안종국

SK텔레콤 ann@sktelecom.com

KRnet 2002

KRnet 2002

목 차

목 차

Ⅰ. 서비스 개요

Ⅱ. 정 책 동 향

Ⅲ. 시장 및 사업자 동향

Ⅳ. WLAN 기술

Ⅴ. WLAN 발전방향

KRnet 2002 2

서비스 개요

1. WLAN 서비스

□ 서비스 정의

Hot Spot 지역에서 정지 또는 보행상태에 있는 이용자에게 저렴한 요금으로 인터넷

등의 초고속 무선접속서비스 제공

□ 서비스 요구사항

○ 저렴한 비용으로 고속 데이터 전송

○ 제한된 이동성 제공

- Data는 Burst하고 시각에 의존함을 고려 높은 이동성 불필요

○ 양호한 서비스 품질(QoS) 및 보안기능 제공

○ 다양한 휴대용 기기와의 접속 제공(휴대폰, PDA, HPC, Notebook)

Ⅰ. 서비스 개요

KRnet 2002 3

서비스 개요

Mobile IP

유선 LAN 정 지

도 보

정 지

도 보

차 량

실 내 환 경

실 외 환 경

0.1 1 10 100

GSM, IS-95A, AMPS

Bluetooth

2. Service Positioning

WCDMA, cdma2000 1x,

1xEV-DO

Mbps

Data Rate

Mobility Wide Area Network(WAN) - Coverage(大) - 구축비용(大)

Local Area Network(LAN) - Coverage(小) - 구축비용(小)

Personal Area Network(PAN) - Cableless 서비스 - 구축비용(小)

KRnet 2002 4

서비스 개요

3. Service 시나리오

로밍

학 교

호텔 회의실

공공장소

거주지역

사무실

고속도로 휴게소

역

공 항

KRnet 2002 5

Ⅱ. 정 책 동 향

1. 정부 정책기조

정 책 동 향

2.3㎓대역을 고속 무선접속망용으로 재활용

- 고정 및 이동 중에도 인터넷 접속이 가능한

고속

무선 접속 서비스 망으로 재활용 추진

향후 5㎓대역을 차세대 무선접속망용으로

이용

전파자원 중장기 이용계획

(’02. 2)

구 분 주 요 내 용

유무선 초고속 정보통신 인프라 고도화

- 이동 중에도 멀티미디어 서비스를 이용하여

업무를

처리할 수 있도록 무선정보 인프라를 구현

- 공항 등 공공장소에서 저렴하게 대용량의

데이터

통신을 할 수 있도록 무선LAN 이용을 활성화

대통령 연두 업무 보고

(’02. 3)

정책 방향 분석

• e-KOREA와 IT강국 건설을 위해 무선

LAN 활성화 추진 의지 강력

- 무선랜의 수출 주도 산업 육성

2.3GHz 활성화 방안 수립 및 추진

- 2.3GHz 초고속무선접속용 W/G 운용

5GHz 활용방안 수립

- ’03 WRC 이후 주파수 배정 예상

KRnet 2002 6

2. 주파수 분배 및 동향

정 책 동 향

무선LAN 기기를 이용한 통신서비스 제공 허용(‘01.6월)됨에 따라 상용 서비스 중(KT, 하나로통신)

무선LAN 외 타 용도로도 이용 : 이동체식별, 영상전송, 블루투스,소용량고정중계, 도서통신

KT, 하나로에 전기통신역무를 제공하는 가입자회선용(N-WLL)으로 사용토록 할당 - 전화시장 포화, ADSL 등장에 따른 경제성 저하로 이용 저조

- 한국통신은 이용시설 없고 하나로는 서울 일부지역에 9개 기지국 운영

초고속 무선데이터 접속용으로 용도변경 검토 중

주로 레이다, 항공무선항행, 우주연구, 방송중계용 주파수로 이용 중

ISM대역의 무선LAN용도로 분배되어 있으나 상용 서비스는 하지않고 있음

FWA(Fixed Wireless Access)용도, RLAN(Radio LAN), 차세대이동통신 등으로 이용검토

2.4 ㎓

2.3 ㎓

5 ㎓

2300 2310 2380 2400 2483.5㎒

N-WLL

2330 2370

KT(10) 하나로(20) 미분배(40M) KT(10) 무선LAN(83.5) 하나로(20)

N-WLL

5150 5350 5470 5725 5250

위성통신(100) 육상레이더(100) 항공레이더(120) 육상레이더 / 방송 중계(255) 무선LAN(100)

5825 ㎒

향후 무선LAN/FWA용 분배 예상 향후 무선LAN/FWA용 분배 예상

초고속 무선 데이터 통신용으로 용도변경 검토중 ISM대역

KRnet 2002 7

1. 고 객 욕 구

시장 및 사업자 동향

고도화된 이동전화 서비스 요구

Portable Device 보급 증가

Nomadic 환경에서의 고속인터넷 이용 Needs 존재

고속의 무선인터넷

서비스에 대한

사용욕구 증대

고속 인터넷 환경에 친숙

Personalized Portable Device 보급 증가 - Notebook, PDA

Portable Device 이용환경에 친숙

저렴한 요금, 다양한 콘텐츠,

고속 데이터 전송 Needs 증가

무선인터넷은 유선인터넷의 보완재

로 인식

이동중에도 인터넷 접속 Needs

지속 증가 - Public Zone Internet 서비스 제공

이동전화를 이용한 무선인터넷

사용자 꾸준히 증가

가정내 초고속 인터넷 보급 증가

직장내 LAN 환경 일반화

PC방 등 초고속 인터넷 환경 증가

가구당 월 소비 지출 및 통신비 지출

1,478 1,4631,393

1,5711,661

1,811

3340

47

63

81

103

0

500

1,000

1,500

2,000

1996 1997 1998 1999 2000 2001

0

20

40

60

80

100

120

소비지출

통신

(단위 : 천원)

Ⅲ. 시장 및 사업자 동향

KRnet 2002 8

시장 및 사업자 동향

2. 시 장 전 망

□ 전세계 Mobile PC 및 PDA 출하 예측치

전세계 Mobile PC 및 PDA 출하량 전망

□ 전세계 AP 출하량 예측

<자료> : Gartner Dataquest. FDA(2001.10), Mobile FC(2002.1)

<자료> : Gartner Research. 2002.2.

KRnet 2002 9

3. 국 내 동 향

시장 및 사업자 동향

무선LAN 사업 현황

ISM대역 무선LAN 상용서비스 : ‘02.2.1

기 보유 Network 강점을 이용 유무선 복합 서비스 시장 주도권 확보 목표

AP 단독형 28412개, 통합형 25888개 구매 계약 체결 및 3차 통합형 10만개 추가 계약 예정

상용서비스 개시 : ‘02.2.1

- 주로 프랜차이즈 등과의 제휴를 통한 시장확대

통합형 2865개, 단독형 2691개 구매계약 체결

필드테스트 및 시범서비스 실시중

- 데이콤 : 신촌, 대학로, 홍익대 등 대학가 및 강남 비즈니스 지역(8월1일 상용화 예정)

- 두루넷 : 2.3GHz 대역에서의 무선랜 필드 테스트 실시 및 강남 3개 아파트 시범서비스 실지 중

2.3㎓ 대역을 무선LAN 전용으로 활용 희망

구 분

KT

하나로통신

데이콤 및

두루넷

시범서비스 실시중

- 워커힐 호텔, 인천공항, Starbugs, 숙명여대, 일부 지햐철 역 등에서 시범 서비스 실시

무선랜 전용 주파수 확보 후 QoS를 보장한 서비스 추진 고려

SKT

KRnet 2002 10

4. 국 제 동 향

시장 및 사업자 동향

국가 주요 서비스 사업자

미국

• Wayport

일본

• NTT DoCoMo

서비스 내용

• 1997년 호텔, 공항 중심으로 서비스 제공 (미국,캐나다 등)

• ’02.7.1 부터 상용화 실시(Mzone) • FOMA와 무선LAN과의 연동 추진 중

비 고

• Microsoft사 제휴 (Window XP 가입자 무료 서비스 제공) • Mobile Star : 파산 후 VoiceStream에 인수 됨

• 이동전화사업자가 3G

보완재로 활용

• 소출력 데이터 사업자

선정(6개 사업자)후

Last mile은 ISM 활용

유럽

• Sonera(핀란드) • 기업고객 위주의 서비스(‘00.6) • GPRS/UMTS/WLAN 연동 개발중

• 이동전화 보완재로 간주

• Telenor(노르웨이) • 호텔 중심 서비스 • UMTS/WLAN 연동 개발중

• 3G 사업권 획득 • 3G와의 보완재로 활용

• Mobile Star • 미국내 호텔, 스타벅스와 제휴 서비스

• KDDI • 3G와 무선LAN간 seamless한 이동실험 성공

• J-phone • 휴대전화와 연계 서비스 추진 (동경 철도역 중심)

• BT(영국) • 2.4GHz에서의 상용 서비스에 대한 규제가 풀릴 전망 (7월 31일 예정)

• 사무실, 호텔, 커비숖, 고속 도로 휴게소 등 서비스 예정

시사점 ㅇ 초기에는 독립계 사업자가 주도하였으나 ㅇ 최근에는 소비자의 Needs 수용 및 기존 사업과 Synergy 창출 목적으로 이동통신 사업자의 WLAN 진입 활발

KRnet 2002 11

Ⅳ. WLAN 기술

1. 기 술 일 반

가. 망 구 성

□ 802.11 Topologies

WLAN 기술

Adhoc Mode Infra Structure Mode

Server

Access Point

KRnet 2002 12

WLAN 기술

□ Public WLAN 망 구성 및 기능

단말

AP

AAA

IP Backbone

APM

Internet

Gateway

HA

DHCP

○ AP(Access Point) : 유선랜의 끝단에서 단말과의 무선통신 기능을 수행하는 장치

○ 단말 : Notebook, PDA등 사용자 단말에서 AP와의 무선통신 기능을 수행하는 장치

○ APM(AP Manager) : 서비스 area 단위로 내/외부 Traffic을 조절 하고 AP에 대한 Management

기능을 수행하는 시스템

○ AAA : 사용자의 권한을 인증하고 과금 기능을 수행하는 서버

○ DHCP : WLAN망 내에서의 각종 단말에 동적 IP를 할당 하는 서버

○ HA(Home Agent) : 단말기의 이동성을 관리하는 서버

Bridge

AP

KRnet 2002 13

WLAN 기술

나. 무선랜 표준별 기술 비교

구 분 802.11 802.11b 802.11g 802.11a Hperlan2

주파수 대역 2.4~2.4835 GHz

(83.5MHz) 2.4~2.4835 GHz

(83.5MHz) 2.4~2.4835 GHz

(83.5MHz)

5.150~5.350 GHz 5.725~5.825 GHz

(455MHz)

5.150~5.350 GHz 5.470~5.725 GHz

(300MHz)

Modulation DBPSK, DQPSK DBPSK/CCK, DQPSK/CCK

CCK, OFDM

OFDM BPSK, QPSK

16QAM, 64QAM

OFDM BPSK, QPSK

16QAM, 64QAM

Max. PHY rate 1,2 Mbps 1,2,5.5,11Mbps

54 Mbps (1,2,5.5,6,9, 11,12,18,24,

36,48,54Mbps)

54 Mbps (6,9,12,18,24, 36,48,54Mbps)

54 Mbps (6,9,12,18,24, 36,48,54Mbps)

Max. Data Rate(layer 3)

1.2 Mbps 5 Mbps 22~32 Mbps 32 Mbps 32 Mbps

MAC CSMA/CA CSMA/CA CSMA/CA CSMA/CA TDMA/TDD

Connectivity Connection-less Connection-less Connection-less Connection-less Connection -oriented

Fixed Network support

Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet Ethernet,

IP, ATM, UMTS, FireWire, PPP

KRnet 2002 14

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200 250

802.11a

802.11b

WLAN 기술

다. Coverage 및 전송속도

~4.5x

~2.5x

Th

rou

gh

pu

t (M

bp

s)

Range (ft)

Atheros사 자료 참조 : 1500 Byte UDP Throughput 대 Coverage 비교 자료

KRnet 2002 15

WLAN 기술

라. 무선접속 방식

15

□ CSMA(Carrier Sense Multiple Access)

○ Data 전송 이전에 무선구간의 Traffic 점검하여 Data 전송여부 판단

- Busy → 전송시간 연기(DIFS interval)

- Free( > DIFS interval) → Data 전송

□ CA(Collision Avoidance)

○ 무선 구간에서는 충돌 발생여부를 데이터 전송 완료후 Ack 신호 수신 여부로만 확인 가능 하므로

○ 무선 구간에서의 충돌 발생 확률을 줄이기 위해 Backoff Procedure 사용

KRnet 2002 16

마. 인증/보안

WLAN 기술

사용자의 정보를 이용하여 서비스 이용 권한 확인 사용자인증

자신이 원하는 대상 이외로의 정보유출 방지 보 안

Client Users AP

IP Backbone

무선구간 데이터 보안

사용자 인증정보 보안

AAA

Internet

VPN

유선구간 데이터 보안

VPN 서비스를 이용한 기업 사용자 보안

□ 인증/보안 개요

KRnet 2002 17

WLAN 기술

□ 802.1x

무선랜 가입자의 상호인증 방법과 무선 접속구간 보안에 필요한 마스터 세션 키를 동적으로

분배하기 위한 방법을 정의한 규격

1) 주요 특징

○ Port 기반의 무선랜 접속 제어

○ 동적인 세션 key 관리(Dynamic WEP)

○ 사용자 기반 인증 : NAI(Network Access Identification)

○ 중앙 집중식 사용자 관리 : RADIUS 이용

○ 인증 방식의 확장성 : EAP 사용

○ 다양한 매체 지원 : Ethernet(IEEE802.3), WLAN(IEEE802.11)

KRnet 2002 18

WLAN 기술

2) 기본 구조

○ Supplicant : 사용자 단말(Notebook, PC, PDA 등)

○ Authenticator : 무선랜 AP, LAN 스위치

○ Authentication Server : RADIUS 서버

Supplicant

Authenticator

Authentication Server

EAP Over Wireless(EAPOW) EAP Over LAN(EAPOL)

EAP Over RADIUS

EAP(Extensible Authentication Protocol)

KRnet 2002 19

WLAN 기술

□ 주요 EAP Authentication Type 비교

구 분 EAP-MD5 EAP-TLS EAP-TTLS EAP-SRP

Key Generation No

(Oneway Authentication)

Yes Yes Yes

Mutual Authentication

No Yes Yes Yes

Authentication Credentials

Password Only Digital Certificates Client-Password

Server-Certificate Password Only

Authentication Server

Standard MD5 Certificates Infrastructure Required

Server Certificates Standard PAP,CHAP MSCHAP user DB

Only password verifier Is stored

사용자 정보전송

암호화 않됨 암호화 않됨 암호화 암호화

관리의 용이성 좋음 나쁨

(단말별 인증서 관리) 좋음 좋음

KRnet 2002 20

바. 사업자간 로밍

WLAN 기술

Hot Spot AP IP Backbone AAA AAA

INTERNET

사업자간 Hot Spot을 공유하고, AAA의 Proxy 기능을 이용하여

인증 처리 및 과금 정산을 수행 직접연결

사업자 연동을 담당하는 Clearing House에서 사업자간의 인증기능을

대행하고 사용자의 접속료 정산을 수행 간접연결

Hot Spot AP IP Backbone AAA AAA

INTERNET INTERNET

Clearing House

사업자 A

사업자 A

사업자 B

사업자 B

사업자 연동 서버

KRnet 2002 21

Notebook HPC PDA Smartphone

LAN Card

(PCMCIA type) CF Card Combo Card

(LAN+Cellular) One chip

One chip

크기: 30*20(cm), 무게: 1.3~2Kg

Keyboard, Mouse

1024*768 Resolution

Window, OS

크기: 20*10(cm), 무게: 0.5~1Kg

Keyboard, Mouse

Touchscreen

640*240 Resolution

* WinCE, Epoc

크기: 8*13(cm), 무게: 200g

Touchscreen(Pen 입력)

240*320 Resolution

WinCE, Palm OS,

Linux, 자체 OS

크기: 7*10(cm), 무게: 130g

Touchscreen(Pen 입력)

100*100 Resolution

WinCE, Linux, RT OS

구분

Terminal

Interface

추세 및 전망

비교

장점

단점

사양

외형

입력방식

Display

OS

소형화,경량화,가격하락 → 보급 확대

PC S/W, Web Surfing 완벽지원

Portability 열세

휴대 간편으로 틈새시장 형성

PC S/W부분 수용 다양한 Interface기능지원

One-hand Use한계

호환성이 뛰어난 WinCE계열 포켓PC 확산

휴대용이, 음성통화 지원가능

입력, 문서작성 불편

일체형 단말기 선호로 장기적인 시장 확산

음성통화가 편하고 휴대 용이

액정 小, 계산기능 저하

사. 단 말 기

WLAN 기술

KRnet 2002 22

아. 802.11계열 표준화 동향

1) 표준화 기구 PHY

Layer

Infra-Red

(IR)

5 GHz (OFDM)

Orthogonal Frequency Division Multiplexing

2.4 GHz (DSSS)

Direct Sequence Spread Spectrum

2.4 GHz (FHSS)

Frequency Hopping Spread Spectrum

802.11 IR

1 / 2 Mbit/s

802.11b / TGb

High Data Rate Extension

5.5/11 Mbit/s

802.11b-cor1 / TGb-cor1

Corrigendum MIB

802.11g / TGg

Data Rates >20 Mbit/s

802.11d / TGd

Regulatory Domain Update

802.11 FHSS

1 / 2 Mbit/s

802.11 DSSS

1 / 2 Mbit/s

802.11a / TGa

High Data Rate Extension

6/12/24 Mbit/s

Optional 9/18/36/54 Mbit/s

802.11h / TGh

Spectrum Managed

802.11a

5GHz Global SG

Globalization &

Harmonization of 5GHz

MAC

Layer

802.11f / TGf

Inter-Access Point Protocol

802.11

MAC

Ad-Hoc

Regulatory

Ad-Hoc

Publicity

802.11i / TGi

Enhanced Security

Mechanisms

802.11e / TGe

MAC Enhancements - QoS

WLAN 기술

KRnet 2002 23

2) 표준화 현황

구 분 내 용 비 고

802.11 2.4GHz ISM 대역(DSSS와 FHSS)과 Infrared를 이용해 1,2Mbps

전송 속도를 제공하는 3 가지 PHY 규격 및 MAC 프로토콜 규격 개발 완료(1997. 6)

802.11a 5GHz U-NII 대역에서 최대 54Mbps까지 전송 가능한 PHY 규격 개발 완료(1999. 9)

802.11b 2.4GHz ISM 대역에서 최대 11Mbps 까지 전송 가능한 PHY 규격 개발 완료(1999. 9)

802.11b cor1

Corrigendum to the MIB (802.11b) 완료(2001.10)

802.11d Extensions to Operate in Additional Regulatory Domains 완료(2001. 6)

802.11e MAC Enhancements for Quality of Service 진행중(D3.0)

802.11f Recommended Practice for Inter Access Point Protocol 진행중(D3.1)

802.11g Standard for Higher Rate (20+ Mbps) Extensions in the 2.4GHz Band 진행중(D2.1)

802.11h SMa - Spectrum Managed 802.11a 진행중(D2.0)

802.11i MAC Enhancements for Enhanced Security 진행중(D2.0)

WNG SG 차세대 무선랜을 위한 요구사항과 표준화 계획 작성

(* Wireless LAN Next Generation Standing Committee) 2002.1월 활동시작

WLAN 기술

KRnet 2002 24

3) Wi-Fi

□ WECA(Wireless Ethernet Compatibility Alliance)

ㅇ 1999년 8월 23일 설립된 비 영리단체

ㅇ 설립목적 : Wi-Fi(IEEE 802.11b High Rate) 제품의 연동 인증 및 Wi-Fi를 전세계의

국제 WLAN 표준으로 확산 시키기 위함

ㅇ WECA Member

- 연회비 $20,000($1,667/Month)

- 2002년 6월 현재 전세계 150여개의 주요 회사들로 구성 되어 있음

□ Wi-Fi 인증

ㅇ 시험수행 : Agilent ICL(Interoperability Certification Lab.

ㅇ 시험 비용

- 제품당 시험 수수료 : $15,000/Product + 출장비 + WECA 연회비($20,000)

ㅇ Wi-Fi Logo

WLAN 기술

KRnet 2002 25

WLAN 발전방향

Ⅴ. WLAN 발전방향

□ 이동 전화망과 연동 ○ 언제 어디서나 초고속 무선 접속 가능토록 이동전화망과의 연동기능 개발

○ 단계적 연동기능 구현

- 1단계 : Mobile IP 기술을 이용한 Seamless한 서비스 제공

- 2단계: Handoff 기술을 이용하여 짧은 시간 내에 안정적인 서비스 절체

□ 국내 기술 개발 ○ 2.4GHz 대역에서의 무선랜 장비에 대한 외산 수입 활발로 국내 산업 경쟁력 저하

○ 국내 산업 활성화를 통한 국산제품의 품질/가격 경쟁력 확보(국가 경쟁력 제고)

○ 5GHz대역에 대한 적극적인 Drive를 통한 5GHz WLAN 장비시장에서의 기술우

위 확보

□ Killer Application 개발

○ 무선랜 서비스에 특화된 Killer Application 발굴 및 개발로 서비스 활성화

- 개인, 기업, 지역에 특화된 Solution 등