모바일인터넷 구성 기술

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INDEX

1. 네트워크 기술 1.1 모바일 인터넷 프로토콜 기술 1.1.1 WAP 1.1.2 ME 1.1.3 i-mode 1.2 Core Network 기술 1.2.1 IS-95 1.2.2 IS-136

1.2.3 GSM 1.2.4 GPRS 1.2.5 CDMA 1.3 이동성 관리 기술 1.3.1 Mobile IP 1.3.2 Wireless TCP 1.3.3 MANET 1.4 근거리 네트워크 기술 1.4.1 Wireless LAN 1.4.2 Bluetooth 1.5 IPv6 1.5.1 IPv6 개요 1.5.2 IPv6 헤더 형식 1.5.3 IPv6 현황

ⅢⅢ. . 모바일 인터넷 구성 기술모바일 인터넷 구성 기술

3

INDEXⅢⅢ. . 모바일 인터넷 구성 기술모바일 인터넷 구성 기술

2. 하드웨어 기술

2.1 유선망 부분

2.1.1 유선망 개요

2.1.2 유선망 하드웨어 기술

2.2 무선망 부분

2.2.1 무선망 개요

2.2.2 무선망 하드웨어 기술

2.3 모바일 인터넷 단말기

2.3.1 모바일 인터넷 단말기의 개요

2.3.2 모바일 인터넷 단말기의 종류

2.3.3 모바일 인터넷 단말기의 발전방향

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3. 소프트웨어 기술 3.1 모바일 인터넷 운영체제 3.1.1 모바일 인터넷 운영체제 개요 3.1.2 모바일 인터넷 운영체제 특징 3.1.3 모바일 인터넷 운영체제 종류 3.2 모바일 인터넷 플랫폼 3.2.1 모바일 인터넷 플랫폼 개요 3.2.2 모바일 인터넷 플랫폼 요구사항 3.2.3 모바일 인터넷 플랫폼의 종류 3.2.4 모바일 인터넷 플랫폼의 도입효과 3.2.5 모바일 인터넷 플랫폼 표준화 3.3 모바일 인터넷 보안 3.3.1 모바일 인터넷 보안기술 개요 3.3.2 모바일 인터넷 보안기능 3.3.3 모바일 인터넷 보안기술의 종류 3.3.4 국외 모바일 인터넷 보안 서비스 동향 3.3.5 모바일 인터넷 보안기술의 발전방향

INDEXⅢⅢ. . 모바일 인터넷 구성 기술모바일 인터넷 구성 기술

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학습목표학습목표INDEX

모바일 인터넷 구성 기술을 분류해 보자 .

네트워크 기술로써 , 프로토콜 기술 , Core Network 기술 , 이동성 관리 기술 ,

근거리 네트워크 기술 , IPv6 로 분류해 보고 , 각 기술의 개요 및 특성을

비 분석해 본다교ᆞ .

하드웨어 기술 부분에선 유선망 , 무선망 , 모바일 단말기로 분류하여

각각의 기술적 개요와 발전 방향에 대해 토의해 본다 .

모바일 소프트웨어 기술로서 운영체제 , 플랫폼 및 보안 기술에 대해

학습하고 발전 방향에 대해 논의해 본다 .

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Binary WML

1.1.1 WAP (Wireless Application Protocol)

(1) WAP 의 개요

• 모바일 데이터 통신을 위한 네트워크 프로토콜 및 애플리케이션 환경에 대한 국제 표준 (WAP Forum)

• 모바일 단말기로부터 인터넷을 사용하는 방법으로 모바일 단말기를 사용해서 인터넷상의 정보를 신속히 검색할 수 있는 통신 규약

1. 네트워크 기술

1.1 모바일 인터넷 프로토콜 기술

이동 가입자 WAP 게이트웨이 인터넷 및 콘텐츠 제공업체

무선 네트워크

WML

무선 교환망

WebServer

WebServer

WAPProxy

WAPProxy

HTMLFilter

HTMLFilter

WTAServer

WTAServer

HTMLWML

< WAP 네트워크 구성도>

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1.1.1 WAP (Wireless Application Protocol)

(2) WAP 프로토콜의 구조

HTMLJavaScript

HTMLJavaScript

HTTPHTTP

TLS - SSLTLS - SSL

HTMLJavaScript

HTMLJavaScript

Bearers :

SMS USSD CSD IS-136 CDMA CDPD PDC-P Etc…

Wireless Transport Layer(WDP)

Wireless Security Layer(WTLS)

Wireless Transaction Layer(WTP)

Wireless Session Layer(WSP)

Wireless Application Environment(WAE)

OtherServices and Applications

Internet Wireless Application Protocol

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1.1.2 ME (Mobile Explorer)

(1) ME 의 개요

- ME 는 마이크로소프트사가 모바일단말기를 통해 유선인터넷을 접속하기 위해서 만든 접속

프로토콜

- WAP 게이트웨이가 할 일을 모바일 단말기내의 브라우저가 처리 ( 게이트웨이 필요 없음 )

< ME 네트워크의 구성도 >

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(2) 프로토콜 구조

- MME1.0 은 기본 HTML/HTTP 를 이용하여 기존에 제작되어 있는 유선인터넷 콘텐츠를 쉽게

무선으로 쓸 수 있는 환경 제공

TCP / UDPTCP / UDP

IPIP

HTML / HTTPHTML / HTTP

PPPPPP

Non-trans RLPv.110

Non-trans RLPv.110

40K ROM/ 10K RAM+ 2K/connection

(Projected)

100K ROM/ 20K RAM

< MME Stack for Version 1.0 >

RLP: Radio Link Protocol

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(3) WAP 과 ME 의 비교

구 분 ME WAP

공개성 MS 의존적인 진화 포럼을 통한 표준화콘텐츠 / 서비스 개발용이성 별도의 지식 불필요 WAP 이해 및 WML 의 습득 필요

네트워크 호환성 기존의 웹 서버 및 부가장치 별도의 WAP G/W 및 부가 장치

콘텐츠 호환성 이미지 , 동영상 , Plug in 등의 발전을 통한 가능성 별도의 콘텐츠 제작 필요

망사업자의 요구 반영 용이성

프록시를 통한 모듈화와 개방성의 확대 G/W 자체의 기능 변경이 요구됨

End to End Security

SSL 탑재로 이미 구현 WAP G/W 에서 WAP HTML 간의 변환 필요

미래지향성 • UI 개선을 통한 사용성 증대 모색 • WAP 콘텐츠 및 프로토콜 동시

지원UI 의 개선을 통한 사용성 증대 모색

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1.1.3 i-mode

(1) i-mode 의 개요

- i-mode 는 일본의 NTT DoCoMo 의 무선 인터넷 서비스 표준으로 시장 선점 차원에서

일본에서 개발한 프로토콜

- HTML/HTTP 방식과 HTML4.0 을 약간 수정한 c-HTML(compact) 를 사용

< i-mode 네트워크 구성도 >

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1.1.3 i-mode

(2) 프로토콜 기술

- 보안 목적으로 SSL (Secure Socket Layer) 프로토콜과 함께 응용 계층에서 사용

WTCP

HTML

링크 계층

IP

물리 계층

HTML

WTCP TCP

IP IP

링크 계층 링크 계층

HTTPHTTP

SSL

물리 계층 물리 계층

논리적 인터페이스

무선 인터페이스

기타 유선네트

워크네트워크

SSL

< i-Mode 프로토콜 스택 >

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1.2 Core Network 기술

- 무선통신의 진화

1 세대 (’80) 2 세대 (’90)2.5 세대(’99~) 3 세대 (’01~) 3 세대 이후 (’10~)

아날로그 디지털 데이터 멀티미디어 고속 멀티미디어

AMPS

CT2

CDMA(98A)

CT3

GSM

무선 LAN

95B

GPRS/EDGE

무선 LAN

CDMA2000

W-CDMA

무선 LAN

Home RF

블루투스

ITS

IMT 2000(UMTS)

Mobile Access

무선 1394

Home RF

PesonalityMobile Co

mputer

HS wirelessMultimedia

voice

9.6kbps

Voice, SMS

14.4kbps인터넷

115kbps

인터넷

144kbps video

2Mbps

2010

Mobile

54Mbps802.11

2Mbps

802.11TGb

11Mbps

802.11TGa

25Mbps

2Mbps 30Mbps

1Mbps

>100Mbps

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1.2.1 IS-95 기술

- IS-95 는 CDMA 방식의 셀룰러 이동통신 표준안

( CDMA 는 여러 사용자들이 한 개의 주파수를 나누어 사용하는 기법 )

- 사용자 신호를 유일한 코드 시퀀스로 변조 동시 접속시 발생하는 주파 방해 문제 해결 가능

1.2.2 IS-136

- IS-136 은 FDMA(Frequency Division Multiple Access) 방식의 통신 기술

- 아날로그 AMPS(Advanced Mobile Phone Service) 로부터 두 단계의 진보를 거쳐서 이루어짐

- IS-136 은 디지털 제어 채널과 디지털 음성 채널을 둘 다 포함

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1.2.3 GSM (Global System for Mobile Communication)

- GSM 은 시분할 다중접속 방식 (TDMA) 의 통신 기술

- 종합정보통신망 (ISDN) 과의 연동을 중시

- GSM 는 모뎀을 사용하지 않고도 전화 단말기 , 팩스 , 랩탑 컴퓨터 , 텔리텍스트 터미널 등에 직접

접속해 이동 데이터 서비스를 받을 수 있는 첨단 서비스가 가능

1.2.4 GPRS (General Packet Radio Service)

- 범용 패킷 무선 서비스

- 이동전화의 고속 데이터 통신 규격

- W-CDMA 로 이행하기 직전의 기술로 2.5 세대 기술로 불림

- 데이터량에 따라 과금하는 패킷통신 방식을 채용


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1.2.5 CDMA

(1) CDMA 의 개요

- 미국의 퀄컴 (Qualcomm) 사가 주파수 대역확산기술을 응용하려 개발한 코드분할 다중접속방식의

디지털 셀룰러 시스템

- 여러 사용자가 사간과 주파수를 공유하면서 신호를 송수신할 수 있는 시스템

(2) CDMA2000

- 데이터 전송속도를 높여 다양한 어플리케이션을 수행할 수 있는 서비스

① CDMA2000 의 장점

- 통화 수용량이 20 배 이상 증가

- 고품질 통화서비스를 제공

- 보안성이 뛰어남

- 저전력 경량 단말기 사용이 가능

- 서비스 제공이 가능


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1.2.5 CDMA

(2) CDMA2000

② CDMA2000 특징

- IS-95 의 2 배 속도인 144kbps 지원

- 동영상 서비스까지 비교적 자연스럽게 구현 가능

(3) W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)

- GSM 을 기반으로 구축한 이동통신 사업자들이 IMT-2000 으로 채택한 비동기식 CDMA 기술

- 주요 제원 및 기능

• 주파수 밴드 확장 : 2GHz의 주파수

• 새로운 스펙트럼 : 5MHz / CDMA

• 새로운 기술 도입 및 음성 , 데이터 , 영상 서비스 구현 ※ W-CDMA 방식과 CDMA200 방식의 비교 – 교재 참조

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1.3 이동성 관리 기술

1.3.1 Mobile IP

(1) 모바일 IP 개요

- 단말기에 선 없이 연결하거나 이동하면서 인터넷을 접속하여 자유롭게 사용할 수 있는 이동성

접속방식

- Mobile IP 주소를 적용시키면 어디에서나 IP 를 변경하지 않아도 인터넷 서비스나 메일을 이용

고정된 IP 와 고정된 라우터가 있어야만 통신이 가능했던

기존의 인터넷 서비스의 단점을 해결하기 위해 고안

- 현재 망에서 이동 노드가 어디에 있던지 관계 없이 IP 서비스를 제공

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1.3.1 Mobile IP

※ 모바일 IP 개념도

인터넷

통신 노드HA(Home Agent)

FA(Foreign Agent)

FA(Foreign Agent)

MN(Mobile Node)

터널링

① 이동 노드 (MN: Mobile Node)

② 이동성 에이전트 (Mobile Agent) : MN 의 위치 정보를 관리

③ 의탁 주소 (Care-of Address) : MN 의 현재 접속점을 의미 (FA) 하는 것

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1.3.1 Mobile IP

(2) Mobile IP 의 동작과정

- 이동 IP 의 이동성 지원은 크게 에이전트 발견 , 등록 , 터널링 동작의 조합으로 설명 가능

5. HA Tunnels

Data to the COA

FA

Tunneling

1. Agent Advertisement2. MN

Registration Request2.FA Relays

Request to HA

3. FA Relays

Status to MH

3. Registration

Response and Binding

6. FA de-Tunnel and Deliver

Data to the MN4. CN Send Data to MN Via

Standard IP Routing

HA

< 모바일 IP의 동작 과정 >

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1.3.2 Wireless TCP

- Wireless TCP 는 전송속도 및 서비스 품질의 제고를 위해 TCP 전송 프로토콜을 무선망에 최적화

시킨 프로토콜

- 무선망의 높은 사용료와 낮은 전송속도 등의 장애요소를 극복하기 위한 방법 중 하나

- 유선망에서 발생하는 오류와 무선망에서 발생하는 오류를 다르게 취급하여 무선망에서 발생하는

오류에 대해서는 congestion control 알고리즘의 호출을 방지하는 방법으로 현재 연구 개발 중

※ Wireless TCP 의 특징

① 12 개 알고리즘에 의한 무선환경에서의 데이터 전송속도 및 전송품질 향상

② 2 개 알고리즘에 의한 전송데이터의 압축 지원

③ 기존 TCP 프로토콜과의 100% 호환성 (Client 수정 불필요 )

④ Clustering 및 Load Balancing 으로 망의 트래픽양 변화에 Flexible 하게 대처

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1.3.3 MANET (Mobile Ad-hoc Network)

- 인터넷 기반의 이동 Ad-hoc 기술을 독자적인 구성이 가능한 이동망 기반구조를 지원하는 기술

- MANET 은 광범위하게 변화하는 환경에서 운용되도록 설계

※ MANET 과 일반 고정된 Hop 망과의 차이점

① 동적 위상

② 대역에 의한 제한 , 가변 용량 , 비대칭 가능 링크

③ 에너지에 의해 제약을 받는 운용

④ 무선 취약성과 제한된 물리적 보안

※ 참고 사항 ) Ad-hoc 네트워크

- 각각의 단말기 기기들이 공간상에 독립적으로 존재하면서 자신이 인식할 수 있는 반경 안의

모든 기기들을 모두 연결해서 네트워크화 하는 방식

- 각각의 기기들은 서버가 될 수 있고 허브가 될 수 있으며 클라이언트로도 될 수 있음

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1.4 근거리 네트워크 기술

1.4.1 Wireless LAN

(1) Wireless LAN 개요

- 무선 형태의 LAN

- 다양한 정보와 자원을 공유할 수 있는 LAN 의 장점과 제약 없는 연결성 제공이라는 편의성을

동시에 제공하는 무선통신 기술

(2) Wireless LAN 특징

- 일반 이동전화단말기가 발산하는 전력보다 낮은 저전력 (low power) 사용

- 전 세계적으로 인정된 비허가 주파수 대역 (license-free radio) 사용

( 신호간섭이 존재하는 곳에서도 매우 수신강도가 강한 속성 (very resilient reception attributes) 을

가지는 대역확산기술 (spread spectrum techniques) 의 이용 )

(3) 전송방식 비교

- 협대역 (Narrowband) 마이크로웨이브 , 적외선 (Infrared), 확산 대역 (Spread Spectrum) 기술 기반

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1.4.2 Bluetooth

(1) 블루투스의 개요

- 블루투스 (Bluetooth) 는 두 개의 영어단위로 구성된 합성어로서 우리말로는 ‘푸른 이빨’이란 뜻

- 단거리 (10m 이내 ) 무선 통신을 위한 기술 규격

- PAN(Personal Area Network) 에서 사용

노트북

무선 키보드PDA

캠코더

복사기

이어폰

< PAN(Personal Area Network)

에서의 블루투스 >

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1.4.2 Bluetooth

(2) 블루투스의 필요성

(3) 블루투스의 규격 (1.0b)

- 1Mbps 의 전송 속도 (실제 723Kbps)

- 전송거리는 10 ~ 100m 까지 가능

- 통신방식은 간섭방지를 위하여 주파수 호핑 방식을 사용

- 저소비 전력 ( 대기 상태 0.3mA, 송수신시 최대 30mA)

- 변조 방식 : GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying)

- 3 채널의 Voice 지원 (A-Law PCM, u-Law PCM, CVSD)

- Point-to-Point, Point-to-Multi 방식의 연결

PAN 통합화 컴퓨터 통신 이동통신

유무선 데이터 통신의 활성화

컴퓨터 주변 장치의 무선 접속 기술

이동 단말기와 주변 장치간의 무선접속

컴퓨터 및 통신체 간의

협력 촉진

무선 접속을 통한 편리성 촉구

이동통신을 통한 조회 기능 , 전자상거래의 활성화

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1.5 IPv6

(1) IPv6 개요

- Internet Protocol version 6 로 현 IP 주소 체계인 IPv4 의 단점을 개선하기 위해 개발된 주소 체계

구분 IPv4 IPv6

주소 길이 32 비트 128 비트 주소 개수 232 2128

품질 제어 품질 보장이 곤란 등급별 , 서비스별로 패킷을 구분할 수

있어 품질 보장 용이

멀티미디어 데이터

실시간 처리 기능

데이터 전송의 한계로

불완전

가상현실 , 원격진료 등 초고속

대용량 인터넷 서비스 구현 Plug & Play 없음 있음 (Auto configuration 가능 )

Mobile IP 제한적 ( 비효율적 ) 가능 ( 효율적 )

웹 캐스팅 제한적 가능 (Scope Field 증가 )

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1.5 IPv6

(2) IPv6 헤더 형식

- 패킷 처리에 대한 오버헤드를 최소로 줄이기 위해 IPv4 의 헤더에 비해 명확하고 단순하게 구성

※ IPv6 에서 변경 된 사항

① 헤더를 40 byte 의 고정 길이로 변경 ( 확장 가능 )

② 패킷 단편화 (fragmentation) 관련 필드가 삭제 : 패킷을 중계하는 라우터들의 부하 감소

(3) IPv6 향후

- 프로토콜로의 변환은 큰 비용과 노력이 필요

버전 TC 플로우 레이블

페이로드 길이 다음 헤더 홉 경계

발신지 IP 주소 (128 비트 )발신지 IP 주소 (128 비트 )

수신지 IP 주소 (128 비트 )수신지 IP 주소 (128 비트 )

32 비트

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인터넷

서버 1

BTS

BTS BSC

MSC

BSC

IWF 서버 2

서버 3

무선망 부분 유선망 부분단말기 부분

< 모바일 인터넷 하드웨어 기술 구분 >

- 모바일 인터넷을 위한 하드웨어 기술은 유선망 부분 , 무선망 부분 그리고 단말기 부분으로 나눔

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2.1 유선망 부분

2.1.1 유선망 개요

- 모바일 인터넷에서는 기존의 인터넷 망이 필수적인 전제조건이 됨

2.1.2 유선망 하드웨어 기술

① 네트워크 장비 기술 : 라우터 , 스위치 , 허브 , 리피터 등

② 서버 장비 기술 : 프록시 , 방화벽 , 웹 서버 등

2.2 무선망 부분2.2.1 무선망 개요

- 이동통신망이라고 불리는 무선망은 이동 단말기의 서비스를 제공하기 위한 시스템

- 교환망부 , 무선망부 , 운용지원부로 구분

2.2.2 무선망 하드웨어 기술

① 기지국 장치 (BTS : Base Transceiver System)

② 기지국 제어장치 (BSC : Base Station Controller)

③ 이동통신 교환기 (MSC : Mobile Switching Center)

④ 망 연동장치 (IWF : InterWorking Function)

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2.3 모바일 인터넷 단말기

2.3.1 모바일 단말기의 개요

(1) 모바일 단말기의 개념

입체/동영상

멀티미디어화

지능화

무선 인터넷

Video Phone

고기능정보처리

PDA형스마트폰

Message Pager

이동통신단말기

PCS,CDMA 단말기

이동통신단말기형스마트 폰

Internet Pone

인터넷 게임기

PC companion

e- mailer

DVDP

디지털 카메라인터넷 TV

고성능 PC

웹 패드/웹터미널

HDTV

MP3

PCS 단말기

이동통신단말기형

PDA형

Web형Tablet형

복합정보단말기

Web형Pad형

Convergence

Convergence

Convergence

가전기기

PDAPC 입체/동영상

멀티미디어화

지능화

무선 인터넷

Video Phone

고기능정보처리

PDA형스마트폰

Message Pager

이동통신단말기

PCS,CDMA 단말기

이동통신단말기형스마트 폰

Internet Pone

인터넷 게임기

PC companion

e- mailer

DVDP

디지털 카메라인터넷 TV

고성능 PC

웹 패드/웹터미널

HDTV

MP3

PCS 단말기

이동통신단말기형

PDA형

Web형Tablet형

복합정보단말기

Web형Pad형

Convergence

Convergence

Convergence

가전기기

PDAPC

모바일인터넷 구성 기술

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