3GPP-WLAN interworking에서의 효율적인 보안 메커니즘

신상욱(Sang-Uk Shin) 한국정보보호학회 2004 정보보호학회논문지 Vol.14 No.3

3GPP-WLAN(3rd Generation Partnership Project-Wireless Local Area Network) interworking은 WLAN UE(user equipment)에 의한 3GPP 시스템내에서 자원 이용과 서비스 접근을 의미하며, 3GPP 서비스와 기능을 WLAN 액세스 환경으로 확장함으로써, 3GPP 시스템에 무선 액세스 기술로 WLAN을 보완적으로 이용하는 것을 목적으로 한다. 본 논문에서는 3GPP-WLAN interworking에서 UE 개시 터널 설정을 위한 효율적인 메커니즘을 제안한다. 제안된 메커니즘은 UE와 3GPP AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 서버 사이의 인증과 키 일치 과정에서 미리 분배된 비밀키에 기반한다. 따라서 UE에서 많은 계산을 필요로 하는 모듈러 지수승 연산과 공개키 서명 연산을 피할 수 있다. 또한 제안된 기법은 UE와 PDGW(Packet Data Gateway) 사이에 상호 인증과 세션 키 설정을 제공한다. 3GPP(3rd Generation Project Partnership)-WLAN(Wireless Local Area Network) interworking refers to the utilisation of resources and access to services within the 3GPP system by the WLAN UE(User Equipment) and user respectively. The intent of 3GPP-WLAN Interworking is to extend 3GPP services and functionality to the WLAN access environment. We propose an efficient mechanism for the setup of UE-initiated tunnels in 3GPP-WLAN interworking. The proposed mechanism is based on a secret key which is pre-distributed in the process of authentication and key agreement between UE and 3GPP AAA(Authentication, Authorization, Accounting) server. Therefore it can avoid modular exponentiation and public key signature which need a large amount of computation in UE. Also the proposed scheme provides mutual authentication and session key establishment between UE and PDGW(Packet Data Gateway).

ISM 대역 시스템간 채널 간섭 분석을 통한 위성 통신 무선패키지시스템 적용

고호정,차재상 한국위성정보통신학회 2015 한국위성정보통신학회논문지 Vol.10 No.3

본 논문에서는 새로운 무선 재난통신망인 위성 통신 무선패키지 시스템의 WLAN 중계기가 LTE D2D 이동 단말기와 접속시 인접한ISM 대역의 WALN 및 WPAN 시스템으로 부터 전파 채널 간섭을 Monte-Carlo 기반으로 분석을 하였다. 본 연구에서는 실 환경을고려 Extended Hata Model을 이용하여 WLAN Cell Radius를 구하고, 동일 채널에서 간섭원인 WLAN, Bluetooth, ZigBee로 부터의간섭을 최소화 하기 위한 물리적 보호 이격 거리와 Dense Mode에서 밀도를 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 WLAN 중계기는인접 WLAN과는 130m 이상 보호 이격 거리에서 15개의 간섭 기기와 운용 될 수 있고, Bluetooth와는 100m 이상 보호 이격 거리에서 23개의 간섭 기기와 운용 될 수 있으며, ZigBee와는 83m 이상에서 62개 간섭 기기와 운용 가능 함을 확인 하였다. In this paper, when WLAN repeater of satellite communication package system as a novel wireless disaster communication network connected to LTE D2D mobile terminal, we analyzed radio channel interference from WLAN and WPAN system of adjacent same ISM band using Monte-Carlo method. In this study, WLAN cell radius was determined using Extended Hata Model considering practical environment, and simulated physical protection distance and density in the dense-mode to minimize interference from WLAN, Bluetooth, and ZigBee. Simulation results, WLAN repeater can be operated with 15 WLAN interferer over 130m distance, 23 Bluetooth interferer over 100m distance, and with 62 ZigBee interferer over 83m distance.

근거리 WLAN을 위한 광대역 마이크로스트립 패치 안테나 설계

최용석 한국ITS학회 2014 한국ITS학회논문지 Vol.13 No.1

본 논문에서는 차세대 WLAN 시스템을 위한 다중대역 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 기존의 WLAN 시스템에서는 UWB용 안테나를 병행으로 사용하였으며, 안테나 구조에 따라 각각 다른 부분에서 복사가 일어나기 때문에 분산 특성으로 인한 불안정한 임펄스 응답 특성을 갖는 단점이 있다. 이런 점을 보완하기 위해 WLAN 대역에 적합한 복사 패턴을 갖는 UWB 안테나가 개발되었으나 임피던스 매칭이 좋지 않고 반향이 심한 문제점이 있다. 그러므로 본 논문에서는 안테나 설계 시 다양한 임피던스를 쉽게 구현할 수 있고, 설계 시 사용할 수 있는 파라미터를 더 많이 도출하여 최적의 성능을 나타낼 수 있도록 CPW 급전을 이용한 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. In this paper, we designed a multiband monopole antenna for next-generation WLAN system. In conventional WLAN system, UWB antennas were used together, and, because the radiation occurs in different parts depending on the antenna structure, it has the disadvantage of having an unstable impulse response characteristic due to dispersion characteristics. Although a UWB antenna that has suitable radiation pattern for WLAN band, it does not have good impedance matching and has severe echo. Therefore, in this paper, a monopole antenna was designed by using CPW power feed so that various impedances can be easily implemented when designing an antenna and more parameters can be derived that can be used for design for optimal performance.

공유대역에서 무선 LAN과의 공존을 위한 IEEE 802.16 WMAN의 MAC 프로토콜

한호성(Ho Seong Han),이승형(Seung Hyong Rhee),박수원(Suwon Park),한기영(Kiyoung Han),강현구(Hyongoo Kang),윤순영(Soonyoung Yoon) 한국정보과학회 2010 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.37 No.2

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN과 IEEE 802.16 WMAN 무선 네트워크가 같은 공간에서 공유대역(shared band)을 사용하는 상황에서 공존이 가능하도록 802.16 MAC 프로토콜의 수정을 제안한다. 제안하는 WMAN MAC 프로토콜은 WLAN을 고려하여 BS(Base Station)와 SS(Subscriber Station)가 통신할 때 WLAN의 통신을 지연시켜 충돌을 피하는 방식으로 동작한다. 즉, BS에서 SS로 데이터를 전송하는 하향 서브 프레임(downlink subframe)에서는 SS가 할당받은 버스트(burst) 구간에서 CTS(Clear To Send)를 사용하여 WLAN의 전송을 막고, SS에서 BS로 데이터를 전송하는 상향 서브 프레임(uplink subframe)에서는 BS가 CTS를 사용하여 WLAN의 통신을 지연시킨다. 제안하는 프로토콜은 WLAN과의 충돌을 방지하여 전송효율을 높일 수 있으며, 이를 시뮬레이션에 의해 분석한다. In this paper, we propose to modify the IEEE 802.16 MAC protocol in order to allow the coexistence of IEEE 802.11 and IEEE 802.16 wireless networks in shared bands. Our suggested protocol enables 802.16 WMAN to control WLAN devices for the coexistence. That is, in the downlink subframes(BS to SS), SS(Subscriber Station) prohibits WLAN to transmit by using CTS(Clear to Send) in order to protect it's burst. In the uplink subframes(SS to BS), on the other hand, BS(Base Station) sends CTS to block WLAN's communications. Our proposals enables the coexistence between WLAN and WMAN, and simulation results show that our protocols enhance the throughput of the entire system.

WLAN/WiMAX 시스템에 적용 가능한 반원 스트립 구조를 갖는 원형 링 안테나의 설계

윤중한,Yoon, Joong-Han 한국전자통신학회 2014 한국전자통신학회 논문지 Vol.9 No.4

In this paper, a dual-band circular ring monopole antenna with semi-circular strip for WLAN(Wireless Local Area Networks)/WiMAX(World interoperability for Microwave Access) applications. The proposed antenna is based on a planar monopole design, and composed of half circular strip for dual-band operation which cover WLAN and WiMAX frequency bands. To obtain the optimized parameters, we used the simulator, Ansoft's High Frequency Structure Simulator(HFSS) and found the parameters that greatly effect antenna characteristics. Using the obtained parameters, the antenna is fabricated. The numerical and experiment results demonstrated that the proposed antenna satisfied the -10 dB impedance bandwidth requirement while simultaneously covering the WLAN and WiMAX bands. And characteristics of gain and radiation patterns are obtained for WLAN/WiMAX frequency bands. 본 논문에서는 WLAN/WiMAX시스템에 적용 가능한 반원 구조를 갖는 원형 링 안테나를 설계 및 제작 하였다. 제안된 안테나는 평면형 모노폴 설계를 기본으로 원형 링 모양 그리고 링 내부의 반원형 선로의 단순구조로 구성함으로서 WLAN/WiMAX 대역을 포함하는 이중대역 특성을 갖도록 설계하였다. 최적화된 파라메타를 얻기 위해 상용 툴(HFSS)을 사용하여 시뮬레이션 하였으며 안테나 성능에 민감하게 작용하는 파라메타를 찾아내서 최적화된 수치를 얻었다. 얻어진 최적화된 수치를 사용하여 제안된 안테나를 제작하였다. 시뮬레이션 결과와 측정결과가 어느 정도 일치하고 있는 데이터를 얻었으며 -10dB 임피던스 대역폭을 기준으로 WLAN/ WiMAX 대역을 동시에 만족하고 있음을 확인하였다. 그리고 WLAN/WiMAX 대역에서 이득과 방사패턴의 특성을 얻었다.

IEEE 802.11a의 WLAN용 소형 마이크로스트립 패치 안테나 설계

박찬홍(ChanHong Park),김명동(MyungDong Kim),성현경(HyeonKyeong Seong) 한국정보과학회 2013 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.19 No.12

본 논문에서는 차세대 WLAN 시스템을 위한 다중대역 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 기존의 WLAN 시스템에서는 UWB용 안테나를 병행으로 사용하였으며, 안테나 구조에 따라 각각 다른 부분에서 복사가 일어나기 때문에 분산 특성으로 인한 불안정한 임펄스 응답 특성을 갖는 단점이 있다. 이런점을 보완하기 위해 WLAN 대역에 적합한 복사 패턴을 갖는 UWB 안테나가 개발되었으나 임피던스 매칭이 좋지 않고 반향이 심한 문제점이 있다. 그러므로 본 논문에서는 안테나 설계 시 다양한 임피던스를 쉽게 구현할 수 있고, 설계 시 사용할 수 있는 파라미터를 더 많이 도출하여 최적의 성능을 나타낼 수 있도록 CPW 급전을 이용한 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. In this paper, we designed a multiband monopole antenna for next-generation WLAN system. In conventional WLAN system, UWB antennas were used together, and, because the radiation occurs in different parts depending on the antenna structure, it has the disadvantage of having an unstable impulse response characteristic due to dispersion characteristics. Although a UWB antenna that has suitable radiation pattern for WLAN band, it does not have good impedance matching and has severe echo. Therefore, in this paper, a monopole antenna was designed by using CPW power feed so that various impedances can be easily implemented when designing an antenna and more parameters can be derived that can be used for design for optimal performance.

중앙집중식 WLAN 환경에서의 안전하고 효율적인 로밍 메커니즘

박창섭(Chang-seop Park),우병덕(Byung-duk Woo),임정미(Jeong-Mi Lim) 한국정보보호학회 2009 정보보호학회논문지 Vol.19 No.1

최근 들어 IEEE 802.11 WLAN(Wireless Local Area Network) 서비스에 대한 수요의 증가와 함께 WLAN 환경에서 실시간 멀티미디어 서비스를 이용하려는 사용자의 관심이 날로 증가하고 있다. 그러나 IEEE 802.11i의 보안 정책은 MS(Mobile Station)의 이동이 빈번하게 발생하는 WLAN 환경에서 끊김 없는 실시간 멀티미디어 서비스를 제공하기에는 핸드오프 지연 시간이 너무 길어 이를 보완하기 위한 기법들이 제안되고 있다. 또한 IEEE 802.11i에서 제시하고 있는 세션 키 도출 과정 및 핸드오프 메커니즘에는 DoS(Denial-of Service) 공격 가능성이 내포되어 있다. 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위해 중앙집중식 WLAN 환경을 기반으로 안전하고 효율적인 핸드오프 메커니즘을 소개한다. 상호인증 및 세션키 도출로 사용되는 802.11i의 4-way Handshake 과정이 2-way Reassociation 과정으로 대체된다. Recently, there is a drastic increase in users interested in real-time multimedia services in the WLAN environment, as the demand of IEEE 802.11 WLAN-based services increases. However, the handoff delay based on 802.11i security policy is not acceptable for the seamless real-time multimedia services provided to MS frequently moving in the WLAN environment, and there is a possibility of DoS attacks against session key derivation process and handoff mechanism. In this paper, a secure and efficient handoff mechanism in the centralized WLAN environment is introduced to solve the security problems. The 4-way Handshake for both mutual authentication and session key derivation is replaced by the 2-way Reassociation process.

WLAN/WiMAX용 삼중대역 마이크로스트립 안테나 설계

오말근,김갑기 한국인터넷방송통신학회 2014 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.14 No.4

본 논문에서는 WLAN / WiMAX 시스템에 적용 가능한 모노폴 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. 제안된 모노폴 안테나의 기판은 FR-4이고 크기는 30mm40mm이다. 제안된 안테나는 평면형 모노폴 설계를 기본구조로 구성함으로서 WLAN/WiMAX 대역을 포함하는 삼중대역 특성을 갖도록 설계하였다. 최적화된 파라메타를 얻기 위해 상용 툴(CST's Microwave Studio Program)을 사용하여 시뮬레이션 하였으며 안테나 성능에 민감하게 작용하는 파라메타를 찾아내서 최적화된 수치를 얻었다. 얻어진 최적화된 수치를 사용하여 제안된 안테나를 설계하였다. 따라서 제안된 안테나는 WLAN/ WiMAX 대역을 동시에 만족하였다. 그리고 WLAN/WiMAX 대역에서 이득과 방사패턴의 특성을 얻었다. In this paper, we designed monopole microstrip antenna for WLAN / WiMAX system. The monopole antenna is designed by FR-4 substrate with size is 30mm40mm. The proposed antenna is based on a planar monopole design which cover WLAN and WiMAX frequency bands. To obtainthe optimized parameters, we used the simulator, CST's Microwave Studio Program and found the parameters that greatly effect antenna characteristics. Using the obtained parameters, the antenna is designed. Thus the proposed antenna satisfied the -10 dB impedance bandwidth requirement while simultaneously covering the WLAN and WiMAX bands. And characteristics of gain and radiation patterns are obtained for WLAN/WiMAX frequency bands.

WLAN과 WiMAX에서의 연동 서비스 품질 비교 연구

왕야,장효뢰,전웨이워이,기장근,이규대 한국인터넷방송통신학회 2010 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.10 No.3

본 논문에서는 OPNET 시뮬레이터를 사용하여 IEEE 802.16e(모바일 WiMAX)와 IEEE 802.11e(WLAN) 무선망 상호접속 구조에서의 서비스품질에 대한 체계적 성능분석을 수행하였다. OPNET 시뮬레이터를 이용해 4가지 이동 시나리오에서 음성 트래픽을 인가하는 경우에 대한 시뮬레이션이 수행되었으며, MOS값, 종단간 지연시간, 패킷 전달률 등과 같은 다양한 성능지표들이 분석되었다. 시뮬레이션 결과 MOS 값의 경우 단말이 정지/이동하는 두 경우 모두 WiMAX-> WiMAX 이동 시나리오가 가장 좋은 결과를 보였다. 반면에 종단간 지연시간은 4가지 이동 시나리오 모두 단말의 이동에 의해 크게 영향을 받지 않았다. 그러나 특히 WLAN->WLAN 이동 시나리오의 경우 단말의 이동성은 MOS값과 패킷 전달률에 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. This paper addressed the implementation of the systematic performance analysis of Quality of Service (QoS) by using OPNET simulator in the interworking architecture of IEEE 802.16e (mobile WiMAX) and IEEE 802.11e (WLAN) wireless network. Four simulation cases were provided in OPNET simulator and a voice traffic was simulated with various performance metrics, such as Mean Opinion Score (MOS), end-to-end delay and packet transmission ratio. Based on the simulation results, the MOS value presented better in WiMAX to WiMAX case compared to others in both static and mobility case. Meanwhile, end-to-end delay was not greatly affected by mobility in four cases. However, mobility was affected much in MOS value and packet transmission ratio in WLAN to WLAN case than in others.

WLAN 적용을 위한 두 개의 분기 선로를 갖는 CPW 급전 모노폴 안테나의 설계와 제작

윤중한(Joong-Han Yoon),최영규(Young-Kyu Choi) 한국전자통신학회 2015 한국전자통신학회 논문지 Vol.10 No.4

본 논문에서는 WLAN 시스템에 적용 가능한 이중 대역을 갖는 안테나를 설계, 제작 및 측정 하였다. 제안된 안테나는 CPW 급전 구조를 바탕으로 두 개의 선로로 구성되어 있으며 두 개 분기 선로의 길이 조정을 통해 이중 대역 특성을 갖도록 설계하였다. 최적화된 수치를 얻기 위해 상용 툴인 HFSS을 사용하여 L5, L8, W3, W5, W9 파라미터에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 제안된 안테나를 얻어진 최적화된 수치를 사용하여 FR-4 기판위에 제작하였다. -10dB 임피던스 대역폭을 기준으로 반사손실에 대한 측정결과, 2.4 GHz 대역에서 1,095 MHz (1.57∼2.665 GHz) 그리고 5 GHz 대역에서 1,680 MHz (4.99∼6.67 GHz)의 대역을 얻었으며 WLAN에서 요구하는 대역폭을 만족시켰다. 또한 WLAN 대역에서 이득과 방사패턴의 특성을 얻었다. In this paper, a CPW-fed dual-band monopole antenna with two branch strips for WLAN(Wireless Local Area Networks) applications was designed, fabricated and measured. The proposed antenna is based on a CPW-feeding structure, and composed of two branch strips and then designed and tuned the length of two branch lines to obtained required frequencies bands. To obtain the optimized parameters, we used the simulator, Ansoft’s High Frequency Structure Simulator(HFSS) and carried out simulation about parameters L5, L8, W3, W5, W9. The proposed antenna is fabricated on the FR-4 substrate using the obtained parameters. The numerical and experiment results demonstrated that the proposed antenna obtained the -10 dB impedance bandwidth 1,095 MHz (1.57 ∼2.665 GHz) for 2.4 GHz band and 1,680 MHz (4.99∼6.67 GHz) for 5 GHz band satisfied requirement while simultaneously covering the WLAN bands. And characteristics of gain and radiation patterns are determined for WLAN operating bands.