본 논문은 IETF와 ITU-T에서 공동으로 권고하는 미디어 게이트웨이 제어 프로토콜인 MEGACO/H.248 기반의 미디어 게이트웨이 컨트롤러와 액세스 게이트웨이의 호 처리 성능 및 기능시험 연구에 관한 내용이다. 기존 PSTN망에서 서비스되고 있는 음성 트래픽을 IP망으로 통합하는 차세대 통합네트워크의 핵심적인 구성요소로서 미디어 게이트웨이 컨트롤러와 액세스 게이트웨이의 호 처리 성능 및 기능을 시험하기 위한 효과적인 방법 및 시험 시스템 구조에 관한 연구로, 특히 시험 환경 구축을 위해 액세스 게이트웨이에 접속되는 다수의 아날로그 라인들에 대한 가상 에뮬레이션 기능과, 미디어 게이트웨이 컨트롤러와 액세스 게이트웨이 시험을 위해, 프로토콜의 상대역할을 에뮬레이션하는 시험기로 동작하는 효과적인 방안과 그 타당성을 논의한다.
전송을 보장하는 연결 기반의 TCP 프로토콜은 비연결성의 UDP 프로토콜에 비하여 네트워크 오버헤드가 크다. 3GPP는 제한된 대역폭을 분할하여 사용하는 무선 네트워크 및 이동 통신 환경에서, 오버헤드가 적은 UDP 프로토콜을 이용하면서도 데이터의 신뢰성을 보장하기 위한 상위 계층인 RLC 프로토콜을 제안하였다. 따라서 단말 및 기지국을 개발하는 경우 3GPP 표준인 RLC 프로토콜을 구현하여야 하며, 상호 동작을 보장하기 위한 검증 테스트를 통과하여야 한다. 본 논문은 RLC 프로토콜을 시험하기 위한 검증 테스트 베드를 구현하였으며 하위 네트워크에서 발생할 수 있는 다양한 패킷 역전 및 손실을 모사할 수 있는 환경을 구축하였다. 결과적으로 본 논문에서 구축한 테스트 베드를 RLC 프로토콜에 대한 시험 도구로 제안한다.
프로토콜을 설계하고 이를 구현하면 IUT가 프로토콜 규격과 일치하는지를 검증하는 적합성 시험을 수행한다. 기존의 시험열 생성 방법은 오일러 경로에 의한 방법을 사용하였으나 이 방법은 전체 경로를 다 포함하지 못한다는 단점이 있다. 이 단점을 개선하여 TPT(Transition Possibility Tree)를 생성하여 확장된 테스트 커버리지를 갖는 서브투어 생성방법이 제안되었다. 이 논문에서 기존에 제안된 TPT 서브투어 생성 방법에서 시험열의 갯수가 많아진다는 단점을 보안하여 TPT 서브투어 생성 방법에서의 효과적인 시험열 선택 방법을 제안하였다. 제안 방법에 의해서 생성된 시험열도 완전한 시험 목적에 부합하지 않는다는 단점은 있으나 시험자가 선택해야 하는 시험열의 양을 최소화하는 데 그 의미가 있다.
본 논문에서는 적합성 시혐 표기 기법인 TTCN이 객체, 클래스, 상속 등의 객체지향 개념을 갖도록 확장하였다. 분산 시스템 환경하에서 ISDN과 같은 응용 프로토콜 구현 제품들이 표준 프로토콜에 적합한 지를 시험하기 위한 시험 시스템은 구조가 복잡하고, 병렬로 수행하는 프로토콜 시험 행위를 포함하고 있기 때문에 기존의 TTCN으로는 전체 시험 suite를 이해하기 쉽고 명확하게 나타낼 수없다. ISO에서는 TTCN에 병렬성을 표기할 수 있도록 확장하는 연구가 잔행 중에 있으나, 이와 병행하여 병렬 시험 요소를 하나의 객체로 표기하는 객체 모형을 TTCN에 적용한다면 신뢰성과 소프트웨어 재사용을 증대시키는 효과를 얻을수 있으며, TTCN을 하나의 시험 언어로 발전 시킬수 있을것이다.
TMN(Telecommunication Management Network)은 전기통신망 및 서비스 관리에 필요한 관리정보의 전달, 저장 및 처리를 위한 하부구조를 제공하며 아날로그 통신망, 디지털 통신망, 공중 통신망, 사설 통신망, 교환시스템, 전송 시스템, 전기통신 관련 s/w, 논리적 인 통신망 자원의 관리 등 그 적용분야는 매우 다양하고 광범위하다. 본 논문은 TMN 시스템을 하나의 SUT(System Under Test)로 보고 이를 simulation 하여 시험하는 기존의 방법과는 달리 표준화된 프로토콜 시험방법과 시험절차에 따른 시험이 가능할 수 있도록 하는 시험구조를 제안함에 그 목적이 있다. 프로토콜의 여러가지 시험 중에서 프로토콜의 적합성시험과 관련된 표준화된 시험방법론과 체계는 ISO/IEC JTC1 SC2l에서 작성된 ISO/IEC IS 9646 문서에 나타나 있고 이에 대한 ITU의 twin문서가 Recommendation X.290 series로 제시되어 있다. TMN 시험에 이들 시험방법을 적용할 수 있게 하기 위하여는 TMN 시험에 적용할 새로운 시험구조를 고안하고 이에 관한 시험절차를 구축하여야 한다.
본 논문은 통신 프로토콜의 적합성 시험시 외부 동기와 입출력 시험 항목의 비용이 고려되어야 할 분산 시험 환경에서 적용될 수 있는 동기적 시험 항목 생성을 위한 새로운 방법을 제시한다. 이 방법은 유한 상태 기계로 표현된 프로토콜의 명세로 부터 이중 방향 그래프를 구성한 후 최소 길이의 동기적 시험 항목을 생성하기 위해 rural Chinese postman tour(RCPT) 알고리듬을 적용한다. 또한 시험시 주어진 유한 상태 기계의 각 상태에 대한 상태 식별 항목으로써 synchronizable distinguishing sequence(SDS)들을 사용한다. 본 논문의 방법은 원거리 시험기들을 사용하는 프로토콜 시험 구조에서 기 결정된 시험 항목을 적용할 때 시험 대상과 이들 시험기들간에 발생할 수 있는 동기화 문제에 대한 해결책으로 제시될 수 있다.
본 고에서는 차세대 통합 네트워크를 위한 프로토콜들 중 소프트스위치(MGC)와 미디어 게이트웨이를 중심으로 사용될 수 있는 BICC, SIPT, Megaco/H.248 프로토콜과 VoIP용 프로토콜인 H.323, SIP 프로토콜 등의 표준화 내용에 대해서 살펴보고 차세대 등합 네트워크로 진화하는 중간 단계에서 필수적으로 이루어져야 할 기존망들간의 연동 기술들에 대한 표준화 내용을 다루고자 한다. 그리고 마지막으로 연동기술 동향으로써 MSF(Multiservice Switching Forum)에서 주관하고 있는 장비 간 상호운용성 시험인 GMI(Global MSF Interoperability)에 대해서 기술하도록 한다.
본 논문에서는 수중음향센서네트워크의 수중 통신 프로토콜 시험을 위해 구축한 해상시험환경을 소개하고 상용 모뎀을 이용하여 실시한 및 매체접속제어기법(Medium Access Control: MAC)의 시험결과를 제시한다. 본 시험에서는 패킷 충돌을 회피하기 위해 기존 지상환경에서 많이 사용되는 반송파감지기반의 충돌회피기법(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance: CSMA/CA)을 사용하였으며 수중 통신 프로토콜로서의 가용성을 검증하였다. 시험에 사용된 네트워크 노드는 Benthos사의 상용 수중 모뎀과 ATmega2560 제어보드를 이용하여 구성하였다. 시험의 체계적 관리와 시험과정 관찰을 용이하게 하기 위해 각 노드가 GPS신호를 수신하여 자신의 위치를 파악할 수 있도록 하였으며 라디오주파수(Radio Frequency: RF) 인터페이스를 통해 위치정보 및 수중채널을 통해 송수신되는 패킷의 정보를 지상으로 보고할 수 있도록 했다. CSMA/CA 프로토콜을 수중환경에 적용하기 위해 4-way 핸드셰이킹동작에 사용되는 네 종류의 제어패킷 RTS(Request To Send), CTS(Clear to Send), DATA, ACK(Acknowledgement)을 수중환경에 맞게 설계했다. 시험을 통해 CSMA/CA 프로토콜의 실제 수중환경에서의 가용성을 검증할 수 있었다.
본 논문에서는 통신 프로토콜 개발 시 사용되는 PDU, SDU, SAP, 서비스 프리미티브를 어떻게 정의하고 사용하는지에 대한 명확한 설계 개념과 검증 방법을 ITU에서 통신 규격 및 설계 언어로 권고하고 있는 SDL과 국제 통신 표준 언어인 ASN.1, MSC, TTCN을 사용하여 정립한다. 통신 프로토콜의 예로 잘 알려진 Inres 프로토콜을 확장하여 SDL로 설계하며, SDL의 설계 규격에 비트 스트링 전송을 위한 ASN.1 메시지의 삽입, 규격에 대한 설계 검증을 위한 MSC의 생성, 검증으로부터 TTCN을 이용한 시험 케이스의 생성 및 적합성 시험 등 프로토콜 개발 순기 전반에 걸친 개발 방법론을 정립한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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