며칠 전 사회에서 알게된 좋은 후배님과 기술 토론 중에 후배님이 아래와 같은 얘기를 한 적이 있습니다. "무선 통신망에서 가입자가 이동을 하면 IP 라우팅망이 이를 인지하고 자동으로 가입자의 위치로 패킷을 전달하는거 아닌가요?" 이 후배님은 잘못 생각을 하고 있었던 거죠. 그래서 총 3회의 연재에 걸쳐 무선 통신망에서 사용자의 이동성을 위한 터널링에 대해 설명 드리고자 합니다. 1편: 이동 서비스를 위해 터널링이 필요한 이유 2편: LTE, WiBro, Wi-Fi의 Tunneling 기술 3편: IP 라우팅 관점에서의 LTE 핸드오버 오늘은 이 중에 "1편: 이동 서비스를 위해 터널링이 필요한 이유"입니다. 유선 통신망: IP Network 위...

지난 시간에 이어 오늘은 UE가 고정 IP 주소를 할당 받는 절차를 살펴 보도록 하겠습니다. UE가 고정 IP 주소 할당 받기: Static/Fixed IP Allocation 지난 시간의 유동 IP 주소 할당 절차 보다는 조금 복잡합니다. 아래 그림은 지난 시간과 동일한 예입니다. 2개의 도시(서울, 부산)가 있고, 각 도시에 각각 EPC(MME, S-GW, P-GW)가 있습니다. HSS는 서울에만 있구요. 또한 두 도시는 IP Backbone 망을 통해 연결되어 있습니다. ① Power on UE and get IP address 100.1.1.1 in City 1 (a) 고정 IP 유저에 대해서는 HSS의 Subscriber Profile에 다음과 같은 2개의...

오늘은 LTE망에서 UE에 IP 주소를 할당하는 방법에 대해서 설명 드리겠습니다. FTTH, Ethernet, DSL과 같은 유선 액세스 망과 WiBro, Wi-Fi와 같은 무선 액세스 망은 모두 IETF 표준 RFC 2131 DHCP 프로토콜을 통해 가입자 단말에 IP 주소를 할당(임대) 해 주는 반면, LTE의 경우 DHCP 프로토콜이 아닌 3GPP 방식으로 UE(가입자 단말)에 IP 주소를 할당해 줍니다. UE는 다음과 같이 2가지 타입의 IP 주소 중 하나를 할당 받게 됩니다. 유동 IP 주소 (Dynamic IP Allocation): 일반적으로 가입자는 모두 유동 IP 주소를 할당 받게 될 것입니다. 즉, UE가 LTE 망에 접속할 때마다 다른 IP 주소를 받게 됩니다....

지난 시간에 이어 오늘은 이동 통신사업자의 다양한 과금 정책에 대해서 소개해 드리도록 하겠습니다. 여기서 소개 해 드리는 과금 정책은 국내외 3G, LTE, WiBro등의 이동 통신사업자 망에서 실제 적용되고 있는 방식입니다. 아래 설명에서 언급된 사용료(원)는 예(example)일뿐 실요금은 아닙니다. 1. Postpaid + Data Volume based Online Charging 통신 사업자(예): 국내 통신사업자 (KT, SKT, LG U+) 우리나라는 모두 후불제이고 다음과 같이 2가지 종류의 상품(Service Plan이라 부름)이 있습니다. - ​정액제: 기본료 5만 5천원에 무제한 데이터 사용 (아래 좌측 그림) - 종량제: 기본료 4만 5천원에 월 3...

오늘은 국내외 이동 통신사업자의 데이터 서비스(Internet service)에 대한 다양한 과금(Billing/Charging) 정책 및 관련 기술에 대해서 알아 보도록 하겠습니다. 먼저 Charging과 Billing의 정의/차이점은 다음과 같습니다. Charging은 가입자의 통신망 사용 내역(사용량;bytes, 사용시간;seconds 등)을 통신 사업자망에서 모니터링/수집/관리하는 행위이고, Billing은 가입자에게 사용 요금을 청구하는 행위입니다. 한마디로 정리하면, 통신 사업자는 "Billing(돈 청구)"을 하기 위해 "Charging(사용량 집계)"을 하는 것이 되겠죠. Postpaid Billing vs. Prepaid Billing - 사용료를 언제 지불할 것...

지난 시간에 X2 based Handover에 대해서 알아 보았습니다. 오늘은 사용자 데이터의 경로 변경 위주로 S1 based Handover에 대해서 설명을 드리겠습니다. S1 handover가 X2 handover와 구별되는 가장 큰 차이점은 Handover Preparation 과정에 EPC(MME, S-GW)가 관여를 하다는 사실과 (X2 handover는 EPC가 관여하지 않음) 핸드오버 과정 중에 UE로 향하는 DL 트래픽이 S-GW -> Source eNB1 -> S-GW -> Target eNB2 -> UE 라는 것입니다 (X2 handover는 S-GW -> Source eNB1 -> Target eNB2 -> UE) 1...

지난 시간에 Intra E-UTRAN(between eNB) handover 개념에 대해서 알아 보았습니다. 오늘은 사용자 데이터의 경로 변경 위주로 X2 based Handover에 대해서 설명을 드리겠습니다. 1. Before Handover UE는 이동 중에 인터넷을 사용하고 있습니다. 트래픽 흐름은 다음과 같습니다. UL Traffic: UE -> Source eNB1 -> S-GW -> P-GW -> Internet DL Traffic: Internet -> P-GW -> S-GW -> Source eNB1 -> UE 그리고 UE는 자신이 붙어 있는 Serving eNB인 eNB1에게 Measurement...

아마도 많은 분들이 LTE 기술 문서가 언제 새로 나오나 기다리고 계실 것 같습니다. 현재 LTE 문서를 작성하시는 분이 다른 컨설팅 과제로 너무 바쁘셔서 시간이 나지 않는 상황인데요. 2월 중으로 과제가 종료 되므로 그 이후에 아마도 따끈 따끈한 문서들을 만나 보실 수 있을 것 같네요. LTE handover 기술 역시 향후(개나리꽃 필 쯔음 ^^) 넷매니아즈 기술문서로 나오겠지만, 핸드오버 개념 위주로 블로그를 통해 간단히 설명을 드리겠습니다. 3G, LTE, WiBro등을 이동통신 기술이라고 하지요. 여기서 "이동"의 의미는 이동 중에도 통신이 끊기지 않는다는 말이 되고, 이는 Wi-Fi와 구별되는 매우 중요한 차이점이 됩니다. Wi-Fi 진영도 열심히 핸드오버(근데 Wi-Fi 진영은 ha...

기술용어를 쓰지 않고 제목을 적다 보니 딱히 마음에 들지는 않네요. 오늘은 LTE 단말이 전원을 켜서 LTE 망에 붙고, 인터넷을 쓰다가 안쓰고... 또 그 와중에 이동을 하고 등등의 "사용자가 LTE 망에서 겪는 여러가지 경험들"에 대해서 설명드리도록 하겠습니다. 아래 그림을 봐 주세요. 1. 초기 접속 (Attach) 단말(UE)의 전원을 키고 Attach Request 메시지를 LTE 망에 보내어 접속을 시도 합니다. UE와 LTE 망은 상호 인증을 한 후에 LTE 망은 그 UE를 위한 EPS Bearer(UE - eNB - S-GW - P-GW 간에 터널 형성)를 생성하며, 이때 UE가 가입한 QoS Profile에 맞게 그 EPS Bearer가 만들어 집...

오늘은 LTE Initial Attach (초기 접속) 절차 중에 대표적인 메시지와 파라미터를 중심으로 그 흐름을 설명 드려 보도록 하겠습니다. (3GPP 표준 Call Flow 중에 일부만 그림에 표현함) LTE Initial Attach 과정은 크게 5단계로 구분할 수 있습니다. ① Acquisition of IMSI LTE 망(MME)이 UE(단말)의 IMSI 값을 얻어 오는 단계 ② Authentication UE는 LTE 망을 인증하고, 또한 LTE 망(MME)은 UE를 인증하는 단계 (상호인증) ③ NAS Security Setup 상호 인증이 완료되면 이제 UE와 MME간에 주고 받는 메시지에 대해 무선구간에서의 보호를 위해 "암호화 및 무결성 확인(En...

Netmanias Blog 9일, 10일자에서 LTE QoS에 대해서 소개드린 적이 있습니다. 오늘은 LTE QoS 실전 편으로 LTE망에서 LTE QoS를 이용하여 P2P 트래픽을 제어하는 예를 보여 드리도록 하겟습니다. 가상의 통신사업자 "NMC Telecom"이 있다 하구요, 이 통신사업자는 LTE 가입자에게 다음과 같은 상품(Service Plan)을 제공하고 있습니다. 인터넷 사용에 대해서는 대역폭 제어를 하지 않습니다. 다만 BitTorrent와 같은 P2P 트래픽에 대해서는 하향(Download) 512Kbps, 상향(Upload) 128Kbps로 속도 제어를 합니다. 이를 위한 LTE QoS 구조가 아래와 같습니다. UE(단말)와 eNB(무선 기지국)가 있구...

어제에 이어 LTE QoS에 대해서 설명드리며, 오늘은 LTE에서 사용되는 QoS 파라미터의 의미를 살펴 보도록 하겠습니다. EPS Bearer는 Default EPS Bearer와 Dedicated EPS Bearer로 나뉘어지며, 이 EPS Bearer는 다음과 같은 LTE QoS 파라미터를 가지고 LTE 망에서 QoS 제어를 받습니다. Resource Type: GBR or Non-GBR QCI ARP GBR MBR APN-AMBR UE-AMBR 이제 각 파라미터에 대해서 살펴 보도록 하겠습니다. Resource Type = GBR (Guaranteed Bit Rate) 대역폭을 보장받을 수 있는 타입의 EPS Bearer를 나타냅니다. 자연스럽게...

오늘은 LTE QoS에 대해서 설명드리도록 하겠습니다. 유선통신망이던 무선통신망이던 모두 표준(IETF RFC, IEEE 802, 3GPP, NWG등)에 기반한 QoS 기능을 제공합니다. 통신 방식(유선 Ethernet/IP/MPLS, 무선 LTE/WiBro/Wi-Fi)에 따라 그 표준과 방식의 차이점은 있겠으나 QoS는 결국 (1) 돈을 많이낸 가입자의 트래픽은 그 품질을 보장해 주겠다. (2) 중요한 서비스 트래픽은 그 품질을 보장해 주겠다(Voice나 Video 트래픽은 Internet 트래픽보다 소중하니까...). 입니다. 사실 (1)번은 그리 일반적이지 않을 것 같구요(우리가 통신사업자에 서비스 가입할때 돈 많이 내면 QoS 보장해 주겠다는 상품은 없잖아요). 보통 통신사업자는...

모든 무선 통신망(Wi-Fi, WiBro 그리고 LTE)은 "가입자 인증(User Authentication)"과 "무선구간에서의 보안(무결성 확인 및 암호화)" 기능을 제공하고 있습니다. 가입자 인증은 내 가입자만(나한테 매달 돈 내는 가입자) 망에 접근할 수 있게 해야 하니까 필요한 것이고, 무선구간 보안은 유선처럼 물리적인 줄(회선)이 가입자와 연결되어 있는 것이 아니므로 무선구간 중간에서 누군가가 가입자 데이터를 가로채서 나쁜곳에 사용되면 안되므로 필요한 것입니다. 이번 시간에는 LTE 인증과 무선구간 보안에 대해서 "개념적"으로 살펴 보도록 하겠습니다. "인증과 보안"의 상세 동작 내역이 초보자님들이 이해하기가 쉽지 않은 기술 분야라서 오늘은 detail한 기술 내용 보다는 최대한 쉽...

오늘은 LTE망이 가입자(UE)를 식별할 수 있는 파라미터(식별자)인 IMSI(International Mobile Subscriber Identity)와 GUTI (Globally Unique Temporary Identifier)에 대해서 설명 드리도록 하겠습니다. IMSI란? IMSI는 전세계적으로 이동통신 가입자를 식별할 수 있는 unique한 ID로 그 포맷은 아래 그림과 같이 PLMN ID와 MSIN으로 구성됩니다. PLMN ID는 전세계적으로 통신 사업자를 식별할 수 있는 ID가 되구요(대한민국 SKT는 MCC=450, MNC=05로 구성). MSIN은 해당 통신사업자내에서 가입자를 식별할 수 있는 unique한 ID가 됩니다. 그렇다면 통신사업자는 왜 가입자 식...

LTE GTP 터널에 대한 두번째 소개 시간입니다. 그림에서 GTP tunnel은 eNB와 S-GW 그리고 S-GW와 P-GW간에 형성됩니다. 하향(DL): PDN(Internet)에서 UE 방향 1) 인터넷에서 P-GW로 패킷(Source IP=www.google.com, Destination IP=UE)이 수신됩니다. 2) P-GW는 수신한 패킷의 5-tuple (Source IP, Destination IP, Protocol ID, Source Port, Destination Port)을 자신이 가지고 있는 DL TFT과 비교하여(5-tuple 기반의 classification 수행) 어떤 EPS Bearer(GTP tunnel)에 본 패킷을 실...

오늘은 LTE의 TA(Tracking Area)와 TAU(Tracking Area Update) 개념에 대해서 설명 드리도록 하겠습니다. LTE 단말(UE)이 Active 상태(통신을 하고 있는 상태, LTE 용어로 얘기하면 EMM-Registered/ECM-Connected/RRC-Connected 상태)에 있는 경우, LTE 망은 UE의 위치를 Cell 단위로 알게 됩니다. 즉, 어느 eNB의 어느 Cell에 위치하는지 압니다. 하지만 UE가 Idle 상태(통신을 하고 있는 않는 상태, LTE 용어로 얘기하면 EMM-Registered/ECM-Idle/RRC-Idle 상태)에 있는 경우, LTE 망은 UE의 위치를 Cell 단위가 아닌 TA(Tracking Area) 단위로 알게 되는데요....

이번 시간에는 LTE망에서 사용되는 GTP Tunnel에 대해서 설명드리겠습니다. 맨 아래 그림(a)와 같이 LTE 단말(UE)이 보낸 IP 패킷은 eNB(기지국)에서 P-GW까지 GTP tunnel을 통해 전송됩니다. GTP tunnel을 통해 전송된다는 말은 "단말이 보낸 IP 패킷은 Destination IP 주소값에 상관없이 항상 eNB를 통해 P-GW까지 전송이 된다"는 의미입니다. 좀 더 세부적으로 살펴 보겠습니다. 1. UE -> eNB UE가 Destination IP = 74.125.71.104 (www.google.com의 IP 주소)로 하여 무선구간을 통해 패킷을 eNB로 전송합니다. UE가 보낸 패킷 구조는 다음과 같습니다 (무선 구간 전송을 위한...

요즘 이동통신의 화두는 당연 LTE이죠. 국내 통신 3사에서도 각종 언론을 통해 "LTE"란 기술 용어를 브랜드화여 일반인에게 노출하고 있습니다. 그래서 오늘은 LTE를 구성하는 네트워크 장비 요소(NE: Network Element)들에 대해서 간단히 살펴 보도록 하겠습니다. 아래 그림은 LTE NRM(Network Reference Model) 즉, LTE 네트워크 구조를 도식화 한 것입니다. UE (User Equipment) 사용자 단말입니다. 그 형태는 Smartphone일 수도 있고, 아니면 데이터 통신만을 목적으로 하는 USB dongle(USB type으로 노트북에 연결하여 무선 인터넷 사용)일 수도 있습니다. UE에는 "가입자 식별/인증을...