본고에서는 셀룰러 네트워크와 무선랜(WLAN: Wireless Local Area Network) 간의 연동 기술에 대해 표준화 기구별 연동 방안 및 기술 동향을 분석하여 각각 표준 기술 별 장점과 단점을 정리하였다. 또한 셀룰러 네트워크와 무선랜 간의 연동기술에 대한 향후 발전 방향을 예측하고, 셀룰러 네트워크와 무선랜 간의 연동을 지원하기 위한 요구 사항 및 방안에 대하여 논하였다.
최근 국내 무선랜사업자간 로밍서비스 도입에 대한 논의가 활발하게 이루어지고 있다. 후발사업자는 중복투자의 문제해결 및 국내 로밍시장의 활성화를 위해서는 선발 지배적 무선랜 사업자에게 로밍의무를 부여할 필요가 있다고 주장하고 있으나, 선발사업자는 여기에 대하여 반론을 제기하면서 로밍문제가 사업자간 쟁점사항으로 대두되고 있다. 본 연구에서는 무선랜 로밍서비스에 대한 주요국의 동향을 검토하여 바람직한 정책적 시사점을 제시하고자 한다.
IEEE 802.1x 기반 무선랜 환경은 Auth/Deauth Flooding 공격과 같이 무선랜 프로토콜의 취약점을 이용한 DoS 공격 등에 노출되어 있다. 무선랜 공격자는 유선에서와 마찬가지로 근원지 IP 주소를 스푸핑하여 대량의 트래픽을 발생시키는 등 무선 네트워크에 대한 DoS 공격을 수행할 수 있다. 따라서 무선랜에 대한 공격에 능동적으로 대응하기 위해서는 기존의 유선망에서의 IP 역추적 기술을 변형하여 무선망에 적용할 수 있다. 이에 본 연구에서는 무선랜 환경에서 발생하는 트래픽에 대해 TTL 기반의 개선된 패킷마킹 기법을 제시하여 무선 트래픽에 대한 분류 기능도 제공하면서 동시에 스푸핑된 무선 IP 패킷의 근원지 정보를 재구성하는 기법을 제시한다. 실험 결과 AP를 기반으로 역추적 기능을 이용하여 보다 안전한 무선랜 환경을 구축할 수 있었다.
메쉬 라우터들이 무선 멀티 홉 메쉬 형상으로 자동설정 연결되어 동작되는 메쉬 무선 랜(Mesh WLAN)은, 유선으로 AP(Access Point)를 연결하여 무선랜을 확장하는 기존 방식보다 구축의 편리성 및 신속성, 운용의 유연성 면에서 장점을 갖는다. 하지만, 멀티 홉 메쉬 무선 랜에서 인접 홉 간의 전파 간섭으로 인한 망 성능의 저하 및 기존의 무선 네트워크 프로토콜이 그대로 재활용될 수 있는지 등의 미해결 기술 과제가 남아 있다. 본 연구에서는 멀티 무선 인터페이스를 적용한 IEEE 802.11a/g 기반 선형 메쉬 무선랜의 VoIP 지원 성능을 모의 실험을 통해 분석한다. 분석 결과를 통해, 메쉬 라우터의 홉 위치에 따라 VoIP 패킷 지연 등 네트워크 성능의 불공평성(unfairness)이 존재함을 보이고, 음성 패킷의 페이로드 크기를 증가시켜 프로토콜 오버 헤드를 줄임으로써 네트워크의 호 수용 용량은 증가되지만, 기대치에는 미치지 못함을 보인다. 이는 기존 무선랜을 위해 고안된 802.11 MAC 프로토콜이 메쉬망에 그대로 적용되었을 때의 한계를 드러내는 것이며, 기존 프로토콜의 개선 및 새로운 프로토콜의 개발이 요구됨을 암시한다.
향후 수년 내에 흠, 오피스 및 핫스팟 영역에서 초고속 멀티미디어의 서비스 수요가 폭발적으로 증가할 것으로 전망됨에 따라 IEEE 802.11에서는 200-500Mbps급의 차세대 초고속 무선랜 표준으로서 IEEE 802.11n의 표준안을 제정하는 작업을 진행하고 있다. 새로운 표준에는 무선통신의 다양한 기술들이 표준으로 채택될 전망이다. 논의되고 있는 기술들로는 물리계층에서의 다중 안테나의 사용, 송신 빔 형성, 듀얼 밴드 그리고 LDPC (Low Density Parity Check) 등의 기술과 MAC (Media Access Control) 계층에서의 집합 전송, 블록 전송, 링크 적응 기법 등의 채택이 논의되고 있다. 기존의 무선랜 시스템에서 널리 사용되어온 IEEE 802.11a/b/g와의 호환성을 보장한다. 또한 차세대 무선랜은 차량용 통신 장치를 위한 고속 이동성을 보장하는 표준인 IEEE 802.11p에 대한 논의도 함께 이루어지고 있다. 본 고에서는 표준회의에서 논의되고 있는 후보 기술들과 차세대 무선랜의 기술동향을 살펴본다.
무선 랜의 영역 확장을 위해서 무선 랜과 유사한 2계층 프로토콜(1)을 사용하는 이동 애드 혹 네트워크의 인터네트워킹 기법을 (2)에서 제안하고 있다. 이 기법은 무선 랜 확장을 위한 UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems)와 무선 랜의 인터네트워킹 기법(3-4)에 비해 물리 및 논리적인 특성이 유사하기 때문에 상대적으로 낮은 오버헤드와 지연을 갖는다는 장점이 있다. 애드 흑과 무선 랜간의 인터네트워킹을 위해 (2)가 제안하고 있는 모드 변환 알고리즘은 시그널 강도만을 고려하여 핸드오프를 결정하기 때문에 상이한 시그널을 수신하는 영역에 지그재그로 이동하는 경우 빈번한 핸드오프를 야기 시킬 수 있다. 또, 무선 랜에서의 이동성 지원이 MIPv6 프로토콜을 기반으로 하고 있어서 핸드오프시 높은 지연을 갖고 시그널 메시지 교환으로 인한 오버헤드가 크다. 본 논문에서는 (2)에서 제안하는 스위칭 기법을 수정 및 보완함으로써 이동 노드가 HMIPv6를 기반으로 하고 있는 무선 랜의 범위를 벗어나 난청지역(dead-spot)에 진입했을 때 무선 랜 영역의 확장을 위해서 무선 랜과 이동 애드 혹 네트워크간의 최적화된 인터네트워킹 방안을 제안한다. (2)에서 발생할 수 있는 핸드오프 핑퐁문제를 적응적인 임계치를 반영함으로써 해결하였다. 특히, 무선 랜에서 이동성 지원을 위한 HMIPv6 프로토콜과 병립되어 사용될 수 있는 OLSR 프로토콜을 이동 애드 혹 네트워크에서 적용하였다. 총 오버헤드 시간을 구하고 실험과 시뮬레이션을 통해 제안된 스위칭 방식이 기존의 방식보다 성능이 우수함을 확인하였다.
최근 무선 네트워크 장비의 가격이 하락함에 따라 낮은 전송 속도를 가지는 이동 통신 시스템의 대안으로 무선랜 시스템의 수요가 증가하고 있다. 그러나 무선랜은 특성상 해킹와 침투에 취약한 약점을 안고 있다. 무선랜 환경에서 유선 네트워크와 무선 네트워크를 매개해주는 액세스 포인트는 내부 네트워크안에서만 접속이 이루어진다. 이러한 취약점을 이용하여 공격자는 위장 액세스 포인트를 설치하여 내부 망으로 침투할 수 있게 된다. 본 논문에서는 무선 구간 모니터링을 하여 위장 액세스 포인트를 탐지하고 AAA서버인 라디우스 인증 서버를 사용하여 위장 액세스 포인트를 차단하는 시스템을 제안한다.
IEEE 802.11 무선 랜은 구축이 용이하고, 이동성과 편이성 등의 장점이 있어 캠퍼스, 기업, 핫 스팟 영역의 공중망에 이르기까지 응용범위를 급속히 넓혀가고 있다. 그러나 무선 랜은 RF를 매체로 사용하기 때문에 근본적으로 보안이 취약해서 개인정보와 기업 내부자료의 침해 위험성이 증가하고 있으며, 특히 무선 랜에서 보안 취약성을 찾아내는 워드라이빙 공격은 더욱 더 심각성을 더해가고 있다. 본 논문에서는 무선 랜에 대한 워드라이빙 공격을 위한 여러 과정과 준비단계에 대하여 전반적으로 살펴보고, 무선 랜에서의 워드라이빙 공격으로부터 정보침해 사고를 예방할 수 있는 대응방안을 제시한다. 이를 위해 무선 랜에서의 워드라이빙 공격에 적합한 장비를 제작하였고, 제작된 장비를 사용하여 서울시 양재동 일대의 무선 랜 AP 보안 취약성을 조사하였다.
본 논문에서는 전통적으로 대면 중심의 오프라인 접촉방식 실험 실습 위주로 진행되었던 전기 전자 제어공학 분야의 마이크로프로세서 응용 교과목 교육에서 시간적, 공간적, 물리적 제약 요소에 상관없이 언제 어디서나 가상적으로 실습할 수 있게 해주는 온라인 가상실험 시스템 구축 연구의 일환으로, 마이크로프로세서가 다른 주변장치와 무선랜을 통해 통신할 수 있게 해주는 시리얼 무선랜 가상 통신 모듈을 개발하였다. 개발된 모듈은 가상실험 시스템 내의 마이크로프로세서와 시리얼 인터페이스를 통해 연결되고, 이를 통해 송수신되는 데이터를 가상실험 소프트웨어가 수행되고 있는 호스트의 실제 무선랜 인터페이스를 통해 주변 장치들로 전송해 준다. 개발된 시리얼 무선랜 가상 통신 모듈의 기능 검증을 위해 가상실험 시스템 내의 마이크로프로세서가 호스트 컴퓨터의 무선랜 인터페이스를 통해 안드로이드 스마트폰과 데이터를 주고받는 실험을 수행하였으며, 본 연구를 통해 개발된 가상실험용 시리얼 무선랜 통신 모듈을 사용하여 가상 마이크로프로세서가 주변 실물 장치와 무선랜을 통해 통신할 수 있게 되어 마이크로프로세서 응용 교육분야에 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
최근 와이파이를 채용한 스마트폰에 대한 수요가 폭발적으로 증가함에 따라 무선랜에 기반한 새로운 신규 기술들이 활발히 연구되고 있다. Gbps 이상의 전송을 가능하게 하는 IEEE 802.11ac는 차세대 스마트폰을 위한 핵심 기술로서 기존의 IEEE 802.11n에서는 수용할 수 없었던 초고화질의 비디오 전송을 가능하게 한다. 또한 최근에는 무선랜을 사용하여 최대 수 km까지 광역으로 서비스를 지원하기 위한 광역 무선랜이 IEEE 802.11af 및 802.11ah에서 연구되고 있으며, 초기 링크 셋업 시간을 획기적으로 절감하기 위한 IEEE 802.11ai 기술도 활발히 논의되고 있다. 본고에서는 이러한 IEEE 802.11ac, IEEE 802.11af, IEEE 802.11ah, IEEE 802.11ai 무선랜 기술에 대한 표준화 추진 현황 및 주요 이슈들에 대해 기술하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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