현재 위성통신망의 활용도가 증가하고 있으며 그 의존도가 높아지고 있다. 그러나 위성통신망은 동보성, 광역성의 특성상 보안상의 취약점을 내포하고 있다. 본 논문에서는 위성통신망이 보안 위협요소를 분석하여 이에 필요한 보안기능 요구사항을 도출하며, 안전한 위성통신망 체계를 위해 통합 정보보호 엔진을 활용한 보안 프레임워크를 제시한다.
위성통신은 넓은 지역의 신뢰성 있는 광역 통신을 제공하기 위한 통신 기반이 되고 있다. 특히 기존의 통신망이 가지는 취약성이 존재할 수 있는 넓은 대지/산악지역에서는 이성통신이 거의 유일한 통신 수단으로서 중요한 정보전파의 해결 방안이 되고 있다. 향후 위성에 대한 의존도는 더욱 증대될 것이라는 사실은 자명한 사실이며, 위성통신망의 광역성 및 동보성으로인한 보안 취약성을 해결하는 것이 시급한 문제이다. 본 논문에서는 위성통신망의취약점을 파악하여, 보안 위협요소를 체계적으로 분석하며 보안 요구사항을 도출한 후에 도출된 보안 요구 사항을 ISO 정보 보안 관리 구조 표준에 기반하여 안전한 위성통신 보안망을 구축할 수 있는 구조를 제시한다.
위성을 이용한 통신 및 방송은 양방향 서비스 시대를 맞이하고 있으며, 위성 인프라는 통신망 back-up 개념을 벗어나 이동 휴대 그리고 지상 인프라 구축 및 운영이 어려운 지역 및 시설을 중심으로 광역 통신 및 방송의 근간 망 구성으로 나아가고 있다. 또한, 위성 통신 및 방송은 재난 방재 및 긴급 복구, 산업 시설 감시 및 측정데이터 모니터링 등 지상 인프라와 상호 보완적인 2 중망 또는 기간 망으로 활용되고 있다. 한국수자원공사에도 수문관측망 및 감시제어를 포함한 원격 데이터 취득 및 정보제공 등 많은 부분에 위성통신망이 적용되고 있으며, 수문관측망에 사용중인 위성통신망의 주파수 임대기간과 위성통신장비의 내용년수 도래에 따른 시스템 개선 및 대체방안 모색이 필요한 실정으로이다. 또한 수위, 우량과 같은 기존의 저속 위성망에 비하여 기술발전 및 데이터의 다양화에 따른 화상, 동영상과 같은 멀티미디어 데이터 등 초고속, 광대역 위성통신망을 구축할 수 있는 방안에 대하여 살펴보고자 한다.
위성을 이용한 통신 및 방송은 양방향 서비스 시대를 맞이하고 있으며, 위성 인프라는 통신망 back-up 개념을 벗어나 이동 휴대 그리고 지상 인프라 구축 및 운영이 어려운 지역 및 시설을 중심으로 광역통신 및 방송의 근간 망 구성으로 나아가고 있고, 재난 방재 및 긴급 복구, 산업 시설 감시 및 측정데이터 모니터링 등 지상 인프라와 상호 보완적인 이중망 또는 기간망으로 활용되고 있다. 한국수자원공사에도 1998년부터 수문관측망 및 감시제어를 포함한 원격 데이터 취득 및 정보제공 등 많은 부분에 위성통신망을 이용하고 있다. 위성통신망의 사용이 10여년이 지난 시점에서 위성통신장비의 내용년수 도래에 따른 시스템 개선과 대체방안이 필요하게 되었으며, 기존의 수위, 우량과 같은 저용량, 저속인 현재의 위성망에 비하여 기술발전 및 데이터의 다양화에 따른 화상, 동영상과 같은 멀티미디어 데이터 등을 전송할 수 있는 대용량, 고속인 위성망 Pilot 시스템을 구축하였으며, 구축된 시스템에 대하여 성능시험을 한 결과를 분석하고자 한다.
현재 한전은 전력자동화시스템에 다양한 통신매체를 사용하지만 경제적, 기술적, 지역적, 운용 및 유지보수 측면에서 문제점을 내포하고 있어 다양한 통신망을 적용하여 자동화시스템을 사용 중에 있다. 산악지역이나 오지는 대부분이 유 무선통신 취약 지역이므로 이에 대한 감시 제어망 구축이 힘든 형편이다. 이러한 여건 속에 국내 위성사업의 기술력 확보, 이용료 하락 및 활성화로 위성통신이 경쟁력 있는 통신망으로 부상되고 있다. 하지만 현재의 위성통신서비스는 방송서비스 및 음성서비스가 대부분이며, 위성통신을 이용한 데이터서비스는 일부회사에 국한하여 사용 중에 있다. 또 전력산업구조개편에 따라 분사된 발전소 와 전국에 산재한 배전사업소의 광역 네트워킹에 대한 필요성도 증대되고 있는 시점이다. 본 연구에서는 산재되고 분산되어 있어 감시제어가 힘든 기기에 대한 통신망 해결책을 제시한다. 또한 전력서비스에 적용하기 위한 위성통신망을 구축하고 전력산업 관리의 효율성을 극대 화하기 위한 적용방안을 제시하고자 한다.
위성 통신은 무선 채널을 통한 광역 브로드캐스팅 특성으로 인하여 보안에 취약한 약점을 가지고 있음에도 불구하고, 위성 통신을 위한 보안 기법으로는 지상 통신에서 사용해 오던 상위 계층에서의 암호화를 제외하고 많은 방법이 알려져 있지 않다. 특히 물리계층에서의 재밍, 스푸핑 신호 공격 빈도가 증가함에 따라 이에 대한 대응 기술 개발이 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 위성통신망 보안 문제에 대해서 상위 계층과 물리 계층에서의 대응책에 대해 각각 정리하고, 사물인터넷 등의 지상망 적용을 위해 정보이론 관점에서 개발되고 있는 물리 계층 보안 기법의 최근 연구 결과에 대해 알아본다. 교차 계층 접근 방식을 포함하여, 위성 통신보안을 향상시킬 수 있는 향후 연구 방향을 제시한다.
위성통신 시스템은 기존의 지상망이나 광 케이블 기술에 비해 통신 대역폭의 유연성과 다중 접속 능력, 이동 통신, 광역성, 멀티포인트 및 브로드캐스팅 등의 고유의 특징으로 인해 초 고속 정보 통신망 구축에 중요한 역할을 할 것이다. 또한 위성통신은 앞으로 도래할 브로드 캐스팅 및 멀티미디어 서비스 등의 통신환경을 지원하며, 지상중계망의 장애 및 트래픽 폭 주시에 대체경로를 제공함으로써 지상망 중심으로 진화·발전되어 온 B-ISDN망과 상호 보 완적인 보완망으로서의 역할을 수행할 것이다. 따라서 지상 B-ISDN과 위성망의 통합은 지 상망의 효율성고 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 국가의 모든 통신망을 하나의 정 보 통신망으로 구성하여 국가의 정보를 효율적으로 이용, 관리 및 운용할 수 있기 때문에 위성망과 B-ISDN간의 연동에 대한 연구는 필수적이다. 본 논문에서는 OBP(On-Board Processing) 탑재 위성 B-ISDN 중계망의 호 처리 절차 연구를 수행하는 것으로서, 위성 B-ISDN 구조와 각 지구국별 신호 기능 및 B-ISDN 신호 시스템인 DSS2(Digital Subscriber Signalling No.2) 계층 3 신호 프로토콜, B-ISUP(B-ISDN User Part) 프로토콜, S-BISUP(Satellite BISUP) 프로토콜의 구조를 분석하였다. 또한 점-대-다지점 연결을 위한 B-ISDN의 연결과 소유권 및 각각의 프로토콜에 대한 메시지와 프리미티브를 정의하여, 이 를 토대로 OBP 탑재 위성 B-ISDN 중계망 연동을 위한 기본 호 처리 절차를 설계 및 검증 하고, 이를 구현하였다.
IMT (International Mobile Telecommunications)-2000은, ITU (International Telecommunication Union)를 중심으로 추진되는 차세대 무선 이동 통신 시스템의 표준안으로서, 현재 각 국가별로 추진되는 다양한 무선 이동 통신 시스템의 규격을 단일화하여 항상 전 세계 어디에서도 동일한 단말기로 서비스를 이용할 수 있는 것을 목적으로 한다. 그리고, 광대역 다중 접속 기법을 통해 2 Mbps까지의 대역폭을 제공함으로써 무선망에서 멀티미디어 전송이 가능하도록 한다. 또한 지상의 무선망과 인공 위성 망을 통합함으로써 다양한 사용자 분포를 갖는 광역적인 지역에 대해 서비스를 제공한다. 본 논문에서는 IMT-2000이 갖는 특징과 진행 방향에 대해 조사하고, 가장 큰 부분을 차지하는 광대역 다중 접속기법과 인공 위성 통신망의 개요에 대해 기술한다.
위성통신 시스템은 기존의 지상망이나 광 케이블 기술에 비해 통신 대역폭의 유연성과 다중 접속능력, 이동통신, 광역성, 멀티포인트 및 브로드캐스팅 등의 본래의 특징으로 인해 초고속정보통신망 구축에 중요한 역할을 하게 된다. 특히 OBP (On-Board Processing) 기술을 적용하면 기존 위성통신 탑재장치의 수동적인 중계 기능 이외에 복조/재변조, 부호/복호화 및 오류정정, 중계기 및 빔간의 상호 연결/절체 등의 새로운 기능이 추가되어 능동적인 중계를 가능하게 함으로써 통신 품질의 향상, 통신 링크의 전송 효율 개선, 전송 용량 증대 등의 장점을 갖고있다. OBP 탑재 위성 B-IDSN 중계망은 하나의 거대한 가상 ATM 교환기로 간주되고, 여러중계 지구국들중 목적 중계 지구국으로 패킷들을 직접 라우팅 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문은 OBP 탑재 위성 B-ISDN 연동 프로토콜 연구를 수행하는 것으로서, 위성 B-ISDN 구조와 각 지구국별 신호 기능 및 B-IDSN 신호 시스템인 DSS2 계층 3 신호 프로토콜, B-ISUP 프로토콜, S-BISUP 프로토콜의 구조를 분석하였다. 또한 점-대-다지점을 위한 B-ISDN의 연결과 소유권 및 각각의 프로토콜에 대한 메시지와 프리미티브를 정의하여, 이를 토대로 OBP 탑재 위성 B-IDSN 연동 프로토콜의 기본 호 처리 절차를 설계 및 구현하고, 이를 테스트하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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