무선 LAN의 로밍 가능성 열어주는 IAPP

일반입력 :2002/05/17 00:00

이광수

단일 서비스 업체가 전국에 빽빽하게 무선 LAN 솔루션을 설치한다면 서비스를 위한 로밍은 필요없을 것이다. 그러나 무선 LAN은 이동통신 네트워크에 비해 커버리지가 작고, 간섭에 의해 서비스 품질을 보장하기 어려우며 가장 결정적으로 연동 문제가 쉽지 않다. 공중 무선 LAN 서비스가 시작되고 있는 시점에서 통신 서비스 업체들은 여러 무선 LAN 사업자 간의 로밍 서비스에 대해 알아둘 필요가 있다. 1996년 6월 루슨트 테크놀로지(무선 부문이 아기어시스템으로 분사), 에어로넷(시스코시스템으로 합병), 디지털 오션(Digital Ocean) 등은 하나의 스테이션에서 무선접속장비 간의 로밍을 할 수 있게 해주는 IAPP(Inter Access Point Protocol)의 구성을 위한 모임을 제안했다. 이들 업체가 주장하는 IAPP를 적용하면, 무선단말에서 유연하게 움직이는 로밍 프로토콜은 AP(Access Point) 간의 실시간 정보를 통해 움직이는 단말 장치의 위치가 어디인지 관리해 준다. 현재 IEEE 802.11 표준 작업의 한 부분으로 자리잡고 있는 IAPP는 무선 LAN 업체들의 많은 관심하에 프로토콜 작업이 진행되고 있다. 이 프로토콜의 주요 목적은 다음과 같다. ·이동무선단말에 직접 연관이 있는 데이터의 흐름을 놓치지 않기 위해, 브리지테이블의 빠른 갱신을 보장한다. ·이동무선단말의 빠른 재인증을 허용하기 위한 인증 데이터를 서로 공유한다. ·같은 네트워크 내에 있는 다른 AP(Access Point)에 대한 정보를 넘겨준다. IEEE 802.11과 IAPP 관계 IAPP 교환 방식은 (그림 1)과 같이 AP간에서 실현되고, AP들이 연결된 유선 인프라와 같은 디스트리뷰션 시스템을 통해 이동된다.

무선단말이 로밍하거나 하나의 AP에서 다른 AP로 이동할 때, 새롭게 로밍할 AP에 대한 재결합은 무선단말이 네트워크 연결을 유지·확인할 때 실행된다. 새롭게 로밍할 AP는 무선단말을 인식한다. 그러나 이전의 AP는 무선이동단말에 데이터의 흐름을 건네주지 않는다. 이전에 로밍이 끝난 AP는 2가지 다른 방법으로 정보를 얻는다. ·수동적인(passive) 방법: 이동무선단말은 이전 로밍이 끝난 AP의 예상된 무선 포트가 아닌, 이더넷 포트에서 받은 트래픽을 처리하기 시작한다. 이 AP는 브리지테이블을 갱신한다. ·능동적인(active) 방법 : 새롭게 로밍할 AP는 이전 로밍이 끝난 AP에게 무선이동단말이 재결합했다는 정보를 준다. IAPP는 위의 2가지 방법으로 구현되며, 능동적인 방법의 IAPP는 다음과 같은 장점이 있다. ·브리징테이블의 갱신 지연이 생기지 않는다. ·이동무선단말의 로밍이 끝났을 경우, 트래픽 분실이 없다. ·AP 간의 추가적인 정보를 전달할 수 있다. IAPP 프로토콜의 정의 IAPP의 구성요소에는 어나운스 프로토콜(Announce protocol), 핸드-오버 프로토콜(Hand-over protocol), WMP 스테이션 어나운스 프로토콜(WMP station announce protocol) 등이 있다. ·Announce protocol : 특정 AP가 다른 AP를 인식하도록 한다. ·Hand-over protocol : AP들이 무선이동단말의 로밍 이벤트에 관해 능동적으로 정보를 공유한다. ·WMP station announce protocol : 새롭게 결합된 단말의 정보를 공유한다. 그리고 어디에 AP가 설치돼 있는지 알려준다. IAPP의 구현과는 직접적인 관계가 없는 프로토콜이다.
어나운스 프로토콜과 핸드-오버 프로토콜은 AP 간의 UDP/IP 트래픽을 이용해 정보를 교환한다. 이런 요소들은 AP의 IP 주소와 밀접한 관계가 있다. WMP 스테이션 어나운스 프로토콜은 MAC 레벨의 프로토콜로, IP 주소와 상관없는 관리 프로토콜의 한 부분이다. (그림 3)은 무선이동단말이 로밍할 때 AP 간의 핸드-오버 프로토콜을 나타낸 것이다. WMP(WaveLAN Management Protocol)는 IEEE 802.11 표준에 의해 정의되지 않은 기능을 지원하는 프로토콜에 대해 설명해 준다. 예를 들어, 아기어의 오리노코 클라이언트 매니저 프로그램의 링크테스트 교환 메시지는 이 프로토콜을 사용하는 경우다. IAPP 프로토콜을 보완하기 위해 WMP는 IAPP가 다루지 못하는 다음과 같은 특별한 상태를 알리는데 사용한다. ·무선이동단말이 특정 AP에서 다른 AP로 로밍한다. 무선이동단말이 이전의 AP에 고지하지 않았을 수도 있으므로 브리징테이블이 갱신되도록 한다. ·모든 AP는 IAPP를 지원하지 않는 혼합형 네트워크다. 이런 예에서는 이전의 AP가 새로운 AP에게 알려지지 않는다. 그래서 새로운 AP는 핸드-오버 프로토콜을 실행하지 못한다. WMP의 기본적인 체계는 새로운 AP가 디스트리뷰션 시스템(예: 이더넷 방향)에서 로밍과 접속, 재접속하는 무선이동단말을 대신해 멀티캐스트 메시지를 발생시키는 것을 의미한다. 이 멀티캐스트 메시지는 MAC을 근간으로 하는 IP 멀티캐스트와 완전히 다르다. 이것은 단방향의 메시지 흐름(message flow)이다. 따라서 응답 메시지는 요구되지 않는다. 목적지 주소(Destination Address)는 멀티캐스트 주소이고, 출발지 주소(Source Address)는 프레임을 발생시킨 AP의 MAC 주소가 아니라, 무선이동단말의 MAC 주소다. 이 AP는 메시지를 브리징하고, 출발지 주소가 브리징 포트의 한 포트에서 다른 포트로 이동되는 것을 감지해 무선이동단말의 움직임을 나타내는 브리징테이블을 갱신한다. 로밍 결정 시점 정하기 로밍은 무선이동단말에서 측정되는 SNR(Signal/ Noise Ratio) 값에 따라 결정된다. SNR은 신호 레벨(Signal)과 잡음(Noise) 레벨을 근거로 하는데, 무선단말은 양쪽의 AP에 접속할 수 있어야한다. 신호 레벨은 초당 10개의 비콘(beacon) 속도로 모든 AP에서 발생되는 비콘 메시지(beacon message)에 의해 얻어진다. 잡음 레벨은 지속적으로 해당 무선이동단말에 관련된 데이터 트래픽으로부터 모아진다. SNR 값은 ‘Cell Search Threshold’라고도 불리는데, 재결합(re-association) 절차가 필요하고 무선이동단말이 AP에 연결돼야 한다. 임계값(threshold value) 보다 SNR 값이 떨어지면, 재결합 절차가 시작된다. 무선이동단말은 수신된 SNR 값과 현재 연결된 SNR 값을 비교하게 되는데, 이 두 값간의 차이가 Delta SNR로 알려진 임계값보다 크면 무선이동단말은 새로운 AP에 대해 재결합 절차를 시작한다. (그림 4)는 무선이동단말이 로밍의 결정에 대한 SNR 비교표다. SNR 값은 두 AP로부터 주어진 위치에서 얻을 수 있다. 만약 무선이동단말이 오른쪽으로 이동하면, 이전 AP의 SNR 값은 줄어든다. 동시에 새로운 AP에 더욱 가까워지고, SNR 값은 커진다. SNR 값이 Cell Search Threshold 보다 떨어지면(1번 위치), 무선이동단말은 셀 서치 상태로 들어가며, 액티브채널(active channels)을 찾으려고 검색한다. 오른쪽으로 위치가 더 옮겨가면 SNR이 새로운 AP가 이전 AP보다 더 커진다. 그러나 새로운 AP로의 연결은 안된다. 새로운 AP와 이전의 AP간의 SNR 값의 차이가 Delta SNR 값보다 커지면(2번 위치) 로밍이 시작된다. SNR값이 Cell Search Threshold보다 클 때까지는 셀 서치 상태로 유지된다(3번 위치). 반대 방향으로의 이동은 새로운 AP에서 이전의 AP로의 이동은 같은 절차를 갖는다. 스위치에서의 로밍 방식 대부분의 업체들은 스위치를 사용해 전용 대역폭을 갖는 이더넷 세그먼트를 만든다. 스위치는 브리지와 같이 MAC 주소를 근간으로 포워딩과 필터링을 한다. 또한 일반적인 스위치는 각 포트마다 등록된 MAC 주소테이블의 변화를 관찰한다. 이것은 무선이동단말이 특정 AP에서 다른 AP로 이동할 때도 마찬가지로, MAC 주소테이블의 변화를 관찰할 수 있다. 이런 환경에서 스위치는 브리징테이블을 갱신하며, 정확히 트래픽을 포워딩 또는 필터링할 수 있다. 그러나 스위치들이 MAC 주소가 예상되는 포트가 아닌 다른 포트로 연결되면, 다른 행동을 하는 스위치를 발견할 수 있다. 이 경우 스위치는 주소 위반(Address Violation)으로 트랩 메시지(trap message)를 NMS(network Mangement Station)에 보내고 경고 신호도 내보낼 것이다. 공중 무선 LAN의 성격상 서비스 업체간 또는 기존 이동통신 업체와의 로밍 등을 고려해야 하는 것은 필수다. 그리고 향후에 사업자간의 로밍 기술은 계속적으로 발전할 것이며, 향후 서비스 업체간의 중대 관심사로 자리잡을 것이다. 미국의 보잉고 와이어리스(Boingo Wireless, http://www. boingo.com)가 가장 대표적인 무선 LAN 로밍의 비즈니스 모델이다. 미국 최대의 ISP 중 하나인 어스링크(EarthLink)가 2001년 2월에 설립한 업체인 보잉고 와이어리스는 로밍 서비스를 통해 언제 어디서나 쉽게 인터넷을 연결할 수 있어 가입자로부터 좋은 반응을 얻고 있다.
요소 기술·서비스 인식 공유 시급 중소 무선 ISP와 제휴를 맺어 자신과 제휴를 맺은 무선 ISP의 핫스팟을 하나의 ID와 정해진 요금체계를 통해 이용할 수 있도록 한다. 모델 자체는 기술적으로 큰 특징이 없으나 무선 LAN간의 로밍 서비스 업체라는 점에서 국내의 상황과 비춰 볼 때 상당히 의미있는 모델이라고 볼 수 있다. 현재 400여 개의 핫스팟에서 서비스를 제공하고 있으며, 올해 말까지 5000개까지 늘릴 계획이다. 무선 LAN간의 로밍 서비스 업체로서 이 모델은 국내 여러 통신 서비스 업체들이 무선 LAN 서비스에 관심을 갖는 현재에 비춰 볼 때 상당히 의미가 있다고 볼 수 있다. 이상으로 무선 LAN 시장에서 로밍에 대한 고려가 선행돼야 하는 이유와 이와 관련한 기술요소, 업계 동향에 대해서 알아봤다. 무선 LAN의 성격상 서비스 업체간 또는 기존 이동통신 업체와의 로밍 등을 고려해야 하는 것은 필수다. 안타까운 것은 로밍 요소 기술을 갖춘 국내 업체들이 상당수 있지만 무선 LAN 서비스 업체들의 이해 부족으로 로밍에 최적화된 기술 패키지를 갖추지 못하는 일이 생기고 있다. 국내의 공중 무선 LAN 서비스 업체와 관련 개발업체간의 인식 공유가 시급한 시점이다. @