미래의 광대역 무선망은 고주파수의 대역을 사용하여 신호의 감쇠가 높고, 높은 multi-path fading효과를 가지므로 전력제어가 필요하고 사용자에게 넓은 대역폭을 제공할 것으로 예측한다. 이를 위해 셀의 크기가 줄게 되고 BS의 수가 증가하여 네트워크 설치비용도 증가하게 될 것이다. 무선 메쉬 네트워크는 이런 문제를 해결하여 망구축과 운영을 쉽게 하고 영역 확장과 용량 확장을 유연하게 하며 저비용의 무선 bakhaul로 높은 신뢰성을 제공하는 특성을 가진다. 무선 메쉬 네트워크는 노드와 노드간의 무선 멀티-홉 통신을 이용하여 끊김 없는 연속적인 연결을 제공하는 네트워크 기술이다. 이 기술은 메쉬 라우터와 메쉬 클라이언트라는 노드로 구성되며 각 노드는 라우터인 동시에 호스트로 동작할 수 있다 앞서 언급한 바와 같이 자가 구성, 자가 복구의 능력을 가지고 저 비용으로 신뢰성 있는 네트워크 구축을 제공하기 때문에 무선랜이나 WiMAX, WPAN 등에서 채택되고 있다. 이 논문에서는 메쉬 네트워크의 구조와 특징을 자세히 설명하고 IEEE 802.11s와 IEEE 802.16j에서 진행되는 무선 메쉬 네트워크 관련 표준화를 살펴본 후 관련업체에서의 메쉬 네트워크 관련 개발 현황과 실제 구축 현황을 설명하고자 한다. 또한 무선 메쉬 네트워크에서 발생하는 여러 가지 보안 문제와 적용기술들을 짚어 보고자 한다.
무선 센서 네트워크는 각종 센서에서 수집한 정보를 무선으로 전송할 수 있도록 구성한 네트워크를 말한다. 통신 기술, 반도체 기술, 초소형 네트워크 디바이스 기술 등이 발전함에 따라 무선 센서 네트워크 기술이 매우 활성화 되고 있다. 이 기술은 홈 오토메이션, 생태 모니터링 등에 시험적으로 적용되고 있으며, 앞으로 사회기반시설 안전 감시, 산불 감시, 산업시설 감시 국방 등의 분야에서 널리 활용될 전망이다.
홈 네트워크 산업은 인간의 욕구와 맞물려 앞으로의 발전 가능성이 큰 분야이다. 미 가전협회의 조사에 따르면 소비자들도 홈 네트워크 시스템에 많은 관심을 가지고 있고, 애널리스트 샘 루세노는 "홈 오토메이션 시장은 해를 거듭할수록 규모가 커질 것이다."라고 예상하고 있다. 최근 네트워크 기술은 유선에서 무선으로 발전되고 있으며 홈 네트워크 서비스에는 유선보다 무선 네트워크 기술이 많이 쓰이고 있다. 본 논문에서는 각종 무선 네트워크 통신 기술에 대해 비교분석하고 홈 네트워크 서비스와의 연관성을 살펴보기 위하여 현재 홈 네트워크 서비스에 널리 사용되고 있는 무선 네트워킹 기술인 IEEE 802.11 무선랜 그룹과, IEEE 802.14.1의 블루투스 및 IEEE 802.14.5에 정의된 지그비 통신 기술에 대한 비교분석 한다.
IEEE 802.11 무선랜 기술은 가장 성공한 무선 통신 기술 중 하나이다. 주로 가정이나 사무실, 공공 장소에서 소규모 무선 네트워크를 형성하여 무선 인터넷 환경을 제공한다 고속통신이 가능하며 사용자의 이동성을 함께 제공하는 무선 통신 기술에 대한 요구가 증가하면서 새로운 기술 표준도 함께 도입되었다. 이에 따라 IEEE 802.11 무선랜은 크고 복잡한 형태로 발전하고 있으며, 이에 상응하는 무선랜 환경을 관리하기 위한 기술 표준이 필요하게 되었다. 이러한 요구를 충족하기 위해서 IEEE 802.11v Task Group (TG)이 발족하여 새로운 기술 표준을 만들고 있다. 본고는 현재 진행중인 IEEE 802.11v TG에서 발행한 초안을 바탕으로 무선네트워크 관리 기술에 대한 내용을 소개한다.
최근 부족한 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 인지 무선 기술이 큰 관심을 받고 있고 필요한 핵심요소 기술에 대한 연구가 집중적으로 이루어 지고 있다. 이에 따라, 실제 인지 무선 단말의 전송을 제어하고 네트워크를 관리하는 정책기반 인지무선 네트워킹 기술에 대한 연구 필요성이 증대되고 있다. 인지 무선 네트워크에서 동작하는 단말은 동적으로 변화하는 무선 환경에서도 단말의 행동을 규제하는 정책을 기반으로 기회적 전송을 수행할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 변화하는 무선 환경 조건에 능동적으로 대응할 수 있는 동적 정책 관리 및 제어 기술이 필수적으로 요구된다. 본고에서는 정책 기반 인지 무선 네트워크에서 정책 표현의 확장성을 고려한 정책 기술 언어 동향과 동적 정책 구성 및 적용을 지원하는 정책 기반 인지 무선 네트워크 시스템 구조 기술 동향을 소개한다.
본 연구에서는 최근 무선 네트워크 환경이 급속도로 확산되면서 발생하는 무선 네트워크 현황 및 보안 취약점을 분석하고, 센서 AP(Access Point) 기반의 무선 트래픽 필터링 및 침입탐지/차단 기술 동향을 분석하였다. 유선 네트워크를 대상으로 한 IDS/IPS 시스템에 추가적으로 무선 트래픽에 대한 모니터링 체계를 제공하기 위하여 최근에는 통합형 유무선 네트워크 침입탐지/차단 시스템을 구성하고 있으며, 이를 위해서 필수적인 센서 AP 구성 방안 및 시스템 설계 방안 등에 대한 고찰을 통해 무선 네트워크 환경에서의 침해대응 기술을 고찰해 보고자 한다.
최근의 다양한 무선 네트워크 서비스의 장단점을 상호 보완하기 위해, 3G/WLAN/WiBRO 등을 포괄하는 통합 무선 네트워크 서비스 체계를 구축하고자 하는 노력이 활발히 이루어지고 있다. 현재 무선 네트워크 기술은 단순한 Ethernet 접속 수단이었던 초기와는 달리 공중망 서비스 지원을 위한 인증, 보안 QoS(Quality of Service), 주파수 간섭 등에 대한 기술이 추가로 개발되어 접목되고 있으며, 3세대 이동통신과의 상호 보완적 서비스 개념 형태의 진보된 초고속 무선 이동 서비스로 변화되어 가고 있다. 이 때, 각 네트워크간의 연동은 필연적이며 따라서 기존의 개별 네트워크를 넘어 연동되는 네트워크 상에서의 인증, 키 교환 및 데이터 암호화 등을 가능하게 하는 연동 보안 기술이 요구된다. 본 논문에서는 국제표준에서 제안되고 있는 무선 네트워크간의 연동 기술을 소개하고 효율적인 무선 네트워크 연동 보안을 위하여 USIM 을 통한 인증시스템이 보다 안전한 인증을 할 수 있음을 확인하였다.
무선 메쉬 네트워크는 자가 구성(Self-organizing), 자가 회복(Self-healing)등의 특징으로 인해 u-Office 환경을 구축함에 있어 핵심 기술로 여겨지고 있다. 본 논문에서는 무선 메쉬 네트워크의 기술 동향을 파악하고 또한 무선랜 라우터를 위한 비실시간 리눅스 기반의 오픈 소스 운영체제인 OpenWrt와 소프트웨어적으로 네트워크를 컨트롤하는 기술인 Openflow 를 기반으로 한 무선 메쉬 네트워크 테스트베드의 구축 사례와 실측 사례를 서술한다.
무선 메쉬 네트워크(Wireless Mesh Network)는 무선으로 연결된 메쉬 라우터(Mesh Router)들 간에 멀티 홉 통신을 통해 다수의 사용자 단말에게 인터넷 접속 등의 서비스를 제공해줄 수 있는 망 기술로써, 네트워크 확장과 유지, 보수가 쉬운 장점이 있다. 무선 메쉬 네트워크를 통해 보다 많은 사용자와 트래픽을 처리하기 위해서는 네트워크의 용량(Capacity) 및 처리량(Throughput)을 높이는 것이 중요하며, 이를 위해 다수의 통신 인터페이스를 하나의 단말에 장비하는 멀티 인터페이스 기술이 각광받고 있다. 본 논문에서는 무선 메쉬 네트워크의 표준화 동향을 소개하고 멀티 인터페이스 기반 메쉬 네트워크 연구 활동 및 테스트 베드 구축 활동에 관해 요약한다.
자연계 모방 기법은 무선 센서 네트워크 설계를 위한 핵심 알고리즘 개발에 광범위하게 이용되어 왔다. 본 고에서는 자연계 모방 기술을 적용 형태에 따라 최적의 무선 센서 네트워크 설계를 위한 최적화 문제 해결 도구로 이용되는 경우와 자연계 현상을 센서 노드가 모방하여 적응성 있는 분산 제어 알고리즘 개발에 적용되는 경우로 구분하고 각각의 연구 동향을 살펴본다. 또한 본 고에서는 무선 센서 네트워크의 설계 제약 사항을 고려하여 성능 평가 방법 관점에서 무선 센서 네트워크에 적용된 자연계 모방 기술들을 분석하고 향후 연구 방향을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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