최근 무선 인터넷 서비스에 대한 관심이 고조되면서 관련 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 현재 가장 유력한 국제표준 중 하나로 인식되어 가고 있는 WAP(Wireless Application Protocol)의 규격에 따르면 이동 단말과 WAP 서버는 WAP 게이트웨이를 통하여 통신하도록 되어있다. 본 논문은 리눅스 기반에서 WAP 게이트웨이와 서버가 통합적으로 지원되는 I(Intelligent) WAP 게이트웨이/서버 플랫폼의 설계 및 구현에 관한 것이다. 제안된 WAP 플랫폼은 WAP 게이트웨이, JAVA기반의 서버 개발 환경, WML 툴킷 및 MUI(Management User Interface) 등 크게 4개의 모듈로 구성되고, 베어러(bearer)망으로 SMSC(Short Message Service Center)와 CSD(Circuit Switched Data) 라우터를 고려하였다.
무선 인터넷 응용 서비스를 위한 WAP(Wireless Application Protocol) 게이트웨이는 사용자 단말기(핸드폰, PDA등)와 WAP/WEB 서버 사이에 위치하여 유선 인터넷 환경에서 제공되는 각종 콘텐츠를 무선 인터넷 사용자에게 제공하기 위해 HTTP 프로토콜과 해당 WAP 프로토콜 사이의 변환 및 WML(Wireless Markup language) 문서의 인코딩(encoding) 기능 등을 제공하는 미들웨어 시스템이다. 구현된 WAP 게이트웨이는 WAP 포럼에서 발표한 WAP 규격 1.2를 토대로 설계되었으며 Java 언어로 구현하여 플랫폼 독립적으로 운영될 수 있도록 하였다. 개발된 시스템을 Nokia Tool Kit로 테스트한 결과 Kannel 제품 보다 성능이 우수한 것으로 나타났다.
WAP은 WAP Form에서 제정한 무선 환경에서의 데이터 통신을 위한 표준 프로토콜이다. WAP에서는 WAP Gateway에 상이한 두 프로토콜의 변환 기능뿐만 아니라 컨텐츠의 Encoding/Decoding을 통한 데이터의 압축을 제안하고 있다. 이는 무선 단말기의 낮은 CPU 속도, 적은 메모리, 제한된 전력, 제한된 화면 등의 제약과 무선통신으로 인한 광대역폭을 최대한 활용하기 위해서이다. 그러나 많은 기능을 WAP Gateway에서 모두 담당하므로 여기서 발생하는 오버헤드로 인한 문제와 종단간 보안 문제가 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 기존의 WAP Server 에 WAP Gateway의 기능을 분산한 새로운 형태의 WAP Server와 WAP Gateway를 제안하고자 한다.
본 연구는 Openwave WAP Simulator를 이용하여 WML과 WMLScript의 구현 방법을 소개하고자 함에 그 목적이 있다. 이를 위해서 본 연구에서는 WAP시스템의 구조와 WAP 브라우저의 중류 및 WAP 콘텐츠 개발 방법에 대한 기존 연구들을 살펴본 후 Openwave Phone Simulator는 물론 Oponwave WAP Simulator, Openwave HTTP Simulator, Nokia Mobile Internet Toolkit을 이용하여 이를 구현하였다. 현재 WMLScript의 구현을 위한 제 설치과정과 복잡한 절차들에 대한 연구는 다소 희소한 편이라 본 연구에서는 이러한 제 과정을 순서대로 소개하여 WMLScript를 이용한 모바일 응용프로그램의 개발과 실험을 보다 쉽게 하고자 한다.
WAP 2.0 시스템은 인터넷 환경과의 호환성을 고려하여 WAP 포럼에서 새롭게 제안된 무선통신 시스템으로서, WAhP 단말기와 기존 Origin 웹서버 간의 통신을 담당한다. 본 연구의 목적은 1) WAP 포럼에서 제안된 WAP 2.0 프록시를 구축하고 2) 이를 개선하여 유무선 통신 간의 전송 효율을 향상시키는데 있다. 본 연구에서 구축한 개선된 WAP 프록시는 split-TCP 개념을 사용하여 유무선 통신환경을 연결하고 있지만, split-TCP 연결과는 달리, TCP의 end-to-end 의미(semantics)를 유지시키고 상위 프로토클 계층에서의 처리를 되도록 줄여서 오버헤드를 감소시킨다. 또한, SACK(Selective Acknowledgement) 옵션 및 Timestamp 옵션을 지원하여 빠른 재전송을 가능하게 함으로써, 무선통신 경로에서의 TCP의 성능 저하를 줄인다. 본 논문에서 구축한 개선된 WAP 프록시를 Linux 환경에서 구현한 후 성능을 측정한 결과, WAP 포럼에서 제안된 WAP 프록시에 비하여 데이터 전송지연시간과 데이터 전송량이 모두 줄어드는 전송 효율의 향상을 얻었다 특히, 패킷 유실율(packet missing ratio)이 클수록, 데이터 전송량의 감소 효과가 점점 커짐을 알 수 있으며, 이것은 개선된 WAP 프록시로 인한 무선통신 환경에서의 성능 항상 효과가 뚜렷함을 입증한다고 생각된다.
모바일 게임 콘텐트 제작과 서비스 기술 수준의 향상은 모바일 게임 시장의 폭발적인 증가를 가져오고 있다. 현재 서비스 되고 있는 모바일 게임은 WAP 방식과 다운로드 방식을 사용하고 있다. 기존에 구현된 모바일 게임 콘텐트는 구현과정의 기술적인 문제로 인해 WAP->다운로드, 다운로드->WAP으로 이어지는 연동 콘텐트를 구현할 수 없었다. 본 연구에서는 WAP->다운로드, 다운로드->WAP로 이어지는 무무선 연동을 혼합적으로 사용한 모바일 게임 콘텐트를 설계하고 구현하였다. 제안 방식은 WAP게임과 다운로드 게임 간에 실시간으로 연동 자료를 공유함으로써 기존의 게임 콘텐트가 가질 수 없었던 랭킹과 스테이지의 연동이 가능하게 하였다.
최근 무선 인터넷 서비스를 위한 다양한 기반기술이 연구되고 있으며, WAP(Wireless Application Protocol) 포럼에서는 기존의 유선인터넷 프로토콜과 무선 WAP 프로토콜간의 상호변환을 담당하는 WAP 게이트웨이를 제안하였다. 본 논문에서는 제한적인 환경을 가지는 이동무선통신망에서의 효율향상을 위한 방법의 일환으로써, WAP 게이트웨이를 위한 에이전트들을 설계하고 구현하였다. WAP 게이트웨이 에이전트들인 CSA(Client Side Agent)와 SSA(Sewer Side Agent)는 이동 WAP 단말기와 WAP 게이트웨이에 각각 위치하며, 패킷 헤더 데이터축소와 데이터 차이분석을 통한 데이터축소 방법들을 이용하여 이동무선통신 환경에서의 통신효율을 향상시킨다 구현된 에이전트들이 제대로 동작된다는 것을 입증하기 위하여 Phone.com의 인터넷폰 에뮬레이터를 사용하였다. 실험 결과, WAP 게이트웨이만을 이용한 데이터 전송량에 비하여, 본 논문에서 구현한 에이전트들을 이용하면 데이터 전송량을 $20\%$ 내지 $35\%$가량 줄일 수 있음을 알 수 있었다.
본 논문에서는 WAP 포럼에서 제시하고 있는 무선 인터넷 솔루션인 WAP에서의 보안 메커니즘인 WTLS(Wireless Transport Layer Security), WIM (WAP Identity Module), WMLScript Crypto Library, WPKI(WAP Public Key Infrastructure)에 대해 살펴보고, WAP 게이트웨이를 사용하는 네트워크의 구조적 형태에서 발생되는 종단간 보안 서비스의 문제점에 대해 논의한 후 WAP 환경에서 종단간 보안 서비스를 제공할 수 있는 보안 시스템을 설계 및 구현하고자 한다.
본 논문은 Bluetooth 환경에서 SAR-QT (Segment And Re-assembly Quick Transfer) 알고리즘을 사용하여 WAP (Wireless Application Protocol) 성능을 향상시키기 위한 WAP 패킷의 전송 시간을 분석하였다. 이러한 WAP의 전송 능력을 향상시키기 위한 한 방법으로 SAR-QT의 과정은 WTP (Wireless Transaction Protocol) 상위 계층에서 내려온 전체 메시지를 분할한 다음 베이스밴드에서 패킷을 전송하게 된다. 그리고 Bluetooth 피코넷 환경에서 SAR-QT 알고리즘을 사용하여 Bluetooth 패킷 타입 중 DM (Data-Medium rate) 1, DM3, DM5에 따른 WAP over Bluetooth의 패킷 전송 시간을 분석하였다. 이 SAR-QT 알고리즘은 멀티 슬롯으로 전송할 경우 L2CAP (Logical Link Control And Adaptation Protocol) 에이스밴드 패킷 전송 시간을 감소시킨다. 결과로부터, WAP over Bluetooth 환경에서 WAP 패킷의 전송 시간을 줄이기 위해서 WTP 패킷 크기가 증가해야 한다는 점을 알 수 있었다 또한, 이러한 무선 채널을 고려한 Rician 페이딩 환경에서 WAP over Bluetooth의 적당한 패킷 크기를 구할 수 있었다.
무선 어플리케이션 서비스 시스템 구축시 가장 중요한 역할을 담당하는 장비는 WAP(Wireless Application Protocol) 프록시 서버이다 WAP 프록시 서버는 WAP 프로토콜과 인터넷 TCP/IP 프로토콜을 중간에서 변환해 주는 역할을 한다. 따라서, 무선 단말기로부터 요청은 WAP 프록시 서버를 통해 유선망의 서버로 보내지게 되고, 서버로부터 보내진 무선 콘텐츠는 다시 WAP 프록시 서버를 통해 무선 단말기로 전해진다. 이때, 무선 컨텐츠가 WAP 프록시 서버에 캐싱된다면, 동일한 무선 콘텐츠 요청시, 유선망을 거치지 않고도 WAP 프록시 서버에서 무선 컨텐츠를 서비스 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 WAP 프록시 서버에 캐싱 기능을 추가하여, 그 성능을 분석하였다. 성능 측정을 위해 C와 서블릿으로 측정 모듈을 작성 했으며, 웹 브라우저를 통해 실시간으로 측정 결과를 확인 가능하도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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