4G, 5G 이동성 네트워크

4G LTE

• 이동장치는 IP주소를 가지고 있다. (NAT로부터 얻은)
• SIM카드에 저장되어 있는 IMSI 식별자가 있다.

 

무선랜과 다른점

이동장치부터 게이트웨이까지 IP터널을 생성해 셀 간의 장치 이동을 처리

 

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< 용어정리 >

∎  HSS(홈 가입자 서버)

HSS네트워크가 홈인 이동장치들의 데이터베이스 저장

 

∎  PDN 게이트웨이 (P-GW)

• 이동장치에 NAT IP주소 제공, NAT기능 수행
• 네트워크 안에서 노드의 이동성은 P-GW 뒤에 감춰짐

 

∎  MME(이동성 관리 개체)

• HSS와 같이 네트워크에 접속하는 장치들 인증하는 기능
• 이동장치와 PDN게이트웨이 사이에 터널 설정(처음 연결될 때)
• 셀룰러 네트워크 안의 이동 장치의 셀 위치 정보 유지 관리
• 이동장치와 HSS 사이의 중개자 역할

 

∎  페이징

수면 모드인 이동 장치의 위치를 파악하기 위해 깨어난 장치를 찾는 MME의 기능

 

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"4G LTE는 all-IP 네트워크 구조이다."

 

< 이동장치의 링크 계층의 3가지 부계층 >

 

⦁  패킷 데이터 융합 (PDCP, Packet Data Convergence Protocol)

비트 수 줄이기 위해 IP헤더 압축, 이동장치와 MME 사이의 시그널링 메시지 교환으로 암호화/복호화 기능 수행

 

⦁   무선 링크 제어(RLC, Radio Link Control)

큰 데이터그램 단편화 재조림, ARQ로 신뢰성있는 데이터 전송

 

⦁   매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)

전송 스케줄링, 중복 비트를 이용해 오류 정정 기능

 

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LTE 무선 접속 네트워크

직교 주파수 분할 다중화(OFDM) : 주파수 분할 다중화와 시분할 다중화를 조합한 기술

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이동장치가 셀룰러 네트워크에 접속하는 절차

• 기지국과 접속
• MME를 통해 상호 인증
• 이동장치와 PDN 게이트웨이 간에 경로 구성

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"네크워크들의 네트워크 – 글로벌 셀룰러 네트워크"

5G 셀룰러 네트워크

• 광역데이터 서비스의 목표를 달성하기 위한 발걸음
• 4G에 비해 10배의 비트 전송률, 10배 빠른 지연 시간, 100배 이상의 트래픽 제공
• 4G와 물리 계층 측면에서 호환 안됨
• 밀리미터파 주파수 : 빠른속도, 도달범위 짧음, 대기 간섭에 취약
• MIMO 기술 사용
• 4G 코어와 달리 제어평면과 사용자 평면 완전 분리