본고에서는 3GPP망과 비(non) 3GPP망과의 연동 과 핸드오버를 위한 표준화 동향과 망 구조에 대하여 기술한다. 3CPP망에서 무선랜망과의 연동을 위한 구조에 대해 살펴보고 3G LTE(Long Term Evolution)망에서 비 3GPP망과의 핸드오버를 위한 기본 요구 사항, 프로토콜 구조, 망 구조 및 핸드오버 절차에 대해서 알아본다.
HSPA(High Speed Packet Access)/HSPA+ is a combined 3GPP(Third Generation Partnership Project) standard of HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) and HSUPA(High Speed Uplink Packet Access). The standard can provide the high speed multimedia service against the 3GPP release 99 standard. In order to test the 3GPP HSPA/HSPA+ terminal performance, the measurement hardware is required for the evaluate the transmitted signal of HSPA/HSPA+ terminals. Agilent Technologies and Innowireless produce the measurement equipments for HSPA/HSPA+ terminals. Generally speaking, the receiving algorithms in normal modems cannot be used directly to the measurement system due to the lack of the algorithm accuracy. In this paper, we propose the new receiver algorithm for precise measurement of 3GPP HSPA/HSPA+ terminal signal, and implement measurement functionality for performance measurement of the 3GPP HSPA/HSPA+ terminal by using software. The proposed 3GPP HSPA/HSPA+ signal measurement algorithm can be used for the commercial system through code execution speed optimization.
3GPP NDS에 관한 연구나 표준화 제정 현황은 아직까지 활발히 이루어지고있는 것은 아니다. 하지만, 다양한 프로토콜이 사용되고 서비스 제공자의 핵심망에 대해 전적으로 신뢰를 할 수 없는 상황에서 유선구간에서의 정보보호도 역시 무선구간 만큼이나 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 논문에서는 3GPP 유선구간에서의 정보보호를 위한 3GPP의 최신 표준안을 분석한 것이다. 아직 stage 3 스팩까지는 공개되지 않았지만 stage 2 수준의 표준은 현재 활발히 진행중이다.
유럽지역에서의 현재 및 차세대 이동통신의 규격화를 추진하고 있는 3GPP(3$^{rd}$ generation partnership project)의 경우, 부족한 단말의 주소 및 네트워킹의 향상성을 위해 적극적으로 IPv6의 도입을 추진하고 있는 상황이다. 한편 IPv6 자체의 규격은 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 진행하고 있는데, 현재 상황의 경우 3GPP에서 IPv6할당의 규격은 IETF의 규격과 완전호환이 되어 있지않아 IETF가 권고안을 마련한 상태이다. 본 논문은 이러한 상태에서 IETF의 권고안을 만족하는 3GPP네트워크에서의 IPv6주소 할당 방식을 제안한다.
2세대 이동통신의 본격적인 상용화 이후, 보다 향상된 무선 멀티미디어 서비스를 지원하기 위해 ITU는 IMT-2000이라고 불리는 복수의 국제 무선 규격을 2000년에 승인하였으며 이을 통칭하여 3G(Third Generation) 이동통신 시스템이라고 부르고 있다. 특히 여러 3G 기술 표준들 가운데 3GPP(Third Generation Partnership Project)와 3GPP2(Third Generation Partnership Project)라는 양대 국제 표준화 기구에서 완성된 UMTS와 cdma20()0 @ 시스템은 현재 일본, 유럽, 미국, 국내 등지에서 본격적인 상용 서비스를 시행 또는 준비 중에 있다. 초기 3G 표준의 제정 이후, 각 표준화 기구들은 상향과 하향 링크의 양방향 모두에서의 고속 패킷 데이터 전송, 무선 성능 향상, IP 네트워크를 위한 구조의 진화, 향상된 서비스 등을 목표로 하여 3G 무선 규격에 대한 성능 향상 및 진화를 위한 표준화 작업을 진행해 왔으며 또한 현재에도 진행 중에 있다. 최근에 이르러3GPP에서는 장기적 관점에서 향후 시스템의 진화 (Long-Term Evolution: LTE) 방향에 대한 논의가 활발히 진행되고 있으며, 3GPP2 TSG-C에서도 진화 방향에 대한 논의가 구체화되기 시작하였다. 본 논문 에서는 3GPP/3GPP2 표준화 동향 및 각 표준화 단체의 최종 진화 시스템에 대한 다양한 방향성을 가늠해 본다.
본 논문은 3GPP Rel-12 표준에서 진행되고 있는 간섭 제거 수신기에 대한 동향과 연구이다. 최근 급증하는 무선 데이터 트래픽 요구에 대응하기 위해 단말 수신기 측면에서는 가장 문제가 되는 셀 간 간섭을 제어할 수 있는 수신기가 필요하다. 이를 위해 근본적인 간섭의 원인인 인접 셀의 데이터 및 제어 신호를 직접 제거하여 수신기의 SINR을 향상시켜 수신 성능을 올리는 네트워크 보조 간섭 제거 (NAICS) 수신기가 표준에서 논의 되고 있다. 본 논문에서는 현재 3GPP 표준에서 논의하는 네트워크 보조 간섭 제거 수신기에 대한 개념 및 동작, 그리고 고려되고 있는 수신기의 기본 성능을 파악하고, 이를 바탕으로 향후 표준에서 진행될 수 수신기의 진화 방향에 대해 살펴본다.
본 논문은 3GPP LTE-A 표준에서 진행되어오고 있는 M2M(Machine-to-Machine) 통신 환경에서의 트래픽 혼잡 제어(congestion control) 기법에 대한 동향과 연구이다. M2M 통신 환경에서는 다수의 MTC(Machine-type-Communication) 디바이스들이 한꺼번에 많은 데이터 트래픽 생성 및 접속을 요구하는 특징을 가진다. 이러한 통신 트래픽 상황에서는 통신 네트워크상의 혼잡상황이 발생할 가능성이 높으며, 이를 해결하기 위한 디바이스들의 트래픽 생성 및 접속 요구를 제어하는 기능이 필요하다. 이를 위해 기본적으로 3GPP LTE-A 통신 시스템에서는 backoff mechanism에 기반을 한 이동성 및 세션 관리에 의한 혼잡상황 제어 방안을 표준에서 논의해오고 있다. 본 논문에서는 현재까지 3GPP 표준에서 논의해오고 있는 혼잡 제어 방안에 대한 기본적인 개념 및 동작과 기본 성능을 파악하고, 이에 대한 문제점 및 향후 표준에서 진행될 수 있는 혼잡 제어 방안의 개선 방향에 대해 살펴본다.
비동기식(W-CDMA) 3세대 이동통신의 3GPP는 무선 구간에서의 데이터 기밀성과 무결성을 제공하기 위하여 블록 암호 KASUMI에 기반한 f8과 f9 알고리즘을 제안했다. 또한, 3GPP 인증 및 키 생성 함수들에 대한 예로써 블록 암호 Rijndael에 기반한 Milenage 알고리즘을 제안했다. 따라서 3GPP 알고리즘의 안전성을 분석하기 위해서는 핵심 알고리즘인 KASUMI와 Rijndael의 안전성 분석이 선행되어야 한다. 블록 암호의 여러 구성 요소들 중에서 S-box는 가장 기본적인 안전성 요인들이 함축된 함수로 볼 수 있으므로 본 논문에서 우리는 KASUMI와 Rijndael의 S-box를 비교 분석한다. 더욱이 KASUMI S9-box의 AC 및 SAC특성이 좋지 않지만, S7-box와 S9-box를 포함하고 있는 KASUMI FI 함수의 AC는 Rijndael S-box의 AC와 같고, KASUMI FI 함수의 SAC은 Rijndael S-box의 SAC과 비교해 좋다는 사실을 규명한다.
본 논문에서는 5G 네트워크에서 Null 보안 알고리즘 (Null Security Algorithm)을 악용한 IP 스푸핑 공격 (IP Spoofing Attack)의 실현 가능성을 3GPP 표준 규격에 근거하여 분석한다. 3GPP 표준 규격에 따르면, 초기 Registration Request 메시지는 암호화 및 무결성 보호를 받지 못한다. IP 스푸핑 공격은 피해자 UE (User Equipment)의 초기 Registration Request 메시지의 내용을 악의적인 gNB (next generation Node B)가 수정한 뒤 AMF (Access and Mobility Management Function)에게 전송할 수 있다는 취약점을 활용하는 공격이다. 공격이 성공하면, 피해자 UE는 5G 네트워크에서 연결이 끊어지고 악의적인 UE가 인터넷 서비스를 사용하지만 5G 사업자는 피해자 UE에게 요금을 청구한다. 본 논문에서는 IP 스푸핑 공격을 구성하는 각각의 시그널링 메시지가 3GPP Rel-17 표준 규격에서 허용되는 것인지 여부를 분석함으로써 IP 스푸핑 공격의 실현 가능성을 분석한다. 분석 결과, 3GPP Rel-17 표준 규격에 따라 구현된 5G 시스템에서 IP 스푸핑 공격은 실현 불가능한 공격으로 판단된다.
본 연구는 와이브로(WiBro) 가입과 3GPP LTE-Advanced 가입이 동시에 이루어지는 통신서비스 환경에서 통신서비스선택행위결정모형에 대한 분석을 목적으로 한다. 2009년 수도권 이동통신가입자 500명을 중심으로 설문 조사한 자료를 바탕으로 선택모형을 분석하였다. 분석결과는 첫째, 미래 통신서비스 사용자의 유망한 두 종류 선택상황에서 와이브로 선택과 3GPP LTE-Advanced 선택행위는 서로 높은 보완적 연관성을 보였다. 둘째, 이변량 프라빗 모형추정 결과 연령, 지출액 그리고 소득변수는 와이브로와 3GPP LTE-Advanced 선택행위에 중요한 영향을 미치는 결정변수로 나타났다. 반면 성별, 사용연수 그리고 이동통신제공 통신사에 관련된 변수는 두 통신서비스 선택의 중요한 변수로 작용하지 못했다. 이 분석 결과는 단일 프라빗 및 이변량 프라빗추정결과에서 동일하게 나타났다. 마지막으로 이변량 프라빗 추정결과를 이용하여 두 통신 서비스 가입전망을 실시한 결과, 와이브로 선택전망이 28.6% 그리고 3GPP LTE-Advanced 가입전망이 25.3%로 나타났다. 또한 두 통신서비스를 동시에 가입할 확률은 19.3%로 나타났다. 따라서 와이브로 선택확률이 3GPP LTE-Advanced 선택확률 보다 높게 나타났다. 분석결과의 시사점은 미래 통신서비스 선택은 근본적으로 경제적인 요인 즉 소득 및 통신비 지출정도에 의하여 결정될 것으로 볼 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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