Ad-hoc 무선망은 통신을 지원하는 베이스 스테이션과 같은 기반 구조를 가지지 않는 이동 노드들로만 구성된 망이다. 그러므로 노드의 이동으로 인해 Ad-hoc 무선망의 토폴로지가 자주 변하며, 이에 따른 패킷의 손실이 발생한다. 본 논문에서는 대표적인 On-Demand Ad-hoc 라우팅 알고리즘인 DSR 프로토콜을 사용하는 Ad-hoc 무선망에 TCP Tahoe, Sack, Reno 버전을 각각 적용하여, 망의 크기의 변화와 이동 노드의 속도의 변화에 따라 트래픽의 성능을 모의 실험하여 비교 분석하였다 모의 실험 결과로, TCP Reno가 TCP Tahoe와 Sack 버전 보다 높은 처리율을 보였으며, 노드의 이동 속도와 망의 크기에 민감하지 않으므로 성능이 상대적으로 안정적이라는 것을 알 수 있었다.
통신 서비스 시장의 패러다임이 유선 음성통신에서 무선의 데이터 통신으로 급속히 확산되고 있다. 이러한 통신시장의 변화를 수용하기 위해서는 고속의 전송속도에 근거한 다양한 서비스 제공과 아울러 인터넷 응용에 기반한 다양한 서비스들이 제공되어 기존의 이동통신망의 제한성을 탈피한 고품질의 이동통신망들의 구성이 요구된다. 이러한 고속통신을 수용하기 위해서는 무선 신호처리 기술, 광대역 전송기술, 첨단 이동통신망 구축 기술이 필수적이며, 효율적인 운용 기술에 의한 가입자 서비스의 수용 또한 요구되어 진다. 디지털 이동통신 시스템의 기반 기술로 활용되어 온 CDMA 다중접속 방식은 음성, SMS, 회선 데이터 서비스를 제공하기 위한 IS-95A/B 시스템 과 3세대 이동통신 시스템의 규격으로 평가받고 있는 동기방식 CDMA2000, 비동기방식 WCDMA 기술 등이 개발되고 있다. 본 논문에서는 CDMA2000-1X 이동통신 시스템의 망 구조 및 특징을 분석하고, 각 서비스 제공 방안 분석을 통하여 차세대 이동통신망에서의 효율적인 망 구성방안의 기초자료로 도출하며, 3세대 이동통신망의 차세대 이동통신망으로의 진화 전략과 아울러 망 진화를 위하여 요구되는 핵심기술 등을 분석하였다.
무선 인터넷의 급속한 성장에 따라 사용영역과 그 범위가 점차 확대되고 있으며, 사용자들은 멀티미디어 동화상 등 점차 많은 대역폭을 요구하는 서비스를 원하고 있다. 이에 따라 다양한 무선 인터넷을 사용할 수 있는 네트리크가 상용화 되어 있다. 그러나 상용화되어 있는 다양한 네트워크 중에 셀룰러 네트워크를 이용하는 경우에는 다양한 멀티미디어 서비스를 지원하기에 한계가 있고, 이종 망을 사용하는 경우에는 이동성을 제공해 줄 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 셀룰러 네트워크와 고속의 다운로드를 받을 수 있는 이종 망을 연동하여 사용할 수 있다면 대역폭을 많이 할당할 수도 있고, 이동성도 고려한 데이터 전송이 가능하다. 따라서 이러한 두 망을 연동하여 사용할 수 있는 메커니즘 연구가 되고 있는데 아직까지 상용화는 하지 못하고 있다. 본 논문은 cdma2000 lx EV-DO (Evolution Data Only) 망과 이종 망을 연동할 수 있는 메커니즘을 제안하고자 한다. 이러한 메커니즘을 활용한다면 기존의 시스템을 그대로 활용하며 무선 인터넷의 다양한 서비스를 사용자의 요구에 부합하며 사용할 수 있으므로 다양한 멀티미디어 서비스를 이용할 수 있다.
최근 차세대통합네트워크(NGN), ALL-IP 망 진화 방향과 함께 동기식과 비동기식 IMT-2000 망의 통합(Convergence) 또는 연동(Harmonization)에 관한 연구가 활발히 이뤄지고 있으며, 이동통신 망의 개방화에 대한 분위기가 점차 무르익어 가고 있다. 이러한 추세에 UMTS, cdma2000, WLAN 과 같은 서로 다른 방식의 무선 액세스 망으로부터 요구되는 무선인터넷 접속 요구를 하나의 통로로 연결하고 수용할 수 있는 모바일 액세스 통합 게이트웨이가 필요하다. 본 논문에서는 차세대 네트워크 발전 방향과 이동통신 망 개방의 흐름에 맞추어 동기식 망과 비동기식 IMT-2000 망에서 동시에 무선인터넷 서비스 접속을 제공하는 통합 게이트웨이 시스템(A-MiDAS)을 개발하기 위한 형상 설계 방법과 시스템 개발 시 고려사항 등에 대해서 기술한다.
향후 전개될 멀티미디어 정보화 사회 구축을 위한 가장 적합한 통신 방식은 ATM (비동기 전송 방식)으로 음성, 영상, 데이터를 실시간, 비실시간 데이터로 구분하여 복합적으로 전송할 수 있다. 또한 유선 ATM 망은 이동성을 보장하는 무선 ATM 망으로 확장되어질 수 있다. 유선 ATM 망과 무선 ATM 망의 차이점은 이동성과 전송 환경의 특성으로 발생하는 오류 확율이다. 현재 무선 ATM 망에서 증가된 오류율을 유선 ATM 망의 수준으로 감소시키기 위한 여러 연구들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 무선 전송 환경의 버스트 오류에 효과적인 인터리빙 기법을 무선 전송단의 한정된 대역폭에 할당되는 ATM 셀의 가상 회선/경로의 수만 감소시켜 일반 ATM 셀과의 연동성을 보장하는 Modified 셀에 적용을 제안하였고 일반 ATM 셀 전송과 비교하여 성능 향상에 대하여 평가하였다. 모의실험 결과 제안된 기법은 버스트 오류 환경에서 셀 손실율이 버스트 오류의 크기에 따라 효율적으로 감소되며 또한 이중 헤더 적용으로 셀 손실율을 감소시킴을 알 수 있었다. 본 기법은 인터리빙과 이중헤더의 사용으로 추가되는 오버헤더가 없으며, H-ARQ를 적용했을 때 불가능한 실시간 데이터 서비스에도 적합하다는 장점이 있다.
최근 공중 무선랜 서비스와 같이 IP 기반의 액세스 망을 사용하는 네트워크 환경이 증가하고, IT를 기반으로 하는 차세대 네트워크 환경이 대두됨에 따라 IP 기반의 이동성 관리 기술의 필요성이 증가하고 있다. IP 기반의 이동성 지원을 위해 MIPv6 프로토콜이 제시되었으며, 위치관리를 위한 트래픽을 줄이기 위해 지역 내에서의 이동성을 따로 관리하는 HMIPv6 프로토콜이 제시되었다. 또한 이동통신 망에서 사용하는 페이징 기술을 IP 망에서 사용함으로써 망이 단말의 개략적인 위치만 관리하도록 하여 위치 등을 위한 트래픽을 줄이고 단말의 전력 소모를 줄이는 IP 페이징 기술이 소개되었다. 본 논문에서는 페이징 서비스를 제공함으로써 지역 내의 이동성 관리를 위한 트래픽을 효과적으로 줄일 수 있는 P-HMIPv6 프로토콜을 제안한다.
이동 애드 혹 망에서 안정된 멀티캐스트 데이터 전달 구조는 데이터 전송률을 높이고 제어 부하를 맞추는데 기여한다. 이동 애드 혹 망의 동적 위상 때문에 애드 혹 환경에서 안정된 멀티캐스트 데이터 전달구조를 구성하는 것은 어려운 문제이다. 이 논문에서 우리는 이동 애드 혹 망을 위한 안정된 응용 계층 멀티캐스트를 제안한다. 이 프로토콜에서는 각각의 멤버 노드가 잔여 에너지와 지역 이동성에 따라 자신의 안정성을 미리 계산한다. 소스가 데이터 패킷을 전송해야 할 때, 변형된 지연 전달 방안을 통해 소스기반 오버레이 멀티캐스트 트리를 만든다. 오버레이 구성은 각각의 멤버 노드의 안정성에 따른다. 상대적으로 높은 안정성을 가진 멤버 노드는 하위 트리들을 가질 확률을 높여준다. 제안한 설계는 불안정한 멤버 노드들을 멀티캐스트 트리의 가장자리로 밀어내어 멀티캐스트 라우팅 안정성을 개선한다. 시뮬레이션 결과는 우리의 설계가 패킷 전송률, 링크 단절에 의한 손실률, 제어 부하 면에서 ODOMP[1]에 비해 우수하다는 것을 보여준다.
차세대 이동네트워크에서는 기존 통신망에서 제공하는 기능을 그대로 제공하면서 여러 향상된 기능을 제공하는 형태로 개발되고 있으며, 기존 망 구조를 적절히 수용하면서 현재 제공하고 있는 음성 서비스를 수용할 수 있는 경제적이고 효율적인 통신망의 구축이 필요하다. 따라서 음성과 데이터의 통합 및 서비스의 확장성과 포괄성으로 인하여 미래의 각광받는 서비스로 예상되는 IP망에서의 음성 서비스와 차세대 이동네트워크와의 연동 프로토콜 개발은 필수적이라 생각된다. 본 논문에서는 차세대 이동네트워크 환경에서 기존 망 구조를 적절히 수용하면서 음성 서비스를 제공하기 위하여 차세대 이동네트워크의 CC(Call Control)와 IP 망의 SIP(Session Initiation Protocol)를 이용한 연동 프로토콜을 설계 및 검증하고 테스트하여 설계한 연동 프로토콜이 정확하게 동작함을 확인하였다.
IPv6 는 풍부한 주소공간, 이동성 지원, 보안기 강화, QoS 지원, 주소자동 생성 등 다양한 기능을 제공하며 IPv4 를 대신할 표준 인터넷 프로토콜로 개발되었다. 하지만 현재까지 많은 수의 IPv4 노드들이 사용되고 있어, IPv6 네트워크에서 기존의 IPv4 노드의 지원은 필수적이다. 본 논문에서는 IPv6 코어 망에서 이동성 기능이 없는 IPv4 노드의 이동성을 지원하기 위한 방안을 제안한다.
IETF NEMO 워킹그룹에서는 IPv6 이동 네트워크에서의 이동성 지원을 위한 여러 가지 방법들이 제안되었다. 특히, 최근 결성된 디자인 팀에서는 기존에 제안된 여러 방법들을 접목하여 NEMO Basic Support 프로토콜을 제안하였고, 워킹 드래프트로 채택되었다. 본 고에서는 기존에 제안되었던 여러 가지 망 이동성 지원 방법들을 분석하고, 현 표준화 동향에 대해서 기술한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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