무선 LAN의 핵심 개념: 반이중 통신, CSMA/CA, 주파수 대역 완전 정리

무선 LAN(WLAN, Wireless LAN)의 개념과 특징

무선 LAN의 개념

무선 LAN은 이더넷 케이블 대신 전파를 이용해 장비들을 연결하는 네트워크 방식입니다.
대표적으로 우리가 사용하는 Wi-Fi(IEEE 802.11)가 무선 LAN의 표준입니다.

무선 LAN의 특징

• 물리적 케이블 없이 자유롭게 네트워크 접속 가능
• 설치가 간편하고 확장성이 높음
• 전파 간섭, 신호 약화 등의 문제가 발생할 수 있음
• 보안 설정(암호화, 인증)이 필수

실무 예시

• 사무실, 가정, 카페, 학교 등에서 Wi-Fi AP를 통해 무선 접속 제공
• 공공 무선 네트워크, IoT 기기 연결 등

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반이중 통신(Half-Duplex Communication)의 개념과 무선에서의 사용

반이중 통신의 개념

반이중(Half-Duplex) 통신은 양방향 통신이 가능하지만 동시에 송수신은 불가능한 방식입니다.
즉, A가 보내는 동안 B는 받을 수 있고, 반대로도 가능하지만 동시에는 안 됩니다.

무선 LAN은 왜 반이중 통신인가?

• 무선은 전파를 통해 데이터를 주고받기 때문에, 동시에 송수신하면 서로 간섭이 발생합니다.
• 무선 채널은 공유되기 때문에 수신하면서 동시에 전송하면 충돌(Interference)이 생깁니다.
• 따라서 무선 LAN(Wi-Fi)은 기본적으로 반이중 통신 구조입니다.

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CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)의 개념과 동작 방식

CSMA/CA의 개념

CSMA/CA는 무선 환경에서 데이터 충돌을 방지하기 위한 통신 프로토콜입니다.
이더넷의 CSMA/CD(충돌 감지)와 달리, 무선은 충돌을 감지하기 어려워서 **충돌을 사전에 방지(Avoidance)**하려는 방식입니다.

CSMA/CA의 동작 방식

1. Carrier Sense: 전파 채널이 사용 중인지 확인
2. 충돌 회피 대기(Backoff): 채널이 사용 중이면 랜덤 시간 기다림
3. 전송 전 RTS(Request to Send) 전송
4. 수신측에서 CTS(Clear to Send) 응답
5. CTS를 받은 장비만 데이터 전송 진행
6. 다른 장비는 해당 시간 동안 송신 금지

CSMA/CD vs CSMA/CA 비교

항목	CSMA/CD	CSMA/CA
사용 환경	유선 LAN (허브 기반)	무선 LAN (Wi-Fi)
목적	충돌 감지	충돌 방지
충돌 처리	감지 후 재전송	회피로 충돌 자체를 줄임
실무 사용 여부	거의 사용 안 함	현재 Wi-Fi 표준에서 사용 중

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Wi-Fi 주파수 대역 2.4GHz와 5GHz의 차이

Wi-Fi는 2.4GHz와 5GHz 두 가지 주파수 대역을 사용합니다. 각각의 특징과 차이점을 자세히 비교해보겠습니다.

2.4GHz의 특징

• 전파 도달 거리가 길고 장애물 통과 능력이 강함
• 속도는 상대적으로 낮음
• 간섭에 취약함 (블루투스, 전자레인지 등도 2.4GHz 사용)
• 채널 수가 적고 중첩되기 쉬움

실무 예시: 넓은 사무실, 벽이 많은 건물, IoT 기기에서 주로 사용

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5GHz의 특징

• 빠른 전송 속도 (802.11ac, ax 기준 최대 수 Gbps 가능)
• 간섭이 적음, 채널이 더 많고 넓음
• 전파 도달 거리가 짧고 벽 등 장애물에 약함

실무 예시: 짧은 거리에서 고속 통신 필요 시(노트북, 스트리밍, 회의실 등)

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2.4GHz vs 5GHz 요약 비교

항목	2.4GHz	5GHz
주파수 대역폭	좁음	넓음
속도	낮음	높음
간섭	많음	적음
거리	멀리 감	짧음
실내 장애물 통과	강함	약함
채널 수	적고 중첩	많고 독립적

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면접 대비 질문 예시

Q. 무선 LAN에서 전이중 통신이 아닌 이유는?
A. 무선에서는 하나의 채널을 공유하기 때문에 동시에 송수신 시 전파 간섭이 발생합니다. 따라서 반이중 방식으로 동작하며, 이를 보완하기 위해 CSMA/CA를 사용합니다.

Q. 2.4GHz와 5GHz 중 어느 것을 선택할까요?
A. 거리가 멀고 벽이 많으면 2.4GHz, 가까운 거리에서 속도가 중요하다면 5GHz가 적합합니다.