인터넷 전화 사용의 급증에 따라, 무선랜으로 접속되는 인터넷 전화도 그 사용이 급속히 늘고 있다. 모든 통신망에서 긴급 서비스의 지원이 중요하듯이, 무선랜 접속 인터넷 전화에서 긴급 서비스 지원도 매우 중요한 이슈이다. 본 논문은 최근 IEEE 802.11에서 추진된 무선랜에서 긴급 서비스 지원 프로토콜 개발 동향을 요약한다. 802.11 워킹 그룹은 긴급 서비스 호 시 네트워크 접속을 다룬 11u 표준과 단말의 위치 정보 결정 및 전달 프로토콜을 다룬 11v 표준을 개발하고 있다. 본 논문은 11u와 11v 표준을 개략한다.
광대역 무선 접속 표준을 관장하는 IEEE 802.16 워킹 그룹은 IEEE 802.16 표준을 2004년에 발표하였으며 이 IEEE 802.16 표준안에는 현재 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)라 불리는 고정 및 저속 이동 접속에 대한 광대역 무선 통신 지원 기술이 포함되어 있다. 특히 여러 기술 중 보안 관점에서 IEEE 802.16 표준은 MAC 계층 안에 PKM(Privacy Key Management)라고 불리는 Security Sub-layer를 가지고 있다. PKM은 PKMv1과 PKMv2로 구분되며, 먼저 PKMv1은 기본적인 인증 및 기밀성 기능을 제공하고 IEEE 802.16 표준에 기본적으로 적용되어있다. 하지만, IEEE 802.16 표준 이후 많은 연구들이 PKMv1의 보안성에 대하여 의문을 제기하였고 이에 따라 IEEE 802.16 표준안의 확장 개선안으로서 완전한 이동성을 바탕으로 하는 2005년 발표된 IEEE 802.16e 표준안에서는 향상된 보안 기능을 제공하는 PKMv2를 제공하며 기존 표준안의 부족한 점을 보완하기 위하여 시도하였다. 이러한 PKMv2는 EAP(Extensible Authentication Protocol) 인증, AES(Advanced Encryption Standard) 기반 기밀성 제공 알고리즘, CMAC/HMAC(Cipher/Hashed Message Authentication Code)을 사용한 메시지 인증 기능 제공 등 보다 다양한 보안 기능을 제공하였다. 그러나 IEEE 802.16e 표준안의 보안 기능은 SS(Subscriber Station)과 BS(Base Station)간의 통신구간 보안에 초점을 맞추어서 네트워크 도메인간의 보안 문제나 핸드오버시 보안과 같은 네트워크 구조적 보안 취약성을 여전히 가지고 있다. 하지만 표준안에서 정의하고 있는 SS와 BS 구간 보안 역시 완전한 솔루션을 제시하고 있지는 않다. 본 논문에서는 이러한 취약성을 고찰하고 그에 따른 대응방안을 제시하였다.
본 논문에서는 최신 커넥티드 카 기술에 적용되는 IEEE 802.11p 표준에 기반한 현세대 및 차세대 V2X (vehicle to anything) 시스템에 대해 분석하고 차세대 V2X 시스템에 적용될 수 있는 채널 접근 기술을 제시한다. 제안하는 기법은 차세대 무선랜 표준의 직교 주파수분할 다중 사용자전송 환경에서의 다중 사용자 전송기법을 차용하여 IEEE 802.11p 기반차세대 표준에 적용하는 방법을 제시하고 있다. 본 논문에서는 기존 IEEE 802.11p 표준 기반 시스템과 제안하는 시스템 간의 그 전송 거리 및 지리적 네트워크 면적 성능을 측정함으로써 제안하는 기법에 의해 해당 요소들이 어느 정도 개선될 수 있는지를 보이며, 이를 통해 얻어낸 본 연구의 실험 결과는 제안하는 기법들이기존 V2X 표준 및 시스템의 성능을 개선시키는 데에 매우 적합함을 보인다. 또한, 본 논문은 제안하는 기법을 포함한 차세대 V2X 채널 접근 기법에 대한 분석 방법과 실험 결과를 함께 제공한다.
무선통신과 관련된 대표적인 프로토콜로써 Bluetooth, IEEE 802.11, HomeRF등이 있다. 이러한 프로토콜들을 이용한 제품들이 생산되면서, 동일한 환경에서 어느 프로토콜이 더 적합한지를 결정할 필요가 있다. 본 논문에서는 Bluetooth와 IEEE 802.11의 표준을 기반으로 무선 노트북이나 이동전화에서의 성능을 평가하고 그 결과를 보여준다.
IEEE 802.11기반 무선 랜은 가정과 사무실 환경에서 무선 연결 서비스를 제공하는 대표적인 기술이다. 최근 들어 HDTV나 화상회의 또는 VoIP와 같은 실시간 멀티미디어 서비스들에 대한 요구가 증가함에 따라 이를 뒷받침하기 위한 QoS (Quality of Service) 지원 메커니즘인 IEEE 802.11e가 제안되었다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e 기술이 확산되면서 발생할 수 있는 IEEE 802.11e와 IEEE 802.11b 기술의 혼재 상황에서의 불공평 문제에 대하여 다룬다.
2009년 9월 IEEE에서 802.11n 규격이 최종 승인된 바 있으며, 이로 인해 현재 11n 기반의 무선랜 보급이 더욱 본격화 되고 있다. 하지만 초고화질의 영상을 압축하지 않고 전송하려면 Gbps 이상의 전송 속도가 필요하며, 이를 위해 IEEE에서는 802.11n의 뒤를 이은 무선랜 규격인 802.11ac에 대한 표준을 개발하고 있다. IEEE 802.11ac는 다중 사용자 동시 접속 및 Gbps 급 이상의 고성능 지원에 초점을 맞추고 있으며, 802.11ac는 블루레이 및 압축되지 않은 초고화질 비디오 서비스를 실시간으로 제공할 수 있게 된다. 802.11ac규격은 현재 Draft 5.0까지 나와있는 상태로 표준 개발이 거의 완료되어 가고 있으며, 본 고에서는 이러한 IEEE 802.11ac 무선랜의 주요 기술 요소들에 대해 기술하고자 한다.
휴대용 컴퓨터의 보급이 확산됨에 따라 이들을 장소에 상관없이 컴퓨터망에 연결시키는 수단으로 무선 LAN의 사용이 확산되고 있으나 무선 LAN 서비스는 전파라는 무선매체를 사용함으로써 정보도용의 가능성이 높으며 감시도 어렵다는 특징을 가지므로 정보보호가 요구된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 표준안 및 IEEE 802.lleS 초안에서 제시하는 무선 LAN의 정보보호기술인 ESN, WEP, AES 및 SMIB에 관하여 기술한다.
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.
IEEE 802.11 규격[1]은 2.4GHz 및 5GHz 대역에서 무선 근거리 접속 통신을 위한 국제 표준이다. 1997 년 2.4GHz 대역에서 1, 2 Mbps 의 속도를 지원하는 최초의 규격이 정의된 이래, 속도 개선을 위한 변복조 방식, 보안, QoS 등 다양한 요구 사항을 만족하기 위하여 표준이 지속적으로 개정되어 왔으며 2012 년 새로 개정된 표준이 발표된 바 있다. 특히, 최근 들어서 스마트폰의 무선랜 사용량이 폭발적으로 증가하고 무선랜 접속을 위한 핫스팟 역시 수가 크게 늘면서, 보안성을 유지하면서도 무선랜의 초기 연결접속 시간을 최소화(FILS; Fast Initial Link Setup)함으로써 무선랜 접속 요청 이용자 수에 확장성을 갖는 무선랜 규격을 제정할 필요성이 생기면서 IEEE 내에 802.11ai Task Group[3]이 승인되어 현재 표준화 작업을 진행중에 있다. IEEE 802.11 무선랜 규격에서 초기 연결접속 시간의 상당 부분을 네트워크 발견, 보안 접속, 인증 등에 소요하게 되어, IEEE 802.11ai에서는 보안성을 떨어뜨리지 않으면서도 빠르게 인증을 하기 위한 매커니즘에 대해 논의 중이다. 본 논문에서는 IEEE 802.11ai에서 논의 중인 "FILS를 위한 EAP/EAP-RP 기반의 빠른 인증" 기술에 대해 살펴보고, 이의 장단점을 분석하여 보다 개선된 형태의 빠른 인증 기법을 제안하고자 한다.
IEEE 802.11 네트웍에서 핸드오버는 반복되는 인증 및 키교환 절차를 요구하며, 이는 seamless 무선랜 서비스를 제공하는데 있어 큰 방해요소가 된다. 이 논문에서는 IEEE 802.11f를 이용한 빠른 키교환 및 인증 방법을 제안한다. 특히, IEEE 802.11i의 4-way 핸드쉐이크를 표준에 벗어나지 않게 수정하므로써 pre-authentication을 이용했을 때 생길 수 있는 perfect forward secrecy문제를 해결한다. 제안하는 방법은 IEEE 802.11f의 context block과 IEEE 802.11i의 핸드쉐이크만을 이용하며, 핸드오버 시에 AAA 서버와의 통신을 요구하지 않으므로써 효율성을 높였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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