보안 메커니즘과 위협 분석을 통한 기업 무선LAN 취약성 보완 방안

김영진 건국대학교 정보통신대학원 2008 국내석사

정보통신의 발전은 우리 생활의 큰 변화를 가져 다 주었다. 특히 1999년 IEEE 802.11b 표준이 제정된 이후 무선LAN은 구축의 용이성, 단말의 이동성, 사용의 편의성 등과 같은 이점으로 가정뿐만 아니라 기업, 학교, 핫스팟(Hot Spot)지역의 공중망에 이르기까지 최근 그 활용 범위가 급속히 확장되고 있는 추세이다. IEEE 802.11a/bg/n과 같은 무선LAN 관련 표준은 무선LAN 사용자들에게 보다 빠르고 편리하게 이용할 수 있는 무선LAN 환경 제공을 목표로 발전하여 왔다. 반면, RF를 매체로 사용하는 무선LAN의 특성상 원천적으로 유선LAN에 비하여 보안에 취약하며 이에 따른 보안 침해 사고 사례 또한 증가하고 있어 무선LAN에서의 보안 중요성도 점점 커져가고 있다. 특히 무선LAN 보안이 가장 많이 고려되어야 하는 기업 무선LAN의 보안 침해 사고의 경우 기업 목표 달성을 저해하는 심각한 요인으로 작용할 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 대부분의 무선LAN을 구성하는 IEEE 802.11a/bg/n 표준에 대한 개요 및 동작 절차를 알아보고 무선LAN에서의 보안 메커니즘과 위협 분석을 통해 기업 무선LAN의 취약성 보완 방안을 제시하고자 한다. Development of information communication technology has brought enormous changes to our daily lives. Especially, since the ratification of IEEE 802.11b standard in 1999, the application range of wireless LAN has rapidly been expanding recently from home, enterprise, campus, to the public network of Hot Spot area due to the advantages of easiness of construction, mobility of wireless client station, convenience of usage and so on. The standard related to wireless LAN such as IEEE 802. 11a/bg/n has developed with the goal of supplying wireless LAN users with high speed and more convenient wireless LAN environment. On the other hand, considering the feature of wireless LAN using RF as a medium, its security is vulnerable and the cases of security infringement accidents have increased. Accordingly, the importance of security in wireless LAN has become more serious. In the case of security infringement accident in enterprise whose wireless LAN security has to be the top priority, it can act as a serious cause to discourage the accomplishment of business goals. Therefore, this paper is going to find out the overview of IEEE 802.11a/bg/n standard which consists most of wireless LAN and operation procedure and suggest a complementary plan for enterprise wireless LAN through the security mechanism in wireless LAN and threats analysis.

PHY/MAC Layer Strategies for High-Efficiency Dense WLANs

손영욱 서울대학교 대학원 2020 국내박사

모바일 트래픽의 폭발적인 증가 추세와 함께, 흔히 Wi-Fi라고도 불리우는 IEEE 802.11 무선랜이 우리의 일상에 필수적인 기술로 자리잡았다. 최근 몇 년 간 무선랜의 성능과 관련하여 가장 큰 화두는, 사용자가 밀집된 핫스팟 지역에서 더 나은 체감 성능과 높은 효율을 달성하는 것이었다. 이러한 맥락에서 최근에 제정된 IEEE 802.11ax 표준은 다중유저 동시 전송 (uplink multi-user, UL MU)과 공간 재사용 (spatial reuse, SR) 기법을 비롯한 획기적인 물리/매체제어 계층의 프로토콜들을 새롭게 채택하였다. 이들 새로운 기술은, 동일한 셀 내에 속한 다수의 단말 혹은 인접한 다른 셀에 속한 다수의 단말이 동시에 전송을 할 수 있도록 하여 주파수 사용 효율과 네트워크 전체의 수율을 향상시키는 것을 목표로 한다. 하지만 실 사용 환경에서 단말들의 체감 성능은 구체적인 동작을 정의하는 하드웨어 내부의 알고리즘과 구현에 크게 의존하기 때문에, IEEE 802.11ax 표준은 그 실제적인 상용화 및 운용에 있어 여전히 학계와 칩셋 제조사에 많은 당면 과제를 남겨두고 있다. 본 학위논문에서는 기존 무선랜 및 IEEE 802.11ax 표준 기반 무선랜의 효율적인 운용을 위해 기기의 구현 관점에서 해결되어야 하는 과제로서, 다음과 같은 세 가지 문제를 고려한다. (i) 상향링크 다중유저 동시 전송의 성능을 극대화할 수 있는 수신 단말 측 symbol timing 동기화, (ii) 밀집 사용 환경에서 나타나는 802.11 carrier sensing 기법의 이상현상, 즉 preamble-passing에 관한 규명과 이를 활용한 공간재사용 성능 향상 방안, (iii) 밀집 사용 환경 및 exposed node 문제 상황에서 수율 성능의 극대화를 위한 공간 재사용 프로토콜의 전략적 운용 기법. 먼저, IEEE 802.11ax 무선랜의 UL MU 동작과 관련하여 발생하는 전송 시점 동기화 문제를 조명한다. UL MU를 통해 다수의 단말이 동시에 하나의 수신 AP로 신호를 전송할 때, 이를 올바르게 수신하기 위해서는 송신 신호들 간에 물리적으로 엄격한 동기화 조건이 요구된다. 분산적으로 동작하는 단말들 간에 동기화가 올바르게 이루어지기 어려운 상황과 그로 인한 수신 측 성능의 저하를 면밀히 분석하였으며, 이를 바탕으로 UL MU 에 적용할 수 있는 새로운 symbol timing 동기화 기법을 제시한다. 새롭게 제안하는 방식은 서로 미세하게 다른 시점에 도착하는 신호들 간에 가장 최선의 symbol timing을 탐색하고, 이를 기준으로 UL MU를 수신하여 symbol 간 간섭 및 carrier 간 간섭을 완화하고 데이터 decoding 성능을 극대화한다. 시뮬레이션 기반의 성능 평가를 통해 제안하는 기법이 주어진 환경에서 항상 단일 링크의 성능을 극대화하고, 나아가 짧은 cyclic prefix (CP) 사용을 용이하게 하여 네트워크 효율을 향상시킴을 보인다. 다음으로, 밀집 환경에 속한 802.11 단말의 실제 carrier sensing (CS) 동작에서 나타나는 preamble-passing 이상 현상을 조명한다. Preamble-passing이 발생하는 경우, 인접한 단말들이 서로를 탐지하지 못하고 서로 동시에 전송하여 간섭을 미치는 상황이 나타난다. 광범위한 실험을 통해 이러한 이상 현상이 상용 단말들 사이에 실제로 발생하며, 네트워크 전체 성능에 막대한 영향을 미친다는 사실을 입증하였다. 관측한 사실을 바탕으로, preamble-passing이 발생하는 상황에 대처하고 나아가 공간 재사용을 위해 오히려 이를 활용하는 물리/매체제어 계층의 framework으로 REFRAIN을 제안한다. NI USRP 플랫폼과 상용 무선랜 장비들을 이용한 프로토타입은 제안하는 기법의 실현 가능성과 효과를 입증하였으며, 시뮬레이션 기반의 성능 평가를 통해 REFRAIN이 유효한 전송을 증진함으로써 기존 대비 평균적으로 1.57배 높은 네트워크 수율을 얻어낼 수 있음을 보인다. 마지막으로, IEEE 802.11ax에서 도입된 OBSS PD 공간 재사용 프로토콜의 구체적인 동작과 성능에 관하여 분석한다. Preamble-passing 현상과 관련하여 OBSS PD 동작이 가져올 수 있는 성능 상의 이익과 불이익을 파악하고, 이를 바탕으로 OBSS PD를 전략적으로 운용하여 공간 재사용을 달성하기 위한 AdOPT framework을 제안한다. AdOPT는 매 전송 시도에서 물리계층 전송률을 조절하며, 성공 가능한 경우에만 동시 전송을 시도함으로써 수율 성능을 향상시킨다. 광범위한 시뮬레이션 기반의 성능 평가를 통해, 제안하는 방식이 기존 무선랜 및 다른 비교 기법들 대비 성능을 향상시키며 특히 상대적으로 낮은 성능을 보이는 열악한 링크 조건의 단말들에게 이득을 가져올 수 있음을 입증한다. 요약하면, 본 학위논문에서는 UL MU를 위한 symbol timing 동기화 기법, 공간 재사용을 위해 기존 CS 메커니즘 및 802.11ax의 SR 프로토콜의 성능을 극대화하는 두 가지의 framework을 제안한다. 본 연구를 통해, 밀집 환경 무선랜에서의 실제적인 성능 향상과 효율 개선을 달성할 수 있는 효과적인 운용 전략들을 제시하고자 하였다. 제안하는 접근 방법들의 실현 가능성과 성능은 다양한 시뮬레이션 및 상용 장비와 소프트웨어 기반 라디오 장비를 이용한 프로토타입을 통해 입증한다. Among lots of performance issues on IEEE 802.11 wireless local area networks (WLANs), also referred to as Wi-Fi, the top priority concern in recent years has been to achieve better user experience and higher efficiency in densely deployed, user-populated areas. In this context, IEEE 802.11ax standard has newly adopted ground-breaking PHY/MAC protocols as core features, including uplink multi-user transmission (UL MU) and spatial reuse (SR) operation. These new technologies enable multiple stations within a common cell or across neighboring cells to transmit simultaneously at a time, for elevating the spectral efficiency and overall network capacity. However, since the real-world performance is highly dependent on specific built-in algorithms and implementation which stipulate actual device behaviors, the upcoming standard still holds plenty of practical issues regarding its real deployment. In this dissertation, we consider the following three challenges to be addressed for desired operation of IEEE 802.11 WLANs: (i) Symbol timing synchronization for UL MU, (ii) understanding and exploitation of a CS anomaly named preamble-passing for promoting valid transmissions in high-density WLANs, and (iii) enabling viable simultaneous transmissions via SR protocol with intelligent operating strategies. First, we spotlight the symbol timing synchronization problem for UL MU in IEEE 802.11ax WLANs specifically. While UL MU enables multiple stations to transmit simultaneously to a common access point (AP), tight timing synchronization is required among transmitted signals for the receiver AP to correctly decode them, which is not fully addressed in the standard specification. Based on the observations and analysis, we present a novel receiver-side symbol timing synchronization mechanism with enhanced PHY functionality to capture a desirable symbol timing, which accommodates asynchronously arriving signals and mitigates ISI and ICI. Second, we shed light on preamble-passing anomaly in actual carrier sensing (CS) behaviors, which makes neighboring devices blind to each other and transmit simultaneously. Through experimental study, we reveal both sides of preamble-passing, which heavily affects the overall network performance. Based on the observations, we design REFRAIN, a standard-compliant PHY/MAC framework, to cope with and further exploit the anomaly for better spatial reuse. Our prototype using NI USRP and commercial devices shows the effectiveness of our approach, while extensive simulation results demonstrate that REFRAIN achieves up to 1.57× higher average throughput by promoting valid transmissions, without modifying 802.11 CS specification at all. Finally, we investigate detailed operation of the SR protocol in IEEE 802.11ax, with relation to preamble-passing anomaly. Identifying both detrimental effects and potential for spatial reuse, we develop AdOPT, a standard-compliant operating framework for the SR protocol. AdOPT enables only viable simultaneous transmissions opportunistically, by adjusting data rate at each transmission attempt. Our extensive simulation results verify that AdOPT brings significant performance gain over baseline 802.11 and other comparison schemes, up to 1.82× especially for the worst-case stations suffering from starvation and poor link conditions. In summary, we propose a symbol timing synchronization algorithm for UL MU, and two frameworks for better spatial reuse, REFRAIN and AdOPT, each working with conventional CS mechanism and 802.11ax SR protocol. Through this research, we present practical operating strategies to achieve desirable real-world performance in high-density WLANs. The feasibility and performance of our approaches are validated via various methodologies including system-level and link-level simulation, and prototype using commercial Wi-Fi devices and NI USRP software-defined radio.

IEEE 802.11e voice traffic을 위한 QoS 향상 방안 연구

김숙영 연세대학교 대학원 2005 국내석사

IEEE 802.11e MAC 프로토콜 시뮬레이터 개발에 관한 연구

김영환 연세대학교 대학원 2003 국내석사

무선 통신이 더 이상 생소하지 않은 현대에서는 무선 정보 통신 기기들이 시대의 흐름에 맞춰 빠르게 보급되고 있다. 무선 통신 기술 중에서도 무선랜 (Wireless Local Area Network : WLAN)은 휴대단말기를 사용하는 사용자들에게 기존과는 차원이 다른 광대역 서비스를 제공해 줄 수 있다. 현재 대표되는 무선랜 표준으로는 European Telecommunications Standards Institute (ETSI)의 HIPERLAN type 2와 Institute of Electrical and Electronics (IEEE)의 802.11이 있지만 상용화에 성공한 표준은 IEEE 802.11 무선랜 뿐이다. 그러나, IEEE 802.11 무선랜은 설계 당시에 멀티미디어 통신을 고려하지 않았기 때문에 다양한 트래픽 수용과 사용자에게 차별화 서비스를 제공해 줄 수 있는 능력이 부족하다. 그리하여 IEEE의 802.11 워킹 그룹에서는 이와 같은 요구를 만족시키기 위한 Quality of Service (QoS) 기능을 기존의 IEEE 802.11 Medium Access Control (MAC) 계층에 추가하기로 결정하고 테스크 그룹을 개설하였다. 이 작업 그룹은 IEEE 802.11e라고 하며 현재 드래프트 버전 6.0까지 작성되었다. IEEE 802.11e MAC 프로토콜이 QoS 기능 제공으로 얻어지는 효과는 음성과 영상과 같은 멀티미디어 트래픽에 대해서는 보다 높은 우선순위를 부여하여 사용자들에게 기존의 MAC 프로토콜보다 향상된 품질을 제공할 수 있게 설계되고 있다. 그러나 IEEE 802.11e MAC 프로토콜의 성능 향상이 기존의 MAC 프로토콜에 대비되어 얼마만큼의 효과를 제공해 줄 것인가에 대해서는 아직 정확한 결과는 없는 실정이다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e MAC 프로토콜 중 필수 및 기본 구현 부분인 Enhanced Distributed Channel Access (EDCA)를 시뮬레이션 환경으로 구현하고,그 성능을 기존의 프로토콜과 비교하며 EDCA의 중요한 파라미터들에 대하여 그 설정 값의 차이에 따른 성능을 비교 분석하여 그 결과를 밝히고자 한다. Today, the wireless communication service is no more unfamiliar in usual life, and the wireless information devices are rapidly widespread. Especially, Wireless Local Area Networks (WLANs) supports broadband service to end users with portable devices. The typical WLAN standards are HIPERLAN type 2 of the European Telecommunications Standards Institute (ETSI) and the IEEE 802.11, while the IEEE 802.11 is successfully put into the commercial market. However, the IEEE 802.11 WLANs are not capable of providing a variety of traffic types and differentiated service to end users, since it was not devised for the multimedia communication in early days. Therefore, the IEEE 802.11 has decided to add the Quality of Service (QoS) capability to the legacy IEEE 802.11 Medium Access Control (MAC) protocol, which is named the IEEE 802.11e. The IEEE 802.11e MAC gives a high priority to the realtime traffic in accessing the channel the performance improvement is not noticeable compared to the IEEE 802.11 and legacy MAC protocol In this thesis, the Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) which is the major and mandatory functions of IEEE 802.11e MAC protocol is implemented in program code, and is simulated to wireless network scenarios.

A study on error model and power aware ARF in 802.11a WLANs : 802.11a 무선 환경에서의 에러 모델과 전력 소모 절감 ARF에 대한 연구

조은성 The Graduate School, Yonsei University 2004 국내석사

최근 고속의 IEEE 802.11a의 보급에 따라 PHY Layer측면에서의 link Adaptation Design 기술이 더욱 중요해지고 있다. 본 연구에서는 에러 발생 환경의 Throughput 분석을 위한 IEEE 802.11a의 새로운 모델링 방식을 제안하고, 이를 바탕으로 전력 소모를 고려한 새로운 Adaptive Rate 알고리즘을 제시한다. 본 논문에서 제안된 802.11a 에러 모델은 802.11a WLAN의 Throughput을 예측함에 있어 기존에 제안된 모델[4]을 기반으로 하면서, 여기에 에러 발생률을 추가적으로 고려함으로써 실제적인 채널 환경에서의 Throughput을 알 수 있도록 하였다. 또한 이 에러 모델을 바탕으로 본 논문에서는 새로운 Link Adaptation Modulation Scheme을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 기존의 알고리즘과 비교하여 동일한 수준의 Throughput을 유지하면서 약 20%의 전송 전력을 할 수 있음을 보여주었다. Recently, with the introduction of the new high-speed IEEE 802.11a, it gets more important to have a well-designed link adaptation scheme work with the 802.11a PHY such that its fast transmission rates can be exploited. In this paper we propose new analytic model for IEEE 802.11a with error prone condition and new adaptive rate algorithm considering power consumption. Our proposed analytic model is extended from a paper [4] in order to compute saturation throughput of 802.11a WLAN, taking practical error-prone wireless channel into consideration. Based on our presented model, we propose a new link adaptation scheme (PA_MSDU-Based scheme) considering power saving to transmit a packet. Simulation results showed that our proposed scheme outperformed previous schemes

IEEE 802.11r 기반의 무선랜에서 재인증 요청을 이용한 개선된 고속 핸드오버 방법

오경윤 경북대학교 대학원 2009 국내석사

According as wireless LAN system based on IEEE 802.11, interest about security and mobility support for mobile devices is increased day by day. However, the IEEE 802.11i which is the present wireless LAN security standard takes average hundreds ms for user authentication. So it is not suitable for realtime multimedia service like VoIP. To supplement this, IEEE approved new standard IEEE 802.11r that support "Fast BSS Transition" and QoS guarantee with resource reservation. IEEE 802.11r supports Fast BSS ( Basic Service Set ) Transition by skipping IEEE 802.1X procedure and the pre-authentication request with simplified 4-Way handshake in the same mobility domain. However, if the handover does not occur within the reassociation deadline time, IEEE 802.11r repeats 802.1X authentication and association process again. In this paper, we prevent this problem and improve the performance of the fast speed handover based on IEEE 802.11r standard by sending re-authentication request message again.

IEEE 802.11e HCCA 기반의 무선 적응형 스케줄러

김종호 상명대학교 대학원 2009 국내석사

본 연구에서는 기존의 IEEE 802.11e HCCA (Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access) 스케줄러와 관련된 많은 발전된 형태의 스케줄러들이 실제 큐 사이즈 정보를 제때에 Hybrid Coordinator (HC)에 전달하지 못하여 지연시간이 커지는 문제점을 지적하였다. 이러한 문제점을 해결하고자, 현재의 큐 상황을 최대한 실시간으로 알려줄 수 있게 하는 간단한 원리가 제안되었으며, 이러한 원리를 바탕으로 두 가지 구현 예; RTS(Request to Send)/CTS(Clear to Send)를 활용한 적응형 스케줄러와 Data/Ack를 활용한 적응형 스케줄러를 제시하였다. 이들 구현 예들은 유선환경에서의 Deficit Round Robin (DRR) 스케줄러를 모방하여 복잡성을 최소화하고 fairness를 최적화하였다. 이들의 성능을 알아보기 위해 NS-2 시뮬레이터를 활용하여 기존 스케줄러들과 비교하여 좋은 성능을 보임을 확인하였다. In this paper we propose a scheduling algorithm for supporting Quality of Service(QoS) in IEEE 802.11e HCCA referred to as ASR-DRR and ASD-DRR, which aims at providing improved performance for the support of multimedia traffic. Although We identify the problem of the current IEEE 802.11e HCCA (Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access) scheduler and its numerous variations, that the queue information cannot be notified to the Hybrid Coordinator (HC) timely, therefore the uplink delay lengthens unnecessarily. We suggests a simple solution and a couple of implementation practices, namely the Adaptive Scheduler with RTS/CTS (ASR) and Adaptive Scheduler with Data/Ack (ASD). They are both further elaborated to emulate the Deficit Round Robin (DRR) scheduler. They are also compared with existing exemplary schedulers through simulation, and shown to perform well.

IEEE 802.11a 무선 랜 설계 및 검증에 관한 연구

변남현 湖西大學校 大學院 2004 국내석사

In this paper, we present an IEEE 802.11a WLAN design method based on a platform, and propose a CODEC processor design method. In order to design IEEE 802.11a WLAN, we used a software-based platform. The IEEE 802.11a baseband processor is designed using hardware description language. we development circuit on interface controller for the data transceive between PHY Layer and MAC Layer. Scrambler and Descrambler to security design source data. Although, we present about implementation of channel coder and Viterbi decoder for Mobile communications & IEEE 802.11a Wireless LAN. In the IEEE 802.11a WLAN decoder provide that Viterbi algorithm and Convolutional encoder by constraint length K=7, (133_(8), 177_(8)) for channel error correction. Interleaver and Deinterleaver designed to exchange serial error by countinuous error in channel error incorporating multipath fading for random error. In order to verification, we provide simulation results This circuit is implemented using Xilinx FPGA device xc2v6000.

IEEE 802.11a 무선 LAN 모뎀의 FPGA 구현

姜喆權 中央大學校 大學院 2001 국내석사

본 논문에서 FPGA를 사용하여 IEEE 802.11a 무선 LAN 모뎀을 구현하였다. IEEE 802.11a 규격은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 적 용하여 5Ghz 대역에서 6-54Mbps의 데이터 전송속도를 지원한다. IEEE 802.11a OFDM 모뎀 물리계층의 핵심은 여러 가지 부호화 방법과 변조기법을 적용하여 다양한 데이터 전송속도를 지원한다는 것이다. IEEE 802.11a OFDM 모뎀을 VerilogHDL로 설계하였으며 ALTERA사의 FPGA인 APEX EP20K1000EBC652-2로 구현하였다. 결론에서 C 언어로 구성한 프로그램의 이론치와 FPGA로 구현한 결과치의 비트오류율을 비교하였다. 모의 실험은 정규화된 주파수 오프셋이 1.2이고 부가적인 백색 가우시안 잡음이 포함된 실내 환경에서 이루어 졌으며, 24Mbps와 54Mbps의 전송속도에서 이론치와 실제 구현한 결과치가 비트오류율이 10 - 5 이하인 상황에서 약 1dB 가량 차이가 남을 알 수 있다. 설계 검증은 Agilent사의 회로 분석기인 1671G와 패턴 생성기를 이용하여 검증 하였으며 FPGA 구현 결과가 성공적이었음을 알 수 있었다. In this paper, an IEEE 802.11a wireless LAN modem is designed and implemented on FPGAs. The IEEE 802.11a is an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system and provides a wireless LAN with data payload communication capabilities of 6-54 Mbps in 5Ghz band. A key feature of the IEEE 802.11a physical layer is to provide several physical layer data rates with different coding and modulation schemes. The IEEE 802.11a OFDM modem was designed by VerilogHDL and implemented by APEX EP20K1000EBC652-2 device. In the result, the BER comparison between the ideal case, coded by C language, and FPGA result when the OFDM modem is applied to indoor channel simulator (including AWGN) with the presence of normalized CFO=1.2. In this figure, one can see that the implementation loss due to the finite wordlength is about 1dB at BER= 10 - 5 for 24Mbps and 54Mbps. Design was measured by logic analyzer (Agilent 1671G) and pattern generator, which confirms that the FPGA is implemented successfully.

IEEE 802.11s WLAN mesh network의 HWMP 개선을 위한 변화 예측 기반의 효율적인 알고리즘

심상우 한양대학교 2015 국내석사

IEEE 802.11s WLAN Mesh Network는 기존의 Mobile Adhoc Network(MANET)로부터 영감을 받은 것으로, Mandatory 라우팅 프로토콜로 MAC Layer에서 라우팅을 담당할 수 있도록 한 Hybrid Wireless Mesh Protocol (HWMP)을 사용하도록 하고 있다. 무선 환경에 적합한 라우팅 프로토콜인 IEEE 802.11s HWMP의 경로 선택을 위한 기준은 link에 대한 cost이며, 이는 Airtime Link Metric이라는 것을 통해 산출된다. HWMP의 Airtime Link Metric을 구성하는 요소에는 data rate, protocol overhead, channel access overhead와 frame을 전송 후 재전송된 frame 개수의 비율을 통한 Packet Error Rate(PER)가 있으며, HWMP에서는 이들을 바탕으로 link에 대한 cost를 계산하고 라우팅 테이블을 업데이트하여 적절한 경로를 선택하도록 하고 있다. 다만, HWMP는 아직 완벽한 라우팅 프로토콜이라고 볼 수는 없으며, 여러 가지 개선을 위한 노력 및 연구들이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 아직까지 연구되지 않았던 HWMP의 Airtime Link Metric을 구성하는 PER이 무선 환경에서 갖는 특성으로 인해 발생할 수 있는 잠재적인 문제점을 살펴보고, 이를 해결하기 위한 새로운 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 network 상황 변화에 대한 예측을 기반으로 link cost를 산출하는 새로운 알고리즘으로 구성되어 있다. HWMP 개선을 위해 본 논문에서 제안한 새로운 방법의 검증을 위하여, 네트워크 상용시뮬레이터인 Exata에 C++ 기반으로 알고리즘을 구현한 후 시뮬레이션을 수행하였으며, 그 결과 기존의 HWMP 대비 Application Layer와 MAC Layer에서의 전반적인 성능 향상 및 라우팅 오버헤드의 감소를 확인할 수 있었다. The IEEE 802.11s is specially composed of a distinguished routing protocol compared to the conventional routing protocols. Basically, the traditional routing protocols are based on the layer 3 called an IP layer; however, the mandatory routing protocol of the IEEE 802.11s is based on the layer 2 called a media access control (MAC) layer instead. This routing protocol called a Hybrid Wireless Mesh Protocol (HWMP), and HWMP uses Airtime Link Metric appropriate for a wireless environment. This distinguished routing architecture can have many advantages in a wireless environment, and one of the most distinguished advantages is that the wireless properties can be considered for the routing from a MAC layer. However, HWMP has a lot of factors to be considered for better performance. In this thesis, we showed a potential problem of HWMP due to the fluctuations of the PER and proposed a new algorithm for solving the problem. The new proposed algorithm is based on the network prediction of changes, and furthermore, it considered the congestion situation due to the increase of the number of neighbors. We implemented the new algorithm to an Exata commercial network simulator for improvement of HWMP and we setup the simulation environments and mesh network scenarios. From the results, compared to original HWMP, the new algorithm showed better performance of application layer performance metrics and also proved overall improvement of 802.11s MAC layer statistics metrics. Specifically, it showed better throughput, increased packet delivery ratio, shortened end-to-end delay, overall improvement of the routing protocol overhead, and decreased packet drops.