Enhanced Packet Data Gateway (ePDG) 이란?

ePDG는 신뢰할 수 없는 3GPP IP 시스템 (Non-trusted 3GPP IP System)과 인터페이스하는 SAE의 일부입니다. UE와 설정된 IPsec 터널의 보안 종단 노드 역할을 합니다.

신뢰할 수 없는 Non-3GPP 액세스란?

네트워크 운영자가 기술의 보안 인터페이스에 의문을 제기할때 신뢰할 수 없는 것으로 분류됩니다. 가장 좋은 예는 WiFi 핫스팟입니다.

인터넷 프로토콜용 IPSec이란?

IPsec은 인터넷 프로토콜 보안을 나타냅니다. 각 패킷 전송을 암호화하여 무선 통신을 보호하는 일련의 프로토콜입니다. 이것은 All-IP 네트워크에만 구현됩니다.

LTE ePDG의 주요 특징

• 서로 다른 네트워크의 여러 코어를 단일 LTE 노드에 통합
• IPSec 터널을 통한 향상된 백홀 보안
• 신속한 패킷 처리
• 인라인 서비스를 위한 실시간 가입자, 서비스 및 응용프로그램 모니터링

HomeRF (Home Radio Frequency) 이란?

HomeRF (가정용 무선 주파수용)는 Proxim Inc.에서 개발한 홈네트워킹 표준으로, 802.11b 및 DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication) 휴대용 전화 표준을 단일 시스템에 결합한 것입니다. HomeRF는 주파수 호핑 기술을 사용하여 최대 150m의 거리에서 최대 1.6Mbps의 속도를 제공합니다. 이는 대부분의 비즈니스 응용프로그램에 비해 너무 짧지만 특별히 개발된 가정용 시장에 적합합니다.

Home Radio Frequency Working Group은 1997년 5대 PC 업계의 기업들에 의해 설립되어 광범위한 상호 운용성 소비자 장치에 대한 단일 기술 사양을 개발했습니다. 그들의 시장 비전과 기술력으로 인해 광대역 인터넷의 다중 사용자 음성, 데이터 및 스트리밍 미디어 기능을 저비용 가정용 무선 네트워킹에 제공하는데 도움이 됩니다. 처음에 SWAP (Shared Wireless Access Protocol) 및 HomeRF라고 불리는 이 개방형 사양은 PC, 주변 장치, 무선 전화 및 기타 소비자 장치가 새로운 배선을 실행하는데 따르는 복잡성과 비용을 들이지 않고 가정 및 주변의 음성 및 데이터를 공유하고 통신할 수 있게 합니다. HomeRF는 보안을 위한 고유한 홈네트워킹 요구 사항을 충족시키기 위해 IEEE 802.11FH (무선 데이터 네트워킹의 주파수 호핑 버전) 및 DECT (세계에서 가장 널리 보급 된 디지털 무선 전화 표준)를 포함하여 2.4GHz ISM 대역의 여러 무선 기술을 결합합니다.

HomeRF는 현재 무선 홈네트워크 시장 점유율을 놓고 경쟁하고 있는 두 가지 표준중 하나입니다. 다른 주요 경쟁자인 Wi-Fi는 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 (DSSS) 전송 방식을 사용합니다. HomeRF는 간섭 (예 : 전자 레인지)을 처리하고 Wi-Fi보다 음성, 비디오 및 오디오 데이터를 처리하기 위한 적절한 메커니즘을 갖추고 있다고 합니다. 그럼에도 불구하고 Wi-Fi는 HomeRF보다 훨씬 빠르지 만 비용은 더 비쌉니다. 소비자가 가정과 직장 모두에서 동일한 기술을 사용하는 경향이 있기 때문에 Wi-Fi 제품은 이미 가정용 네트워크에 대한 구형 표준을 지원하는 회사 광역 네트워크 (WAN)에서 이미 잘 확립되었습니다. 업계의 지원은 두 기술간에 나뉘어 있지만 IBM과 Proxim과 같은 여러 회사가 두 표준을 모두 지원하고 있습니다.

모바일 프런트홀 (Mobile Fronthaul) 이란?

CTIA의 통계에 따르면 어마어마한 양의 모바일 데이터가 소비되고 있습니다. 모든 모바일 트래픽은 결국 전통적인 유선 (주로 광섬유) 네트워크를 통해 다시 전송되어야 합니다. 그것이 모바일 백홀 (Mobile Backhaul)이 시작되는 곳입니다.

그러나 이동할 수 있는 전제에 대해서도 이야기할 새로운 모바일 아키텍처가 있습니다.

모바일 백홀 (Mobile Backhaul)

가장 간단한 형태로, 백홀 (Backhaul)은 지리적으로 분산된 셀 사이트에서 MTSO (Mobile Switching Telephone Offices)로 트래픽을 백호링하여 모바일 네트워크를 유선 네트워크에 연결합니다. MTSO에 매크로 셀 사이트 (예 : 먼 거리에서 쉽게 볼 수 있는 대형 타워가 있는 사이트)를 상호연결하는 이러한 링크는 느린 TDM 기반 T1/E1 연결에서 패킷기반 Ethernet-over-Fiber 연결로 빠르게 이전하고 있습니다. 일반적으로 1Gbps 물리적 인터페이스를 통해 매크로 셀 사이트에 연결됩니다.

전형적인 매크로 셀 사이트 내에는 무선 유닛 (RU)에 연결된 BBU (Baseband Unit)가 들어있습니다. BBU (Baseband Unit)는 사용자 및 제어 데이터를 처리하는 반면 무선 유닛 (RU)는 타워 탑재 안테나를 통해 전파를 통해 전송되는 무선 신호를 생성합니다.

모바일 프런트홀 (Mobile Fronthaul)

프런트홀 (Fronthaul)은 중앙 집중식 기저대 컨트롤러와 수 킬로미터 떨어진 원격 셀 사이트에 설치된 독립형 무선 헤드로 구성된 새로운 유형의 RAN (Radio Access Network) 아키텍처와 관련됩니다. 이러한 BBU 및 RU 기능 블록은 이러한 기능을 수행하는 장비는 물론 모바일 백홀 (Mobile Backhaul) 모델보다 서로 멀리 떨어져 있습니다.

프런트홀 모델에서 RU 장비는 이제 RRH (Remote Radio Head)라고도 하지만 여전히 셀 사이트에 있습니다. BBU는 이제 여러 개의 RRH를 제공하는 중앙 집중식 및 보호된 위치로 재배치됩니다. 새로 중앙 집중화된 BBU와 여러 RRH를 상호 연결하는 광링크를 프런트홀 (Fronthaul)이라고 합니다.

무선 장비 공급 업체의 협업 컨소시엄은 이 프런트홀 (Fronthaul) 링크를 통해 실행되는 CPRI (Common Public Radio Interface) 프로토콜을 표준화했습니다. CPRI는 수십 킬로미터 이상 전송될 수 있으며 저가 및 유비쿼터스 SFP/SFP+와 호환되며, QAM (Quadrature Amplitude Modulation)과 같은 비용 효율적인 변조 방식을 활용합니다.

용량, 도달 범위 및 특히 대기 시간과 관련된 CPRI의 고성능 요구 사항은 중앙 집중식 BBU와 여러 RRH 사이의 광섬유 연결을 요구합니다. 2.458Gbps, 3.072Gbps, 4.915Gbps, 6.144Gbps, 9.830Gbps 및 그 이상을 지원하는 CPRI 속도는 오늘날 일반적으로 배포되는 훨씬 낮은 1Gbps 매크로 백홀 링크와 비교할때 상대적으로 높습니다. 이 높은 CPRI 대역폭은 복잡하고 압축되지 않은 기저대 데이터 샘플과 직접적으로 관련이 있습니다.

오늘날 모바일 네트워크의 백홀과 프런트호 사이에는 상당한 차이가 있습니다. 특히 프로토콜, 용량, 대기 시간, 도달 범위 및 관련 응용프로그램 간의 차이가 있습니다. 그러나 백홀과 프런트홀은 미래의 끊임없이 변화하는 모바일 네트워크에서 계속해서 자리잡을 것입니다.

와이파이 채널과 주파수 (WiFi Channels and frequency)

802.11b, 802.11g 및 802.11n-2.4는 ISM 대역중 하나인 2.400-2.500GHz 스펙트럼을 사용합니다. 802.11a 및 802.11n은 보다 엄격하게 규제되는 4.915-5.825GHz 대역을 사용합니다. 이들은 일반적으로 대부분의 판매 문헌에서 "2.4GHz 및 5GHz 대역"이라고 합니다. 각 스펙트럼은 라디오 및 TV 방송 대역을 세분화된 방식과 유사한 중심 주파수 및 대역폭을 갖는 채널로 세분화됩니다.

2.4 GHz 대역은 채널 1에서 시작하여 2.412 GHz를 중심으로 5 MHz 간격으로 14개의 채널로 나뉩니다. 마지막의 채널에는 추가 규제가 있거나 일부 규제 영역에서의 용도를 위해 사용할 수 없습니다.

2.4 GHz 밴드에서의 와이파이 채널들

5.725-5.875 GHz 스펙트럼의 채널 번호 매기기는 국가간 규정의 차이로 인해 직관적이지 않습니다.

2.4GHz 대역 내의 채널 간격

채널 중심 주파수를 지정하는 것외에도 802.11은 각 채널에 허용되는 전력 분배를 정의하는 스펙트럼 마스크를 지정합니다. 이 마스크는 채널이 실제로 22MHz 넓이인 지점인 중심 주파수에서 ±11MHz의 피크 진폭으로부터 신호가 최소 20dB 감쇠되어야 합니다. 결론적으로 무선기기는 겹치지 않고 매 4번째 또는 5번째 채널만 사용할 수 있다는 것입니다.

채널의 가용성은 각국이 다양한 서비스에 무선 스펙트럼을 할당하는 방법에 의해 부분적으로 제한된 국가에 의해 규제됩니다. 극단적인 경우, 일본은 802.11b의 경우 14개 채널 모두를 사용하고 802.11g/n-2.4의 경우 1-13을 허용합니다. 스페인과 같은 다른 국가에서는 처음에는 채널 10과 11만 허용했고 프랑스는 10, 11, 12, 13만 허용했습니다. 그러나 이제는 채널 1에서 13까지 허용됩니다.  북미 및 일부 중남미 국가는 1에서 11까지만 허용합니다.

2.4GHz 대역에서 802.11g 채널 1~14의 스펙트럼 마스크

스펙트럼 마스크는 중심 주파수에서 -50dBr로 감쇠하도록 최대 ± 11MHz의 전력 출력 제한만 정의하기 때문에, 채널의 에너지가 이러한 한계를 초과하지 않는다고 종종 가정합니다. 채널들사이의 분리가 주어지면, 임의의 채널상의 중첩 신호는 다른 채널상의 송신기와 최소한의 간섭을 야기하도록 충분히 감쇠되어야 한다고 말하는 것이 더 정확합니다. 근거리 및 원거리 문제로 인해 송신기는 "비중첩" 채널로 수신기에 영향을 줄 수 있지만, 송신기가 1미터이내로 수신기에 가깝거나 허용된 전력 레벨 이상으로 작동하는 경우에만 가능합니다.

종종 전송 장치간에 필요한 채널 분리의 정도에 대해 혼란이 발생합니다. 802.11b는 DSSS 변조를 기반으로 3개의 "중첩되지 않는" 채널 (1, 6 및 11)로 생성된 22 MHz의 채널 대역폭을 사용합니다. 802.11g는 OFDM 변조를 기반으로 했으며 20MHz의 채널 대역폭을 사용했습니다.

2.4 GHz 밴드의 802.11g 채널 1~14에 대한 스펙트럼 마스크

이것은 때때로 IEEE Std 802.11의 작동 채널의 채널 번호 매기기 (Channel Numbering)에 따라 다르지만 4개의 "중첩되지 않는" 채널 (1, 5, 9 및 13)이 802.11g에 존재한다고 믿는 경우가 있습니다. 채널 번호 매기기 (Channel Numbering)에는 "다중 셀 네트워크 토폴로지 (Multiple Cell Network Topology)에서 서로 다른 채널을 사용하는 중첩 및/또는 인접 셀은 중심 주파수간 거리가 최소 25 MHz인 경우 간섭없이 동시에 작동할 수 있습니다"라고 명시되어 있습니다.

이것은 채널의 기술적 오버랩이 중첩되는 채널의 사용을 권장하지 않는다는 의미는 아닙니다. 채널 1, 5, 9 및 13을 사용하는 구성에서 나타나는 간섭의 양은 3채널 구성 (Three-channel Configuration)과 "IEEE 802.11 WLAN에서의 인접 채널 간섭의 영향"이라는 논문과의 차이가 매우 작을 수 있습니다.

채널 1, 5, 9 및 13이 "중첩되지 않음"이라는 문구는 간격 또는 제품 밀도로 제한되지만 개념은 제한된 환경에서 몇가지 장점이 있습니다. 채널사이의 중첩이 신호 품질 및 처리량의 용인할 수 없는 저하를 초래할 수 있으므로 AP 셀을 적절히 배치하는데 특별한 주의를 기울여야합니다. 스펙트럼 분석기와 같은 고급 장비를 사용할 수 있는 경우 특정 상황에서 중복 채널이 사용될 수 있습니다. 이렇게 하면 더 많은 채널을 사용할 수 있습니다.

2.4GHz에서 802.11 비중첩 채널들

규제 영역 및 법규 준수

IEEE는 regdomain이라는 문구를 사용하여 법적 규제 지역을 나타냅니다. 다른 나라들은 허용 가능한 송신기 전력의 서로 다른 레벨, 채널이 점유될 수 있는 시간, 이용 가능한 다른 채널을 정의합니다. 도메인 코드는 미국, 캐나다, ETSI (유럽), 스페인, 프랑스, 일본 및 중국에 대해 지정됩니다.

대부분의 Wi-Fi 인증 장치는 기본적으로 regdomain 0으로 기본 설정되어 있습니다. 즉, 어떤 국가의 허용 전력을 초과하는 전력으로 장치가 전송되지 않으며 모든 국가에서 허용되지 않는 주파수를 사용하지 않습니다.

regdomain 설정은 종종 최종 사용자가 미국 연방 통신위원회 (Federal Communications Commission)와 같은 현지 규제 기관과 충돌하지 않도록 변경하기가 어렵거나 불가능합니다.

ISDB-T One Seg와 Full Seg의 차이점

ISDB-T 시스템은 470에서 770 MHz (브라질의 경우 806 MHz)의 주파수에서 UHF 대역을 사용하며 총 대역폭은 300 MHz입니다. 대역폭은 13개에서 62개까지의 50개 채널로 나뉩니다. 각 채널은 교차 채널 간섭 (Cross Channel Interference)을 제한하기 위해 5.57 MHz 폭의 신호 대역과 430 kHz 보호 대역으로 구성된 6 MHz 폭을 가집니다. 이 채널들 각각은 13개의 세그먼트들로 더 나뉘어지며, 각각은 428 kHz의 대역폭을 가지고 있습니다. One Seg는 이러한 세그먼트중 하나를 사용하여 One Seg 전송 스트림을 전달합니다.

One Seg는  2/3 순방향 오류 정정 (Forward Error Correction) 및 1/4 가드 비율 (Guard Ratio)로 변조 (Modulation)에 QPSK를 사용합니다. 총 데이터 량은 416 kbit/s입니다.

텔레비전 시스템은 MPEG 전송 스트림 (Transport Stream)으로 다중화된 (Multiplexed) H.264/MPEG-4 AVC 비디오 스트림 (Video Stream) 및 HE-AAC 오디오 스트림 (Audio Stream)을 사용합니다. 최대 비디오 해상도는 320x240 픽셀이며 비디오 비트 레이트는 220~320kbps입니다. 오디오는 48-64 kbit/s의 비트율로 HE-AAC 프로파일을 준수합니다. 추가 데이터 (EPG, 인터랙티브 서비스 (Interactive Service) 등)는 BML을 사용하여 전송되며 나머지 10~100 kbit/s 대역폭을 차지합니다.

방송내에서 "Copy Control Descriptor"에 포함된 Broadcast Flag와 같은 구조를 사용하여 One Seg 방송에서 조건부 액세스 및 복사 제어가 구현됩니다. 방송 컨텐츠 자체는 암호화되지 않지만 카피 제어 정보는 장치로 하여금 저장된 레코딩을 암호화하고 레코딩의 복사본을 만들지 못하게 합니다.

5G 네트워크에서 핵심이 될 Fronthaul (프론트홀) 이란?

Fronthaul은 기지국의 (무선) 셀 사이트 장치 (원격 무선 헤드 또는 무선 장치라고도 함)를 데이터 센터의 중앙에 있는 디지털 장치 (베이스밴드 장치라고도 함)에 연결하는 경로입니다.

목표로 하는 대용량 및 데이터 속도 KPI는 대역폭면에서 대용량의 안테나 요소 (예 : 방대한 MIMO)와 대규모 스펙트럼 (예 : mmWave)에 대한 액세스 필요성을 의미합니다. 그 결과 Fronthaul (수십 Gbps 광통신 및 무선)에서 훨씬 더 큰 파이프의 필요성을 높이고 필요한 Fronthaul 용량을 제한하는 방법을 제시합니다. 이 기능이 없으면 현재 CPRI 기반 방법과 비교하여 압축 및/또는 새로운 덜 요구되는 기능적 분할을 통해 확장할 수 없게 됩니다. 이 새로운 기능 분리는 종종 다양한 포럼에서 핵심인 최신규격 NGFI (Next Generation Fronthaul Interface)라고 합니다.

Backhaul보다 훨씬 더 엄격한 레이턴시 (Latency) 방식의 Fronthaul은 에지 네트워킹 (Edge Networking) 및 컴퓨팅 리소스를 지능적으로 활용할 뿐만 아니라 매우 빠르고 탄력적인 포워딩이 필요합니다.

비용 측면에서 볼때 광섬유 및 전용 CPRI에서 Fronthaul에 대한 종속성을 낮출 필요가 있습니다. 또한 특수화된 BBU 하드웨어에서 네트워크 기능을 원활하게 이동시킬 수 있는 가상화된 중앙 및 원격 장치로 전환해야 할 필요도 있습니다. 따라서 NFV는 Fronthaul이 포용해야할 핵심 기술입니다. Fronthaul 스위칭 네트워크를 제어하려면 융통성과 민첩성을 실현하는데 필요한 프로그래밍 가능하고 중앙 집중화가 필요합니다. SDN은 분명히 Fronthaul 스위치를 제어하기 위해 수용해야할 패러다임입니다.

5G KPI를 충족하는 Backhaul 및 Fronthaul을 위해서는 가용한 공통 기술을 사용하여 진화해야 한다는 것이 분명해 집니다. 이들은 다음을 포함합니다.

● Gbps 광 또는 무선 전송

● 빠르고 유연하며 탄력적인 패킷 기반 스위칭 (시간에 민감한 네트워킹 사용)

● SDN 기반 제어

● NFV

● 에지 네트워킹 및 컴퓨팅

이 공통기술 세트는 전통적으로 Backhaul 및 Fronthaul이었던 것의 경계를 제거하고 완전한 융합으로 이끌고 있습니다.

5G에서 Fronthaul 및 Backhaul에 대한 논의가 동일한 SDN 기반 제어하에서 동일한 패킷 기반 스위칭 패브릭 (Packet-based Switching Fabric)을 통해 전송되고 다중화되는 트래픽 클래스중 하나로 변환될 수 있는 통합 교차 네트워크 (Integrated Crosshaul Network)의 출현을 보게될 것입니다. 따라서 교차 네트워크 (Crosshaul Networking) 리소스 및 기능의 통합 세트는 인프라에서 사용할 수 있는 연산 자원 (에지 포함)의 잇점을 얻고 코어 네트워크와의 의사 결정을 조정할 지능형 NFV 담당자에게 제공됩니다.

Fronthaul과 Backhaul의 융합이 오고 있으며, 내일 볼 수 있는 5G 네트워크의 큰 부분을 형성할 것입니다.

NFC 기반의 이동기기의 지불 기능에 대한 인증 프로세스 (Mobile Level 1 Approval Process)

모바일 레벨 1 승인 (Mobile Level 1 Approval)은 NFC 기반 결제를 지원하는 모바일 제품 (예 : 근접 결제에 사용되는 휴대전화)에 부여됩니다. 모바일 레벨 1 승인 프로세스 (Mobile Level 1 Approval Process)는 모바일 장치를 EMV 비접촉식 통신 프로토콜 사양 (EMV Contactless Communication Protocol Specification)에 준수하는지 확인합니다. 또한 모바일 장치가 트랜잭션 시간 (Transaction Time)에 영향을 미치는 정도를 평가하고 모바일 장치가 실제 지불 터미널 (Payment Terminal)과 얼마나 잘 작동하는지 확인합니다.

프로세스 요약

이 요약에서는 새로운 모바일 레벨 1 제품 승인 (Mobile Level 1 Product Approval)을 위한 표준 프로세스에 대해 설명합니다. 특정 프로세스가 제품 변경 또는 파생 제품에 적용될 수 있습니다. 이러한 추가 프로세스는 관리 프로세스에 설명되어 있습니다.

1 단계 : 등록

제품 공급자는 EMVCo에 등록 양식 요청서를 다운로드하여 제출해야 합니다. EMVCo가 이 양식을 수락하면 제품 제공 업체가 계약을 체결하게 됩니다. 계약서에 서명하면 EMVCo가 제품 제공자 등록 번호를 할당합니다. 등록은 일회성 절차입니다.

2 단계 : 제품 선언

제품 공급자는 인증 시험소를 선택하고 양자간, 필수 계약 및 계약을 체결해야 합니다. 제품 공급자는 제품 및 지원 기능에 대한 자세한 정보를 제공하는 ICS (Implementation Conformance Statement) 문서를 작성해야 합니다. 인증 시험소는 확인을 위해 ICS를 검증하여 EMVCo에 제출합니다.

3 단계 : 제품 유효성 검사

EMVCo가 ICS를 승인하면 레벨 1 테스트가 수행됩니다. 레벨 1 테스트에는 아날로그, 디지털, 유효성 검사, 상호 운용성 및 성능 테스트가 포함됩니다. 테스트 결과는 연구소가 제품 제공 업체에 제출하는 테스트 보고서에 문서화되어 있습니다.

4 단계 : 제품 승인

인증 시험소에서 시험 보고서를 받은 제품 공급자는 승인을 위해 제품을 EMVCo에 제출할 것인지 결정합니다. 제품 공급자는 승인 요청 양식을 작성하고 시험 보고서를 EMVCo에 보내도록 실험실에 요청해야 합니다. EMVCo는 시험 보고서가 충분한 제품 적합성을 입증할때 승인서 (LOA)를 부여합니다. LOA가 부여되기 전에 해당 요금을 지불해야 합니다.