최근 인터넷 관련 기술의 급속한 발전으로 데이터, 음성, 화상 등의 다양한 멀티미디어 서비스가 통합된 개방형 네트워크로 진화되어지고 있다. 모든 미디어가 인터넷으로 수렴되는 NGN(Next Generation Network)으로 발전할 전망이다. 개방형 네트워크는 다양한 유무선 통합망의 융합화에 따른 통신망간의 간섭이 증가하고 네트워크 접속점 중심의 통신망간 접속구조가 확대되어 지금까지의 시스템 보안 위주의 단순한 보안 기술을 적용하기가 어려웠다. 따라서 네트워크 노드간을 효율적으로 보호하는 네트워크 중심의 보안 기술이 필요한 시점이다. 이에 본 논문은 IETF에서 제안한 텍스트 기반 응용 계층의 접속제어 프로토콜로 실시간 미디어 통신을 위한 차세대 인터넷 프로토콜로 주목받고 있는 SIP(Session Initiation Protocol) 시스템을 분석하고, SIP 기반의 보안 메커니즘인 IPSec에서의 확장 보안 메커니즘을 설계하였다.
인터넷의 사용자가 증가함에 따라 다양한 서비스가 요구된다 다자간 회의 시스템 역시 다양한 서비스 제공의 일부분으로 많은 연구가 진행되고 있다. VoIP 프로토콜인 SIP(Session Initiation Protocol)는 기본적으로 다자간 멀티미디어 컨퍼런싱을 지원한다. 그러나 현재는 인터넷 전화 등 주로 1:1 호설정에 이용되고 있다. 이를 위해 SiP에 다자간 회의 시스템을 적용하기 위하여 새로운 메소드 및 헤더의 확장, 나아가 다자간 회의 시스템 모델 정의등이 요구되어진다. 본 논문은 다자간 회의 시스템 모델 표준을 소개하고 이를 기초로 효율적인 Conference Server를 제시한다. 설계된 Conference Server는 유효한 리소스의 관리 및 처리를 위해 접속 풀링(Connection Pooling)개념을 적용하여 컨퍼런싱에 참여하는 사용자의 요구를 신속하게 처리할 수 있도록 하였으며 QoS Selector를 두어 사용자의 자원에 맞는 서비스를 보장할 수 있게 하여 효율성을 높였다.
SIP(Session Initiation Protocol)는 사용자간에 멀티미디어 세션을 생성, 수정, 종료를 위한 응용계층의 시그널링 프로토콜로써 확장성이 뛰어나 여러 인터넷 응용분야에 적용이 가능하다. SIP를 이용한 확장 서비스의 하나인 Presence 서비스는 사용자들간에 현재 위치의 변화에 따른 최신 정보를 제공함으로써 VoIP(Voice over IP), 인스턴트 메시징(Instant Messaging) 등 Presence 정보를 기반으로 하는 여러 응용 서비스와 연계하여 활용이 가능하다. Presence 서비스에서의 Watcher 정보는 특정한 자원(resource)에 대한 모든 등록(subscription) 상태를 의미하며 이 상태는 동적(dynamic)으로 변화하게 된다. 따라서 사용자는 이러한 변화되는 상태를 알기 위하여 watcher 정보에 등록할 필요가 생긴다. 따라서 본 논문에서는 SIP 기반의 Presence 시스템에서 동적으로 변화하는 사용자들의 등록 상태를 알려주는 Watcher 정보 서비스를 구현하였다.
기존의 유/무선 전화, 인터넷, TV 등을 통합하여 다양한 멀티미디어 서비스를 지원하기 위한 차세대 통신망으로 3GPP (3rd Generation Partnership Project)에서 최초 3세대 이동 통신망으로 제안되었던 IMS(IP Multimedia Subsystem) 가 표준으로 자리 잡아가고 있으며, 전 세계 통신 회사들이 IMS를 기반으로 차세대 통신망을 구축하고 있다. 이러한 IMS 망을 이해, 분석하기 위해서는 IMS 망에서 이용되는 SIP(Session Initiation Protocol)에 대한 이해와 SIP 패킷을 분석할 수 있는 패킷 분석기가 필요하다. SIP는 VoIP환경에서 호 설정을 위해 개발된 텍스트 기반의 프로토콜로써 포맷의 간결성과 확장성으로 인하여 차세대 통신망인 IMS의 주요 프로토콜로 채택되었으며, IMS 망 환경에 맞게 확장 되었다. 본 논문에서는 SIP 패킷 분석기를 IMS 기반으로 패킷 분석 결과를 비주얼한 화면으로 보여줄 수 있도록 설계, 구현하여 사용자가 SIP 패킷 분석을 통하여 IMS 망을 이해, 분석하는데 도움을 주고자 한다.
본 연구는 멀티미디어 세션에 참여한 참여자간의 효율적인 의사소통과 상호협력 환경의 향상을 위하여 다양한 형태로 응용의 변화를 주는 세션 초기 프로토콜(SIP: Session Initiation Protocol)에서의 오류 관리기의 설계에 대한 연구이다. 제안하고자 하는 오류 관리기를 이용하면 멀티미디어 응용개발 환경에서의 오류 발생 시에 객체를 동적으로 생성 및 제거함으로써 자신의 컴퓨터 시스템 상황에 맞는 세션 초기 프로토콜에서의 세션을 진행할 수 있고, 유동적인 네트워크 트래픽에서도 진행 중인 세션 초기 프로토콜에서의 세션을 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라, 오류가 발생된 응용을 제외한 객체만의 조합으로 다양한 형태의 세션 초기 프로토콜에서의 세션을 만들 수 있다.
최근 이동통신의 급격한 발전으로 인해 IP를 기반으로 한 네트워크에서 제공되던 멀티미디어 서비스가 이동단말기에서도 가능케 되고 있다. 셀룰러 망에서는 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해 SIP(Session initiation Protocol)를 호 설정 프로토콜로 사용하는 추세이다. 그러나 높은 비트 에러율, 좁은 대역폭을 사용하는 셀룰러 망에서 기존 SIP RTI(Retransmission Time Interval : 재전송 타임 간격) 값은 오히려 네트워크 성능을 저하시키고 호 설정 시간을 지연시킨다. 본 논문에서는 시뮬레이터 NS-2를 이용하여 셀룰러 망에서의 호 설정 시간을 최소화하는 적합한 SIP RTI 값을 찾아 성능을 향상하였고 그 값을 적용하여 SIP를 이용한 홈 네트워크를 설계, 구현하였다.
호 처리 언어(CPL : Call Processing Language)는 공중 전화망에서 제공하는 다양한 부가 서비스를 인터넷 상에서 개발할 수 있는 기술로서, IETF IPTEL 워킹 그룹에서 개발한 표준이다. 사용자들은 CPL을 이용하여 호 전환, 호 방지와 같은 다양한 부가서비스를 요청할 수 있으며, 이것들은 스크립트 형태로 SIP(Session Initiation Protocol) Registrar에 등록되어 실질적인 서비스를 제공받게 된다. 본 논문에서는 CPL을 지원하는 프락시 서버의 동작 중, 향상된 부가서비스 지원을 위한 프락시 서버와 CPL 서버간 동작에 대한 설계 및 구현에 대해서 기술하고자 한다. 이러한 향상된 부가 서비스를 지원함으로써, 인터넷 텔레포니(VoIP : Voice over Internet Protocol) 서비스를 이용하는 사용자의 요구 사항 반영에 크게 기여할 수 있다. CPL을 지원하는 SIP 프락시 서버는 리눅스 커널 버전 2.4.x 상에서 C언어를 이용하여 설계 및 구현하였고, CPL 서버는 라이브러리로, 프락시 서버와 연동하여 동작한다.
본 논문에서는 무선 기지국에서 멀티캐스트 패킷 재전송을 담당하는 Agent를 설치하여 신뢰성있는 멀티 캐스트 프로토콜인 MFTP에서의 재전송률을 낮추고자 한다. 유무선 통합 환경에서 신뢰성 있는 멀티캐스트 프로토콜 사용 시, 무선 링크의 비트 에러와 단말의 이동성을 보장하기 위한 핸드오프로 오류가 많이 발생한다. 이런 오류때문에 멀티캐스트 그룹에 제어 및 재전송 패킷이 증가하게 되며, 또한 멀티캐스트 그룹 세션 전체 성능이 저하된다. 본 논문은 기지국에 무선 환경에 있는 단말의 복구 요구 패킷에 대한 복구 패킷 전송을 담당하는 Agent을 도입하는 방식을 제안하고 있다. MATLAB를 이용하여 제안한 방법이 멀티캐스트 세션에 복구 요구 및 복구 패킷의 수을 줄일 수 있고 멀티캐스트 그룹 세션 전체의 성능을 향상시킬 수 있음을 검증하였다.
VoIP(Voice over IP)는 인터넷과 같은 IP 망에서 음성과 영상을 전송하기 위한 기술이며, 차세대 망에서의 음성, 영상, 데이터 통신을 위한 최적 기술로 부상하고 있다. 따라서 VoIP 응용은 인터넷 망을 이용하는 다양한 단말기들 사이의 음성 및 영상 통신을 위하여 많이 사용되어 질 것으로 예상된다. 본 논문에서 구현되는 다자간 VoIP는 단말혼합 방법을 이용하였기 때문에 회의 서버 없이도 다자간 회의가 가능하다는 장점을 가지고 있다. 이 다자간 VoIP는 SIP 표준에 근거하여 개발 되었으며, 비대칭 NAT에서의 운용을 위하여 STUN을 지원한다. 본 논문의 특징은 새로운 미디어 처리부를 가진 단말혼합 방법을 이용하기 때문에 미디어 정보를 중복해서 전달 받지 않고 계층적 다자간 회의가 가능하다. 또한, 계층적 다자간 회의 운용 시 미디어 혼합기능을 수행 중인 단말기가 회의를 떠날 때 전체 회의가 분리되는 단점을 해결한다.
현재, 3GPP, IETF 등에서 차세대 네트워크(NGN, Next Generation Network)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 다양한 생활 패턴에 따른 빈번한 이동성에도 불구하고, 원하는 서비스를 항상 원하는 시간, 장소에 구애받지 않고 자기가 소유하고 있는 단말을 이용하여 서비스를 받기를 원하는 사용자의 요구사항을 반영하기 위해 차세대 네트워크(NGN)는 다양해지는 어플리케이션 개발에 대응하기 위해 IMS(IP Multimedia Subsystem)가 구축되고 있으며, 또한 펨토셀/WiBro/3G등의 다양한 무선 억세스 네트워크로 구성된 계층적 네트워크 구축되고 있다. 이와 같이 무선 멀티 억세스 네트워크로 구성된 계층적 네트워크에서의 사용자가 네트워크 선택하기 위해서는 기존 무선품질 이외에 사용자 프로파일과 네트워크 부하량 등을 고려한 최적의 네트워크 선택 기준이 필요하다. 또한 핸드오버의 판단을 멀티모드 단말에서 수행하는 기존 방법 사용할 경우 발생할 수 있는 핸드오버 핑퐁현상을 억제하고, 보다 정확한 계층적 핸드오버를 수행하기 위한 방법이 필요하다. 본 논문에서는 멀티모드 단말 개발의 용이성과 다양한 억세스 네트워크의 선택 및 등록에 관한 고려사항을 검토하여, 사용자 프로파일을 반영하여 IMS를 포함한 계층적 네트워크에서의 SIP-MIH(Session Initiation Protocol-Media Independent Handover)를 기반으로 하는 무선 멀티 억세스 네트워크의 선택 기법과 계층적 핸드오버 절차에 대해 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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