무선랜

무선랜(Wireless LAN)은 케이블의 연결 없이 무선으로 랜(LAN) 환경을 구현하는 기술이다. 이를 이용해 사용자는 근거리 지역에서 이동하면서도 지속적으로 네트워크에 접근할 수 있다. 무선랜은 유선케이블 대신 전파(RF)·빛(적외선) 등을 이용하는 네트워크 구축방식으로, 근본적으로 랜의 특성을 가지고 있다는 점에서 휴대폰 등 일반적인 모바일 환경에서 이용되는 무선인터넷과는 대별된다. 대부분의 무선랜 기술은 IEEE 802.11 표준에 기반하고 있으며, 와이파이(Wi-Fi)라는 마케팅 네임으로 잘 알려져 있다. 대한민국에서도 2002년부터 기존 대형통신사업자에 의한 공중망 무선랜서비스가 상용화되기 시작했다.

개요

무선랜은 이용의 편리함으로 인해 크게 상용화되었다. 무선랜의 편리함은 이동성에 있다. 특히 어디서나 휴대 가능한 스마트폰이나 태블릿 PC 등이 생활에 보편화 돼 있어 어디에서나 인터넷을 이용하려는 수요도 늘고 있다. 또한 이미 지하철, 카페, 집 어디든 무선랜 서비스가 제공되어 있는 것을 볼 수 있다. 한국인터넷진흥원에 따르면 국내 유선 인터넷 서비스는 2006년을 기점으로 포화상태에 있지만 무선 인터넷 서비스의 수요는 시간이 갈수록 점차 증가하고 있다. 하지만 무선랜의 편리함에 반해 그 특성상 다양한 취약점이 존재하며 보안상 위험이 따른다. 이러한 무선랜의 취약점을 보완하기 위해 다양한 보안기술도 적용 및 개발되고 있지만, 그에 반해 사용자의 보안 인식은 여전히 미비한 상태로 반복적으로 개인정보 유출 사고가 일어났다. 대중에게 주목받는 사물인터넷(IoT) 환경에서는 무선 네트워크가 매우 중요한 부분을 차지하게 될 것이다. 냉장고, TV, 자동차, 에어컨 등 우리가 일상생활에서 사용하는 모든 사물이 무선 네트워크로 연결될 것이라는 말이다. 그만큼 무선랜은 앞으로 그 중요도가 계속적으로 부각될 것이며 그에 따라 무선랜을 사용에 있어 경각심을 갖고 정보 유출의 피해를 예방할 수 있도록 해야 할 것이다.

역사

1970년에 하와이 대학교는 세계 처음으로 낮은 가격의 라디오 주파수를 사용하여 컴퓨터 통신 네트워크 알로하넷(Alohanet)을 개발하였다. 알로하넷은 전화선을 사용하지 않고 네 개의 섬이 오아후섬에 있는 중앙컴퓨터와 연결할 수 있는 양방향 성형 네트워크였다. 1979년에 그펠러(Gfeller)와 밥스트(Bapst)는 적외선 통신을 사용한 실험적인 랜에 대한 IEEE 보고서를 출판하였다. 이후 1980년에 페럿(Ferret)은 IEEE 국제전자통신협회에서 무선 터미널 통신을 위한 단일코드의 확산 대역 라디오 주파수의 실험적인 응용을 발표하였다. 1985년 5월에 마르쿠스(Marcus)의 노력으로 FCC가 확산 대역 기술의 응용을 위해 실험적인 ISM 밴드를 선언하기에 이른다. 이후 모센 케이브하드(Mohsen Kavehrad)는 코드분할다중접속(CDMA)을 사용한 실험적인 무선 PBX 시스템을 보고하였다. 이러한 노력은 1세대 무선랜의 이용에 기여하였으며 이동통신 산업의 이슈를 새롭게 바꾸는 계기가 되었다. 1세대 무선 데이터 모뎀은 1980년대 초에 아마추어 무선 기사가 개발하였다. 1초에 9600비트급 이하의 데이터 전송 속도를 내는 음성 밴드 데이터 통신 모뎀을 기존의 근거리 라디오 시스템에 추가하였다. 2세대 무선 모뎀은 FCC가 스프레드 분광 기술을 비군사적으로 사용하기 위해 실험적인 밴드를 발표한 직후에 개발되었다. 이 모뎀은 1초에 수백 킬로 비트급의 데이터 속도를 제공하였다. 3세대 무선 모뎀은 1초에 메가비트급의 데이터 전송 속도를 내는 기존의 랜과 호환성을 유지하는 데 힘을 쏟았다. 1991년에는 무선랜 IEEE 워크숍이 개최되었다. 이 시기에 초기 무선랜 제품이 시장에 등장하였고 IEEE 802.11 위원회가 무선랜의 표준을 개발하는 활동을 시작하였다. 첫 워크숍은 주목적은 대체 기술의 평가였다. 1996년에는 이러한 기술이 상대적으로 개선되었다. 무선랜은 애드혹 네트워킹, 인터넷, P2P 랜 브리지 등을 위해 병원, 주식, 대학교 등에서 쓰이게 되었다. 1999년 7월 21일에는 뉴욕 맥월드 엑스포에서 스티브 잡스(Steve Jobs)가 아이북을 소개하면서 에어포트가 처음 등장하였다. 무선랜을 가정에서 쉽게 사용할 수 있고 소비자가 받아들일 수 있을 만큼의 가격으로 이용할 수 있게 된 첫 시기였다. 에어포트가 출시되기 전까지 무선랜은 소비자가 사용하기에 너무 비쌌으며 대규모 환경에서만 사용되었다. 이때까지만 해도 무선랜은 유선 네트워크를 구축할 수 없는 특수한 환경에서 제한적으로 사용되어 왔으나 IEEE802.11b, 11a 표준규격이 완성되고 여러 제조사의 제품들간에 상호운용성(Interoperability)이 보장되면서 무선랜 시장은 빠르게 성장하였다. 무선랜 업체간의 가격 및 성능 경쟁으로 제품가격은 하락하였으며 무선랜 서비스를 제공받을 수 있는 핫스팟은 증가하였다. 무선랜 시스템은 IEEE802.11b 표준을 준용하는 제품들로 2.4GHz 대역에서 11Mbps의 전송속도를 제공한다. 하지만 요즘은 IEEE802.11b와 같은 2.4GHz 대역에서 최대 54Mbps의 전송속도를 제공하며 기존 제품들과도 호환성을 보장하는 IEEE802.11g 제품들과 5GHz 대역에서 54Mbps의 통신속도를 내는 IEEE802.11a 제품들이 대거 출시 되어 점차 11Mbps 무선랜에서 54Mbps의 고속 무선랜으로 대체됐다. 뿐만 아니라 무선랜은 노트북과 PDA는 물론 핸드폰이나 텔레매틱스 단말기, 디지털 가전기기 등에도 다양하게 적용되어 유비쿼터스 네트워크의 한 부분으로 자리잡고 있다.

특징

무선랜 서비스는 무선 구간과 유선 구간이 복합된 유무선 통합서비스이며, 무선랜 영역, 인터넷 백본 접속구간, 인터넷 백본 등으로 구성되어 있다. AP(Access Point)가 무선 단말기와 데이터를 주고받는 기지국 역할을 담당하며, 인터넷 백본 접속구간은 전용회선(유선 혹은 무선), xDSL, 케이블 모뎀 등 경우에 따라 다양하게 구성된다. 국내 무선랜 주파수 분배는 2001년 2.4GHz ISM 주파수 대역(83.5 MHz : 2400~2483.5MHz)에서 무선랜 서비스를 허용했다. 이후 2004년에 5GHz 주파수 대역에서 무선 접속 시스템(WAS)용으로 380MHz(5150~5350, 5470~5650MHz)를 추가로 분배했다. 무선랜 시스템은 유선랜의 허브(Hub) 역할, 원거리 중계 전송용 브리지(Bridge) 역할, 셀룰러 브리지 역할 등을 담당한다.

• 유선랜의 허브 역할 : 무선랜 카드를 장착한 이동단말과 유선망과의 무선접속을 수행하는데 보통 AP 당 20대~30대 단말을 접속할 수 있다. 서비스 커버리지는 약 20~150m이다.
• 원거리 중계 전송용 브리지 역할 : 건물 바깥에 AP를 설치하여 두 개의 건물 사이를 1:1 혹은 1:N 연결하며, 외부의 고이득 안테나가 필요하다.
• 셀룰러 브리지 역할 : 일반 무선랜 AP에 연결되는 인터넷 회선(유선) 대신에 셀룰러(3G/와이브로)로 대체한 소형 휴대용 무선랜 AP이다. 이용자가 휴대하면서 어디서든 자신의 무선랜 단말을 이용할 수 있다. 셀룰러 브리지의 예시는 SKT의 와이브로 브리지, KT의 에그(Egg) 등이 있다.

장점

주로 편의, 비용 절감, 다른 네트워크와의 통합의 용이성이 입증되면서 무선랜 서비스가 상용화되었다. 오늘날 소비자에게 파는 대부분의 컴퓨터들은 필수적인 모든 무선랜 기술이 미리 장착되어 출시된다.

• 편의성 : 가정이나 사무실에서 무선 네트워크 장비가 있는 곳이라면 무선 네트워크를 쉽게 사용할 수 있다.
• 휴대성 : 일반 노동 환경 밖에서도 인터넷에 접속할 수 있다. 커피숍과 같은 공공장소에서 무선 인터넷 접속을 적은 비용으로 사용할 수 있다.
• 생산성 : 장소를 옮겨 다니며 원하는 네트워크의 접속을 유지할 수 있다.
• 배치 : 무선 네트워크를 처음 설치만으로 하나 이상의 액세스 포인트를 지원한다. 반면 유선 네트워크는 수많은 장소에 케이블 선을 깔아야 하므로 비용적인 문제점이 있다.
• 확장성 : 무선 네트워크는 기존의 장비를 사용하여 수많은 고객을 받아들일 수 있다.

단점

• 보안 : 무선랜은 라디오 주파수를 사용하여 컴퓨터에 네트워크를 제공한다. 공간과 비용을 위해 최종 컴퓨터에 설치되어 있는 무선 랜카드의 성능은 대체로 좋지 않다. 신호를 어느 정도 잡기 위해, 무선랜 수신 장치는 상당히 많은 양의 전력을 사용할 수 있다. 다시 말해, 무선랜 성능이 좋지 않은 주변 컴퓨터가 무선 패킷을 가로챌 수 있을 뿐 아니라, 좋은 품질에 적은 돈을 소비하려는 사용자가 눈에 잘 띄는 곳에서 패킷을 가져갈 수 있다.
• 지원 범위 한정 : 일반적으로 쓰이는 802.11g 네트워크는 수십 미터의 거리를 지원한다. 일반 가정의 규모가 큰 경우 이러한 거리는 충분하지 못할 수 있다. 범위를 넓히려면 리피터나 추가적인 액세스 포인트를 구매해야 한다.
• 신뢰성 : 무선 네트워크 신호는 라디오 주파수 비슷하게 다양한 통신 간섭에 노출되어 있다. 전자레인지와 같은 전자제품도 무선랜의 신뢰성과 안정성에 영향을 미칠 수 있다.
• 속도 : 대부분의 무선 네트워크는 일반적인 유선 네트워크에 비해 느린 편이다.

구성요소

무선단말기

무선단말기는 사용자가 실제로 네트워크에 접속 시에 사용하게 되는 장비를 말한다. 우리가 흔히 사용하는 스마트폰, 노트북, PC, 태블릿 PC 등이 무선 단말기에 해당한다. 사용자는 항상 이들 단말기에서 무선 네트워크 목록을 검색 후 원하는 네트워크에 접속할 수 있다. 스테이션(station)이라고도 칭한다.

무선공유기

무선랜은 유선랜을 기반으로 한 네트워크의 범위를 확장하는데, 따라서 무선공유기는 유선랜의 가장 마지막에 위치하여 유선랜에서 무선랜으로 네트워크를 확장하는 기능을 한다. 흔히 말하는 공유기 패스워드 크랙이라는 것이 장비에 설정된 암호를 알아내는 기법이다. 무선랜의 직접적인 암호를 설정하는 장비이니만큼 암호 이외에도 무선랜의 많은 설정 기능을 가지고 있다. 무선랜의 서비스 범위는 무선공유기 자체에서 지원하는 대역과 관리자 계정에서 그 신호의 강도를 조절할 수 있다.

무선브릿지

무선브릿지는 일반적인 네트워크에서 말하는 브릿지의 기능과 같다. 다시 말해, 물리적으로 다른 네트워크를 연결해 주는 기능을 하며 단지 무선이라는 것이 차이다. 두 개의 서로 다른 물리적인 무선 네트워크를 연결해야 하므로 특성상 네트워크 간 전파를 방해하는 장애물이 있어서는 안 된다.

무선랜카드 및 무선안테나

무선랜카드는 단말기(Station)와 AP에 장착되어 무선 통신을 위해 전파를 송수신하는 장비다. 무선랜카드는 PCMCIA용, USB용, PCI 용이 있다. 무선랜 안테나는 무선 전파를 더 멀리 송수신하기 위해 사용한다. 무선랜의 전파는 방향성이 없다. 단 상·하의 방향보다는 좌우로 전파가 강하게 흐르는 경향이 강하다.

사용자 인증 서버

인증 서버는 무선랜을 통해 접속하려는 사용자의 인증을 위한 인증키를 관리하고 인증키가 없는 비인가 사용자의 접속을 차단하는 역할을 한다.

세부 기술

무선랜은 배선이 필요 없고 단말기의 재배치가 용이하며 이동 중에도 통신이 가능하고 빠른 시간 안에 네트워크 구축이 가능하다는 장점이 있는 반면, 유선랜에 비하여 상대적으로 전송 속도가 느리며 신호 간섭이 발생할 수 있다는 단점이 있다. 근거리 무선 통신 기술은 IEEE 802.11, ETSI 하이퍼랜2 이외에도 가정 및 기업 환경에서 사용할 수 있는 HomeRF와 블루투스가 개발되어 있으며, 무선 MAN 기술로 현재 표준가 진행 중인 IEEE 802.16 Wireless MAN과 ETSI 하이퍼액세스와 같은 기술도 있다. 일반적으로 무선랜이란 가정보다는 기업에 이미 구축되어 있는 랜 환경에서 동작하는 무선 네트워크 기술을 지칭하므로, 서로 다른 랜 세그먼트 사이를 연결하는 IEEE 802.16, ETSI 하이퍼액세스와 같은 무선 MAN 기술이나 개인을 대상으로 10m 이내의 거리에서 사용되는 블루투스와 같은 무선 PAN 기술과는 이용 목적 및 전송 거리 관점에서 구분한다. 기본적인 무선랜 네트워크는 다른 무선 단말이나 유선랜으로 연결하기 위해 각 단말 내에 설치되는 무선 NIC(Network Interface Card), 각 단말과 유선랜 간의 게이트웨이 역할을 담당하는 액세스 포인트, 그리고 건물과 건물 또는 분산된 네트워크 세그먼트 사이를 점-대-점 방식으로 연결하는 데 사용되는 무선 브리지 장비로 구성된다. 액세스 포인트는 랜 허브와 비슷한 역할을 수행하며, 한 개의 액세스 포인트 당 반경 20~150m 정도의 영역에서 동시에 25~50개의 단말을 접속하여 사용할 수 있다. 무선랜은 유선랜과 독립적으로 무선 NIC를 장착한 복수의 단말들끼리 단독으로 연결하는 ad-hoc 망과 액세스 포인트를 통해 단말을 유선랜에 연결하는 인프라스트랙처 망 방식으로 구성할 수 있다. ad-hoc 망은 일시적으로 형성되는 작업그룹 등에서 주로 이용되며, 인프라스트랙처 망 내에서 서버에 의해 설정될 수도 있고 단독으로 P2P 모드로 동작할 수도 있다. 인프라스트랙처 망은 유무선 연결 장치인 액세스 포인트를 통해서 무선 단말을 기존 유랜에 연결한다. 이때 액세스 포인트를 중심으로 무선 셀 BSS(Basic Service Set)가 형성되는데, 액세스 포인트는 BSS 내에 있는 모든 단말을 랜에 연결하는 셀룰러 폰 기지국과 동일한 역할을 수행한다. 서로 중첩하지 않는 채널을 사용하는 여러 BSS를 모아 하나의 ESS(Extended Service Set)를 구성할 수도 있는데, 동일 ESS 내의 서로 다른 BSS 간에는 로밍에 의해 단말의 이동이 가능하다.

IEEE 802.11b

1999년 9월 기존의 802.11 표준에 덧붙여 새로운 고속 물리 계층 규격으로 개발된 IEEE 802.11b는 CCK 변조 방식을 사용해 2.4GHz ISM(Industrial, Scientific, and Medical) 대역에서 물리 계층에서 최대 11Mbps까지 전송할 수 있도록 설계되었다. IEEE 802.11b는 802.11 표준의 매체접근제어 계층과 DSSS 물리 계층 규격을 그대로 사용하면서 5.5/11Mbps의 고속 데이터 전송 시 확산 대역 방식으로 CCK 변조 방식을 사용하므로 기존의 DSSS 방식 장비와 하위 호환성을 유지할 수 있다. 802.11b 표준은 물리 계층에서 11Mbps의 속도를 얻기 위해 802.11에서 사용한 11 칩 베이커(baker) 코드 대신에 컴플리멘터리 시퀀스(complementary sequence)를 사용한다. 컴플리멘터리 시퀀스는 8 칩 크기의 64개 코드 워드들로 구성되며, 이들은 고속 전송 시 자주 발생하는 다중경로 및 페이딩 등에 강한 수학적 특성을 지닌다. 802.11b는 802.11과 비교해 확산 대역에 사용되는 칩의 길이가 11개에서 8개로 감소하였으므로, 802.11과 동일한 11Mchip/s 수준을 유지하기 위해서는 심볼레이트(symbol rate)를 1.375Msymbol/s로 늘려야 한다. 11Mbps 전송 속도 방식에서는 심볼 당 8비트를 변조하여 총 11Mbps(8bit×1.375Msymbol/s)를, 5.5Mbps 전송 속도 방식에서는 심볼 당 4비트를 변조하여 총 5.5Mbps(4bit×1.375Msymbol/s)의 물리 계층 전송 속도를 얻게 된다. 현재 시장에서 상용화된 제품 중 주류를 이루고 있는 802.11b는 그러나 몇 가지 단점을 가지고 있다. 우선, 기존 장비들의 일부를 사용할 수 없다. 802.11b 이전에 사용되고 있던 장비들은 FHSS 방식이 대부분이다. 따라서 802.11b는 802.11 DSSS와 하위 호환성을 유지하지만 FHSS 방식과는 호환이 되지 않는다. 그리고 하위 호환성을 유지하기 위해 헤더나 관리 프레임, 경쟁 윈도우(contention window) 등은 모두 1Mbps 시스템을 기준으로 하고 있기 때문에 802.11 오버헤드의 비효율성을 그대로 상속하고 있다. 따라서 당초 10BASE-T 수준의 전송 속도를 목표로 했던 802.11b는 실제로 5~6Mbps 정도의 스루풋 밖에 나오지 않는다. 또한, 2.4GHz DSSS 시스템의 FCC S/N비 요구사항(최소 10dB)을 충족시키기 위해 전송 거리가 802.11의 절반 이하로 줄어들게 되는 단점이 존재한다.

IEEE 802.11a

802.11a 표준은 802.11b와 함께 1999년 9월 5GHz UNNI(Unlicensed National Information Infrastructure) 주파수 대역에서 동작하는 고속 물리 계층 표준으로 확정되었다. 802.11b와 달리 802.11a는 전통적인 확산 대역 기술을 사용하지 않고 오피스와 같은 옥내 환경에 더 적합한 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하여 10~50m 정도의 짧은 거리에서 6~54Mbps의 고속 데이터 전송을 실현할 수 있다. 무선에서 고속 전송을 실현하기 위해서는 보다 높은 주파수를 사용해야 하며, 이럴 경우 특히 장애물이 많은 옥내 환경에서는 전송 효율이 크게 저하되어 전송 거리가 심각하게 줄어들게 된다. 이 문제를 해결하기 위해 802.11a에서는 OFDM 방식을 사용해 하나의 고속 반송파를 여러 개의 저속 부반송파로 나누어 병렬로 전송하게 함으로써 어느 정도 실효성 있는 전송 거리를 확보할 수 있게 되었다. 802.11a는 FCC에서 비허가 주파수 대역으로 할당한 총 300MHz의 UNNI 주파수 대역(5.150~5.250GHz, 5.250~5.350GHz, 5.725~5.825GHz)을 사용한다. 이 중 첫째와 둘째 200MHz 대역은 각각 50mW, 250mW의 전송 전력으로 제한되어 있어 옥내용으로 사용되고, 마지막 100MHz 대역은 최대 전송 전력이 1W로 옥외용으로 분류된다. 802.11a 표준도 802.11b와 마찬가지로 고속전송이 가능한 반면 몇 가지 단점을 포함하고 있다. 우선, 전 세계적인 주파수 호환성 문제가 제기된다. 802.11b 기술은 2.4GHz 비허가 주파수 대역이 전 세계 대부분의 국가에서 이용이 가능하므로 장비 사용에는 큰 문제가 없다. 2.4GHz ISM 대역의 경우 국가별로 주파수가 약간씩 다르기는 하나 소프트웨어적으로 간단하게 처리할 수 있다. 하지만 5GHz 주파수 대역에서는 상황이 다르다. 802.11a 기술은 기본적으로 미국 주파수 환경에 알맞게 정의된 표준이므로 다른 국가의 주파수 환경은 고려되지 않았다. 이 때문에 현재 5GHz 무선랜 표준은 지역/국가마다 다른 주파수 정책으로 인해 미국 IEEE의 802.11a, 유럽 ETSI BRAN의 하이퍼랜2, 일본 MMAC-PC의 HiSWAN 규격으로 나뉘어 연구가 되었다. 802.11a의 경우 802.11의 매체접근제어 계층을 그대로 사용하므로 물리 계층 Radio만 설계하면 되기 때문에 타 표준보다 상용화 진전 속도는 빠른 편이다. 그리고 전송 효율성이 낮다. 802.11a의 경우 헤더 부분을 1Mbps가 아닌 6Mbps 속도로 전송하기 때문에 전송 속도에서 조금은 개선의 여지가 있는 편이다. 하지만 그렇다 하더라도 54Mbps 전송모드에서 실제 3계층 전송 속도는 32Mbps 정도에 불과하다. 이는 마찬가지로 802.11 매체접근제어 계층의 비효율성에 기인한다. 그뿐만 아니라, 전송 거리는 더욱 짧아져 36~54Mbps 고속 전송 모드를 사용할 경우 액세스 포인트 당 10~15m 정도밖에 서비스할 수 없다. 802.11b 액세스 포인트로 구성된 네트워크를 802.11a 액세스 포인트로 구성할 경우 동일한 속도(9Mbps)에서도 3대가 더 필요하며, 이보다 더 빠른 고속 전송 모드를 사용할수록 훨씬 더 많은 액세스 포인트가 필요하게 된다.

ETSI BRAN 하이퍼랜2

2000년 4월 1차 표준화가 완료된 하이퍼랜2(High Performance Radio Local Area Network type 2)는 1991년 시작된 ETSI 하이퍼랜1 프로젝트와 연계하여 BRAN(Broad Radio Access Network) 프로젝트의 일환으로 개발되었으며, IEEE 802.11a와 유사하게 5GHz 주파수 대역에서 OFDM 방식을 이용해 6~54Mbps의 전송 속도를 갖는 무선랜 표준 규격이다. 하이퍼랜2 표준은 IEEE 802.11 표준과 달리 무선 ATM 기술을 기반으로 하고 있으며 IP 네트워크뿐만 아니라 ATM, IEEE 1394, UMTS 네트워크와도 연결이 가능한 것이 특징이다. 하이퍼랜2는 물리 계층으로 IEEE 802.11a와 동일한 OFDM을 채택하였으며, 매체접근제어 방식으로 하이퍼랜1에서 사용하는 EY-NPMA 분산 채널접근 방법이 아닌 중앙집중방식의 동적 예약식 시분할 다중접속 및 이중화(Dynamic Reservation TDMA/TDD) 방식을 채택하여 ATM 및 IP 네트워크에서 요구하는 다양한 QoS를 보장할 수 있게 하였다.ETSI(European Telecommunication Standard Institute)에서는 BRAN 프로젝트로 개발 중인 또 다른 무선 통신 표준인 하이퍼액세스(HiperAccess)와 하이퍼링크의 표준화 작업이 진행 됐다. 하이퍼액세스와 하이퍼랜은 최대 5km 거리에 있는 댁내 또는 중/소형 사업장의 가입자를 연결하기 위한 광대역 고정 무선 접속 기술(Broadband Fixed Wireless Access)이며, 하이퍼링크는 하이퍼액세스, 하이퍼MAN 노드와 하이퍼랜 간의 초고속 점-대-점 연결 링크로 단거리 백본 역할을 하는 무선 시스템이다.

서비스 사례

서울신학대학교

삼성전자가 서울신학대학교 캠퍼스 전체에 무선랜 솔루션을 설치했다. 무선 네트워크를 지원하는 실내용 애플리케이션 프로세서(AP)를 강의실, 연구실, 기숙사 등 14개 건물에 설치했다. 캠퍼스 내 어디서든 무선 네트워크를 사용할 수 있도록 야외에도 아웃도어 AP를 설치했다. 또한, 무선랜 장비에 와이파이(WiFi) 사용자가 없는 경우 절전모드로 변경하는 스케줄링 기술을 적용해 전력 사용량을 줄였다. 삼성전자의 무선랜 장비 스케줄링 기술은 산업통상자원부 산하 한국산업기술진흥원에서 녹색 기술 인증을 받은 바 있다. 뿐만 아니라 학사정보 및 개인정보를 취급하는 행정실과 교수실 등은 업무용으로 사용되는 무선 디바이스들의 데이터 보안을 보장하는 보안AP를 설치했다. 삼성 보안AP는 전용 무선침입방지시스템(WIPS, Wireless Intrusion Prevention System)이 적용된 모듈과 안테나가 탑재돼 와이파이 성능 저하 없이 AP 보안이 가능하다.

충북대학교

충북대학교가 국내대학 최초로 802.11ac WAVE2 기술을 적용한 최대 규모의 무선랜을 구축하고, 캠퍼스 어디서나 편리하게 무선인터넷을 사용할 수 있게 됐다. 충북대학교는 8일 개신문화관에서 기가와이파이(GiGA WiFi) 구축 개통식을 갖고 미래 지능정보 교육으로의 새로운 지표를 마련했다. 충북대는 지난 2008년 모바일캠퍼스 구축을 목표로 600여개의 무선랜 AP를 설치해 학내 구성원에게 무선랜 서비스를 제공해 왔다. 하지만 10여년의 시간이 지나면서 모바일 원격강의, 보편화된 무선랜 사용과 대용량 데이터 송·수신 등 변화된 교육환경과 서비스 음영구역에 대한 불편 해소를 위한 환경 개선이 필요해졌다. 이에 유선 전산망과 분리된 기가와이파이 제공을 위한 무선전용 전산망 구축 및 최신기술을 적용한 실내·외용 웨이브2 AP를 설치했고, 그 결과 학내 어디서나 시간의 제약 없이 무선랜 서비스를 이용할 수 있게 됐다.

남서울대학교

서울대학교는 교내 전 지역에서 최적의 무선랜 서비스를 제공하기 위한 '무선랜 인프라 고도화 구축 사업'을 완료했다. 남서울대에 따르면 무선랜 인프라 고도화는 글로벌 기업인 시스코(Cisco)사의 머라키(Meraki) 제품으로 100% 구축했다. 무선랜 고도화 사업으로 학생과 교직원들은 캠퍼스내 음영지역이 거의 없이 무선랜을 빠른 속도로 사용할 수 있게 됐다. 남서울대 정보전산원 관계자는 지속적인 무선망 모니터링을 통해 사용자들이 많이 찾는 장소와 서비스를 확인하고 만족스러운 서비스를 제공할 것이라는 입장을 밝혔다.

케이티 자동로밍

해외에서도 3G 로밍처럼 무선랜도 끊김 없는 로밍 서비스를 이용할 수 있다. ㈜케이티는 바르셀로나에서 개최된 세계 최대 규모의 모바일 전시회 모바일 월드 콩그레스에서 핫스팟(Hotspot) 2.0 기술을 통해 별도 인증없이 해외 통신사의 무선랜을 자동으로 접속해 이동 중에도 끊김없이 데이터를 이용할 수 있는 서비스를 공개했다. 예를 들자면, 케이티 가입자가 일본을 방문할 경우 자동으로 NTT도코모의 무선랜이 선택돼, 별도의 아이디와 비밀번호 없이도 곧바로 무선랜에 접속할 수 있다. 반대로 일본 NTT도코모 가입자가 한국에 올 경우에도 KT의 무선랜 장비에 자동으로 접속이 가능하다. 이 서비스는 3G나 롱텀에볼루션(LTE) 망 정보를 무선랜을 통해 전송해주는 핫스팟 2.0 기술에 기반을 두고 있다. 핫스팟 2.0은 무선랜 사용자의 편의성을 높이기 위한 국제 인증 표준 규격으로, 무선랜 로밍 시 아이디와 비밀번호 대신 가입자식별모듈(USIM) 인증방식을 쓴다.

발전

지하철 무선랜

국내 연구진이 영국과 국제 공동연구를 통해 지하철에서 AR(증강현실)을 시연하는 데 성공했다. 출퇴근 시간이면 유독 느려진 무선랜 속도를 획기적으로 높이고, 5G를 끊김없이 이용할 수 있는 기술을 검증한 것이다. 2021년 3월 10일, 한국전자통신연구원(ETRI)는 지하철 8호선 내에서 1.9Gbps급 속도로 5G 서비스 시연에 성공했다고 밝혔다. 1.9Gbps급은 기존대비 30배 빠른 수준으로, AR 서비스를 190명이 동시 이용할 수 있다. 현재 지하철 무선랜 서비스의 평균 속도는 58.50Mbps다. 연구진은 용도 미지정 주파수 대역(FACS) 밀리미터파 주파수를 활용하여 인터넷에 연결하는 '초고주파 기반 무선 백홀 시스템'을 보완, 개발하고 서울 지하철에 적용했다. 시연 대상으로 국내 지하철 중 가장 곡률이 심한 8호선 잠실역에서 송파역 구간을 선정했다. 직진성이 강한 주파수 특성상 그 한계를 시험하기 위해서다. 연구진은 달리는 지하철 안에서 전송속도를 측정하고, 송파역 승차장에서 AR서비스를 시연했다. 특히 단말에 송신 신호를 집중해서 보내는 '빔포밍' 기술과 지하철이 이동하면서 데이터가 손실되지 않고 자연스럽게 연결을 유지하는 핸드오버 기술이 본 성과의 핵심이다.

와이파이6

최대 10기가급 전송속도를 지원하는 와이파이6의 보급이 활발해지면서 무선랜 시장의 세대교체가 본격화되고 있다. 와이파이6(802.11ax)는 2018년 첫 상용화가 이뤄졌으나, 이를 지원하는 단말 및 네트워크 장비가 부족해 투자에 속도를 내지 못하고 있는 상황이었다. 하지만 2020년에 공공 부문의 와이파이6 도입이 두드러지면서 시장확산에 청신호를 켰다. 지자체가 주도하는 무료 와이파이 서비스가 와이파이6를 중심으로 추진됐다. 2021년에는 민간 영역으로의 확대가 본격화 될 것이다. 코로나19의 장기화로 인한 비대면 서비스 증가, 재택근무 및 홈엔터테인먼트 수요가 급증한 결과로 풀이된다. 주요 사례를 살펴보면, 오피스 플랫폼 전문기업 패스트파이브가 오픈한 선릉2호점을 비롯해 광화문점, 여의도점, 강남4호점에 와이파이6를 도입했다고 밝혔다. 패스트파이브는 전국 27개 지점을 운영하며 총 2070개 기업의 사무공간을 지원한다. 입주 기업들은 각기 개인용 노트북 및 모바일 디바이스 사용이 증가해 보다 빠르고 안정적인 무선 네트워크 수요가 증대됐다는 설명이다. 이번에 도입한 와이파이6는 4Ⅹ4 다중안테나(MU-MIMO) 기술을 기반으로 대규모 공간에 최적화됐다. 업체 측은 향후 사물인터넷(IoT) 구성을 통한 스마트 오피스 고도화에 핵심 인프라로 활용하겠다는 방침이다.

참고자료

• 〈무선 랜〉, 《위키백과》
• 은하계황제,〈WLAN(Wireless LAN, 무선랜) 개요〉, 《네이버 블로그》, 2018-09-04
• 김효원 기자,〈"지하철에서 AR 가능?" 30배 빠른 무선랜 시연 성공〉, 《헬로디디》, 2021-03-10
• 김용균 외 1명,〈무선 LAN 기술 및 시장 동향〉, 《아이티파인드》
• 차종환 기자,〈무선랜 세대교체 '이상무'…와이파이6 확산일로〉, 《정보통신신문》, 2021-06-20
• 서영진,〈KT, 무선랜 자동로밍 서비스 공개〉, 《뉴스1》, 2021-02-28
• 김인수 기자,〈삼성전자, 서울신학대 무선랜 서비스 지원〉, 《아시아투데이》, 2016-05-04
• 오태경 기자,〈'충북대, 국내대학 최초 '최대규모 무선랜' 구축〉, 《충청일보》, 2018-03-08
• 윤평호 기자,〈남서울대 최적의 무선랜 서비스 제공〉, 《대전일보》, 2019-05-14

같이 보기

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