이동통신서비스가 급격히 발전함에 따라 이동통신을 통한 회선 (circuit) 이용률은 점차 포화상태에 다다르고 있으며, 대신 인터넷 접속과 같은 데이터 서비스의 수요가 급격히 증가하고 있는 추세이다. 초기 이동통신 시스템은 데이터 서비스의 경우 간단한 메시지 전달을 주로 하는 단문데이터 서비스 위주였으나 차세대 이동통신 시스템은 대용량의 멀티미디어 서비스가 가능한 고속 데이터 서비스로 진화해 갈 것으로 예상된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 [그림 1]에서 보는 바와 같이 무선 접속 시스템 및 단말기의 종류 관계없이 모든 종류의 서비스를 언제 어디서나 최적의 전송률로 이용할 수 있는 것을 목표로 하고 있으며, 특히 단일한 새로운 망의 출현에 의한 서비스 제공보다는 IP 기반 이동성 지원에 의해 서로 상이한 기존 망간의 끊임없는 연동이 보다 현실적인 차세대 이동통신의 요구사항으로 떠오를 것이 전망된다.(중략)
차세대 이동통신망(IMT-2000 : International Mobile Telecommunication-2000)에서는 기존 통신망에서 제공하는 기능을 그대로 제공하면서 여러 향상된 기능을 제공하는 형태로 개발되고 있으며 기존 망 구조를 적절히 수용하면서 현재 제공하고 있는 음성 서비스를 수용할 수 있는 경제적이고 효율적인 통신망의 구축이 필요하다. 그러므로 음성과 데이터의 통합 및 서비스를 제공하는 IP 망에서의 음성 서비스와 차세대 이동통신망과의 연동게이트웨이 개발은 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 차세대 이동통신망의 CC(Call Control)와 IP 망의 SIP(Session Initiation Protocol)를 이용한 연동 프로토콜을 설계를 하고 검증하였다.
본 논문은 서비스 제어 시스템(Service Control Point : SCP) 서비스 교환 시스템(Service Switching Point: SSP) 그리고 지능형 정보제공 시스템(Intelligent Peripheral : IP)을 물리적 구성요소로 하는 차세대 지능망(Advanced Intelligent Network : AIN)에서 특수자원 제공을 담당하는 지능형 정보제공 시스템에서의 지연 시간에 관한 특성을 분석하였다 지능망 호가 지능형 정보제공 시스템으로 입력되는 시점부터 지능망 서비스가 처리되어 종료되는 시점까지의 시그널링 지연 및 자원 제공 점유시간을 각 구성 요소들이 연동되어서 운용되는 현장환경하에서 실측을 통해 분석하였다 종합정보통신ad 사용자부 (Integrated Serviced Digital Network User Part: ISUP) 프로토콜 기반에서의 호 설정 및 해제 시간을 지연 유형별로 분석하였으며 지능망 응용부(Intelligent Network Application Protocol : INAP) 프로토콜 기반에서의 자원 제공 점유시간을 차세대 지능망에서 제공하는 서비스별로 분석하였다.)
1990년대에 WWW(World Wide Web)이 도입되면서 인터넷은 미국, 국내는 물론 전세계적인 규모로 그 이용이 확산되었다. 최근 인터넷에서는 인터넷 방송, Video Conference, VoIP 등 QoS 보장을 요구하는 새로운 응용 서비스들의 출현과 함께 IP QoS의 문제는 차세대 인터넷에서 가장 중요한 Issue이다. 현재의 인터넷은 모든 패킷을 동일하게 전달하는 Best Effort 서비스만을 제공하기 때문에 QoS에 대한 요구사항을 보장해 주지 못하고 있다. IP charging은 새로운 응용 서비스들을 돈을 지불함으로써 요구한 서비스에 대한 확실한 QoS(Quality of Service)의 보장을 받을 수 있게 되어 여태까지의 IP Service보다 효율적인 서비스를 제공하고 더 낳은 QoS를 보장받을 수 있게 된다.
차세대 IP 기반 무선 액세스 네트워크는 단말의 이동성을 지원하기 위하여 Mobile IP(Mobile IPv4) 프로토콜을 제시하고 있다. Mobile IPv4는 고장망을 대상으로 설계된 IP를 기반으로 하기 때문에 삼각라우팅과 핸드오프 지연에 의한 성능저하 요인을 갖고 있다. 그래서 이를 보완하고 QoS 보장형 서비스를 제공하기 위한 방안으로 최근 차세대 IP기반 무선 액세스 네트워크에 MPLS(Multi Protocol Label Switching)의 적용에 관한 관심이 증가되고 있다. 따라서 본 논문은 우리의 앞선 연구에서 제안한 IP 이동성 관리기법인 MCS&MNMCA를 MPLS망과 연동하였을 경우의 성능을 분석한다.
기존의 유/무선 전화, 인터넷, TV 등을 통합하여 다양한 멀티미디어 서비스를 지원하기 위한 차세대 통신망으로 3GPP (3rd Generation Partnership Project)에서 최초 3세대 이동 통신망으로 제안되었던 IMS(IP Multimedia Subsystem) 가 표준으로 자리 잡아가고 있으며, 전 세계 통신 회사들이 IMS를 기반으로 차세대 통신망을 구축하고 있다. 이러한 IMS 망을 이해, 분석하기 위해서는 IMS 망에서 이용되는 SIP(Session Initiation Protocol)에 대한 이해와 SIP 패킷을 분석할 수 있는 패킷 분석기가 필요하다. SIP는 VoIP환경에서 호 설정을 위해 개발된 텍스트 기반의 프로토콜로써 포맷의 간결성과 확장성으로 인하여 차세대 통신망인 IMS의 주요 프로토콜로 채택되었으며, IMS 망 환경에 맞게 확장 되었다. 본 논문에서는 SIP 패킷 분석기를 IMS 기반으로 패킷 분석 결과를 비주얼한 화면으로 보여줄 수 있도록 설계, 구현하여 사용자가 SIP 패킷 분석을 통하여 IMS 망을 이해, 분석하는데 도움을 주고자 한다.
폭발적인 TCP/IP 단말의 증가로 가용한 IP 주소가 부족하여지고 있다. IPng의 차세대 인터넷 프로토콜 방안이 이를 해결할 수 있는 적합한 방안이기는 하지만 적용 운용되기까지는 상당시간이 소요될 것으로 예상된다. 따라서 사설망과 공중 인터넷과 연결기능 중 네트웍 주소변환방안이 과도기적이기는 하지만 차세대 인터넷 망이 활성화될때까지 IP 주소의 고갈 문제를 해결할 수 있을 것이다. 본 논문에서 구현한 NAT 기능은 라우터에 할당된 공중 인터넷 주소를 이용하여 공중 인터넷 사용과 외부로부터 사설망을 보호할 수 있는 기능을 제공한다. NAT 구현을 위해서는 제공하는 서비스의 사용 프로토콜을 파악해야하며 각 서비스 종류에 적합한 ALG요구사항을 분석하여야 하며 본 논문에서는 NAT 구현과정에 필요한 사항을 구체적이고 체계적으로 제시하였다.
(주)칩스앤미디어는 2003년 반도체 설계 자산(Semiconductor IP)생산을 시작으로 현재는 표준 영상 압축 기술인 MPEG 표준을 비롯하여 UHD 표준 압축 기술인 HEVC 등을 시장에 공급하고 있으며, 이미지 신호 처리(ISP) 및 CV IP 등의 시장 출시를 준비 중이다. HEVC의 개발 이후 ISO/IEC에서는 차세대 영상 압축 기술에 대한 표준화를 논의하고 있다. (주)칩스앤미디어는 표준 규격이 완료되기를 기다려 이를 구현하기보다, 한 발 더 앞서 행동하는 것이 현명하리라 판단했다. 직접 국제 표준을 제안함으로써 원천 특허를 확보하고자 한 것이다. TTA 자문서비스의 도움으로 (주)칩스앤미디어는 차세대 영상 압축 기술 표준 관련 특허출원에 성공했다.
IP 네트워크를 기반으로 하는 차세대 통신망의 출현은 21세기 초반의 통신 환경을 근본적으로 변화시킬 것이다. 차세대 통신망은 사용자에게 제공될 서비스의 기능을 혁신적으로 향상시킬 것이며, 서비스를 제공하는 산업의 구조를 변화시킬 것이다. 통신장비 업체들은 차세대 통신망을 구축하기 위한 모든 제품을 경쟁적으로 개발하는 상황이며, 통신 사업자들은 이를 토대로 차세대 통신망을 구축하고 있다. 이에 따라서 차세대 통신망을 도입하려면 업무 프로세스, 관리기능과 정보, 제공된 서비스의 특성과 통신망의 규모와 복잡성이 반영된 운용관리시스템을 통해 구현된 효과적이고 효율적인 운용관리구조를 요구한다. 본 글에서는 이러한 차세대 통신망에 대한 개괄적인 기능 및 구성요소를 기술하고 이를 효율적으로 관리하기 위한 운용관리의 역할 및 기능에 대한 상세한 요구기능을 도출하고 분석하였다.
현재 ITU-T, 3GPP, IETF 등에서 차세대 네트워크에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 차세대 네트워크(NGN)에서 seamless service를 제공해주기 위해 mobility의 제공은 필수요소가 되었다. 이러한 mobility 기술로는 MIPv6, IP2, Q.MMF등이 있으나 아직 각 기술들이 갖는 이동성지원관련 성능을 분석하고 비교한 연구는 이루어지지 않고 있다. 따라서 각 성능 파라미터에 따른 제안된 방안들의 성능 비교가 요구된다. 이 논문은 MIPv6, IP2, Q.MMF의 mobility 과련 동작을 살펴보고, 각 메커니즘들의 위치등록 과정 동안 소요되는 시간과 비용을 조사하고 비교한다. 또한 NS-2를 이용한 시뮬레이션을 통해 각 프로토콜에서 핸드오버 시 발생하는 지연을 비교한다. 그 결과 위치등록 과정 동안 소요되는 시간과 비용 면에서 IP2가 다른 메커니즘들보다 좋은 성능을 보였다. 시뮬레이션을 통해 알아본 핸드오버 지연시간 면에서도 IP2가 가장 좋은 성능을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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