본 논문에서는 NGN에서 차세대 멀티미디어 통신 서비스를 제공함에 있어서 다양한 유형의 서비스에 대한 연결제어를 담당하는 소프트스위치에 대하여 연결특성이 다른 두 가지 이상의 응용 서비스를 가정한 경우 연결형태별 호 처리를 위한 제어 메시지의 요구조건을 만족하는 서버를 설계하기 위한 호 처리 차별화 방안에 대한 몇 가지 대안들을 제안한다. 그리고 각 대안 별로 호 처리 모델의 성능분석을 통하여 제안된 호 처리 차별화 방안의 유효성을 입증하고자 한다.
IMT-2000 시스템(International Mobile Telecommunications-2000 system)은 음성, 화상, 및 데이터 서비스등 멀티미디어 서비스 제공을 목표로 기존의 디지털 이동통신 시스템에 적용된 기본 기술에 새로운 시스템 개념과 각종 응용기술 및 망 기술이 접목된 차세대 이동통신 시스템이다. 본 논문에서는 동기방식의 IMT-2000 시스템의 핵심 시스템인 제어국(BSC : Base Station Controller)의 무선 트래픽 및 신호접속기능, 이동호 제어기능 및 운용보전기능의 설계 및 구현에 대하여 논하고자 한다. 또한, IMT-2000 시스템의 호처리 절차 및 핸드오프 처리절차를 제시한다. 주로 BSC의 서브시스템인 AIS(ATM Interconnection Subsystem), BIS(BTS Interface Subsystem), SDS(Selector Distribution Subsystem), CSS(Control & Signal Subsystem) 및 BEMS(Base station Element Management Subsystem)의 구조와 기능, 그리고 MS(Mobile Station),BTS(Base Station Transceiver Subsystem), BSC 및 MSC(Mobile Switching Center)간의 호처리 기능, 절차(핸드오프 기능 포함)를 설계, 구현하였다.
무선 멀티미디어 서비스를 위하여 무선 ATM(Asynchronous Transfer Mode)망에 관한 연구가 현재 활발하게 진행 되고 있다. 이러한 무선 ATM망 환경에서 현재의, 모든 신호 부하가 HLR(Home Location Register)에서 처리되는 중앙 집중구조는 HLR의 부하 집중의 원인이 된다. 따라서 중앙 집중 구조는 호처리 지연의 직접적인 원인으로 작용 하므로 분산 구조를 이용하면 연결설정 지연을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 호 처리 및 등록에 대한 시그널링 부 하의 폭증으로 인한 호처리의 지연을 방지하기 위하여 분산 호처리 구조를 기반으로 하는 구조에서 캐쉬(Cache)를 이용한 호처리 절차와 ATM의 Multicasting을 이용한 등록의 캐쉬 갱신(Update)을 통하여 망 전체에 대한 시그널 링 부하를 줄이는 방안을 제시하고 기존 방안과 제안된 방안에 대하여 비용을 비교 분석하였다. 이 결과 제안한 캐쉬 방안이 전체적인 성능향상을 보였으며 특히 이동성이 적고 호 트래픽이 많은 경우에 상당한 성능향상을 나타내었다.
SIP는 인터넷에서 사용되는 다른 프로토콜과 결합하여 음성 통신과 같은 다양한 서비스를 할 수 있는 유연성과 확장성이 있는 호 설정 프로토콜이다. 이러한 음성 통신은 사용자 간 통화를 목적으로 사용되는 일반 호와, 공중 안전망을 통하여 이루어지는 112, 119 등의 서비스를 해주는 긴급 호로 구분할 수 있다. 이러한 일반 호와 긴급 호를 인터넷과 같은 공중망을 통하여 효과적으로 처리해주기 위한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 일반 호에 비하여 긴급 호를 보다 빠르게 처리할 수 있도록 INVITE 메시지에 우선순위를 부여하고 이를 SIP 프록시 큐에서 우선적으로 처리하는 방식을 제안한다. 성능 평가를 위하여 ns-2를 사용하여 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 제안한 방법에 의하여 긴급 호 처리가 일반 호 처리에 비하여 빠르게 처리되며, 따라서 기존의 인터넷을 사용하여 국가 재난망과 같은 특수 목적의 망을 효과적으로 구축할 수 있을 것으로 기대된다.
SIP는 UMTS Release 5 network에서 멀티미디어 세션을 설정하기 위해 3GPP에 의해 채택되었다. 본 논문에서는 차세대 이동통신시스템에서 SIP 기반의 멀티미디어 호 제어 절차를 제안하고자 한다. 이와 관련하여 UMTS Release 5 망 구조를 살펴보고, SIP를 기반으로 하는 차세대 이동통신시스템에서 멀티미디어 호 제어를 위한 IMS망 구조 및 추가 기능요소에 대해 기술한다. 또한, 멀티미디어 제어를 위한 호 처리 절차 중 가장 기본이 되는 Attach, PDP Context Activation, 서비스 등록, 멀티미디어 호 제어를 위한 세션 설정, 호 해제 과정 등에 대한 호 제어 절차를 설계한다.
IMT-2000은 제 3세대 이동통신 시스템으로서 육상, 해상, 위성을 포함한 모든 이동통신을 포괄하는 통신서비스를 제공하게 된다. 또한, 기존의 음성 서비스뿐만 아니라 문자, 이미지, 멀티미디어 정보까지 전송할 수 있으며 국제적인 로밍을 통해 전세계 어느 곳에서도 통신할 수 있는 미래의 이동통신 시스템이다. 본 논문의 목적은 IMT-2000 교환기에서 지능 망 서비스를 수행하는데 필요한 기본 모델 구조인 기본 호 상태 모델을 적용하는 방안을 제시하는 것이다. 그 내용으로 IMT-2000 교환기를 위한 발신 및 착신 기본 호 상태 모델과 교환기 소프트웨어 블록을 소개한다. 또한, 이를 바탕으로 기본 호 상태 모델을 적용한 한 예로서 IMT-2000 교환기 내부 블록간의 자국 호 처리 절차를 설계하고 기본 호 상태 모델이 적용될 수 있는 사용자 호 제어부 블록의 유니트 및 파일 구조를 설계한다. 그리고 IMT-2000 교환기에서 기본 호 상태 모델을 적용한 발신 및 착신 사용자 제어부의 SDL 다이어그램과 이에 대한 CHILL을 이용한 구현 예를 제시한다.
본 논문에서는 SIP(Session Initiation Protocol) 호의 처리 모듈을 가지고 있지 않은 웹 상의 클라이언트들에게 음성서비스 및 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 SIP 호 처리 서버를 설계 및 구현 하였다. 서버상에서 SIP 호 설정을 위해 사용되는 메시지를 VoiceXML의 태그형태로 변환하는 기능을 제공함으로써 비 SIP 사용자들에게도 SIP 서비스를 할 수 있도록 하였다.
본 논문은 Wibro가 제공하는 VoIP 서비스의 번호이동성에 따르는 호처리 시스템, 즉 Wibro와 이동전화간, Wibro와 유선 인터넷전화간, Wibro와 시내전화간 번호이동성을 처리하기 위한 망의 기능구조 및 정보흐름을 규정한다. 본 논문에서는 번호이동성 요구사항에 따라, 소요되는 번호이동성 시스템의 구조와 망기능 및 시스템 기능을 정의하고, 이들 기능간에 주고받는 정보를 규정한다.
유선 네트워크, 무선 이동통신 네트워크, 인터넷 등을 통합하는 유무선 통합 네트워크(BcN)에서는 VoIP기술을 사용하게 될 것이다. TTA 표준으로 2004년 7월에 제정된 VoIP 계층형 광대역 고품질 음성 코덱은 핵심계층에 G.711, G.723.1, G.729를 사용하므로 10종의 PT 를 설정하여 코덱을 협상한다. 이로 인하여 자기자신의 코덱 이외에도 G.711, G.723.1, G.729 등과 상호 호환이 되는 장점을 갖는다. 본 고는신규로 제정된 VoIP 계층형 광대역 고품질 음성 코덱을 네트워크에서 사용할 수 있도록 호 처리에 대한표준화를 추진하여야 하는데 이를 위한 표준 기술을 설명하고, 코덱과 호처리 관계 및 표준화 기술을 근거로 한 코덱 협상 처리 기술을 설명한다. 코덱 협상 처리 기술로서 PSTN/MSC 연동 코덱 협상 방안과All IP 코덱 협상 방안으로 구분하였다. All IP 코덱 협상 방안에서는 발신, 착신, MGC, 착신서버에서 호환성을 위한 호 처리 기능을 제공한다. 본 고의 호 처리 기술을 적용하면, VoIP 계층형 광대역 고품질 음성코덱은 기존 네트워크 장치 기능을 수정하지 않고 사용할 수 있다.
본 논문에서는 통신망의 기능들을 표준화된 인터페이스로 개방하고자 하는 Open API 기술인 Parlay X APT를 분석하고, 이에 기반하여 멀티미디어 호를 제어할 수 있는 확장 호 제어 (Extended Call Control) API를 IMS 망에 적용하기 위한 SIP 세션 제어 방법을 제안한다. 제안 방법은 확장 호 제어 Open API들의 조합으로 발생할 수 있는 다자간 멀티미디어 호 제어 시 기본적이고 필수적인 세션의 생성, 종료, 복원을 수행하는 세션 전이 방법을 포함한다. 또한 Open API를 이용한 IT 응용 사례를 통해 SIP 세션 방법에 대해 기술하곤 제 3자 호제어, 네트워크 발생 호제어, 멀티미디어 인터액션 API를 이용하여 복잡한 멀티미디어 호를 용이하게 제어할 수 있음을 보인다. 마지막으로 주요 호제어 API를 대상으로 개방형 서비스 게이트웨이에서의 처리 성능을 측정하여 교환기의 호처리 성능과 비교한 결과, Open API의 호처리 성능이 교환기 호처리 성능에 크게 뒤지지 않음을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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