목요일, 10월 10

Mobile seamless Handover on WIFI with hostapd, freeradius and SDN #1 Overview



Mobile seamless Handover on WIFI

(주의: SDN을 통한 Handover의 구현은 아직 실제 테스트되지 않았습니다. )

 구현에 앞서...

 세상에 모든 기술이 등장하는 데는 이유와 시기가 있다.
 기술을 배우는 사람으로서 이와 같은 배경지식을 갖지 못하고 새로이 배울 기술을 선택하는 것은 어리석고 위험한 행위라고 생각한다. 왜냐면, 이 기술이 왜 등장했는지를 모르니까 배우고도 제대로 사용할 수 있을지를 장담할 수 없고 적합하지 않은 상황에 성급히 도입해 손해를 볼 수도 있기 때문이다.

 또한 당장 기술을 배우는 데도 앞서 말한 배경 지식 없이는 자신이 무엇을 배워야 하는지 혹은 무엇을 해야 하는지를 생각해내기 어렵다. 주입식으로 배우는 교육은 그것이 탄탄하고 이론적이며 그 자체로 바탕이 되어 사고를 확장시켜줄 수 있는 것에 한정해야 한다.


 본론으로 들어가, 모바일 심리스 핸드오버는 어떤 기술인가?

 이는 본래 3G이상의 모바일 네트워크에서는 이미 구현되어 있던 기술이다.
 사용자가 모바일 기기를 사용 중에 기지국이 변경되더라도 느끼지 못할 정도로 부드럽게 기지국 사이를 이동시켜주는 역할을 하는 기술인데, 이 기술이 어째서 Wifi와 엮이게 된 것일까?

 기술적인 구현에 앞서 이동통신사와 와이파이의 관계에 대해서 생각을 해봤다.

 "왜 이통사들은 3g, 4g, lte, wibro, lte-a, wimax 등의 대규모 통신망을 구축하고도 당장 수익원이 되지 않은 와이파이 망을 설치하고 있는가?"

 이 의문에 대해서 생각할 수 있는 답은 두 가지가 있다.
 1. 처음에는 데이터 네트워크가 수용량의 한계를 보여서 부하 분산을 위해 와이파이 망을 급히 도입하게 되었다.
 2. 어떤 목적성을 가지고 와이파이 망을 도입하게 되었다.

 어쨌건, 보급된 네트워크를 보다 효율적으로 활용하기 위해 통신망과 와이파이 망을 상호 호환하고자 하는 움직임이 있으며, 더 나아가 IEEE에서는 802.21 mih를 통해 media에 상관없이 네트워크를 이동할 수 있는 표준을 책정했다.

 와이파이만 놓고 보면 조금 애매한 것이, 현재 와이파이 망이 ac버전에서 최대 733mbps의 속도를 낼 수 있지만 보급이 늦고, 통신사들 LTE-A에서 100mbps의 전송속도를 보여주고 있다. 추가로 대부분의 이더넷이 100mbps 광랜이기 때문에 LTE-A이상의 무선통신망이 상용화된 현 시점에 와이파이 망을 굳이 더 사용해야 할 필요가 있을지 의문이다.

 하지만 이통사들은 와이파이 망을 어떻게든 활용도를 높히기 위해 여러가지 움직임을 보이고 있고 mobile seamless handover는 그 일환이라고 생각해도 될 것 같다.


그렇다면 기존의 이통사 망에서는 핸드오버를 어떻게 구현하고 있는가?
이것을 알게되면 보다 쉽게 접근할 수 있지 않을까?

========================================
이통사 들의 핸드오버 구현.
========================================

lte망의 핸드오버 방법
출처 - netmanias LTE 핸드오버 (X2 Handover & S1 Handover)( http://www.netmanias.com/bbs/view.php?id=blog&no=281 )


보다 상세한 내용은 링크를 참고하시고, 구현은 다음 단계를 따른다.

X2 Handover
클라이언트가 AP를 이동할 시에
현재 AP와 이동 대상 AP간에 터널을 뚫어 AP를 바꾸기 이전 클라이언트의 통신이 유지될 수 있도록 한다. 핸드오버가 종료된 시점에는 터널을 제거한다.

S1 Handover
클라이언트가 AP를 이동할 시에
현재 AP와 게이트웨이 간에 터널이 생겨 이를 통해 핸드오버 중 데이터를 이동 대상 AP에게 전달하여 클라이언트에 송신한다. 핸드오버 후 이동 전 AP 와의 터널을 제거한다.



이제 핸드오버를 구현하기 위해 우리에게 필요한게 뭔지 대충 알 것도 같다.
1. 핸드오버가 될 때 이를 중계할 수 있는 S-GW와 같은 장치가 있어야 하고
2. 같은 클라이언트 기기라는 것을 알 수 있는 어떤 인증 혹은 장치 관리 기법이 있어야하고
3. 클라이언트를 연결시켜줄 AP가 필요하다.

다음 편부터 step-by-step으로 이를 연구해보도록 하자.