신호를 효과적으로 수신하는 능력을 의미합니다. 높은 수신
3. 이득을 가진 안테나는 더 긴 거리에서 신호를 수신하거나 더 많은 간섭이 있는 환경에서도 신호를 잘 받을 수 있습니다.
4. 총 이득: 총 이득은 송신 및 수신 이득의 결합입니다. 이는 안테나가 신호를 전송하고 수신하는 데
5. 전반적으로 얼마나 효과적인지를 나타냅니다.

무선 LAN 이득은 장거리 통신이나 장애물을 극복해야 하는 상황에서 특히 중요합니다.

그러나 더 높은 이득의 안테나는 범위를 확장시킬 수 있지만, 더 좁은 커버리지 각도를 가질 수 있으며,

최적의 성능을 위해 더 정확한 조준이 필요할 수 있습니다.

 

4.Path loss

무선 LAN 경로 손실은 송신기와 수신기 사이의 무선 신호가 공기를 통해 전파됨에 따라 신호 강도가 감소하는

현상을 말합니다. 이는 거리, 장애물, 간섭 및 주파수와 같은 다양한 요소에 영향을 받습니다.

다음은 무선 LAN에서의 경로 손실에 관한 중요한 포인트입니다:

1. 거리: 송신기와 수신기 사이의 거리가 증가함에 따라 신호 강도가 감소하며, 이는 파동의 확산으로 인한 것입니다.
2. 이 감소는 거리의 제곱에 반비례하여 신호 강도가 감소하는 역제곱 법칙을 따릅니다.
3. 장애물: 벽, 건물, 나무, 지형과 같은 물리적 장애물이 무선 신호를 차단하거나 산란시켜 추가적인 감쇠를
4. 일으킬 수 있습니다.
5. 간섭: 동일한 주파수 대역에서 작동하는 다른 무선 장치는 간섭을 일으켜 신호 강도를 감소시킬 수
   있습니다.
6. 주파수: 높은 주파수 신호는 벽과 건물과 같은 물질을 통해 전파될 때 낮은 주파수 신호보다 더 큰 감쇠를
   경험합니다. 그러나 높은 주파수 신호는 더 높은 데이터 전송률을 제공할 수도 있습니다.
7. 안테나 이득: 송신 및 수신 안테나의 이득은 신호를 특정 방향으로 집중시키고 감도를 향상시킴으로써 경로
   손실을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

경로 손실을 이해하는 것은 무선 LAN 네트워크를 설계하는 데 매우 중요합니다.
의도된 영역 전체에서 충분한 커버리지와 신호 강도를 보장하기 위해 현장 조사, 안테나 배치 및
주파수 계획과 같은 기술이 사용됩니다.

 

5.SNR

무선 LAN 신호 대 잡음 비율(SNR)은 채널에서 원하는 신호의 강도와 백그라운드 잡음 또는 간섭
수준을 비교하여 무선 신호의 품질을 측정하는 데 사용되는 지표입니다.

SNR은 신호 전력과 잡음 전력의 비율로 계산되며, 종종 데시벨(dB)로 표시됩니다. 더 높은 SNR은
더 작은 간섭을 가진 더 좋은 품질의 신호를 나타냅니다.

다음은 무선 LAN에서 SNR이 작동하는 방법입니다:

1. 신호 전력: 이는 송신기에서 수신기로 수신되는 무선 신호의 강도를 나타냅니다. 이는 전송되는
   유용한 정보를 나타냅니다.
2. 잡음 전력: 잡음은 채널에 존재하는 원하지 않는 신호나 간섭을 포함합니다. 다른 무선 장치, 전기 장비 또는 환경 요소에서 비롯될 수 있습니다.
3. SNR 계산: SNR은 다음과 같이 계산됩니다: SNR (dB)=10⋅log⁡10(𝑃신호𝑃잡음)SNR (dB)=10⋅log10​(P잡음​P신호​​)
   • 𝑃신호P신호​는 신호의 전력입니다.
   • 𝑃잡음P잡음​은 잡음의 전력입니다.
4. 여기서:
5. 해석: 더 높은 SNR은 더 큰 간섭에 비해 더 강한 신호를 나타내며, 더 나은 통신 품질을 제공합니다.
   반대로, 낮은 SNR은 신호가 오류나 드롭아웃에 민감할 수 있음을 나타냅니다.

신뢰할 수있는 무선 통신을 유지하기 위해 충분한 SNR을 유지하는 것이 중요합니다.
이는 수신기가 원하는 신호와 백그라운드 잡음을 구별하여 데이터 오류나 패킷 손실의 가능성을
최소화하는 데 도움이 됩니다.

 

 

 

 

 

6.RSSI

무선 LAN(WLAN)에서 RSSI는 수신 신호 강도 지표(Received Signal Strength Indicator)의 약어입니다.
이는 무선 통신 시스템에서 수신된 라디오 신호의 전력 수준을 측정하는 것입니다.

다음은 WLAN에서의 RSSI에 대한 설명입니다:

1. 측정: RSSI는 일반적으로 dBm(1밀리와트에 대한 데시벨)으로 측정됩니다. 이는 수신 측에서 신호가
   얼마나 강한지를 나타냅니다. RSSI 값이 높을수록 수신된 신호가 강합니다.
2. 계산: RSSI는 일반적으로 WLAN 수신기에 의해 운영 중에 측정됩니다. 이는 수신기가 수신된 신호의
   강도를 측정하는 능력의 결과입니다.
3. 해석: 높은 RSSI 값은 수신된 신호가 강하다는 것을 나타내며, 일반적으로 더 나은 품질의 연결로 이어집니다.
   반대로, 낮은 RSSI 값은 신호가 약하며, 성능 저하 또는 연결이 끊어질 수 있음을 나타낼 수 있습니다.
4. RSSI에 영향을 주는 요인: 액세스 포인트로부터의 거리, 장애물, 다른 장치의 간섭 및 환경 조건과 같은 여러 요인이 RSSI에 영향을 줍니다. 이러한 요인으로 인해 RSSI는 변동할 수 있습니다.
5. WLAN에서의 사용: RSSI는 WLAN 시스템에서 링크 품질 추정, 신호 강도 모니터링 및 클라이언트 로밍 결정에 일반적으로 사용됩니다. 이를 통해 WLAN 장치는 신호 강도를 기준으로 연결할 최적의 액세스 포인트를 결정할 수 있습니다.

RSSI를 이해하는 것은 WLAN 성능을 최적화하는 데 필수적이며, 무선 연결의 품질에 대한 통찰력을 제공하여
잠재적인 문제를 진단하는 데 도움이 됩니다.