[네트워크 트러블 슈팅 ⑤] 무선 네트워크의 트러블

사무실, 지하철, 공공장소, 각종 산업현장 뿐 아니라 이제는 가정에서도 무선 LAN이 흔하게 사용되고 있다. 바야흐로 요즈음은 음성, 데이터, 화상 등을 무선으로 주고받는 무선 세상이라고 하여도 과언이 아닐 정도로 무수한 기술과 제품들로 넘쳐난다. 무선이라는 범위는 매우 광범위하므로, 여기에서는 사무실이나 가정 등 여러 분야에 보편화되어 있는 무선 랜과 무선 인터넷의 구성과 무선 랜 사용 중에 발생할 수 있는 트러블 슈팅 방법들에 대해 알아본다.

무선 랜은 말 그대로 무선 매체를 데이터 전달의 매개체로 이용하여 기존의 유선 랜이 제공하는 서비스를 제공하는 기술이다. 오늘날 많은 일반기업의 개인용 컴퓨터는 유선 랜, 노트북이나 PDA 등에서는 무선 랜을 사용할 수 있도록 하고 있다. 근래에는 이동 작업환경에서 실시간으로 직접 네트워크에 접속하여 연결하여 컴퓨터를 사용하는 사용자도 많아졌다.

만약 이동 작업환경에서의 사용자가 중앙 데이터베이스의 정보가 요구될 때나 인터넷 접속이 필요할 경우, 유선 랜 환경에서는 반드시 네트워크에 연결된 스위칭 허브를 이용해야 한다.

하지만, 무선 랜에서는 이동형 컴퓨터에서도 직접 네트워크상의 서버나 다른 AP(Access Point)에 접속하여 사용할 수 있다. 실제로 대학이나 창고, 항만, 공장, 유통업 등 많은 곳에서 이미 다양한 무선 랜 솔루션을 사용하고 있다.

무선 랜을 하이파이 오디오처럼 편리하게 쓰게 한다는 뜻에서 와이파이(Wi-fi)라 부르기도 한다. 무선 접속장치(AP)가 설치된 곳을 중심으로 일정 거리 이내에서 노트북 PC, PDA를 통해 초고속 인터넷을 이용할 수 있다. 무선 주파수를 이용하므로 전화선이나 전용선이 필요 없으나 노트북 PC, PDA에는 무선 랜 카드가 장착되어 있어야 한다.

1980년대 말 미국의 프록심(Proxim)과 심볼(Symbol) 등의 무선기기 회사에서 처음으로 사업화하였으나 다양한 방식이 난립하여 일반화되지는 못하였다. 1999년 9월 미국 무선랜협회인 WECA(Wireless Ethernet Capability Alliance; 2002년 WiFi로 변경)가 표준으로 정한 IEEE802.11b와 호환되는 제품에 와이파이 인증을 부여한 뒤 급속하게 성장하기 시작하였다. 우리나라에는 2000년에 도입되어 대학과 기업을 중심으로 활성화되고 있다.

무선 랜 초기에는 전파 도달거리가 10m에 불과했으나 2000년대에 들어와서는 50~200m 정도까지 대폭 늘어났다. 전송 속도가 54Mbps정도로 대용량의 멀티미디어 정보도 주고받을 수 있으며, 이동성과 보안성까지 갖추고 있다.

무선 랜이 특히 많이 사용되는 곳은 유선 랜을 사용할 경우 불편함을 감수해야 하는 백화점이나 병원, 박물관, 전시회, 세미나, 건설현장 등이다. 현재 보안과 주파수 간섭, 전력소모, 로밍서비스 등 해결해야 할 문제들이 많으나, 4세대(4G, Fourth Generation) 이동 통신에서 더욱 빛을 발하리라 전망된다.

무선 인터넷은 ‘사용자가 무선단말기로 이동 중 무선망(Wireless Network)을 통하여 인터넷 서비스에 액세스하고 정보를 제공받을 수 있도록 하는 환경과 기술’로 정의할 수 있다.

개인용 컴퓨터와 폭발적인 인터넷의 보급, 빛처럼 빠른 전달성으로 언론이나 방송 등을 대체할 새로운 미디어로서의 역할 등 경제적, 문화적, 정치적 관점에서 인간의 삶에 혁신적 변화를 가져오고 있다.

이러한 인터넷에 이동통신의 이동성(Mobility)을 접목하려면 무선망과의 연동이 필요하다. 그리고 무선 단말기의 제한된 자원을 효과적으로 사용하기 위해 제시되고 있는 것이 지금부터 알아볼 WAP(Wireless Application Protocol)과 ME(Mobile Explorer) 방식의 표준이다.

WAP와 ME에 대해 이해하려면 먼저 무선망에 관련된 기술과 프로토콜 표준, 그리고 단말기 등에 대해 알아두어야 한다. 무선망은 회선 교환 방식(circuit-switched)의 아날로그 서비스 위주의 1세대 방식에서 저속(14.4Kbps~64.4Kbps) 디지털 통신이 가능한 IS 95-A, IS 95-B 등의 2세대 방식으로 발전해 왔다.

현재는 멀티미디어 서비스 등의 고속 데이터 통신을 위한 3세대 및 3.5세대 방식이 서비스 중이고, 향후 꿈의 이동통신인 4G(4 Generation)가 세상에 모습을 드러내기 위해 준비 중이다.

앞에서 언급하였듯이 한정된 자원을 가진 무선 단말기를 이용해서 유선인터넷에 접속하기 위해 새로운 해법이 필요하게 되었다. 이후 프로토콜의 통일을 위하여 WAP 포럼에서 무선 인터넷 표준 프로토콜인 WAP(Wireless Application Protocol)을 정의하게 되었다.

WAP 1.X 방식은 세계적으로 가장 많은 사용자를 확보하고 있다. 반면에 기존 유선 인터넷 프로토콜과의 호환 되지 않는 문제 탓에 WAP 게이트웨이가 필요하고 그로 인한 비용의 추가 등이 문제다.

그래서 MS는 WAP 포럼에도 참여하고 있으면서 WAP방식이 가지는 단점을 다른 차원에서 해결하기 위하여 ME방식을 제안하였다. ME는 게이트웨이의 구현이 필요 없다는 점과 기존의 HTML 콘텐츠의 사용이 가능하다는 점에서 WAP의 단점을 극복하려고 하고 있다.

WAP의 구조

WAP 프로그래밍 모델은 WWW 프로그래밍 모델과 유사하다. WAP 콘텐츠와 애플리케이션은 WWW 포맷을 기반으로 하여 이미 정의된 콘텐츠를 이용한다. 콘텐츠는 WWW 통신 프로토콜을 기반으로 하는, 표준 통신 프로토콜을 사용해서 전송된다.

WAP 1.X 에서는 단말기 상의 WAP 브라우저의 크기 한계와 이동통신상의 속도 및 안정성 한계를 고려하여 WAP 게이트웨이에서 무선 상의 프로토콜 스택(WSP,WTLS,WDP)과 유선 상의 프로토콜 스택(HTTP,TCP/IP)을 변환하는 역할을 했다. 하지만 현재 연구되고 있는 WAP 2.0에서는 유선 상의 프로토콜 스택을 무선 상에 그대로 이용하는 방법이 연구되고 있다.

ME 방식

버전 1.0에서는 OS에 무관한 브라우저를 제공하고 게이트웨이를 이용하지 않으며 m-HTML을 기본언어로 하고 있다. 그러므로 이동통신 사업자에게는 투자비 절감이라는 장점이 있다. 그리고 기존의 콘텐츠를 그대로 이용할 수 있다는 점에서 CP(Contents Provider)들에게도 이점을 제공하고 있는 셈이다.

반면에 브라우저의 오버헤드가 크다는 단점과 소스를 공개하지 않기 때문에 브라우저에서 지원하지 않는 파일을 이용한 서비스가 불가능하다. 이런 점 때문에 ME 방식은 WAP보다 확장성이 떨어진다는 평가를 받고 있다.

I-mode

i-mode는 일본의 NTT 도코모(DoCoMo)가 무선 인터넷 서비스 표준 시장을 선점하기 위해 개발한 방식이다. 기본적으로 HTML/HTTP방식을 채용하였으며 HTML4.0을 약간 수정한 c-HTML(compact)를 사용하고 있다. i-mode에서 주목할 점은 수익 사례를 가지는 최초의 모델이기에 앞으로의 파급효과가 주목되는 방식이기도 하다.

뒤에서 좀 더 자세히 다루겠지만 무선 랜의 통신 가능 거리는 제품에 따라 차이가 난다. 특히 같은 제품이라 하더라도 실내 환경에서의 전파 경로에 따라 데이터 전송률이 크게 차이가 나게 마련이다. 콘크리트 벽, 금속(철제문), 파티션, 건물 구조 그리고 심지어 사람까지도 데이터 전송에 영향을 미치는 요소가 된다.

고체는 적외선 시그널을 차단하므로 적외선 방식을 선택할 때는 전송 속도가 빠르다는 장점과 함께 차폐물이 없어야 한다는 제약이 따른다.

반면, 라디오 채널의 전파 방식 대부분은 실내 벽과 장애물을 투과할 수 있지만 적외선 방식에 비해 전송 속도는 느린 편이다. 이밖에 무선 랜의 적용 반경도 고려해야 하는데, 이는 제품별로 다양하므로 사전에 살펴야 한다. 이 적용 가능 범위는 AP의 개수를 늘려서 확장할 수 있다.

데이터 처리량의 성능 변수가 다양함

무선 랜의 데이터 처리량은 유선 랜과 마찬가지로 사용하는 제품의 품질과 설정에 따라 달라진다. 처리량에 영향을 미치는 요인으로는 이용자 수, 범위와 멀티패스 등의 채널 요인들, 이용하고 있는 무선 랜 시스템의 형태, 그리고 랜 연결 지점에서의 지연과 병목 등이다.

무선 랜 기기간의 호환성

무선 랜을 구성하는 기기들은 아직도 벤더 간의 호환성 문제가 완벽하게 해결되지 않았다. 이유는 세 가지이다.

첫째, 적용되는 기술들이 서로 상호 연동되지 않기 때문이다. 즉, FHSS 기술을 기반으로 한 시스템은 DSSS 기술을 기반으로 한 시스템과는 서로 통신할 수 없다.

둘째, 서로 다른 주파수대를 이용하는 시스템은 설령 같은 기술을 이용하고 있다고 하더라도 상호 연동되지 않는다. 셋째, 서로 다른 벤더에서 나온 시스템들은 같은 주파수대를 사용해도 각 벤더별 구현하는 방식에 따라 연동되지 않을 수도 있다.

심지어 여러 개의 무선 랜을 배치하는 경우, 일부 업체의 제품은 다른 무선 랜을 방해할 수도 있다. 물론 서로 방해하지 않고 공존할 수 있는 것들도 있지만 무선 랜 설비를 계획 중이라면 사전에 이런 문제를 확실히 해 두어야한다.

초기 투자비용은 고가이나, 유지보수 비용은 미미

무선 랜을 구현할 때 가장 큰 장점은 케이블링 비용이 없다는 것이다. 케이블이 필요 없으니 당연히 이를 설치하고 보수하는데 들어가는 인건비도 필요 없다. 이런 장점은 무선 랜 장비가 고가라는 문제를 보완해 준다고 할 수 있겠다. 기본적으로 AP와 무선 랜 어댑터가 필요한데 액세스 포인트의 가격은 1,000달러에서 2,000달러 정도다.

액세스 지점의 수는 대게 적용 범위나 서비스 대상이 되는 이용자의 숫자와 형태에 따라 좌우되는데, 적용 범위는 제품이 커버할 수 있는 면적에 비례한다. 각 사용자의 컴퓨터에는 랜 어댑터를 설치해야 하는데 개당 가격은 대략 300달러에서 1,000달러다.

IEEE 802로 시작되는 이 규격은 미국전기전자학회(IEEE)라는 무선 랜 기술 학회에서 개발한 무선 통신 규격이다. 이 규격에는 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11g 등이 있으며 이들은 모두 경로 공유 프로토콜로서 반송파 동시 공동 이용/충돌 예방(CSMA/CA)의 용도로 사용된다.

802.11과 802.11b는 무선 랜에 적용되고 2.4GHz 주파수에서 운용되며 데이터 속도는 802.11에서 1Mbps 또는 2Mbps, 802.11b는 5.5Mbps 또는 11Mbps이다.

802.11b 표준은 802.11의 하위 호환으로, 802.11 변조는 위상 변이 방식(PSK)을, 802.11b 변조는 보수 코드 방식(CCK)을 사용한다. 또한 802.11a는 무선 비동기 전송 방식(ATM) 시스템에 적용되고 5GHz와 6GHz 사이의 주파수에서 운용되며 변조 방식으로는 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 방식을 사용한다. 데이터 속도는 최대 54Mbps지만 공통적으로 통신 시에는 6Mbps, 12Mbps, 24Mbps가 된다.

이 규격들 중 현재 주로 사용되고 있는 것은 802.11a와 802.11b, 802.11g이다. <표 1>은 IEEE가 제안한 무선 랜 표준의 특성을 정리한 것이다.

무선 랜의 전송 방식은 협대역(Narrowband) 마이크로웨이브와 적외선(Infrared), 그리고 확산 대역(Spread Spectrum)을 기반으로 한 기술로 나뉜다. 확산 대역과 협대역 무선 랜은 ISM(Industrial, Scientific, Medical) 대역을 사용하며, 적외선 랜은 가시광선 바로 아래의 주파수 대역을 사용한다.

확산 대역과 협대역 무선 랜이 사용하는 ISM대역은 산업, 과학, 의료계의 용도를 위해 지정되었으며 902~928MHz, 2.4~2.484GHz, 5.725~5.850GHz의 주파수 대역을 포함한다. 신호를 확산하는 확산 대역방식을 사용할 경우 많은 상용화 제품이 확산 대역 전송 기술을 사용한다.

무선 랜이 좀 더 활성화되기 위해서는 이동성뿐 아니라 유선 랜의 속도에 버금가는 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 현재 사용되고 있는 대부분의 상용 무선 랜은 유선 랜과 비교할 때 전송 속도가 상당히 낮다.

전송률을 향상시키려면 라디오 변조 기법을 향상시키고 RF(Radio Frequency) 부품과 DSP(Digital Signal Processor) 같은 기본적인 하드웨어 기술이 뒷받침 되어야한다.

일반적으로 통신 시스템 설계자들은 시스템의 효율성을 논할 때 신호의 에너지와 대역폭을 중요하게 생각하지만 그 외에도 중요한 것이 많다. 시스템이 외부적인 간섭 현상에 대항하고, 낮은 스펙트럼 에너지를 취급하며, 외부 제어 없이도 다중 접속 능력을 제공할 수 있어야 한다.

또 외부에서 접근할 수 없는 비밀 채널도 제공해야 하는 상황이 있을 수 있다. 여러 가지 무선 통신 기술 중에서 확산 대역 기술은 이러한 목적을 가장 잘 만족시키는 기술이다.

확산 대역 기술은 안정되고 보안성이 뛰어난 무선 통신 환경을 제공하는 통신용 제품들에 주로 적용되고 있다. 확산 대역은 과거에 군용 디지털 통신을 위해 사용되던 기술이다. 현재는 확산 대역을 무선 랜에 적용한 상업적 응용들도 다수 존재한다.

웨어하우징을 위한 통합 바코드 스캐너, 팜탑 컴퓨터, 라디오 모뎀 장치와 디지털 셀룰러 전화 통신, 컴퓨터 데이터, 전자우편 등을 위한 광대역 네트워크를 구축한 핵심 기술이 바로 확산 대역 기술이다.

확산 대역 기술은 협대역 방식과는 정반대로 전송하고 싶은 정보를 필요한 최저한도의 대역폭으로 전송하는 것이 아니라 의도적으로 그것보다 더 넓은 주파수 대역폭을 사용한다. 송신 측에서는 PSK(Phase Shift Keying: 위상 변조)와 FSK(Frequency Shift Keying: 주파수 변조)라고 하는 일반적인 변조 방식을 사용하여 일차 변조한다.

이 일차 변조파의 대역폭을 넓히기 위해서 이차 변조를 하는데, 이 과정을 확산 변조라고 한다. 수신측에서는 확산 변조된 신호를 원래대로 받기 위해서 이차 복조 혹은 역 확산시킨다. 역 확산된 신호는 송신측에서의 일차 확산된 신호와 거의 동등하기 때문에 마지막으로 일차 복조(통상적인 복조)를 행한다.

확산 대역은 광대역이며 잡음과 유사한 신호를 사용한다. 이런 특성 덕에 확산 대역 신호는 가로채거나 복조하기 어렵다는 장점이 있다. 더불어 협대역 신호에 비해 좀처럼 방해받지 않는다.

이러한 낮은 차단 가능성(LPI: Low Probability of Intercept)과 잼(Jam)방지 특성은 과거 오랫동안 군사용 목적으로 사용된 확산 대역 방식의 유용성을 말해주는 것이다. 확산 대역의 통신 방식에는 DSSS 방식과 FHSS방식 두 가지가 주로 사용되고 있다.

FHSS(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 802.11에서는 송신하는 데이터는 주파수를 편이 변조시켜 도약 패턴으로 주파수를 도약, 외관상 주파수 대역폭을 넓혀 송신한다.

이렇게 송신된 데이터를 수신한 뒤에는 복조 과정을 거쳐 데이터를 검출한다. 전송 과정에 어떤 간섭파가 존재하는 경우, 간섭파에 반사된 송신파는 폐기되어 재송신되고, 반사되지 않으면 영향을 받지 않는다.

DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum): 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 방식

하나의 신호 심볼을 일정한 시퀀스로 확산시켜 통신하는 방식이다. 의사 잡음 시퀀스(pseudo-random noise sequence)에 원래의 신호를 입력시키면, 주파수당 전력 밀도가 낮아진 확산 대역 스펙트럼 신호를 얻을 수 있다. 수신 측에서도 동일한 시퀀스의 의사 잡음 시퀀스를 이용하면 원 신호를 재생할 수 있으며, 다수의 사용자가 사용할 수도 있다.

변조의 효율성이 좋고, 신호의 동기가 빠르며, 낮아진 전력 밀도로 대역 내 간섭이 적은 장점이 있어 부호 분할 다중 저속 (CDMA)에 사용되고 있다.

320Mbps에 도전하는 차세대 무선 랜의 규격인 IEEE 802.11n은 무선 랜의 미래를 엿볼 수 있게 해준다. IEEE 802.11n은 개선된 무선 환경을 위해 다양한 사양을 지원하고 있지만 그중 가장 눈에 띄는 것은 역시 전송 속도와 대역폭이다. IEEE 802.11n이 지원하는 전송 속도는 320Mbps이다.

이 기술이 대중화 된다면 빠른 전송속도를 위해 불편한 유선 랜을 고집할 필요가 없어지는 것이다. 비공식적이기는 하지만 IEEE 802.11n은 IEEE 802.11a와 IEEE 802.11g의 2배인 108Mbps에서 최대 320Mbps의 대역폭을 지원한다. 더욱 놀라운 것은 이론상 속도가 아닌 실제 속도라는 점이다.

현재 IEEE 802.11n 표준을 개발 중인 High Throughput Task 그룹은 각 계층 사이의 접속점(SAP : Service Access Point)을 통과할 때 발생하는 대역폭 손실의 최소화를 위해 연구 중이다. 이것은 IEEE 802.11의 데이터 전송 속도의 증가를 의미하며, 결과적으로 사용자들이 체감할 수 있는 성능의 증대를 가져오게 된다.

무선 통신의 미래 기술을 엿볼 수 있도록 해 주는 기술이 또 있다. 지난 8월 31일에 삼성전자가 공개한 4G(4세대) 기술이다. ‘꿈의 이동통신’으로 불리는 4G 기술은 지난해 선보인 휴대 인터넷 와이브로(WiBro)보다도 한 단계 발전한 차차세대 기술로 2010년경에 상용화될 것으로 예상된다. 4G 이동통신의 전송 속도는 고속 이동 중에는 100Mbps, 저속 이동 중에는 1Gbps에 달할 것으로 예상된다.

이는 현재의 최고 기술인 와이브로보다 5배에서 최고50배까지 빠른 속도인 것이다. 나 빠르다. 4G기술이 휴대폰에 들어가면 영화 한편을 3~4초 만에 내려 받을 수 있을 뿐 아니라 고화질 TV(HDTV)를 걸어 다니면서 볼 수 있다.

휴대폰 등의 무선 통신기기의 발전하고 초고속 무선 랜 기술과 접속되면, 머지않아 언제 어디서나 초고속 통신이 가능한 꿈의 4세대(4G, Fourth Generation) 통신망이 실현될 것이다.

일정한 회선이 아니라 공간을 통해 데이터가 전송되어야 하다 보니 무선 랜 환경의 접속 장애 요소는 아주 다양하다. 무선 랜 환경에서 접속에 장애를 주는 요소는 아주 다양하다. 그 중 대부분의 원인은 유선 네트워크와 마찬가지로 사용자의 실수나 하드웨어 불량 등 물리적인 데에 있다. 다음은 무선 랜 환경에서 문제를 발생시키는 요소들을 정리한 것이다.

① 무선 랜 접속 프로그램이나 하드웨어(S/W, H/W)

② 무선 AP, 안테나, 랜 카드의 규격 및 특성(IEEE 802.11a/b/g/n)

③ 무선 랜 환경의 특성 파악(장애물 등)

이런 요소 이외에도 무선 환경에서 문제를 발생시킬 요소들은 만다. 하지만 앞에서 설명한 이외의 문제들에 의해 발생하는 트러블은 대부분 인터넷이 아예 안 되는 것이 아니라 접속불량이나 신호가 간섭을 받는 정도일 것이다.

앞서 설명한 것처럼 802.11b와 802.11a/g를 사용하는 무선 랜은 주파수 대역이 다른 만큼 지원하는 속도도 다르다. 802.11b는 일반적으로 11Mbps를 지원하고 802.11a는 54Mbps를 지원한다. 그리고 최근에 사용하고 있는 802.11g는 11Mbs와 54Mbps를 동시에 지원한다.

문제는 이처럼 제각기 다른 통신 표준 중 특정한 하나만 지원하는 AP가 있다는 점이다. 그중 가장 대표적인 것은 당연히 오래 된 규격인 802.11b만 지원하는 기종이다. KT 네스팟의 경우에도 최근에는 802.11b뿐만 아니라 802.11a/g까지 모두 지원하는 AP를 교체 중이지만 기존 장비가 설치되어 있는 지역에서는 아직 802.11a/g를 제대로 사용하지 못한다.

또 다른 문제는 무선 랜카드의 규격이다. 무선 랜카드가 모든 통신 규격을 지원하는지 확인해 보아야 한다. 자신의 노트북에 설치되어 있는 무선 랜 카드의 상태를 확인해 보자. 윈도우 XP에서 컴퓨터가 AP접속되고 난 뒤에 마우스를 <화면 1>와 같이 무선 랜 아이콘에 위치시키면 접속 AP와 신호의 세기가 표시된다.

이때 표시되는 속도가 11Mbps라면 랜카드 혹은 AP가 802.11b를 사용하고 있는 것이다.

무선 인터넷의 속도가 느려질 때

간혹 수신율이나 감도 탓에 무선 인터넷의 속도가 느려지는 경우가 있다. 특정한 장소에서 무선 인터넷을 사용할 때 늘 신호감도가 떨어진다면 안전한 데이터 통신을 위해 그 자리를 피해서 무선 인터넷을 사용하는 것이 좋다.

AP 앞에서 무선 랜을 사용하는 경우를 자주 보게 되는데 의외로 AP 앞에서는 오히려 감도가 떨어질 수 있으니 AP와 너무 가까운 곳에서 사용하는 것은 좋지 않다. <화면 2> 무선 랜 신호 검출 툴인데 이 장비를 이용해서 무선 랜의 신호를 측정할 수 있다.

사람들이 흔히 하는 착각 중 하나가 바로 AP의 개수를 늘리면 신호가 잘 잡힐 것이라고 생각하는 것이다. 사실 AP의 개수가 너무 많아지면 각각의 AP가 보내는 무선 전파가 서로 간섭을 받게 되어 오히려 속도가 떨어지거나 접속에 문제가 생길 수도 있다. 따라서 AP를 설치하는 거리는 보통 50~200m 사이에서 주변 환경을 고려하여 설치하는 것이 좋다.

무선 랜의 채널

무선을 통해 통신하는 모든 데이터는 각자 자신들만의 주파수 대역을 사용하는데 흔히 이런 주파수 대역을 채널이라고 부른다. TV 채널을 생각하면 이해가 쉬울 듯하다.

무선 랜이 사용하는 주파수 대역은 2.4~5GHz인데 이 대역 안에 여러 채널이 존재한다. 좁은 지역에 많은 수의 AP를 설치하면 서로 다른 AP가 같은 채널을 사용하게 되면서 앞에서 말한 것과 같은 주파수 간섭 등의 문제가 생기기도 하는 것이다. 따라서 채널 중복을 피하여 AP를 설치하는 것이 중요하다.

<화면 3>은 무선 랜 검색 화면이다. 그림에서처럼 사용자가 무선 AP의 채널을 5번으로 설정해 두었는데 이미 NESPOT AP가 같은 채널을 사용하고 있는 경우라면 주파수 간섭이 생긴다. 그 결과 인터넷 속도가 느려지거나 인터넷이 지속적으로 끊기는 현상이 발생한다.

이처럼 무선 랜의 속도가 불규칙하거나 자주 끊김 현상이 발생한다면 무선 랜을 검색한 뒤에 중복되는 AP의 채널을 바꿔주면 된다. AP뿐 아니라 최근에 많이 사용하는 무선 공유기도 AP의 한 형태이므로 참고 바란다.

전파 간섭의 요인들

앞에서 설명한 이유들 이외에도 무선 인터넷의 전파를 간섭하여 속도를 떨어뜨리는 요인들은 많다. 특히 전자파를 많이 발생하는 기기. 예를 들자면 전자레인지나 TV 등은 가장 대표적인 전파 간섭의 주범이다. 필자가 모 통신업체에서 AP, AT(무선 랜 카드)의 성능 테스트(BMT)를 받은 적이 있다.

그런데 그때 가장 신경이 쓰였던 것은 우리 장비가 아니라 함께 참가한 업체의 AP와 우리 뒤쪽에 설치되어 있던 에어컨이었을 만큼 다른 장비로 부터의 간섭을 심하게 받는 것이 무선 랜이다. 비오는 날이나 흐린 날엔 무선 랜이 잘 안 되는 경험을 해 본 적이 있을 텐데 그 이유도 흐린 날씨 탓에 공기 중에 많아진 수분이 전파의 흐름을 방해하기 때문이다.

만약 이런 간섭 요소가 전혀 없는 환경임에도 불구하고 계속 속도가 느려진다면 자신의 컴퓨터나 AP/AT를 의심해 볼만하다. 특히 최근에 많이 팔리는 무선 랜은 대만이나 중국에서 수입한 것이 대부분이고, 특히 저가용 중국산 제품이 많이 유통되기 때문에 랜 카드의 문제인 경우도 많다.

이외에 무선 랜 암호화 기능 사용여부도 전송속도를 저하시킬 수 있다. 예전과 달리 많이 좋아졌다고는 하지만 일반모드에 비해 패킷에 더 많은 정보를 보내야하는 암호화 기능 특성상 사용하는 보안 기능에 따라 약 5-10%의 속도 저하가 발생할 수 있다.

무선 랜을 사용하면서 발생할 수 있는 문제들은 아주 많지만, 여기에서는 가장 대표적인 몇 가지 사례와 그 해결법에 대해 알아본다. 대부분 여기에서 설명하는 사례와 유사하거나 몇 가지 사례가 혼합된 형태일 것이다.

철제문을 사이에 둔 사무실의 접속 장애

파티션이 있는 사무실에서는 무선 랜 접속에 아무런 장애가 없지만 철제문이나 금속성 칸막이를 사이에 두고 있는 사무실에서는 접속 장애가 발생하기 십상이다. AP와 무선 랜 카드는 파티션, 나무, 테이블, 책상, 의자나 유리 등의 장애물은 쉽게 투과하지만 철제문이나 콘크리트 벽 등은 쉽게 투과하지 못한다.

만약 철제문이나 금속성 칸막이를 사이에 두고 AP를 설치한 경우라면 칸막이로 나뉜 각 공간에 별도의 AP를 설치하는 것이 가장 안전하고 확실한 방법이다. 하지만 비용 문제 때문에 그러기 어렵다면 철제문을 조금 열어두거나 칸막이에 틈을 두어 전파가 건너편까지 잘 통과할 수 있도록 해 주면 된다.

철제문도 없는데 속도가 느려지는 경우

무선 AP와 무선 랜 카드의 통신 유효 거리는 신호 출력의 세기와 안테나, 장애물 등에 따라 달라지게 마련이다. 일반적으로 아무런 장애물이 없는 개활지에서는 150m의 거리에서도 송수신이 잘 되지만 파티션과 책상만 있는 사무실에서는 이런 가구들이 장애 요인이 되어 20~30m 이상의 유효 거리조차 확보하기 어렵다.

앞에서 말한 것처럼 철제문으로 가로 막힌 곳이 아닌데도 무선 랜의 속도가 떨어진다면 AP와의 통신 거리를 조절해 보는 것이 좋다.

물론 이럴 때 가장 확실한 해결책은 무선 신호를 계측할 수 있는 소프트웨어가 설치된 노트북이나 계측기를 사용하여 신호 세기가 적절하게 도달되는 지점에 AP를 설치추가 설치하여 AP망을 구축하는 것이다. 이것이 여의치 않고 송수신이 제대로 되지 않는 지역이 극히 좁다면 AP의 위치를 사무실 중간으로 옮겨보는 것도 좋다.

일부 노트북 PC가 무선 랜에 접속되지 않는 경우

사무실에 설치되는 무선 LAN은 주로 FHSS나 DSSS방식의 제품이다. 이 제품들은 주파수 대역을 여러 개의 채널로 나눈 뒤에 무선기기(mobile station)에 번갈아가면서 네트워크를 할당해 준다. 문제는 한 대의 AP가 할당할 수 있는 노트북 등의 무선기기 개수가 15개 정도로 한정되어 있다는 것이다.

물론 이 제한 또한 무조건 그런 것이 아니기에 AP 한 대로 최대한 많은 기기가 인터넷을 공유할 수 있으려면 높고 탁 트인 곳에 AP를 설치해야 한다.

AP도 넉넉하고 면적도 넓지 않은데 접속 장애가 발생하는 경우

간혹 공간도 그리 넓지 않고 AP도 넉넉하게 설치한데다가 AP와 노트북 사이에 별다른 장애물이 있지도 않은데 무선 네트워크 접속 장애가 발생하는 경우가 있다. 이런 경우는 쉽게 원인을 찾지 못할 것 같지만 의외로 간단한 해답이 나오기도 하는 문제다.

AP의 유효거리 안에 있는 노트북 PC라 하더라도 무선 랜에 접속이 안 되는 경우가 있는데, 이런 경우는 대부분 멀지 않은 곳에 또 다른 AP가 설치되어 있는 경우이다.

서로 다른 여러 대의 AP 신호 세기가 비슷하여 무선 랜이 어느 한 AP를 선택하지 못하여 발생하는 문제다. 이런 경우에는 신호가 잡히는 여러 대의 AP 중 임의의 한 AP에 수동으로 접속시키면 문제없이 접속된다.

사무실을 넓지만 AP의 추가 설치가 어려운 경우

적은 규모의 회사라면 단 몇 대의 노트북 때문에 새로 AP를 설치하는 것이 상당히 부담스러울 수 있다. 15대 미만의 모바일 기기를 사용하는 사무실이지만 사무실 공간이 넓어서 특정 위치에서는 무선 네트워크가 잘 잡히지 않는다면 안테나를 바꿔보자.

AP는 무선 통신을 하는 기기이기 때문에 안테나가 있는데 이 안테나는 적용 범위에 따라 두 종류로 나뉜다. 하나는 전파의 출력 범위가 방사형인 무지향성 안테나이고 또 다른 하나는 특정한 지역에 신호를 집중시켜주는 지향성 안테나이다.

만약 15명 정도의 인원이 사용하는 사무실에서 한 대의 AP로 무선 인터넷을 사용하고 싶다면 안테나를 지향성이 아닌 무지향성 안테나로 바꿔보자. 보다 넓은 지역에서 무선 네트워크를 안정적으로 사용할 수 있을 것이다.

동일한 위치에서 노트북 PC는 무선 랜에 접속 되는데 데스크톱 PC는 접속되지 않는 경우

간혹 분명히 같은 위치인데도 노트북 PC는 무선 랜에 잘 접속 되는데 데스크톱 PC는 접속되지 않는 경우가 있다. 별로 믿기지 않겠지만 분명히 이렇게 귀신이 곡할 노릇이 발생한다.

이는 데스크톱 PC에 설치된 무선 랜카드 수신율이 떨어지는 탓이다. 이럴 때에는 데스크톱 PC의 무선 랜 카드에 연결되어 있는 안테나를 AP와 수신하기 좋은 위치로 두거나 별도의 연장 케이블을 달아서 AP가 잘 보이는 방향으로 안테나를 달아줘야 한다. 이렇게 하면 데스크톱 PC의 랜 카드도 수신율이 높아져 네트워크에 잘 접속된다.

공간이 좁은 사무실이지만 AP가 기둥에 가려 접속 장애가 발생하는 경우

공간이 협소하고 사용자 수도 많지 않은데 사무실 곳곳에 기둥이 있으면 AP 신호가 기둥에 가려져 제대로 전달되지 못 한다. 이럴 때에는 AP의 개수를 늘리는 대신 안테나를 조정하여 문제를 해결할 수 있다. 일단 AP를 사무실의 높고 안전한 장소에 설치하고, 안테나를 연장 케이블이 있는 외장형으로 설치하는 것이다.

이렇게 해서 안테나를 최대한 많은 사용자가 보이는 곳에 설치하면 기둥을 피해서 안정적인 신호를 확보할 수 있다.

이동 중에 무선 랜이 끊기는 경우

무선 랜은 동일한 층 내의 확 트인 공간이 가장 좋은 환경이다. 하지만 무선 랜의 가장 중요한 장점 중 하나가 이동하며 통신이 가능한 것이기에 노트북을 가지고 데이터를 전송하면서 층을 이동한다고 가정해 보자. 이때 갑자기 접속이 끊기는 현상이 발생하기도 하는데 이는 층간 이동 경로에 철제 엘리베이터나 콘크리트 구조가 있는 탓이다.

다시 말해 무선 랜의 신호가 투과하기 어려운 환경에서 발생하는 현상이라고 할 수 있다. 이 문제를 해결하려면 엘리베이터 천장에 AP를 설치하거나 층간 계단에 AP를 설치하여 전파의 신호가 적절히 유지되도록 하는 것이다.

비가 오거나 안개가 끼면 무선 랜 접속 장애가 발생하는 경우

거리가 30m 미만인 두 건물에서 무선 랜을 사용하고 있다면 간혹 비가 많이 오거나 짙은 안개가 끼었을 때 무선 랜 접속 장애가 발생할 수 있다. 이런 경우는 흔히 사용하는 주파수(Radio wave)방식이 아니라 적외선(Infra red) 방식의 무선 랜을 사용할 때 주로 발생한다. 적외선 방식은 빛의 직진성을 이용하여 속도가 빠르고 대용량의 데이터도 안정적으로 전송할 수 있는 반면에 장애물 투과율이 매우 낮은 단점을 가지고 있다.

특히나 비가 내리거나 짙은 안개가 끼면 신호가 목적지까지 도달되기 전에 분산되어 버려 접속 장애를 일으키게 된다. 만약, 이런 이유 탓에 접속 장애가 발생한 것이라면 주파수 방식의 무선 브릿지를 사용하여 장애물에 의한 방해를 개선하면 된다.

금속 장비가 움직이는 장소에서의 접속 장애

높고 넓은 공장 안에 여러 대의 AP가 설치되어 있고 이 안에서 움직이는 크레인에 무선 랜이 설치된 장비가 있다고 가정하자. 좀 억지스러운 설정일지는 모르지만 이런 상황에서는 AP가 아무리 많이 설치되어 있다 하더라도 접속 장애가 불가피하게 발생한다. 철재 기둥의 방해를 피하기 위해 AP를 많이 설치하면 AP들 간의 사각 지대나 중첩지대를 통과하면서 무선 랜의 접속이 끊기기 때문이다.

이럴 때에는 움직이는 크레인의 위에 AP를 설치하고 중첩이나 사각 지대를 피해 이동할 수 있도록 하는 것이 현재로서는 유일한 방법이라고 할 수 있다. @

참고자료

1. 한국전자공업협동조합 홈페이지 http://www.keic.org

2. 정보통신망과 프로토콜, 이재호/구창회/김장권/이상훈, 복두출판사

3. Mobile Communications ? second edition, Jochen H. Schiller, ADDISON-WESLEY

4. Information transmission modulation and noise-fourth edition, Mischa Schwartz, McGraw-Hill

5. 즐거운 무선 라이프(http://www.enjoywireless.com)

* 이 기사는 ZDNet Korea의 제휴매체인 마이크로소프트웨어에 게재된 내용입니다.