본 논문은 셀룰러 이동통신 환경하에서 음성과 데이터가 통합된 통신 시스템의 트래픽 분석 방법을 제안한다. 통합된 통신 시스템에서 음성과 데이터 트래픽은 고유의 채널 영역을 갖고 있고 음성 영역에 유휴한 채널이 있을 경우 데이터 트래픽이 음성 채널을 사용할 수 있으며 음성이 발생하여 필요시 데이터 채널은 preempt 할 수 있는 시스템 제어 방식을 갖는다. 따라서, 본 논문에서는 이와 같이 가변하는 경계를 갖는 시스템의 블록킹 확률과 핸드오프 실패확률 등을 분석한다.
본 연구에서는 컴퓨터 통신망에서 음성/데이터 통합을 위하여 이행단계별 성능평가를 실시하고 최적의 모델을 제안하였다. 먼저 기존에 있는 PBX를 데이터 네트워크에서 수용할 경우3.3ms에서 3.5ms 지연이 발생하였고, IP를 이용한 음성/데이터 네트워크 통합시 0.7ms에서 0.9ms지연이 발생하였다. IP+/ATM를 이용한 음성/데이터 네트워크에서는 0.26ms에서 0.32ms 지연이 발생하였고, 일부 지역 네트워크에 장애를 발생 할 경우 IGRP 라우팅 프로토콜은 1.1ms-1.3ms, OSPF 라우팅 프로토콜은 0.9ms-1.2ms의 지연이 발생하였다. 본 연구에서는 컴퓨터 통신망에서 음성/데이터 통합을 하기 위해서는 음성/데이터 통합망은 IP+ATM를 이용하고, 계층적인 통신망에서 사용하는 라우팅 프로토콜은 OSPF를 사용할 때 최적의 성능을 보장 받을 수 있음을 확인하였다.
광대역 통합망은 유무선 통합, 통신과 방송 응합, 음성 및 데이터의 통합을 위해 필요한 네트워크를 서비스 계층, 제어 계층, 전달망 계층, 접속 계층, 유비쿼터스 접속 및 가입자 단말 계층으로 구분한다. BcN은 사용자가 원하는 품질과 보안의 정도에 따라 차별화된 광대역 멀티미디어 서비스 제공 및 관리가 가능한 네트워크이다. 본고는 현재 진행 중인 BcN 시범 사업에 대하여 기술한다. 우선, 통합 서비스를 제공하기 위한 기본 인프라인 광대역 통합망(BcN, Broadband convergence Network)의 개념, 서비스 특징 및 발전방향 등을 간략히 나타낸다. 그리고 정부의 IT839 전략의 중점 추진과제로 진행 중인 1단계 BcN 시범 사업의 내용과 시범 사업자로 선정된 3개 컨소시엄의 서비스 내용 등을 제시한다. 현재 BcN 시범 사업자로 UbiNet 컨소시엄, Octave 컨소시엄 및 광개토 컨소시엄이 선정된 상태이다. 각 컨소시엄에서는 BcN 환경에 적합한 다양한 서비스 모델 발굴 및 기술개발을 위해 BcN 시범 서비스를 진행할 예정이며, 제공 예정인 BcN 시범 서비스에는 음성 데이터 통합 서비스, 유무선 통합 서비스, 통방 융합 서비스 및 기타 응용 서비스 등이 있다.
"언제, 어디에서, 어떤 형태의 접속"도 가능하게 하는 유비쿼터스 네트워크 환경의 실현을 위해 음성, 데이터의 통합은 우선 지원되어야 할 애플리케이션이다. 블루투스는 음성, 데이터의 동시 처리가 가능한 무선 개인 영역 네트워크(WPAN: Wireless Personal Area Network) 표준이다. 저가, 저전력의 무선 통신을 기반으로 휴대폰, 무전 전화기(Cordless Telephone) 의 음성 통화와 노트북, PDA 등의 정보기기의 인터넷 접속을 가능하게 한다. 본 논문에서는 블루투스의 음성, 데이터 통합처리를 구현한 블루투스 액세스 포인트(Access Point)에 대해 기술한다. 근거리 무선 데이터 통신과 유실 네트워크의 연결을 이루어 노트북, PDA 등 단말기의 인터넷 동시 접속을 지원하며 블루투스 폰의 VoIP 통화를 구현하였다. 개발 완료된 시스템의 테스트 결과 다양한 벤더들의 제품들과 호환성을 이루어 표준안을 만족하였으며 성능 면에서 역시 규격에서 제시한 최대치에 근접한 매우 우수함을 나타내었다.
VoIP는 Packet Netwark(ATM, xDSL, Frame Relay, Cable Network)망을 이용하여 음성데이터를 전송 하는 기술로서 PSTN을 통해 음성데이터를 전송하는 것보다 비용절감의 효과가 크다. 본 연구에서는 최적의 VoIP 서비스 제공을 위한 음성/데이터 통합 네트워크 망을 설계하기 위하여 IP와 ATM을 이용한 서로 다른 2개의 망을 설계하여 지연과 Routing 정책, Traffic 추가 후 지연현상에 대하여 살펴보았다. 지연은 순수한 VoIP 망을 구성 할 경우 8-10ms. VoIP+ATM으로 망을 구성 할 경우 2ms로 나타났고, 라우팅 정책(RIP, IGRP, OSPF 적용)에서는 IP 또는 IP+ATM으로 망을 구성 할 경우 RIP는 25ms, IGRP는 22ms로 나타났고, OSPF를 이용할 경우 14ms로 평가되어 OSPF를 이용한 라우팅 정책을 설정하는 것이 바람직하다고 볼 수 있다. 결론적으로 본 연구의 결과 VoIP망을 구성 할 경우 IP+ATM을 기반으로 구축하면 보다 더 효과적인 인터넷 망을 구성할 수 있음을 확인하였다.
인터넷 기반의 전화서비스 연구가 진행이 되면서, 음성과 데이터의 통합을 이루고자 하는 연구가 진행이 되었으며, 기존 데이터 통신망은 통합된 망 환경으로 진화하게 되었다. 통합망에서 음성 서비스를 위한 호 제어기는 다양한 단말의 요구 조건을 수용하여야 하며, 특히 음성 서비스 제어를 위한 표준화된 프로토콜들을 수용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 통합망에서 다양한 프로토콜을 수용할 수 있는 통합망 호 제어기의 구조를 제시한다. 특히 데이터베이스 관리 시스템을 이용하여 망 관리 정보기반의 호 제어기를 설계하며, 망 관리 정보를 바탕으로 호 제어기 기능 블록들이 운용이 되도록 설계한다. 본 연구의 결과로 제시된 통합 호 제어기의 모델을 바탕으로 구내망의 호 제어기를 개발하고자한다.
최근 고속무선 인터넷 서비스의 확산으로 인하여 음성과 데이터가 통합된 CDMA시스템에서의 효율적인 자원할당에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 음성과 데이터가 통합된 CDMA시스템에서 고속 데이터 서비스를 위한 효과적인 자원할당 방법을 제안한다. 음성과 데이터가 통합된 CDMA 시스템에서는 음성서비스를 위한 자원을 우선 할당한 후 나머지 자원을 데이터 서비스에 할당한다. 이 경우에 데이터 서비스의 전송률을 최대화시키기 위해서는 간섭을 최소화시키는 자원할당 방법을 사용하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 CDMA시스템에서 간섭을 최소화시키기 위한 방법을 설명하고 자원할당시 필요한 QoS요구사항을 먼저 정의한다. 이를 기반으로 QoS를 만족시키기 위한 효과적인 자원할당 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 데이터 전송률을 최대화시키기 위해서 한 슬롯에 전송가능한 패킷 수를 우선순위 계산에 포함시켜 데이터 전송률과 지연을 제어하는 방법이다. 시뮬레이션결과 제안한 방법을 사용하여 데이터 서비스에 자원을 할당하면 데이터의 블록킹 확률 감소와 지연을 감소시키는 개선효과를 볼 수 있다.
본 논문에서는 다양한 음성코퍼스의 통합 관리 시스템을 설계하고 구현하기 위한 여러 고려 사항들을 검토 하고자 한다. 본 논문의 목적은 음성 연구에 필요한 다양한 음성 데이터베이스의 종류 그리고 서로 다른 데이터 형태로 구축된 음성코퍼스를 통합적으로 관리하는데 있다. 또한, 부가적으로 사용자가 요청하는 다양한 조건에 맞는 음성 데이터들을 효과적으로 검색 가능하고 새로 구성된 음성코퍼스를 손쉽게 추가 할 수 있도록 고려하였다. 이를 위해 기존의 구축된 음성코퍼스의 수정 없이 새로운 정보를 통합 관리하기 위한 전역 스키마(global schema)를 설계하고, 이를 기반으로 시 공간의 제약 없이 액세스 할 수 있는 웹 기반의 통합 관리 시스템을 구축하였다. 끝으로 서비스에 포함된 수행 결과인 웹기반 인터페이스를 기술하고, 통합 관리 시스템을 구현하기 위해 인덱스 뷰를 사용한 효과성을 보인다.
본 논문에서는 패킹 방식 CDMA 망에서 기존에 제시되었던 음성과 데이터 통합 서비스를 위한 매체 접근 제어(Medium Access Control: MAC) 프로토콜들이 갖는 문제점들을 고찰하고 이를 극복할 수 있는 새로운 접근 방법을 제시하였다. 본 논문에서는 동기식 다중코드 CDMA 시스템에서 중앙의 기지국이 모든 단말의 트래픽 상태를 우선권(priority)에 의해 파악하고 이에 따라 패킷 단위로 채널을 할당함으로써 음성과 데이터 서비스를 효율적으로 통합할 수 있는 Prioritized Packet Reservation CDMA ($P^2R$-CDMA) 프로토콜을 제안하고, 모의 실험을 통해 음성과 데이터 트래픽이 요구하는 서비스 품질을 보장하면서 다중화 이득을 극대화함으로써 전송 허가 확률의 제어를 기반으로 하는 기존의 방식보다 시스템 용량을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 직접 대역확산 부호분할 시스템에서 음성 및 흐름형 데이터의 통합 서비스를 위한 두 가지 유연한 호 수락제어 방식을 제안한다. 호 수락제어에 대한 기존 연구는 대부분 종래의 음성 서비스와 짧고 버스티한 특성의 패킷 형 서비스와의 통합 서비스에 관점을 두었다. 하지만 상대적으로 긴 서비스 유지 시간을 갖는 흐름형 서비스는 차세대 이동통신 시스템에서 데이터 트래픽의 상당한 부분을 차지할 것으로 예상된다. 제안된첫 번째 방식. 방식 I은 음성과 흐름형 데이터 서비스를 수용하기 위하여 주어진 대역을 모두 사용하는 기본 방식이며 데이터 서비스에 대하여 음성 서비스가 우선권을 갖는다. 두 번째 방식, 방식 II는 흐름형 데이터 서비스에 대하여 음성에 우선권을 주면서 대역을 효율적으로 사용하기 위해서 다른 방식을 취한다. 음성 서비스의 접근 요구와 간섭의 상태에 따라서 흐름형 데이터 서비스의 사용 전력을 억제하여 추가적인 간섭 마진을 음성 서비스에 제공한다. 이 두 방식의 성능은 마코비안 모델을 통하여 분석하였고 그 수치적인 결과는 음성 용량은 데이터 서비스의 서비스 유지 시간에 매우 민감한 반면 데이터 용량은 둔감하였다. 음성 및 흐름형 데이터 서비스의 통합 환경에서 두 번째 제안 방식이 첫 번째 방식보다 시스템 용량 상에 상당한 개선 효과를 갖는 것으로 나타난다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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