amplengine님의 이글루

기업 네트워크 환경에서 무선 LAN이 기존의 이더넷 기반 유선 네트워크를 대체ㆍ보완해 나가는 동안, LAN 영역 외의 네트워크 환경에서도 무선 기술은 지속적인 성장을 이뤄 냈다. 특히 유비쿼터스 환경이 차세대 IT 패러다임으로 입지를 굳히면서 무선 기술은 서비스 범위는 물론 활용 분야에 있어서는 확장과 발전을 거듭하고 있다.

개인 영역의 네트워크 완성하는 PAN
PAN(Personal Area Network)은 개인 영역 통신 네트워크를 지칭하는 말로, 보통 10m 안팎의 개인 네트워크 영역 내에 위치한 디지털 기기 간의 상호 통신을 말한다. PAN은 미국 MIT의 미디어연구소의 토마스 짐머만이 고안한 개념이다. 초기 PAN은 인간의 신체 전도성을 활용한 데이터 네트워크가 가능하다는 점에서 주목을 받았지만, 실상 PAN은 신체의 전도성을 활용하기보다는 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra WideBand) 등의 무선 통신 기술을 통한 데이터 전송으로 발전했다.
PAN은 작은 방안이나 개인 영역처럼 20m 이하의 짧은 거리의 통신에 가장 적합한 기술로 구성된다. 즉 전송거리는 짧지만 데이터 전송속도는 빠르고, 전력 사용량도 적어서 대부분 배터리를 사용하는 소형 주변기기들도 부담없이 사용할 수 있어야 한다.
예를 들어 블루투스를 이용한 무선 헤드셋의 경우, PMP나 MP3와 연결해 두 명이 동시에 음악을 들을 수 있으며, 휴대폰을 통해 음악을 듣다가 바로 통화를 할 수 있다. 이처럼 PAN은 생활과 밀접하게 연관돼 있기 때문에 사용자에게 직접적인 영향을 미쳐 생활 환경을 바꾸는 데 일조할 것이다.
이런 PAN 기술에는 블루투스, 지그비, UWB, 적외선 통신(IrDA) 등이 있다. 높은 성장세를 유지하는 블루투스는 이동 통신 단말기를 중심으로 헤드셋과 PC, PC 주변기기 등의 커뮤니케이션 기술로 적용되고 있으며, 무선 기기의 접속 기술로 적용, 발전하는 등 차세대 무선 기술과의 접목을 시도 중이다.
전송 속도에 있어 무한한 가능성을 제시하는 UWB는 TV, 컴퓨터, 카메라, 셋톱박스, DVD 등 멀티미디어 데이터의 전송 기술로 각광받고 있다. 하지만 시장 가능성과 잠재력으로 인해 표준화에 있어 이원화되는 난항을 겪고 있다. 한편 메시 네트워크의 대표적인 센서로 각광받는 지그비는 홈 오토메이션이나 동식물 자원 관리, 하천 관리 등 다방면에서 적용 사례가 증가하고 있다.

빠른 상용화 통해 시장 선점 성공한 블루투스
블루투스는 통상 10m(최대 100m) 떨어진 기기를 장애물이 있어도 연결 가능하게 하는 무선 통신 기술이다. 블루투스의 데이터 전송 속도는 대칭인 경우 433.9Kbps, 비대칭인 통신 모드의 경우 723.2Kbps이다. 음성 전송의 경우 64Kbps 동기 전송 방식이 사용되고, 최대 세 개 음성 채널을 이용할 수 있다.
1994년 에릭슨에서 처음으로 연구돼, 인텔, IBM, 노키아 등이 표준화한 블루투스는 당시로는 빠른 전송속도와 비교적 높은 전력 효율로 PAN 기술의 대표주자로 자리 잡을 것이라는 기대를 한 몸에 받았다. 하지만 인식 부족과 높은 패킷 에러율 등의 기술적 한계, 그리고 높은 칩 당 제조 단가가 확산의 걸림돌이 됐다.
그러나 2, 3년 전부터 헤드셋과 핸즈프리, 노트북, 휴대폰, 프린터 등과 같은 휴대용 기기 제조업체를 중심으로 블루투스 탑재 제품들이 하나둘씩 선보이고, 또한 각 제조업체 간 기술적인 규격 통합인 블루투스 SIG를 이뤄내면서 높은 성장세를 거듭하고 있다.
블루투스의 활용 분야는 ▲헤드셋과 ▲PMG(Personal Mobile Gateway) 서비스 ▲유무선 통합 서비스 등이다. 블루투스 연합회인 블루투스 SIG는 지난 2006년 1월부터 사용자가 블루투스 제품을 잘 알아볼 수 있도록 익스피어리언스 아이콘 프로그램(Experience Icon Program)을 실시했다. 이 프로그램은 어떻게 아이콘이 상품을 보다 명확히 구별할 수 있게 하고, 사용자에게는 블루투스 제품의 보다 상세한 사용법 혹은 애플리케이션을 설명하도록 도와주는 것이다.
현재 블루투스의 가장 큰 경쟁력은 시장에서의 높은 인지도와 함께 유사 경쟁 기술에 비해 표준 규격이 명확하다는 점이다.
지난 3월 블루투스 SIG는 차세대 초고속 블루투스 기술 개발을 위해 UWB 기술의 와이미디어(WiMedia) 표준진영과 협력한다고 발표했다. 2Mbps(버전 2.0 + EDR)에서 최고 100Mbps 속도로 전송할 수 있는 와이미디어 얼라이언스 MB-OFDM의 UWB 기술과의 협력은 블루투스의 적용 분야를 확대하려는 블루투스 진영의 행보를 잘 보여준다. 블루투스의 현재 전송속도 3Mpbs로는 차세대 멀티미디어 애플리케이션 구현에 한계가 있기 때문이다.
블루투스 업체들은 기기 간 접속 부문의 신호 전달 역할을 맡아 모든 네트워크 기기에 블루투스가 탑재되는 것을 목표로 하고 있다. 다른 근거리 무선 기술이 표준화에 난항을 겪으면서 제품화가 지연되는 동안 블루투스는 한발 앞선 규격화를 통해 자신의 영역을 확장하고 있는 것이다. ?

UWB, 초고속 데이터 전송으로 무선 멀티미디어 시대 주도
UWB는 저전력으로 넓은 주파수 영역에서 최고의 속도로 디지털 데이터를 전송할 수 있는 차세대 PAN 기술이다. 최근까지도 UWB에 관한 연구와 활용은 규제로 인해 주로 군사용 레이더에 한정됐다. 그러나 2002년 2월 미국의 FCC가 -41.3dBm/MHz 이하의 펄스를 전송하는 조건으로 상업적 용도의 UWB 사용을 허가하면서, 본격적인 UWB 기술 개발이 촉발됐다.
UWB는 기존 무선 통신 기술과 비교해 여러 가지 근본적인 장점을 가지고 있다.
UWB는 기존의 전파이용자에게 간섭을 주지 않을 정도의 매우 낮은 출력과 500MHz 이상의 넓은 주파수 대역을 이용해 10m 이내의 가까운 거리에서 블루투스보다 전송속도가 100∼200배나 빠른 480Mbps의 초고속 정보전송이 가능하다.
UWB는 최대 20m의 단거리에서 480Mbps 이상의 대용량 전송이 가능하고, 반송파를 이용하지 않아 전통적인 헤테로다인 송수신기의 무선 통신 부품(VCO, 믹서, 필터)들이 필요없어 소형으로 저렴하게 제조할 수 있다. 또한 주기가 짧은 펄스의 특성을 이용해 cm 수준까지 정확한 위치 추적이 가능하고, 근본적으로 QoS를 보장할 수 있는 특징이 있으며, 복수 경로로 인한 신호 간섭의 영향을 덜 받는다는 장점이 있다.
예를 들어 휴대폰에 저장된 2시간 분량의 영화를 10m 이내에 있는 다른 사람의 휴대폰으로 10여 초 만에 전송할 수 있다. 또한 캠코더로 찍은 동영상이나 PC에 저장된 DVD를 선을 연결하지 않고도 디지털 TV로 볼 수 있다. PC의 대용량 데이터를 프린터에 고속 전송해 인쇄가 가능하며, 디지털 캠코더로 찍은 영상을 TV나 PC로의 무선으로 전송하는 등 홈 게이트웨이, TV 영상전송, 다채널오디오 등의 홈네트워크 무선기기 시스템에 활용될 것이다.
이런 발전 가능성 때문에 각 업체들의 주도권 경쟁이 치열하다 못해 성장의 발목을 잡고 있다. 현재 UWB 표준화 위원회인 IEEE 802.15.3a 워킹그룹은 산업 촉진을 위한 단체인 와이미디어(WiMedia) 진영과 UWB 표준 관련 이익 단체인 MBOA(Multiband OFDM Alliance) 진영으로 양분돼 표준화는 지난 1월 공식적으로 해체된 상황이며, 결국 사실상 표준(de facto)으로 자리잡기 위해 경쟁을 치열하게 전개되고 있다. 이에 따라 그동안 표준 경쟁을 벌이던 인텔, TI, 위즈에어(Wisair), 스타카토, 삼성전자 등이 참여하는 MB-OFDM 방식의 와이미디어 진영과 모토로라 주도의 DS-CDMA 방식을 주장하는 UWB포럼 진영이 경쟁하고 있다.

지그비, 초저전력 기반의 메시 네트워크 센서로 각광
블루투스나 UWB보다는 세간의 관심을 끌지 못했지만, 지그비는 센서 네트워크와 같은 영역에서 각광을 받을 전망이다. 지그비는 초저전력 지그비 송수신기를 센서(동작, 빛, 압력, 기온, 습도)와 결합해 대규모 센서 네트워크를 구성할 수 있다.
지그비 프로토콜은 하나의 네트워크 상에서 6만 5000개의 기기를 수용할 수 있고, 업무 자동화와 무선 제어와 같은 새로운 기회 창출이 가능하도록 디자인됐다. 이런 간단한 디자인과 손쉬운 운영은 제품 설치와 네트워크 유지가 단시간 내에 이뤄질 수 있게끔 해준다.
무엇보다도 지그비의 가장 큰 특징은 초저전력 소비에 있다. 송수신시 지그비의 평균 전력 소비 수준은 50mW 정도로, UWB 200mW, 무선 LAN 1W에 비하면 매우 낮은 수준이다. 게다가 지그비 슬레이브 장치는 마스터 장치로부터 호출이 왔을 경우에만 전력을 사용하기 때문에, 한번 배터리를 장착하면 최대 2~3년 정도 사용할 수 있다. 따라서 데이터 송수신 빈도가 높지 않은 가정 내 냉난방/ 환기 시스템, 가스/ 화재 탐지기, 도난 방지기, 하천 수량 감시 시스템 등에 적합하다.
예를 들어 빌딩 관리인은 빌딩 내 조명/ 화재감지/ 냉난방 시스템 등에 지그비를 도입함으로써 관리실이 아닌 휴대용 장치로도 원격으로 빌딩 시스템 관리와 제어 작업을 수행할 수 있다. 또한 병원 환자는 자신의 신체에 지그비 장치를 장착해 신체 상태와 건강도를 센서가 주기적으로 측정해 무선으로 진단 정보를 서버에 전달할 수 있다.
더 나아가 지역 전반에 걸쳐 화재 경보 장치로 이용하거나 지진, 홍수, 하천 범람 등을 대비한 감지 장치 등으로 사용할 수 있다. 이렇게 지그비는 산업, 가정, 의료, 군사 등 다양한 애플리케이션으로 자동화된 센서 네트워크를 구현하는 데 활용될 전망이다.
지그비의 마케팅이나 제품 인증과 같은 산업 촉진을 위해 설립된 지그비 얼라이언스(ZigBee Alliance)는 지그비 2006 버전을 발표했는데, 새 버전의 특징은 기기의 그룹화, 쉬워진 유지보수, 통신의 타깃화, 오버 더 에어(Over-the-Air) 설정 등이다.
우선 개별 기기간 그룹화를 통해 하나의 버튼으로 여러 개의 기기들을 제어할 수 있다. 그리고 단일 지점에서의 통신 실패를 방지하며 주변 기기의 정보 저장을 간단하게 처리해 기기의 손쉬운 대체 혹은 수정이 가능하다. 또한 새로운 버전은 라우터, 작동 중인 기기, 절전 상태의 기기 등 다양한 기기를 대상으로 한 통신이 가능해진다. 이를 통해 RAM의 필요성을 줄이고 지그비 제품을 구성하는데 있어 필요한 주변부품들의 가격 역시 줄여준다.

PAN에서도 무선 기술 통합 바람
각각의 무선 기술들이 시장을 넓혀가면서 경쟁함과 동시에, 최근 협업을 위한 무선 기술 통합에 대한 이슈가 제기되고 있다.
무선 기술 통합 현상은 이미 곳곳에서 나타난다. 특히 PAN의 경우 전송범위가 비슷한 무선 기술들이 다양해 이를 통합하거나 협업을 위한 역할 분배가 한창이다. 이와 함께 각 무선 기술을 주도하는 업체 간 경쟁이 치열한 가운데, 블루투스와 UWB, 지그비, 무선 LAN 등의 통합 기술들이 경쟁처럼 소개되고 있다.
IEEE 802.21은 다른 무선 기술 간의 끊임없는 데이터를 주고받을 수 있도록 제안된 무선 기술 통합 표준이다. 무선 LAN 등으로 대표되는 802.11a, b, g, n 등과 RFID, PAN 뿐만 아니라 WCDMA, GPRS, EDGE, GSM 등 이동통신 기술과 802.20에 포함되지 않은 기술마저 모두 포함한다는 것이다. 802.21 표준안 기술이 실현된 단말기라면 사용자는 어떤 망인지 알 필요가 없이, 언제, 어디서나 자유롭게 통신할 수 있다.
모토로라에 인수된 심볼테크놀로지가 선보인 Wi-NG 기술은 RFID와 무선 LAN을 통합해 하나의 네트워크로 이용한다는 것을 주요 내용으로 하는데, 여기에 다른 무선 통신과의 통합도 연구하고 있다. 또한 CSR은 블루투스와 UWB와의 통합 기술을 소개하면서 많은 무선 기술 통합을 예고했다. 한편 마이크로소프트는 차세대 네트워크인 WiNet을 설파하면서 UWB와 무선 USB, 무선 LAN과의 결합을 추진하고 있다.
하지만 무선기술 통합 부문은 IEEE 802.21 표준안에 협조하기보다는 독자적인 행보로 진행되는 경우가 많다. 현재까지 업체간 통합 기술에 대한 표준은 제대로 이뤄지지 않고 있다는 점이 이 시장에서의 암초로 남아 있다.

LAN과 WAN의 장점 모두 제공하는 MAN
MAN(Metropolitan Area Network)은 대도시 지역 통신 네트워크로, 무선 MAN은 대략 반경 50Km를 아우르는 무선 네트워크다. 무선 MAN은 다른 무선 네트워크 표준보다 최근인 2004년에 표준화가 시작됐으며, 그만큼 상용 서비스 역시 늦게 시작됐다.
무선 MAN은 다소 애매한 영역과 특성을 갖는 서비스이지만, 와이브로(Wibro)의 대중화로 일반 사용자들에게 한층 친밀한 서비스로 부상하고 있다.
무선 MAN 기술은 고정 광대역 무선 네트워크를 바탕으로 하는 IEEE 802.16 와이맥스(WiMAX)가 그 대표적 기술 표준이다. 점대다 지점 구조로 10∼66GHz 범위에서 동작하며, 120Mbps 이상의 데이터 전송속도를 지원한다. 무선 LAN의 Wi-Fi와 같은 상호운용성을 위해 제품 인증을 목표로 하는 와이맥스(WiMAX)가 설립돼 활발한 활동을 하고 있다.
와이맥스에는 두 가지가 있는데, 고정형 와이맥스(Fixed WiMAX)로 불리는 802.16-2004(혹은 802.16d)와 모바일 와이맥스로 불리는 802.16e가 있다.
IEEE 802.16a는 고정형 무선 MAN으로 최대 75Mbps 속도까지 지원하며, 전송 거리는 최대 50Km까지다. IEEE 802.16e는 이동형 무선 MAN으로 최대 15Mbps까지 지원한다. 전송 거리는 5Km밖에 되지 않는 대신, 중계기간 끊김없는 연결을 통해 사용자의 자유로운 이동이 보장된다는 점에서 장점을 갖고 있다.
이렇게 고정형과 이동형으로 나뉘는 무선 MAN은 용도 또한 확실히 나뉘고 있다. 우선 고정형 무선 MAN은 값비싼 케이블을 임대하거나 설치하지 않아도 되기 때문에 투자에 대한 수익률이 높다. 그래서 무선 LAN의 틈새시장인 지역, 유선 네트워크가 제대로 갖춰지지 않은 개발도상국이나 도시 외곽 지역과 같이 인구밀도가 낮은 변두리의 넓은 지역을 중심으로 초기 시장을 형성할 것으로 예상된다.
이동형 무선 MAN은 중계기 간 핸드오프 문제를 해결한 모바일 와이맥스 기술이 2005년 12월 802.16e 표준으로 승격되면서 부각됐다. 모바일 와이맥스 기술의 대표적인 서비스가 바로 와이브로이며, 이는 이동 통신 서비스인 무선 WAN과 경쟁 관계에 있다.

속도, 이동성 두루 갖춘 와이브로
와이브로는 Wireless Broadband Internet의 줄인 말로, 국제적으로는 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX)라는 이름으로 불린다. 처음엔 고속 데이터 통신 기술을 지칭하는 용어로 고안됐지만, 실제 네트워크 구축은 무선 LAN처럼 사무실이나 가정에서 자체적으로 구현되는 것보다 통신업체 네트워크로 연결됨으로써 기술명보다 서비스명으로 더 잘 알려졌다.
와이브로는 2.3GHz 대역의 주파수를 이용하며, 시속 60km 이상의 이동성과 1Mbps급의 전송속도를 제공하는 휴대 인터넷 서비스다. 와이브로의 전파 전달 거리는 최대 48km에 달하기 때문에 핫스팟이라는 서비스 지역에서만 사용할 수 있는 무선 LAN과는 비교하기 어려운 수준이다.
와이브로의 장점 중 가장 눈에 띄는 것은 역시 기지국 간의 핸드오버를 지원함으로써 이동성을 지원한다는 것이다. 이동성과 더불어 802.16e의 큰 장점으로 꼽히는 것은 바로 All IP 기반 기술이라는 점이다. 3.5G 이동통신기술인 HSDPA가 PSTN과 IP가 결합된 형태이지만, 앞으로 4G로 발전해가면서 모든 통신 기술들이 All IP 기반으로 변하는 추세라는 점에서 802.16e는 기술 경쟁력도 갖추고 있다.
또한 NLOS(Non Line Of Sight)를 지원해 지형이 험한 산간지방이나 고층 건물들이 많은 도심에서도 서비스가 가능하다. 따라서 기존 통신업체들은 케이블을 설치하기에 부담되는 지역들까지도 인터넷 서비스를 제공할 수 있게 됨과 동시에 모바일 시장으로 진출할 수 있는 기회도 갖게 된다.
모바일 와이맥스 표준은 음성통신은 전혀 고려되지 않은 순전히 데이터 통신만을 전제로 하고 있다. 음성통신이 빠져있는 가장 큰 이유는 디지털 음성통신에 대한 원천 기술을 외국 업체들이 가지고 있어 그 특허를 침해하지 않고 개발할 수 없다는 점이다. 그러나 끊김없는 디지털 데이터 전송이 가능하게 되면 인터넷전화 서비스를 할 수 있기 때문에 사실상 인터넷 전화를 휴대 전화처럼 쓸 수 있다. 따라서 와이브로의 킬러 애플리케이션은 바로 인터넷 전화가 될 가능성이 크다.
현재 와이브로는 유선 인터넷 무선화의 용도로 사용되고 있다. 장소에 구애받지 않고 현재 우리가 집이나 사무실에서 사용하던 인터넷 서비스를 어디서든 이용하게끔 서비스되고 있다. 이는 특정 지역에서 사용해야 했던 무선 LAN과는 달리 도심에서 버스나 지하철, 자동차 등 이동 중에도 인터넷을 사용할 수 있다는 측면에서 와이브로가 무선 LAN보다 이동성과 사용자 접근성이 좋다.

멀티미디어 네트워크로 거듭 나는 이동통신
이동통신기술에 있어서 3G 기술의 안정화를 막바지에 둔 시점에서 표준화 단체, 이동통신업체, 솔루션 업체, 시스템과 휴대폰 제조업체 등 관련 업체들은 보다 빠르고 안정적인 데이터 서비스 제공 방법에 대한 숙제를 안고 있다.
3G로 보았을 때는 동기식의 행보가 현재까지 다소 빠른 편이었으며, 비동기식에서는 동기식과 유사하거나 더 나은 사용자 체험을 위한 노력이 필요했다. 동기식 진영의 3G는 EV-DO에 이어 EV-DO Rev A로 진화하면서 순방향 데이터 속도를 3.2Mbps까지 지원한다.
동기식에 대한 인프라가 없는 유럽과 같은 GSM/GPRS 기반의 경우, 비동기 방식의 WCDMA로의 진화를 선택했으며, 3GPP의 R99(Release99) 규격 기반의 기술로 된 WCDMA의 경우에는 다운속도 384Kbps와 업로드 384Kbps의 데이터 속도를 지원할 수 있게 됐다. 이를 통해 기존 사용자들은 더 나은 데이터 서비스를, 특히 화상전화와 음성, 데이터의 동시 접속을 체험할 수 있다.
한발 더 나아가 WCDMA에 이어 상용화가 진행된 것은 3GPP R5(Release5)에서 진행된 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)다. HSDPA는 순방향 최대 14.4Mbps, 실제 속도 2~3Mbps까지 지원할 수 있는 초고속 통신방식으로 보통 3.5G라고 한다.
최대 속도 2Mbps, 실제 속도 300~400Kbps에 불과한 WCDMA에 비하면 엄청난 진보라고 할 수 있다. HSDPA에서의 전송 속도는 현재 유선 통신의 초고속인터넷망인 ADSL이나 케이블 모뎀에 맞먹는 수준이다. HSDPA는 2006년 5월 세계 최초로 국내에서 상용 서비스가 시작되면서 영상통화 바람을 일으키고 있다.
HSDPA가 다운로드 속도개선을 목적으로 진화하고 있다고 한다면, 3GPP의 R6(Release 6)로 대변되는 HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)는 업로드 속도 개선을 위한 목적으로 진화한 표준으로 볼 수 있다.
사용자들의 데이터 욕구는 더 많은 데이터를 더 빨리 받아보고자 하는데 있었고, 우선적으로 이에 대응하기 위해 HSDPA가 출현했다. 이와 함께 최근 휴대폰 기술의 발전에 따라 고화질 사진, 영상, 음악 등을 사용자가 휴대폰을 통해 제작할 수 있게 되면서, 이런 데이터의 사용자간 공유를 위해 역방향 통신 속도에 대한 요구도 커질 것으로 예상된다.
이에 대응하기 위해 출현한 기술이 HSUPA로, 최대 5.76Mbps 서비스가 가능하다. HSUPA는 이미 상용화된 HSDPA와 결합해 진정한 의미의 양방향 무선 고속 데이터 통신 시대를 만들어 낼 것으로 보인다.
이와 같은 비동기 3G진영은 WCDMA를 시작으로 해 HSDPA와 HSUPA로의 기술발전을 이루고 있으며, 이와 더불어 더욱 더 나은 데이터 서비스뿐 아니라, 유무선 통합과 통신 가전의 통합 등에 대한 시장을 위해 LTE(Long Term Evolution) 기술에 대한 표준화 연구도 진행 중에 있는 실정임을 감안할 때, 사용자들은 언제 어디서나 원하는 정보를 손쉽고 빠르게 사용할 수 있게 되는 시대가 오고 있음을 예상할 수 있다.

진화하는 무선 LAN
이미 주류 네트워크 환경으로 자리 잡은 무선 LAN?역시 속도나 가용성, 확장성 등에서 발전에 발전을 거듭하고 있다. 무선 LAN의 진화 중 가장 대표적인 것은 역시 IEEE 802.11n으로 대표되는 속도의 향상일 것이다.
IEEE 802.11n은 무선 LAN, 즉 와이파이 진영에서 내세우는 차세대 기술이며, 이는 현존하는 무선 LAN 기술 중 가장 빠른 전송 속도를 갖고 있음이 틀림없다.
이런 성능 향상의 배경은 여러 개의 안테나로 신호를 동시에 주고받아 주파수 효율을 증가시키는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술이 그 중심 역할을 하고 있다. MIMO 방식은 간단히 말해서 여러 개의 안테나를 동시에 동작하게끔 하는 안테나 시스템이다. 한 개의 안테나가 여러 기능들을 담당하던 기존 방식과는 달리 여러 개의 안테나를 통해 다중의 입출력이 가능하게끔 한 것이다. MIMO는 두 개의 안테나가 동시에 동작하도록 해 고속의 데이터 교환을 가능하게 했다.
1990년대 후반에 미국 벨 연구소의 G.J 포스치니(Foschini)에 의해 제안된 MIMO 방식은 산란체가 많은 채널 환경에서 각 전송 안테나마다 서로 독립적인 정보를 보내면 각 정보의 공간특성이 서로 달라 같은 시간과 같은 주파수, 같은 코드 상에 있어도 신호를 분리할 수 있다는 것이다. 즉 여러 개의 송신 안테나를 통해 신호를 전송하면 각각의 안테나로부터 송신된 전파신호는 수신 측에 각각 시간과 공간 위치가 달라 분리 신호로 입력되고, 따라서 분리된 신호를 별도로 처리해 원래 신호를 복원할 수 있으면 데이터 전송 속도를 안테나 수에 비례하게 할 수 있다는 것이 MIMO 방식의 원리이다.
기존 무선 LAN은 통신 과정에서 전송속도가 저하돼 실제 사용자의 체감속도는 유선 인터넷보다 많이 느렸다. 실제 전송범위 15m에 전송속도가 45Mbps라고 한다면, 이와 가까운 속도를 볼 수 있는 거리는 AP와 1∼2m정도다. 무선 LAN은 전송 거리가 멀어질수록 전송속도는 반비례 곡선을 그리게 되는데, 이는 전송속도가 거의 0에 가깝게 되는 15m 지점뿐만 아니라 7, 8m 떨어진 지점에서도 전송속도는 절반이하 뚝 떨어지기 때문에 45Mbps라는 수치는 거의 이론상에 불과한 속도가 되고 만다. 이런 현상은 기존 무선 LAN 안테나가 2개가 달려 있음에도 불구하고 유선 네트워크와 무선 네트워크를 연결시켜주는 AP 방향에 따라 하나의 안테나만 이용했기 때문이다.
MIMO는 AP와의 거리가 멀어질수록 낮아지는 전송 속도를 최대한 유지하게끔 한다는 점이 가장 큰 매력이다. MIMO 기술은 여러 송수신기에 다수의 안테나를 채용함으로써 추가적인 주파수 할당이나 송신 전력의 증가 없이도 통신 성능을 획기적으로 증대시킬 수 있다. 사실 MINO는 IEEE 802.11n만의 기술이 아니며 무선 LAN만의 기술도 아니다. MIMO는 무선 LAN 뿐만 아니라 와이맥스나 와이브로, 4G 등 차세대 이동 통신 기술에 폭넓게 활용되고 있다. 무선 LAN에서 MIMO 기술을 활용하기 위해서는 AP와 NIC 쪽 모두 MIMO를 지원해야 한다. ?

진정한 무선 환경 구현하는 메시 네트워크
그간 무선 LAN 환경은 AP와 단말기 사이를 유선 케이블없이 연결시켜주는 것이었을 뿐 AP에서 백본 네트워크까지는 케이블이 필요한 것이 현실이었다. 하지만 메시 네트워크 기술을 이용하면 케이블 설치 없이 여러 AP를 하나의 무선 네트워크 또는 핫 존에 연결해 방대한 접속거리를 제공할 수 있다. 무선 네트워크 서비스 기술인 메시 네트워크는 광대역 데이터 전송과 휴대폰 이동성을 결합한 차세대 무선 네트워크 기술로 AP당 접속거리가 수 Km로 기존 무선 LAN(50∼200m)에 비해 월등한 우위를 보인다.
무선 메시 네트워크는 미국 국방 프로젝트 연구소(DARPA)에서 1990년대 중반부터 군사목적의 야전용 통신 시스템으로 지속적으로 연구해 왔다. 무선 메시 네트워크는 무선 환경에서 어떤 AP가 다른 AP와 여러 개의 연결성을 그물 형태로 가지며, 경로에 대한 자동 구성능력, 그리고 문제 발생시 자가 치유능력 등의 기능을 제공하는 것을 기본 사양으로 하고 있다. 또한 백본 네트워크에 유선으로 직접 연결되지만, 대다수의 AP는 유선 케이블없이 단순히 무선만으로 통신이 이뤄지기 때문에 케이블링 비용과 구축 시간을 절감할 수 있다. 또한 동적 라우팅과 복수개의 경로 사용을 통한 로드밸런싱이 무선 노드 사이에서 동작해 네트워크의 트래픽이 분산되는 장점도 가지고 있다.?
실외용 무선 LAN을 말할 때 무선 브리지나 AP에 추가로 장착하는 외장형 안테나를 흔히 떠올리지만 무선 메시 네트워크는 유선 연결없이 무선 네트워크를 실외로 확장할 수 있으며, 단순 무선 구간의 확장이 아닌 보안, 로밍 등의 지능을 갖춘 무선 시스템이 설치돼 무선 서비스를 제공한다는데 근본적인 차이가 있다.
모든 무선 메시 토폴로지가 똑같이 구성되지는 않는다. 기본적으로는 풀 메시(Full Mesh)와 부분 메시(Partial Mesh)의 형태로 토폴로지가 구분되며, 토폴로지 외에 구성 요소에 따라 하드웨어 메시, 소프트웨어 메시, 그리고 하이브리드 메시 형태로 분리된다. 대부분의 무선 메시 네트워크에서는 AP 역할을 수행하는 네트워크 노드만 메시 네트워크에 참여하지만 메시 네트워크 구성요소에 클라이언트를 포함하는 형태도 있다.
메시 네트워크는 무선 LAN AP들을 연결할 때 유선 케이블이 아닌 무선으로 연결해서 케이블 설치를 최소화할 수 있다. 또 무선 LAN 서비스를 좀더 광범위한 지역까지 확대할 수 있기 때문에 군대나 대학은 물론 건설 업체나 제조 업체들의 산업 현장에 적용할 수 있다. 그동안 무선 LAN을 구축할 때 AP까지는 유선 케이블을 연결해 왔는데 메시 네트워크는 이런 무선 AP끼리 서로 찾아내 자동으로 연결한다. 기존 무선 LAN의 경우 AP당 무선접속 거리가 50∼200m 정도였다면, 메시 네트워크의 경우에는 접속거리가 최대 1km까지 확장된다. 또한 옥외형 AP의 경우 영하 40。∼영상 50。를 견디는 특수 하드웨어 설계로, 방수, 방설, 방충, 방진 기능을 지원한다. 월간 온더넷 2007년 12월호