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IEEE 802.11b-1999

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1. 개요

IEEE 802.11b-1999는 1999년 9월에 비준된 무선 네트워크 표준으로, 최대 11Mbit/s의 데이터 속도를 제공한다. 2.4GHz 대역에서 작동하며, DSSS 및 CCK 변조 방식을 사용한다. 802.11b는 1999년 중반에 시장에 출시되었으며, 애플의 iBook에 최초로 탑재되어 널리 보급되었다. 와이파이 얼라이언스는 802.11b 제품의 상호 운용성을 보장하고 홍보하기 위해 결성되었으며, "Wi-Fi"라는 용어를 사용해 해당 기술을 지칭했다.

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IEEE 802.11b-1999
기술 표준 정보
표준 명칭IEEE 802.11b-1999
다른 명칭와이파이(Wi-Fi)
개발 그룹IEEE 802.11 위원회
최초 표준화 시기1999년
용도무선랜
무선 통신 방식DSSS
주파수 대역2.4 GHz
이론상 최대 속도11 Mbps
실제 속도5.5 Mbps
변조 방식DBPSK
DQPSK
CCK
채널 대역폭22 MHz
하위 호환성IEEE 802.11

2. 설명

IEEE 802.11b는 최대 11Mbit/s의 원시 데이터 전송 속도를 가지며, CSMA/CA 미디어 접속 방식을 사용한다. CSMA/CA 프로토콜 오버헤드로 인해 실제 응용 프로그램에서 달성 가능한 최대 처리량은 TCP 사용 시 약 5.9Mbit/s, UDP 사용 시 약 7.1Mbit/s이다.

1999년 중반에 출시된 802.11b는 아이북(iBook)에 선택 사양으로 제공되면서 대중화되었다. 802.11b의 처리량 극대화와 가격 인하는 와이파이 얼라이언스(Wi-Fi Alliance) 결성을 이끌며 무선 LAN 기술의 빠른 확산에 기여했다.

802.11b 장치는 전자레인지, 블루투스 장치, 베이비 모니터, 무선 전화기 등 2.4GHz 대역에서 작동하는 다른 제품의 간섭을 받을 수 있다. 이러한 간섭 문제와 사용자 밀도는 주요 관심사이자 불만 사항이었다.

2. 1. 변조 방식

802.11b는 기존 표준에 정의된 DSSS 변조 기술의 직접적인 확장이다.[1] 기술적으로 802.11b 표준은 상보 코드 키잉(CCK)을 변조 기술로 사용하는데, 이는 OFDM용으로 원래 설계되었지만 낮은 자기 상관 속성 때문에 802.11b에서도 사용하기에 적합한 길이 8의 특정 상보 코드 집합을 사용한다.[2]

코드 길이(비트)변조 유형심볼 속도심볼당 비트데이터 속도 (Mbit/s)
11비트 바커 코드DBPSK11/11 = 111
11비트 바커 코드DQPSK11/11 = 122
8비트 CCKQPSK11/8 = 1.37545.5
8비트 CCKQPSK11/8 = 1.375811


2. 2. 전송 속도

802.11b는 최대 원시 데이터 속도가 11 Mbit/s이며, 기존 표준에서 정의된 동일한 CSMA/CA 미디어 접속 방식을 사용한다. CSMA/CA 프로토콜 오버헤드로 인해 실제로 애플리케이션이 달성할 수 있는 최대 802.11b 처리량은 TCP를 사용하면 약 5.9 Mbit/s이고 UDP를 사용하면 7.1 Mbit/s이다.

802.11b는 오류를 줄이기 위해 필요에 따라 5.5, 2, 1 Mbit/s로 속도를 조절할 수 있는 적응형 속도 선택(Adaptive Rate Selection) 기능을 가지고 있다.

코드 길이(비트)변조 유형심볼 속도심볼당 비트데이터 속도
(Mbit/s)
11비트 바커 코드DBPSK11/11 = 111
11비트 바커 코드DQPSK11/11 = 122
8비트 CCKQPSK11/8 = 1.37545.5
8비트 CCKQPSK11/8 = 1.375811

[1][2]

3. 채널 및 주파수

802.11b 채널 및 주파수[25]
채널중심 주파수주파수 델타채널 폭겹치는 채널
12.412 GHz5 MHz2.401 GHz - 2.423 GHz2-5
22.417 GHz5 MHz2.406 GHz - 2.428 GHz1, 3-6
32.422 GHz5 MHz2.411 GHz - 2.433 GHz1-2, 4-7
42.427 GHz5 MHz2.416 GHz - 2.438 GHz1-3, 5-8
52.432 GHz5 MHz2.421 GHz - 2.443 GHz1-4, 6-9
62.437 GHz5 MHz2.426 GHz - 2.448 GHz2-5, 7-10
72.442 GHz5 MHz2.431 GHz - 2.453 GHz3-6, 8-11
82.447 GHz5 MHz2.436 GHz - 2.458 GHz4-7, 9-12
92.452 GHz5 MHz2.441 GHz - 2.463 GHz5-8, 10-13
102.457 GHz5 MHz2.446 GHz - 2.468 GHz6-9, 11-13
112.462 GHz5 MHz2.451 GHz - 2.473 GHz7-10, 12-13
122.467 GHz5 MHz2.456 GHz - 2.478 GHz8-11, 13-14
132.472 GHz5 MHz2.461 GHz - 2.483 GHz9-12, 14
142.484 GHz12 MHz2.473 GHz - 2.495 GHz12-13



:'''참고''': 채널 14는 일본에서만 사용 가능하며, 채널 12와 13은 미국(채널 1부터 11까지만이 합법적으로 사용 가능)을 제외한 대부분의 국가에서 사용할 수 있다.

4. 범위

802.11b는 다중점 통신 환경에서 사용되며, 액세스 포인트는 무지향성 안테나를 통해 액세스 포인트 범위 내에 있는 이동 클라이언트와 통신한다. 일반적인 범위는 무선 주파수 환경, 출력 전력 및 수신기 감도에 따라 달라진다. 허용 가능한 대역폭은 개별 채널의 클라이언트 간에 공유된다. 지향성 안테나는 송수신 전력을 더 작은 필드에 집중시켜 간섭을 줄이고 지점 간 범위를 늘린다. 그러나 이러한 설치 설계자는 법률 준수를 위해 등가 등방 복사 전력에 대한 법적 제한에 주의해야 한다.[3]

5. 간섭

802.11b 장치는 2.4GHz 대역에서 작동하는 다른 제품의 간섭을 받는다. 2.4GHz 대역에서 작동하는 장치에는 전자레인지, 블루투스 장치, 베이비 모니터 및 무선 전화기가 포함된다.[1] 2.4GHz 대역 내 간섭 문제와 사용자 밀도 문제는 사용자에게 주요 관심사이자 불만 사항이었다.

6. 다른 표준과의 비교

802.11b는 다른 802.11 표준들과 비교했을 때 몇 가지 뚜렷한 특징을 가진다. 아래 표는 802.11b와 주요 802.11 표준들의 기술적 특징을 비교한 것이다.

802.11 표준 비교
프로토콜출시 연도주파수 (GHz)대역폭 (MHz)최대 데이터 속도 (Mbit/s)MIMO 스트림 수변조 방식대략적인 범위
실내 (m)실외 (m)
802.11-19971997년 6월2.4221, 2DSSS, FHSS20100
802.11b1999년 9월2.4221, 2, 5.5, 11CCK, DSSS35140
802.11a1999년 9월55, 10, 206, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54OFDM35120
802.11g2003년 6월2.4206, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54OFDM38140
802.11n (Wi-Fi 4)2009년 10월2.4, 520, 40최대 6004MIMO-OFDM (64-QAM)70250
802.11ac (Wi-Fi 5)2013년 12월520, 40, 80, 160최대 69338DL MU-MIMO OFDM (256-QAM)35
802.11ax (Wi-Fi 6/6E)2021년 5월2.4, 5, 620, 40, 80, 160최대 96088UL/DL MU-MIMO OFDMA (1024-QAM)30120
802.11be (Wi-Fi 7)2024년 9월 (예정)2.4, 5, 680, 160, 240, 320최대 4610016UL/DL MU-MIMO OFDMA (4096-QAM)30120



802.11b는 2.4GHz 주파수 대역에서 작동하며, DSSS 변조 방식을 사용한다. 최대 데이터 속도는 11 Mbit/s로, 당시에는 획기적인 속도였지만, 이후 등장한 표준들에 비해 현저히 낮다. 802.11b는 Wi-Fi Alliance의 결성과 함께 무선 LAN 기술의 대중화를 이끌었지만, 낮은 속도와 2.4GHz 대역의 혼잡 문제로 인해 현재는 거의 사용되지 않는다.

7. 역사

1999년 중반, 802.11b 제품이 시장에 출시되었다. 802.11b는 기존 표준에 정의된 DSSS 변조 기술의 직접적인 확장이다.[1] 애플의 아이북은 802.11b 네트워킹을 선택 사양으로 갖춘 최초의 주류 컴퓨터였다. 802.11b 표준은 기술적으로 상보 코드 키잉(CCK)을 변조 기술로 사용하는데, 이는 OFDM용으로 원래 설계되었지만 낮은 자기 상관 속성 때문에 802.11b에서도 사용하기에 적합한 길이 8의 특정 상보 코드 집합을 사용한다.[2] 기존 표준과 비교하여 802.11b의 처리량이 극대화되고 가격이 크게 인하되면서, 802.11b는 빠르게 무선 LAN 기술로 자리 잡았으며, 와이파이 얼라이언스가 결성되었다.

참조

[1] 간행물 OFDM codes for peak-to-average power reduction and error correction http://www.jorianvan[...] 1996-11
[2] 간행물 Harris/Lucent TGb Compromise CCK 11Mbps Proposal http://www.ieee802.o[...] 1998-07
[3] 웹사이트 Code of Federal Regulations, Title 47-Telecommunications, Chapter I-Federal Communications Commission, Part 15-Radio Frequency Devices, Section 15.247 http://www.gpo.gov/f[...] 2006-10-01
[4] 문서 http://download.wcvi[...]
[5] 웹사이트 Official IEEE 802.11 working group project timelines http://grouper.ieee.[...] 2017-01-26
[6] 학술지 Wi-Fi CERTIFIED n: Longer-Range, Faster-Throughput, Multimedia-Grade Wi-Fi Networks http://www.wi-fi.org[...] 2009-09
[7] 논문 On IEEE 802.11: Wireless LAN Technology
[8] 웹사이트 The complete family of wireless LAN standards: 802.11 a, b, g, j, n https://cdn.rohde-sc[...]
[9] 회의록 The Physical Layer of the IEEE 802.11p WAVE Communication Standard: The Specifications and Challenges http://www.iaeng.org[...]
[10] 문서 IEEE Standard for Information Technology- Telecommunications and Information Exchange Between Systems- Local and Metropolitan Area Networks- Specific Requirements Part Ii: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications.
[11] 웹사이트 Wi-Fi Capacity Analysis for 802.11ac and 802.11n: Theory & Practice https://www.ekahau.c[...]
[12] 웹사이트 802.11n Delivers Better Range http://www.wi-fiplan[...] 2007-05-31
[13] 웹사이트 IEEE 802.11ac: What Does it Mean for Test? http://litepoint.com[...] 2013-10
[14] 학술지 IEEE Standard for Information Technology https://ieeexplore.i[...] 2018-04
[15] 웹사이트 802.11ad - WLAN at 60 GHz: A Technology Introduction https://scdn.rohde-s[...] Rohde & Schwarz GmbH 2013-11-21
[16] 웹사이트 Connect802 - 802.11ac Discussion https://www.connect8[...]
[17] 웹사이트 Understanding IEEE 802.11ad Physical Layer and Measurement Challenges https://www.keysight[...]
[18] 웹사이트 802.11aj Press Release https://mentor.ieee.[...]
[19] 학술지 An Overview of China Millimeter-Wave Multiple Gigabit Wireless Local Area Network System https://www.jstage.j[...]
[20] 웹사이트 IEEE 802.11ay: 1st real standard for Broadband Wireless Access (BWA) via mmWave – Technology Blog https://techblog.com[...]
[21] 웹사이트 P802.11 Wireless LANs https://mentor.ieee.[...] IEEE
[22] 웹사이트 802.11 Alternate PHYs A whitepaper by Ayman Mukaddam https://www.cwnp.com[...]
[23] 웹사이트 TGaf PHY proposal https://mentor.ieee.[...] IEEE P802.11 2012-07-10
[24] 학술지 IEEE 802.11ah: A Long Range 802.11 WLAN at Sub 1 GHz http://riverpublishe[...] 2013-07
[25] 문서 http://download.wcvi[...]



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