와이파이(Wi-Fi) 이해 및 동작 원리

와이파이(Wi-Fi) 이해

'Wireless Fidelity'의 약자로, 무선 접속장치가 설치된 곳에서 전파나 적외선 전송 방식을 이용하여 일정 거리 안에서

무선 인터넷을 할 수 있는 근거리 통신망 기술을 말한다.

즉, 우리가 이더넷 혹은 유선랜이라고 부르는 컴퓨터 네트워킹 기술을 무선화한 것이다.

 

쉽게 말해서 와이파이는 '무선 인터넷이 가능한 통신망’이라고 정의할 수 있다. 

 

인터넷 신호가 흐르는 유선 인터넷 신호를 기반으로 한 와이파이는 회선에 무선 공유기를 설치하여, 
무선 공유기가 인터넷 신호를 무선 신호로 바꿔서 뿌려주는 원리를 가지고 있다.

 

각종 기기들이 이렇게 뿌려진 무선 신호들을 받아 무선인터넷을 사용할 수 있게 되는 것이다.

 

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와이파이(Wi-Fi) 동작 원리

와이파이는 무선 통신 기술로, 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 등 다양한 장치들이 인터넷에 접속하기 위해 사용됩니다. 
이를 위해서는 액세스 포인트(AP)라고 불리는 장치가 필요하다.

액세스 포인트는 무선 신호를 생성하여 장치들이 접속할 수 있도록 한다.
와이파이의 AP역할을 하는 장치로는 우리가 잘 알고 있는 무선 인터넷 공유기, 무선 인터넷 전화기 등이 있다.

 

와이파이의 동작 원리를 이해하기 위해서는 주파수와 신호의 전파에 대한 이해가 필요하다. 
와이파이는 무선 주파수 대역인 2.4GHz와 5GHz를 이용하여 통신을 수행한다. 
이 주파수 대역은 무선 통신에 사용되며, 다른 기기들과의 간섭을 최소화하기 위해 정해진 범위 내에서 사용된다.

 

데이터 전송은 이진 신호로 이루어진다. 
이진 신호는 0과 1로 구성된 비트(bit)로 표현되며, 이를 라우터나 액세스 포인트에서 생성한다. 
생성된 이진 신호는 안테나를 통해 전파로 변환되어 주변 공간에 전파된다. 
이 신호는 장치들에 의해 수신되며, 다시 이진 신호로 변환되어 데이터로 복원된다.

 

와이파이는 주로 Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) 방식을 기반으로 한다. 
이 방식은 네트워크 환경에서 충돌을 방지하고 효율적인 데이터 전송을 위해 사용된다. 
CSMA/CA 방식에서는 데이터를 전송하기 전에 주파수 대역을 감지하여 다른 장치가 전송 중인지 확인한다. 
충돌을 방지하기 위해 장치는 Random Backoff 알고리즘을 사용하여 임의의 시간 동안 대기한다.

 

데이터 전송은 패킷(Packet) 단위로 이루어진다. 
데이터는 출발지 및 목적지 MAC(Media Access Control) 주소를 포함하는 패킷으로 나누어진다. 
라우터 또는 액세스 포인트는 이 MAC 주소를 사용하여 패킷을 적절한 장치로 전달한다. 
수신자는 패킷을 받아 원래의 데이터로 복원한다.

 

무선 신호의 강도와 범위는 안테나의 위치와 종류, 장애물의 유무, 주파수 대역 등에 따라 달라진다. 
안테나의 위치를 높이고 장애물을 피해 와이파이 신호의 범위를 확장할 수 있다.

 

이렇게 와이파이는 주파수와 신호의 전파를 이용하여 무선 통신을 수행한다. 
액세스 포인트를 통해 와이파이 신호를 생성하고 관리하여 장치들이 해당 신호에 접속하여 인터넷에 연결할 수 있다. 
이를 통해 우리는 다양한 장치들이 인터넷에 접속하고 데이터를 주고받을 수 있다.