SIP(Session Initiation Protocol) 프로토콜은 구조가 간단하고 다양한 애플리케이션을 개발할 수 있는 등의 장점을 가지고 있기 때문에 차세대 네트워크에서 호 설정을 위한 사실상의 표준으로 자리 잡아가고 있다. SIP는 계층적 구조를 갖는 프로토콜로서, SIP의 일부 계층은 대부분의 SIP 응용 애플리케이션에서 공통적으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 SIP 애플리케이션 개발에 효과적으로 사용될 수 있는 SIP 공통모듈에 대한 간략한 설명과 이를 이용한 사용자 에이전트의 설계 및 구현에 대하여 설명한다.
본 논문은 인터넷 멀티미디어 응용을 위한 유력한 세션 제어 프로토콜인 SIP(Session Initiation Protocol)의 동적인 QoS(Quality of Service) 요구 사항을 광대역 접속망(Broadband Access Network)에서 지원하는 방안에 대해 논한다. 먼저 SIP QoS를 지원하기 위한 광대역 접속망의 구조와 동작 모델을 제시하고, 동적 QoS를 지원하는 SIP 시그널링을 IP QoS 메카니즘으로 변환하는 과정을 제시한다. IntServ 구조의 복잡성 문제를 고려하여 본 논문은 DiffServ 기반의 IP QoS 구조를 채택하고, 동적 SIP QoS에 대응되는 동적 DiffServ 지원을 위해 COPS(Common Open Policy Service)와 COPS-PR 프로토콜 기반의 시그널링 메카니즘을 제안한다. 또한 본 논문은 현재 급속히 확산되고 있는 메트로 이더넷(Metro Ethernet) 기반의 802.1 D/Q QoS를 지원하는 광대역 접속망을 가정하고, SIP QoS 매개변수를 DiffServ의 트래픽 등급으로 변환하는 방안, 그리고 DiffServ의 트래픽 등급을 802.1 D/Q 메트로 이더넷에서 지원하는 방안을 제시한다.
VoIP(Voice over IP) 기술들 중에서 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 제안한 텍스트 기반의 SIP(Session Initiation Protocol) 프로토콜은 다양한 애플리케이션을 개발할 수 있는 등의 장점을 가지고 있기 때문에 차세대 네트워크에서 호 설정을 위한 사실상의 표준으로 자리 잡아가고 있다. SIP는 계층적 구조를 갖는 프로토콜로서, SIP의 일부 계층은 대부분의 SIP 응용 애플리케이션에서 공통적으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 SIP 애플리케이션 개발에 효과적으로 사용될 수 있도록 설계 및 구현된 SIP 공통모듈에 대하여 설명한다.
IETF(Internet Engineering Task Force)의 MVPN(Mobile Virtual Private Network) 은 NEMO(NEtwork MObility)를 지원하도록 설계되어 있지 않기 때문에 실시간 응용에 적합하지 않다. 따라서 안전한 NEMO에서 VPN을 지원하는 아키텍처와 프로토콜이 필요하다. 본 논문에서는 VPN 환경에서 실시간 응용을 위해 설계된, SIP(Session Initiation Protocol)에 기반한 CR-SeMMS(Cost-Reduced Secure Mobility Management Scheme) 시스템을 제안한다. 제안하는 기법은 NEMO에서의 MVPN을 지원하는 방법을 제안하여 전체 네트워크가 이동하는 경우, 지속적으로 세션을 유지하도록 한다. 또한, 핸드오프의 경우 지연 시간 요소로 고려되는 인증 시간을 단축하기 위하여 HOTP(HMAC based One Time Password) 기반의 인증방식을 이용한 핸드오프 방식을 제안하여 세션을 유지하기 위해 지속적으로 발생하는 시그널링 처리시간을 개선하였다. 마지막으로, 제안한 방식과 기존 방식을 시뮬레이션하여 핸드오프 수행의 평균 시간이 개선되는 것을 확인한다.
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.
프레즌스(Presence) 정보는 사용자의 온라인 상태, 현재 위치, 네트워크 접속 방식 및 접속 주소 등 사용자에 관한 다양한 내용을 제공하며 XMPP(Extensible Massaging and Presence Protocol) 기반 프레즌스 정보와 SIP(Session Initiation Protocol) 기반 프레즌스 정보의 두 종류가 사용된다, 본 논문에서는 이 두 종류의 프레즌스 정보를 모두 처리 할 수 있는 XMPP/SIP 프레즌스 서비스 시스템에서 서버 부하 증가에 따른 확장성의 제한을 해결하기 위하여 사용자 수의 증가에 따라 동적으로 서버가 추가되고 각 서버의 부하를 효율적으로 제어 할 수 있는 새로운 다중 서버 구조 방식을 제안하였다. 이 방식에서는 부하 제어를 위한 새로운 XMPP 스탠자 구조와 SIP 프레즌스 정보 데이터 구조가 설계되었고, 동적 서버 제어를 위한 각 서버와 사용자 사이의 메시지 교환 절차가 제시되었다. 제안된 시스템의 성능은 시뮬레이션 실험을 통하여 분석하였다.
센서 네트워크를 위한 표준인 IEEE802.15.4는 저전력, 저속 데이터 통신이 특징으로 주로 ZigBee 네트워크와 같은 Wireless Personal Area Network (WPAN)를 구성하기 위해 사용하고 있다. 그러나 최근 센서 네트워크 기반의 음성통신과 Session Initiation Protocol (SIP)를 연동하여 장거리 및 대규모 사용자를 지원하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 센서 네트워크 기반의 음성통신과 SIP를 연동하여 다수 사용자 지원하고 기존 시스템을 하나의 통합 Base Station으로 설계하였다. 또한, 설계한 Base Station의 성능을 평가하기 위하여 사용자수 증가에 따른 Packet 수와 Delay를 측정하였다.
본 논문은 P2P(Peer to Peer) IPTV(Internet Protocol Television) 서비스를 위한 세션 제어 모델을 제시하고, 제시된 모델에 근거한 IPTV 세션 제어 절차에 대해 논한다. 별도의 전용망에 의해 관련 트래픽이 처리되는 공중 IPTV(Public IPTV)와 달리 P2P IPTV 트래픽은 인터넷 접속 트래픽의 일부로 망에 의해 처리되어야 한다. 따라서 P2P IPTV 세션 제어는 IPTV를 구성하는 TPS(Triple Play Service) 트래픽을 기존 인터넷 트래픽과 분리하여 적절하게 제어할 수 있어야 하고, 분리된 TPS 트래픽을 차별화하여 처리하는 QoS(Quality of Service) 제어 기능을 포함해야 한다. 뿐만 아니라 P2P IPTV 세션 제어는 불특정 다수에 의한 비디오 전송을 효과적으로 지원하기 위한 적절한 멀티캐스트 제어 기능을 반드시 포함해야 한다. 본 논문의 P2P IPTV 세션 제어 모델은 상호 연동성(Inter-operability)이 보장되는 P2P IPTV 플랫폼의 조기 구축에 기여할 수 있도록 표준 SIP(Session Initiation Protocol), IGMP(Internet Group Management Protocol), 그리고 COPS(Common Open Policy Service) 프로토콜에 근거하여 설계되었다.
최근, 트랜스포트 계층 이동성 지원 프로토콜로 mSCTP (mobile SCTP)가 제안되었다. mSCTP는 종단 간 이동성 지원은 가능하나 위치관리 메커니즘이 없기 때문에 교신단말이 이동단말일 경우 mSCTP 어소시에이션을 설립하고자 하는 단말(이후, 어소시에이션 설립시작단말이라고 부름)은 외부 망에 위치한 교신단말의 현재위치정보를 알 수 없기 때문에 mSCTP 어소시에이션을 설립할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 어소시에이션 설립시작단말에서 mSCTP와 SIP (Session Initiation Protocol) INVITE 메소드를 연동하여 사용하는 방안이 제안되었으나, 어소시에이션 설립시작단말이 교신단말의 현재위치정보들 획득하는데까지 걸리는 지연시간(이후, 주소획득 지연시간이라 부름)이 길다는 문제가 있다. 이에 본 논문에서는 교신단말의 현재위치정보를 획득하는 것을 목적으로 하는 새로운 SIP 메소드들을 정의하고, 이를 이용하여 주소 획득 지연시간을 최소화하는 연동 방안을 제안한다. 수학적 분석과 시뮬레이션 결과를 통하여 제안하는 방안이 주소획득 지연시간을 감소시킴으로써 모든 유형의 SIP 환경에서 기존의 INVITE 에소드를 사용하는 방안보다 상대적으로 좋은 성능을 보임을 알 수 있었다.
SIP(Session Initiation Protocol) 환경에서의 컨퍼런스 모델 가운데 중앙 집중형 구조는 컨퍼런스 관리 및 제어가 용이한 장점이 있어 널리 사용되나 컨퍼런스 참가자 수가 늘어남에 따른 확장성의 제약이 있다. 따라서 본 논문에서는 중앙 집중형 컨퍼런스 모델의 확장성을 개선할 수 있는 효율적인 분산형 컨퍼런스 구조를 제안하였다. 여기서는 컨퍼런스 참가자가 정해진 최대값을 넘을 경우 동적으로 새로운 컨퍼런스 서버가 추가된다. 이때 기존의 컨퍼런스 서버의 포커스는 주 포커스가 되고 새로 참여한 컨퍼런스 서버의 포커스는 부 포커스가 되며, 각 컨퍼런스 서버들 사이에 컨퍼런스 참가자들에 대한 동적인 재 할당이 이루어져 부하를 균등하게 분담할 수 있다. 이 과정은 컨퍼런스 참가자 수가 증가함에 따라 반복된다. 본 논문에서는 이러한 동작에 필요한 새로운 컨퍼런스 서버 추가 과정에서의 처리 절차, 교환되는 SIP 호 신호, 컨퍼런스 서버 사이의 RTP(Real Time Transport Protocol) 세션 연결을 위한 신호 처리 절차, 그리고 컨퍼런스 서버 사이의 컨퍼런스 이벤트 패키지 신호 처리 절차를 제시하였다. 제안한 방식은 실험을 통하여 성능을 측정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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