본 논문에서는 LTS(Labeled Transition System)로 명세화된 철도 신호 제어 프로토콜의 동작의 정확성을 형식기법을 통해 검정하고 적합성 시험을 위한 시험계열을 자동으로 생성해 주는 도구로서 프로토콜 검정기와 적합성 시험 계열 생성기를 개발하였다. 본 도구는 과거에 사용되었던 비정형적 방법의 많은 오류와 모호함을 제거하고 프로토콜 개발시간 및 비용을 절약해 줌으로써 철도 신호 제어시스템의 안전성 및 신뢰성을 보장해 줄뿐만 아니라, 다른 시스템에도 응용되어 검정 및 시험을 효율적으로 수행하게 해주는 도구이다.
본 논문은 우리별 소형위성에 탑재되어 사용될 KAX. 25 패킷 통신 프로토콜을 개발하기 위한 연구로서, KAX. 25프로토콜의 부분인 입출력 드라이버, 입출력 처리기 그리고 무선프로토콜인 AX. 25를 차세대 주 컴퓨터부에서 구현한다. 그리고 구현된 프로토콜은 위성국과 지상국을 연결한 시험모델에서 위성국에 탑재하여 데이터 링크 계층 프로토콜의 적합성 시험이 이루어 진다.
최근 정보통신 제품 및 서비스 산업의 발달로 Vod, Teleshopping 등의 멀티미디어 서비스를 위한 사용자 시스템의 개발이 한창이다. 그러나 구현된 제품이 국제 표준과 일치하지 않으면 제품은 시장 경쟁력을 상실하게 된다. 따라서 관련 프로토콜의 특성을 고려한 적합성 시험은 제품 및 서비스의 상호운용성의 확보를 위해 필수적이라 할 수 있다. 본 논문은 디지털 음향영상 통신 프로토콜로 자리 잡고 있는 DAVIC(Digital Audio Visual Counci)표준의 주요 프로토콜에 대한 구현 제품의 체계적이고 효율적인 적합성 시험 방법으로서 프로토콜 스택내의 단일 계층 시험 및 스택간의 관계 시험 방법 및 구조를 제안하고자 한다.
프로토콜의 적합성시험은 컴퓨터 통신에서 상호운용성과 비용의 효율성을 높이기 위해서 매우 중요하다. 적합성 시험은 구현된 내용이 프로토콜 규격에 적합하게 구현되었는지를 검사하는 것으로, 그것의 효율성과 오류검출능력은 시험 항목의 생성방법에 의해서 결정된다. 프로토콜이 유한상태기계로 표현될때 한상태에 여러개의 UIO(Unique Input Output)순서들이 존재할 수 있으므로 이들중 가장 적합한 순서를 선정함으로서 시험 길이를 최소화 할 수 있다. 따라서 본 논문은 시험 길이를 최소화하기 위해서 여러개의 UIO순서들간에 존재하는 최대중복성을 찾기 위한 알고리즘을 깊이트리를 이용하여 구성하였고, 이 알고리즘을 이용하여 최소길이의 시험 순서를 생성하는 예를 보여주었다.
TTCN-3(Testing & Test Control Notation Version 3)은 국제 표준 테스팅 언어이다. TTCN-3는 다양한 통신 프로토콜이나 장치간의 연동성을 검증하기 위한 적합성 시험을 할 수 있고, 프로토콜이나 통신 장치가 표준에 적합하게 구현되었는지를 검증할 수 있다. 본 논문에서는 TTCN-3을 사용하여 종단과 종단간의 연결설정의 확립의 인증성 시험에 대한 프로토콜 장치간의 상호 여동성을 보장하기 위한 적합성 시험을 제안하고, 산호 연동성 시험과 장치에 구현된 프로토콜이 표준 구격에 적합한지를 시험하는 예를 시험한다.
프로토콜에 대한 적합성시험을 기술하기 위한 국제 시험 표준 언어인 TTCN(Tree and Tabular Combined Notation)은 추상시험스위트의 전체적인 구조, 시험 목적의 표현 그리고 각 시험 기술 요소에 대한 개념과 표기법을 제공하고 있다. 이 논문에서는 TTCN을 사용하여 프로토콜 시험 규격 즉 추상시험스위트를 기술함에 있어서 추상시험스위트의 각 요소에 대해 고려하여야 할 점을 설명하고, 실제적인 시험 기술 경험을 토대로 시험 적용범위의 검증이 용이하고 사용자에게 많은 정보를 줄 수 있는 시험제약과 시험경우에 대한 명명법을 제안하였다. 또한 이 논문에서는 추상시험스위트를 수행 가능한 형태로 변환하여 시험대상에 대해 적용할 때 실제 환경의 제한으로 인하여 발생할 수 있는 문제점을 분석하고 이를 추상 시험스위트 작성 단계에서 미리 해결하는 방안을 제시하였다. 이 논문에서는 ATM Forum UNI 3.1 신호방식 프로토콜 스택 중 AAL(ATM Adaptation Layer)계층의 부계층인 SSCOP(Service Specific Connection Oriented Protocol) 프로토콜을 대상으로 하여 사례를 제시하고, 이를 바탕으로 TTCN 사용의 문제점을 고찰하고 그 해결 방안을 제시하였다.
프로토콜 명세의 검정과 적합성 시험은 프로토콜 개발 과정에서 가장 중요한 부분으로, 명세에 규정되어진 시스템 기능의 정확성을 향상시키는데 사용되는 상호 보완 기술이다. 본 논문에서는 유한상태 레이블 천이시스템(LTS:Labeled Transition System)으로 명세화된 철도 신호제어용 프로토콜 Type 1 모델의 안전성 및 필연성 특성을 모형검사 기법에 의해 검정하였고, 실제적으로 교착상태의 유무나 초기 상태에서 임의의 상태로 도달 가능한지의 검사를 실험적으로 증명하였다. 구현되어진 형식 검정기는 Modal mu-calculus를 사용하며 Modal 논리로 표현된 특성이 명세에 대해 올바른지 아닌지를 검정할 수 있다. 또한 검정되어진 프로토콜 명세로부터 HO(Unique Input Output) 방법fl 의한 적합성 시험 계열 생성 방법을 제시하였다.
본 논문에서는 IMT-2000과 PCS를 연계 서비스하기 위해, 망 구성과 신호 프로토콜을 기반으로 로밍을 위한 연동 프로토콜을 설계 및 구현하였다. 먼저 미래의 주요 서비스로 예상되는 인터넷 서비스를 지원하기 위한 패킷 데이터 서비스에 대하여 기본호 설정 절차와 해제 절차를 설계하였으며 설계한 연동 프로토콜의 동작성을 확인하기 위하설 프레디키트/액션 패트리네트를 사용하여 모델링하고 도달성 트리를 도출하여 설계한 프로토콜이 올바르게 수행됨을 확인하였다. 이렇게 검증된 프로토콜을 두 대의 워크스테이션에서 UNIX 소켓을 이용하여 구현하고, 프로토콜의 적합성 시험에서 가장 많이 사용되는 국부 시험 방법으로 테스트하여 구현된 연동 프로토콜이 정상적으로 수행됨을 확인하였다.
통신 프로토콜의 적합성 시험은 구현된 프로토콜이 표준규격과 동일하게 구현되었는지를 검사하는 과정을 말한다. 생성된 시험 항목이 어느 정도의 오류를 발견해 낼 수 있는지를 평가함으로써 적합성 시험의 효율성을 평가하는 하나의 기준으로 사용될 수 있다. 시험 항목의 오류 발견 능력의 평가 방법은 주로 수학적 평가 방법과 시뮬레이션을 이용한 연구가 이루어져 왔다. 본 논문에서는 기존 평가 방법의 문제점을 지적하고 오류 모델을 사용하여 생성된 시험항목에 대한 새로운 오류 발견 평가 모델을 제시하였다. 그리고 제안된 평가 모델을 기존의 방법과 비교, 분석하여 타당성을 입증하였다.
본 고에서는 ATM망에 연결되는 단말기(TE)가 국제 기관(ITU, ISO 등)에서 제정한 표준대로 구현되어 의도된 대로 기능을 수행하는지 확인하기 위한 적합성 시험 방법 및 결과 분석 방법에 대해서 기술하였다. 적합성 시험에 관한 설명을 하기 위해서 선정한 ATM AAL 프로토콜(SSCOP)애 대한 기본 표준은 ITU-T Q.2110 과 ATM Forum UNI 3.1에 각각 규정되어 있으며, 이에 대한 시험 표준은 ATM Forum 95-1459R2에 규정되어 있다. 본 고에서는 적합성 시험을 위해서 관련 표준들을 어떻게 상호 협력해서 적합성 시험 환경을 구축하고, 이러한 환경에서 적합성 시험을 수행하고 생성된 결과를 어떻게 분석해야 히는지에 대한 방법에 대해서 기술하였다. 효율적으로 설명하기 위해서 임의의 시험 항목은 선정하였으며 이 시험 항목을 수행한 시험 결과를 분석하였다. 시험 항목에 대한 적합성 시험 수행 및 결과에 대한 분석 방법은 다른 여러 시험 항목 등에서도 적용되며,ATM망의 다른 통신 프로토콜들(signaling, AAL5 ATM layer, SSCF 등)과 다른 통신망(ISDN, SS7, IN 등)에서 사용되는 프로토콜들에 대해서도 동일하게 적용된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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