3G LTE 이동통신 시스템은 패킷 데이터 전송에 기반을 둔 다양한 서비스 지원을 목표로 하는 기술로서 최대 20MHz 대역폭 기준 하향링크 최대 전송속도 100Mbps, 상향 링크 50Mbps의 전송속도를 지원한다. 그리고 데이터 전송 효율 향상, 효율적인 주파수 자원 이용, 이동성, 낮은 latency, 패킷 데이터 전송에 최적화된 기술과 서비스 품질보장 등을 제공한다. 3G LTE 시스템은 기존 시스템에 비해 주파수 및 고속의 멀티미디어 서비스를 효율적으로 사용하는 IP 네트워크로 진화되는 이동통신 시스템이다. 3G LTE 이동통신 단말은 대역폭 20MHz 기준으로 이동속도 120km/h에서 하향링크 30 Mbps, 상향링크 15Mbps의 데이터 전송속도를 지원한다. 또한, 고품질 및 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하는 단말로서 3.5세대인 HSDPA에 반해 모바일 영상 서비스가 본격적으로 제공되는 3G LTE 이동통신 시스템의 단말이다. 본 고에서는 3G LTE 이동통신 시스템 단말 플랫폼 기술 동향과 전망에 대하여 논의한다. II장에서는 3G LTE 표준 규격을 기반으로 구현하는 3G LTE 이동통신 시스템 및 단말 플랫폼을 서술하며, III장에서는 국ㆍ내외 단말 플랫폼 기술 동향에 관한 내용을 기술한다. IV장에서는 향후 발전 전망에 대해 살펴보고, 마지막으로 결론을 맺고자 한다.
본 논문은 유비쿼터스 환경에서 미디어 서비스를 이용하는 사용자가 위치 이동에 따라 서비스 단말의 전환을 요구하는 경우 005 저하 없이 유연하게 서비스하기 위한 에이전트 기반의 스위칭 서비스 시스템 모델을 제안한다. 사용자는 미디어 서비스를 받기 위하여 기존의 이동단말기 분만 아니라 일반 데스크탑, 그리고 셋탑박스 등의 다양한 형태의 단말환경을 유기적으로 연결하여 사용할 수 있다. 하나의 단말환경에서 제공되던 미디어 서비스는 에이전트에 의해 다른 단말환경에서 사용자의 조작 없이 미디어를 연속하여 제공받을 수 있으며, 사용자는 이러한 서비스를 별도의 설정 없이 이용할 수 있다 논문에서 제안된 시스템은 사용자의 이동에 따라 각기 다른 단말장치로 미디어가 제공되기 위한 세션 관리 센서와 적응형 서비스를 제공할 수 있는 실시간 스트리밍 서버, 단말에서 정보를 교환하기 위한 에이전트로 구성된다. 사용자의 이동 상황에 따라 미디어 서비스를 받기 위한 에이전트 스위칭 서비스 모델을 제안하고 실제 시스템에 적용하기 위한 모델을 구현한다.
4G 네트워크로 불라는 차세대 네트워크는 All IP 기반으로 구성되며 여기서는 다양한 특성을 갖는 네트워크 간의 통합이 이루어질 것으로 예측된다. 이러한 4G 네트워크에서의 동종 혹은 이종 망간의 이동 단말의 끊김없는 이동성 제공이 중요한 요소 기술 중 하나로 간주된다. 이동성 제공을 위해 IETF 워킹 그룹에서는 Mobile IP (MIP) 기술을 제안하였고, 차세대 네트워크에서 중요한 역할을 수행할 것으로 판단된다. 그러나 MIP 기술은 이동 단말의 매크로 이동성 (macro mobility)을 지원하기 위해 제안되었기 때문에 긴 핸드오버 지연 시간에 따른 패킷 손실 및 성능 저하를 초래하는 문제점이 존재한다. 따라서 차세대 네트워크에서 이동 단말의 이종 망 핸드오버를 지원하기 위해서는 기존 구축된 네트워크와의 호환성을 제공해 주는 것과 동시에 끊김없는 연결성을 제공해 주는 기법이 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 이종 망간의 이동 단말의 움직임에도 끊김없는 연결성을 제공해 줄 수 있는 핸드오버 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 공통 네트워크 인터페이스로 설계되어 사용되는 무선 기술에 상관없이 투명한 서비스를 IP/MIP 레이어에 제공한다. 본 논문에서는 제안한 시스템을 바탕으로 약결합 네트워크 기반의 cdma2000/무선랜 설험 네트워크를 구축하여 이동 단말의 버티컬 핸드오버 성능을 측정한다. 측정한 핸드오버 성능을 바탕으로 제안한 시스템이 기존 코어 네트워크 및 IP/MIP 레이어 수정없이 여러 이종 망간의 핸드오버 시에 끊김없는 서비스를 이동 단말에게 제공해 준다는 것을 보여준다.
차세대 이동통신 시스템에서 이동단말에 대한 착호를 설정하기 위해서는 위치관리가 필요하다. 기존의 동적 위치관리 기법에서는 시간, 거리, 이동회수와 같은 단편적인 이동 특성을 위치갱신의 기준으로 채택하였다. 이런 기법들은 다양한 이동성을 갖는 이동단말에 대해서 그 위치관리 비용의 편자가 크다. 가장 효율적인 것으로 알려져 있는 거리기반 기법은 이동거리만을 위치관리의 기준으로 택함으로서 이동이 적은 이동단말에 대해서는 갱신비율이 현저히 낮아짐으로서 그 비용이 작지만, 반대로 이동성이 많은 경우에는 갱신비용이 커진다. 따라서 본 논문에서는 위의 거리기반 기법의 이런 단점을 개선하면서 이동단말의 이동성을 이동거리와 시간에 의해 결정되는 속도로 나타내고, 그 속도에 따라 거리 임계값 및 시간 임계값을 조정하여 위치갱신 및 페이징을 수행하는 새로운 위치관리 기법을 제안한다. 세안된 기법의 효율성을 제시하기 위하여 분석적 모델 및 수치적 결과를 통하여 제안하는 기법과 기존의 거리기반 기법의 총 비용을 구하였으며, 그 결과 제안된 기법은 가변적인 속도 변화를 보여주는 이동단말의 이동성에 대하여 효율적임을 보여 준다.
최근 ESN과 IMSI 불법복제에 의해 IS-95/cdma2000 이동통신 서비스 정상가입 사용자와 단말의 피해가 확인되고 있다. 이는 정상 가입자의 요금증가, SMS를 통한 휴대폰 결재, 정상단말의 착발신 장애 등의 문제를 일으키고 있다. 이러한 불법복제 단말의 서비스 접근과 정상단말 신원확인을 위해 이동통신 사업자는 파워온 등록, 착신, 발신시에 인증 메커니즘을 적용하지만, 여전히 CDMA/cdma2000 시스템에는 취약점이 존재하는 것으로 분석되고 이의 대응책이 요구된다. 이에 본 논문에서는 파워온 인증, 발신인증, 착신인증이 도입된 이동통신 시스템에서 정상단말과 불법복제 단말이 동일 기지국내에 위치할 때와 서로다른 기지국에 위치할 때, 각각 불법복제 단말에 의해 발생할 수 있는 취약점과 대응방안을 분석하고자 한다.
본고에서는 차세대 이동통신 단말 기술에 대해서 알아본다. 차세대 이동통신망은 새로운 4세대 이동통신뿐 만 아니라 기존의 3세대 셀룰라 이동통신, 와이브로, 무선랜 등의 다양한 무선 액세스 시스템이 공존하는 형태로 발전하며 서비스 또한 통신, 방송, 인터넷 접속 등이 다양하게 융합되는 형태로 전개될 것으로 예측된다. 이와 같은 차세대 이동통신망 환경에서의 단말은 다양한 무선 액세스 시스템에 접속이 가능하도록 멀티-모드/멀티-밴드를 지원하며 사용자에게 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하는 올-인-원 형태의 단말로 발전할 것으로 전망된다. 이를 위하여 차세대 이동통신 단말은 고속의 무선 전송 기술, 다양한 무선 액세스 기술을 수용할 수 있는 플랫폼 및 핸드오버 기술, 그리고 다양한 장치 기술 상의 발전을 필요로 한다.
본 논문에서 우리는 이동단말기를 이용하여 멀티미디어 콘텐츠를 서비스하는 디지털 TV상거래 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 이동단말기와 TV를 결합하여 TV 시청자로 하여금 TV 시청 중에 노래나 비디오 영상과 같은 멀티미디어 콘텐츠를 구매하고 이동단말기로 직접 다운로드 할 수 있게 한다. 더 나은 서비스를 위해 TV와 이동단말기를 결합했다는 점이나 노래, 비디오 영상 그리고 게임과 같은 멀티미디어 콘텐츠를 직접 이동단말기로 다운로드 할 수 있다는 점이 기존의 TV 상거래와 다른 점이다. 게다가 우리의 시스템은 비용을 줄이기 위해 값싼 네트워크를 사용하도록 설계되었다. 우리는 이 새로운 시스템을 구현하였고 이 시스템이 제공하는 서비스를 기존의 TV 상거래와 비교하여 상세히 기술한다. 그리고 제안된 시스템의 구조를 살펴보고 모의 테스트를 수행한다.
대부분의 사용자들이 단말을 통하여 대용량의 멀티미디어 컨텐츠를 스트리밍 받다가 이종 멀티미디어 단말로 이동하는 경우 같은 멀티미디어 컨텐츠를 다시 서비스 받아야하는 번거로움이 있다. 본 논문은 홈 네트워크를 통해서 전달되는 대용량의 멀티미디어 컨텐츠에 대해 IP 스트리밍 서버에서 사용자 확인과 홈 네트워크 내의 다수의 멀티미디어 단말의 디바이스 특성 정보를 기초로 스트리밍을 수행함에 있어서, 홈 네트워크 상에서 제1 멀티미디어 단말로 스트리밍 서비스를 제공받는 사용자가 이종 단말인 제2 멀티미디어 단말로 이동하여 스트리밍 서비스를 원하는 경우에도 이전에 제1 멀티미디어 단말을 통하여 제공받던 멀티미디어 컨텐츠를 연계하여 제공받을 수 있는 컨텐츠 연속 서비스를 위한 스트리밍 시스템을 제안한다.
최근에 스마트폰과 같은 소형 이동 단말기의 보급이 확산됨에 따라 이동 단말을 통한 인터넷 웹 접속이 크게 증가하고 있다. 하지만 이동 단말의 작은 화면은 한 번에 웹페이지의 전체 내용을 브라우징 하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서 이러한 이동단말의 문제점을 해결하기 위한 웹 기반 텍스트 요약 시스템을 설계 및 구현하였다. 제안된 텍스트 요약 시스템의 특징은 문서의 구문적 특징을 크게 변화시키지 않고 다량의 텍스트가 단락 안에 존재하는 경우에 문서를 요약하여 텍스트 용량을 줄임으로써 웹 브라우징에 있어 데이터 전송량을 줄이고 빠른 접근과 불필요한 데이터의 출력을 최소화할 수 있다. 제안된 시스템의 특징을 구현을 통하여 확인하였다.
본 논문에서는 고정 단말에서 이동 단말로 SCTP 연결 설정을 제공하는 SCTP proxy를 제안한다. 최근에 전송 계층에서 종단 간 방식의 이동성 지원 프로토콜로 SCTP를 확장하여 사용 하는 방안이 제안되었다. 이러한 SCTP에서의 이동성 지원은, SCTP를 전송계층으로 사용하는 모든 응용계층에 대해 핸드오버 기능을 제공한다. 하지만, 현재 SCTP는 독립적인 위치 관리 기능이 없어 고정 단말에서 이동 단말 쪽으로 SCTP 연결 설정은 다른 이동성 지원 프로토콜에 의존하여 이루어진다. 이것을 해결하기 위해, 제안된 SCTP proxy는 일반적인 위치관리 시스템과 연동하여 이동 단말의 주소를 변환하고, 연결설정 메시지를 이동 단말로 전달한다. 이러한 SCTP proxy를 통해 SCTP는 이미 설정된 연결에 대한 핸드오버뿐 아니라, 다른 이동성 지원 프로토콜의 도움 없이 이동 단말로 새로운 연결 설정도 가능하여 완전한 이동성 지원이 가능하게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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