본 논문에서는 공개 소스 소프트웨어를 기반으로 VoWLAN(Voice over WLAN) 단말 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 무선랜에 접속할 수 있는 환경에서 IP-PBX 서버를 통해 VoWLAN 단말들 간에 VoIP 서비스를 제공하며 다음과 같은 특징을 가진다. 첫째, 공개 소스 소프트웨어 기반으로 작성하여 시스템 도입에 따른 초기 투자비용의 부담이 적다. 둘째, 소프트웨어 IP-PBX 시스템과 연동하여 voice mail, conference call, interactive voice response와 같은 다양한 부가 서비스론 제공한다. 셋째, VoWLAN 단말은 임베디드 환경에 적합한 경량 소프트웨어 솔루션들을 이용하여 제한된 시스템 자원 하에서 고수준의 사용자 응용프로그램을 제공한다. 넷째, 공개 소스 소프트웨어 기반으로 작성되어 요구사항의 변화에 따라 추가 기능의 확장이 용이하다.
본 연구에서는 무선 LAN 시장의 새로운 돌파구로 기대되는 VoWLAN의 투자 수익률 분석을 위해 구체적이고 실용적인 방법론을 제시하고자 한다. 이를 위하여 먼저 국내외 VoWLAN 시장의 동향을 분석한다. 다음으로는 투자수익률 분석을 위해 구축유형에 따라 VoWLAN에의 비용항목과 VoWLAN과 경쟁하는 대안서비스(유선랜과 유선전화서비스)의 비용항목을 산정한 후 대안서버스와 비교한 VoWLAN의 혜택 항목과 투자수익률 분석 시 필요한 기타 입력항목을 선정한다. 또한, 대상 기업의 다양한 상황에 맞는 구축 시나리오를 제시하고 각 시나리오 별로 비용/혜택 분석 프레임워크에 따라 경제성 분석을 실시한다. 본 연구에서는 개발된 투자 수익률 분석 프레임워크의 유용성을 검증하기 위해 VBA 프로그램으로 구현하여 실제 사례에 적용한다.
네트워크 컨버전스 및 사용자 이동성의 중시로 무선랜 기반에서 음성 서비스를 이용하고자 하는 VoWLAN 서비스에 대한 관심이 고조되고 있다. 그러나 무선랜 보안 표준기술을 그대로 적용하고자 할 때는 AP 간을 이동할 때와 서브넷 간을 이동할 때 로밍에 대한 문제가 발생한다. 이에 본 논문에서는 VoWLAN 서비스를 구현할 때 로밍과 보안 기능을 동시에 제공하기 위한 설계방법을 제안한다.
본 논문에서는 IEEE 802.11b/g 규격인 CCK/OFDM 방식의 54 Mbps 속도를 갖는 VoWLAN 단말기에서, RF 모듈을 통해 송수신되는 최종 전송선로(transmission line) 와 안테나 스위치단의 부정합으로 인해 쉽게 발생할 수 있는 입출력 사이의 I/Q 부정합 문제를 새로운 CPW 구조의 정합회로를 적용함으로써 해결할 수 있음을 보인다. I/Q 성능 개선에 대한 분석 방법으로 출력 Spectrum Mast 비선형 특성으로 출력된 CCK(complementary code keying)/OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조 데이터에 따른 EVM (Error Vector Magnitude) 특성 및 수신감도 특성을 분석하여 전체 I/Q 성능이 개선됨을 보인다.
IEEE 802.11 Wireless Local Area Networks (WLANs)는 광대역 무선 인터넷 접속기술로 널리 이용되고 있으며 WLAN을 기반으로 하는 음성 서비스(VoWLAN)와 같은 새로운 응용들이 등장하고 있다. VoWLAN서비스들은 휴대형 장치를 통해 서비스가 되며 베터리 전력을 이용해서 동작하는 휴대형 장치들을 위해 사용 전력을 최소화하여 대기시간을 최대화하는 기술이 필수적이다. 그러나 IEEE 802.11 WLAN 규격은 VoWLAN 서비스와 관련하여 사용 전력을 최적으로 이용하는 동작을 지원하지 않는다. 본 논문에서 페이징, idle 핸드오프 및 지연 핸드오프로 구성되는 새로운 Idle Mode operation을 제안한다. Idle mode operation를 기반으로 동작하는 모바일 호스트는 미리 정의되어 있는 페이징 영역내에서는 핸드오프를 하지 않는다. 모바일 호스트가 새로운 페이징 영역으로 진입할 때에만 최소한의 호처리 신호를 발생시키는 idle 핸드오프를 수행한다. 기존의 IEEE 802.11 WLAN은 idle mode를 지원하지 않기 때문에 Power Saving Mode (PSM)과 IP paging 기법을 동시에 이용해 왔으나 전력소비 효율이 좋지 못하였다. 본 논문은 구현을 통하여 새롭게 제안한 방식인 idle mode operation이 실현가능 함을 증명하고 기존의 방식과 비교하여 전력소비 효율이 더 뛰어남을 보인다.
WLAN은 다양한 정보와 자원을 공유할 수 있게 하는 LAN의 장점과, 제약 없는 연결성 제공이라는 편리성을 동시에 제공하고, 신뢰성 있는 data전송뿐만 아니라 유연성과 설치의 용이성을 장점으로 갖고 있다. 그러나 WLAN 이용하여 여러 어플리케이션을 사용할 때 제기되는 문제로 WLAN은 셀룰라 폰의 soft handover와 같은 mobility가 완전하게 지원되지 않으므로 WLAN 환경에서 VoIP 서비스 같은 실시간 서비스에 제약이 있다는 단점이 있다. 본 논문에서는 WLAN의 제약을 극복하기 위해 WLAN환경에서 이동단말의 이동성을 지원하기 위한 handover 방안을 제시하였다.
전국망 규모의 망 설계 및 QoS가 적용된 Mobile-WiMAX 시스템과 54Mbps의 광대역 서비 스가 가능한 WLAN 시스템으로 구성된 계층적 네트워크는 VoIP, VOD, 화상전화 등과 같은 실시간 서비스를 포함한 다양한 무선 인터넷 서비스를 제공한다. 그러나 실시간 서비스를 이용하는 사용자가 Mobile-WiMAX/WLAN 계층적 네트워크에서 핸드오프를 수행할 경우, 특히 Mobile-WiMAX 네트워크에서 WLAN 핫스팟 지역으로 핸드오프를 할 경우 핸드오프 지연으로 인해 사용 중인 서비스가 끊기게 된다. 본 연구는 Mobile-WiMAX(IEEE 802.16e) 규격에서 제시된 서비스 종류(ToS) 파라미터를 이용하여 vertical 핸드오프 수행 기준이 되는 vertical 핸드오프 프로세스를 제안한다. 이 프로세스를 이용하면 실시간 서비스를 사용 중인 사용자는 핸드오프 수행을 일정시간 지연하므로 실시간 서비스의 끊기는 불편함을 해소할 수 있다. 본 논문에서 제안한 프로세스를 이용할 경우 Mobile-WiMAX/WLAN 계층적 네트워크에서 vertical 핸드오프 수행 중의 실시간 서비스 이용에 제한이 없어진다. 이는 사용자 편의 중심의 서비스를 실현할 수 있게 될 것이다.
인터넷 전화 사용의 급증에 따라, 무선랜으로 접속되는 인터넷 전화도 그 사용이 급속히 늘고 있다. 모든 통신망에서 긴급 서비스의 지원이 중요하듯이, 무선랜 접속 인터넷 전화에서 긴급 서비스 지원도 매우 중요한 이슈이다. 본 논문은 최근 IEEE 802.11에서 추진된 무선랜에서 긴급 서비스 지원 프로토콜 개발 동향을 요약한다. 802.11 워킹 그룹은 긴급 서비스 호 시 네트워크 접속을 다룬 11u 표준과 단말의 위치 정보 결정 및 전달 프로토콜을 다룬 11v 표준을 개발하고 있다. 본 논문은 11u와 11v 표준을 개략한다.
PC-to-PC 또는 PC-to-Phone에서 구현되었던 초기 VoIP 서비스의 낮은 음성 품질은 기존 유선 전화서비스와 경쟁이 되지 않는 것으로 인식되었고 규제의 대상에서 제외되었다. 그러나 기술의 발전에 따라 향상된 품질의 음성서비스 및 다양한 응용서비스 등을 저렴한 가격에 제공할 수 있게 되었으며, 식별번호의 부여를 통해 VoIP 서비스는 기존 음성전화서비스와 동등한 수준의 경쟁력을 확보할 수 있는 것으로 평가되어, 기간통신서비스로서 기존 음성전화서비스와 유사한 수준의 규제를 받게 되었다. 최근에는 이러한 VoIP 서비스가 유선 환경에서뿐만 아니라 무선 LAN 환경에서도 구현되었고, 나아가 VoWLAN과 이동전화를 묶음으로 제공하는 기술이 가능하게 되었으며, 궁극적으로 VoIP가 이동전화서비스와 같이 완전한 이동 환경에서의 구현이 멀지않은 것으로 전망되고 있다. 이에 따라 무선 또는 이동 환경에서의 VoIP 서비스에 대한 이슈가 수면 위로 부상할 전망이며, 특히 이동 환경은 기존 이동전화사업자의 주파수 할당대가 납부 등의 측면에서 유선 환경과는 다소 차이가 있으므로 이동 환경에서의 VoIP를 어떤 식으로 규정해야 될지에 대해 많은 논란이 일 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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