[링크계층] Cellular Network

Cellular Network

- 전체 담당하는 지역을 셀로 나눠서 셀 하나에 기지국 하나 심어놓고 그 셀에 속하는 host들을 담당해서 cellular network 라고 불림

 

 

- 첫 홉인 host와 기지국은 무선으로 연결되어 있고 기지국과 라우터는 유선으로 연결되어 있음

 

 

wifi에서는 random acceess방식인 csma/ca를 썼지만, 여기서는 전통적인 채널 파티셔닝 방식을 쓴다

 

- 2G 시절에는 FDMA/TDMA (frequency division multiple access, time)방식을 사용했음, 보내는 통로를 나누거나 보내는 시간을 나눠서 전송하여 충돌을 방지함

- 3G 부터는 CDMA를 사용, 각자 원할때 보내게 하되 수학적 기법을 사용해서 자기 자신의 신호는 잘 들리고 남의 신호는 노이즈 처리를 함 그래서 충돌이 안남

 

각자 자신의 노이즈처리 도구가 있다.

 

 

 

cellular network 발전 과정

맨 밑에 속도에 따라 2G, evolved 2G, 3G, evolved 3G, 4G

 

- 2G, 3G, 4G 등을 나누는 기준은 속도

- 1Gbps의 속도를 제공하는 기술을 4G라고 부름, LET-A가 해당

- 5G는 약 20Gbps의 속도를냄, 4G의 20배

- 5G등 새로운 기술이 나오기 전 이미 개발은 완료된 상태, 여러 기술 중 하나의 기술만이 상용화됨, 4G는 LET가 낙점

- 삼성이 필두로 개발한 Wibro 기술도 4G를 지원했으나 아예 새로운 환경을 구축해야하는 등의 어려움 때문에 LET에 밀림

 

 

Mobility

- 이동중에도 네트워크가 끊기지 않게 개발된 기술, 실제 상용화는 X

- mobility의 3단계

1. 이동 없이 한곳에서만 인터넷 사용

2. 이동은 하지만 TCP 연결을 끊고 이동 후 다시 새로 TCP연결, TCP 연결을 유지할 필요는 없음

3. TCP 연결을 유지한 체로 이동

 

- 네트워크를 넘나드는 유저가 있는데, 어떻게 TCP 커넥션을 유지시켜줄수 있을까

1. 이동하는 대상과 어떻게 연결을 할것인가?

2. 계속 이동할때 어떻게 연결을 유지시킬 것인가?

- 한곳에서 인터넷을 사용하지 않고 계속 이동하는 유저라면 어떻게 처음 연결을 시켜줄지와 어떻게 연결 후 계속 이동하면서도 연결을 이어주게 할지 이 2가지 문제를 해결해야됨

 

 

위의 그림은 존재하지 않는 상상의 mobility다

 

 

- home network: host를 일단 한 곳에 홈 네트워크(permanent 주소)를 만들고, 이동할때마다 permanent에게 위치를 알려주면 연결할때 해당 위치를 찾아가서 연결을 시켜줌

- home agent: home network를 관리하는 라우터

 

 

 

 

- 이동이 발생했을 때 host는 home의 주소(permanent address)와 이동한 곳의 주소(care-of-address) 둘다 가지고 있게됨

- host가 이동을 하면 foreign agent에게 알려줌, foreign agent는 home agent에게 host가 자기 쪽에 있다는 사실을 알림

- host에 연결을 하고자 하면 permanent address에 보냄, home agent는 그걸 받아서 foreign agent로 redirect forward를 함

- 이 경우 연결은 쉬우나 데이터가 돌아가서 시간이 오래걸림

- 이동할 때마다 home agent에게 자기 위치를 전달하면 계속 커넥션을 유지시킬 수 있음

 

 

 

direct 방식

장점: 빠름

단점: 외부호스트가 해야될 일이 늘음 (자기가 직접 care of address를 알아야함)