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[2003.02] 차세대 유무선 통합망(NGcN) 발전방안에 관한 연구 - 전산원

by JaeSoo posted Dec 26, 2007
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연 구 책 임 자 : 신상철 (한국전산원 국가정보화센터 단장, 2003.1.8 - 현재)
윤병남 (한국전산원 지식정보기술단 단장, 2002.11.7 - 2003.1.7 )
공동연구책임자 : 서창진 (개방형컴퓨터통신연구회, 숭실대학교 컴퓨터학부 교수)
참 여 연 구 원 : 허정회 (한국전산원 정보화표준부 수석연구원)
정희창 (한국전산원 국가망기획부 연구위원)
박진석 (한국전산원 국가망기획부 전임연구원)
나영인 (한국전산원 국가망기획부 주임연구원)
최병익 (한국전산원 국가망기획부 주임연구원)
장승원 (한국전산원 국가망기획부 주임연구원)
김종표 (한국전산원 국가망기획부 연구원)
세부연구책임자 : 김광훈 (경기대학교 정보과학부 교수)
김기천 (건국대학교 컴퓨터공학부 교수)
연 구 조 원 : 장재수 (숭실대학교 컴퓨터학부 석사)
장인수 (숭실대학교 컴퓨터학부 석사)
원재강 (경기대학교 정보과학부 박사)
강현식 (건국대학교 컴퓨터공학부 석사)
김민정 (건국대학교 컴퓨터공학부 석사)

제 1 장 서 론
제1절 NGcN의 개요
1. NGcN의 정의
2. NGcN의 범위
제2절 연구 개발의 필요성
제3절 연구 개발의 목표 및 내용
1. 연구 개발의 목표
2. 연구 개발의 내용 및 범위

제 2 장 NGcN 네트워크 인프라 고도화
제1절 all-IP 관련 기술
1. 이동성 관리 기술
2. 네트워크 관리 기술
3. 네트워크 통합 기술
제2절 NGcN 네트워크 구조
1. NGcN 네트워크 특징
2. 유무선 통합망 계층 구조
3. 세션 및 미디어 관리 네트워크 계층 구조
4. 통합 서비스 관리 계층 구조
제3절 NGcN에서의 QoS
1. 유무선망에서의 QoS적용
2. QoS 적용 문제점 및 치유방안

제 3 장 NGcN 서비스 고도화
제1절 NGcN 서비스 고도화 요구 분석
1. 유선, 무선, 인터넷 특성
2. Parlay/JAIN 기술
제2절 NGcN 서비스 QoS 조건
1. QoS 필요성
2. QoS 표준화
3. 서비스 특성별 QoS 기술 개발
제3절 NGcN 진화단계별 서비스 지도
1. NGcN 기술 지도
2. NGcN 3 단계 기술 지도

제 4 장 NGcN 발전현황 및 표준화
제1절 NGcN의 발전현황
1. 국외 현황
가. 네트워크 서비스 업체
나. 네트워크 장비 업체
다. 표준화 기구
2. 국내 현황
가. 네트워크 서비스 업체
나. 네트워크 장비 업체
다. 연구소
제2절 최신 표준화 동향
1. ETSI
2. ITU-T
3. IETF
4. 3GPP/3GPP2

제 5 장 연구의 활용방안

제 6 장 결론

참고 문헌
약어표

1. 제 목

차세대 유무선 통합망(NGcN) 발전방안

차세대 유무선 통합망(NGcN)은 유선과 무선, 인터넷, WLAN을 대상으로 IP를 기반으로 통합되어야 한다. 차세대 유무선 통합망(NGcN)
은 제 3 네트워크 서비스의 공급이 활성화 될 수 있도록 모듈화된 구조를 갖추어야 하며, 차세대 유무선 통합망(NGcN)의 QoS는 서비스 특성
별로 차별화하여 제공되어야 한다. 본 연구에서는 국내외 NGcN의 서비스 업체와 장비업체의 개발현황과 개발방안 및 표준화를 조사하고 이들의 안
을 종합하여 개발된 NGcN 기술 지도에 따라서 NGcN을 3 단계로 구분하여 개발한다.

2. 연구개발의 목적 및 중요성

이 보고서는 유선과 무선망이 통합되어 회선 및 패킷 교환기능을 갖춘 차세대 유무선 통합망을 성공적으로 발전시키기 위하여 NGcN의 서비스 측면
을 고려하고 유무선 통합방안과 업체 및 표준단체의 현황 및 발전추세를 연구한다.

첫째, 서비스에 대해서는 유무선 통합망에서 서비스 인프라 구축에 필요한 요소기술을 소개하고, 사용자가 만족하는 NGcN 서비스를 제공하기 위한
QoS를 정립하며, 정립된 QoS를 실현하기 위하여 10년 간에 걸친 3단계 서비스 기술 지도를 완성하는 방법으로 NGcN을 망 이용자측면에서
조명하여 NGcN의 전개시기를 조절한다.

둘째, 유무선 통합방안은 유무선을 통합하는 핵심방안인 all-IP를 연구하여 향후 전개될 무선통신서비스가 어떠한 접근방법으로 유선망과 통합하는지
를 알아보며 이 과정에서 관련되는 네트워크 장치들이 어떠한 구조를 가지며 어떠한 신호체계로 동작하는지 조사한다.

셋째, 업체와 표준단체의 현황을 조사하여 NGcN에 필요한 장비를 모델링 하는데 참고하며 NGcN의 진화방안을 수립하고 국내표준안을 만들기 위
한 기초자료로 사용한다. 이러한 노력은 NGcN의 관련 시장을 선점하는 효과를 나타낼 것이다.

3. 연구개발의 내용 및 범위

연구 개발 내용 및 범위는 다음과 같이 세 부분으로 나뉘어 진행된다.

NGcN 서비스 고도화
- 제 3 서비스 제공자 인터페이스 분석
- NGcN QoS(Quality of Service)를 위한 표준 기술 분석
- 2003년부터 2012년까지의 NGcN 서비스 기술 지도 개발

NGcN 인프라 고도화
- NGcN 인프라 구조에 대해서 알아보기 위해서 NGcN의 하부 인프라를 이루는 서로 다른 망들의 특징 및 요소 프로토콜의 기술을 조사한다.
- 이러한 하부 인프라를 통합하는 핵심 개념인 all-IP를 연구한다.
- 통합 시그널 처리와 미디어 통합에 관여하는 기술요소 및 상위 계층의 서비스 제공 기술 요소를 알아본다. 특히 이러한 NGcN서비스에서의 전
송 QoS는 NGcN의 성공을 좌우하는 중요한 사안이므로 QoS을 지원하기 위한 고려사항을 알아보고 이에 따른 QoS지원 시나리오를 제시한다.

NGcN 발전현황 및 표준화
- NGcN을 선도하고 있는 국외의 네트워크 서비스 업체 및 장비 업체, 표준화 기구에서 제시하고 있는 NGcN 모델 및 발전단계를 조사한다.
- 국내의 네트워크 서비스 업체와 장비 업체 및 학교, 연구소에서 진행중인 NGcN의 구조와 진화방향을 알아본다.
- NGN과 관련하여 가장 구체적인 내용들을 다루고 있는 유럽연합의 ETSI에서 추진중인 최신 표준화 동향을 살펴보고 국제 표준화 기구인
ITU-T 및 IETF에서 진행중인 NGN 관련 표준화를 파악한다.

4. 연 구 결 과

NGcN 서비스 고도화
NGcN 서비스 고도화를 위한 제 3 서비스 제공자 인터페이스 분석에 대한 연구 결과는 PARLAY와 JAIN(Java APIs for
Integrated Network)에 대한 표준 기술의 분석에 대한 내용이며, 수직적 구조에서 수평적 구조로 네트워크를 형성할 수 있도록
PARLAY와 JAIN에 의한 서비스 제공 방안을 제시하였다.

NGcN QoS(Quality of Service)를 위한 표준 분석에 대한 연구 결과는 ITU-T, ETSI 표준화 기구에 대한 표준 기술을
분석하였으며, 분석한 결과를 토대로 서비스 응용 분야에 따른 QoS 요구사항을 정립하였다.

향후 10년 간 펼쳐질 NGcN 서비스 개발 지도에 대한 연구는 2003년부터 2012년까지 3단계로 구분하여 기술 지도를 제시하였다. 특히,
각 단계에서는 서비스 계층, 제어 계층, 전송 계층, 단말 계층으로 구분하여 기술 지도를 완성시켰다.

차세대 통합 망 서비스 고도화 분야는 다음과 같이 구분하여 연구되었다.

- NGcN 개방형 서비스
NGcN에서는 제 3 서비스 제공자가 Parlay/JAIN 등의 API를 이용하여 사용하는 네트워크의 세세한 구현 기술과 독립적으로 사업을 추진
할 수 있도록 환경이 변화되어 자유로운 경쟁이 이루어질 수 있고 이로 인하여 서비스가 다양해진다. Parlay/JAIN API에 의해 제 3 서
비스 제공자 환경 인프라가 구축되어 유선과 무선, 인터넷, WLAN을 망라하여 서비스가 가능한 고도화된 서비스가 등장할 것이다.

- NGcN QoS
본 연구에서는 Signalling(CCS No.7, eSCM Workflow Transaction), Conversational(음성정보),
Streaming(영상정보), Interactive(웹브라우징), Background(이메일) 등으로 구분하여 QoS 요구사항을 정의하였다.
NGcN 서비스가 고도화됨에 따라 워크플로우 트랜잭션(Workflow Transaction)에 대한 QoS는 매우 중요한 응용 요소로 등장할 것
이다. 또한, QoS는 네트워크 전송속도와 패킷 손실에 대한 QoS 위주에서 네트워크 생존성을 위한 QoS로 변화가 요구되고 있다.

- NGcN 서비스 지도
NGcN 서비스 기술 지도를 3 단계로 구분하여 정의하였다. 단순 음성이나 텍스트 브라우져(Browser)에서 데이터의 가치가 한층 높아진 전자
상거래 워크플로우 트랜잭션을 제공하는 NGcN 기술이 최종 목표로 개발될 것이다. 네트워크 기반아래 누구든지, 언제나, 어디서든지 원하는 모
든 것을 할 수 있다는 개념을 실현한 유비퀴터스((Ubiquitous) 환경을 구축하는 핵심 원천 기술은 NGcN 요소 기술 개발에 의해 실현
될 것이다.

NGcN 인프라 고도화
NGcN 네트워크 구조와 관련해서는 NGcN의 5계층 중에서 유무선 통합 패킷망 계층과 세션 및 미디어 관리 계층에 대하여 연구하였다. 유무선
통합 패킷망 계층은 all-IP기반의 통합망을 기반으로하고 있으므로 all-IP에 관련된 기술 요소들에 대하여 연구하였다. 유무선 통합에 따른
이동성 지원에 관한 기술인 Mobile IP v4/v6, 마이크로 이동성 지원기술에 관한 연구 및 이동통신망을 비롯한 접속망의 특징을 알아보았으
며 이와 같은 환경에서 단일 단말의 원활한 이질망간 로밍(Roaming)을 위한 이질 접속망 통합방안을 제시해 보았다.

세션 및 미디어 관리 계층에서는 대표적인 시그널 프로토콜 및 미디어 통합 기술 요소 인 SIP 및 MEGACO에 대해서 알아보았다. 또한 유무
선 통합 패킷망 계층과 연관지어 통합망에서의 세션 및 이동성 지원방안의 기술적 현황에 대해서 알아보았다. 또한 NGcN의 최상위계층인 서비스 제
공 계층에 대해서도 기술적인 현황을 알아보았다.

특히 NGcN에서는 다양한 서로 다른 망들을 통합하고 그 위에서 이동성을 제공하는 기반망으로 단일한 서비스 품질을 제공하는 것은 매우 힘들다.
이를 이루기 위해서는 하나의 고정망과 같은 형태의 서비스 품질 방안을 적용할 수 없으며 현재 서비스 제공받고 있는 망의 형태에 따라 가변적으로
적용되어야 한다. 이러한 가정 하에 NGcN에서 적용이 가능한 QoS적용 시나리오와 적용 프레임워크(Framework) 기술들에 대해서 연구하였
다.

NGcN 발전현황 및 표준화
단계적으로 도입될 NGcN의 수립계획을 만들기 위한 기초자료로 다음과 같은 조사가 이루어졌다.

첫째, 외국의 서비스 제공업체의 사례를 알아보았다. 미국 유선 네트워크 업체인 AT&T가 제안하는 SoIP(Service over IP) 구조
와 ECLIPSE(Extended Communications Layerd on IP - Synthesis Environment)로 명명된 차세
대 플랫폼(Platform)에 대해서 알아보고 WorldCom의 자체 IP 망을 이용한 NGN 구조를 파악한다. NGN 개발 및 도입이 활발한
유럽 BT와 FT에서의 NGN 도입방안과 NGN 구조를 조사하고 아시아권인 일본 NTT의 히카리 소프트(Hikari-soft) 서비스와 유비퀴터
스 구조 및 소프트스위치(Softswitch) 개념인 ‘Clearinghouse' 서비스에 대해 알아본다. 또한 미국 1위의 무선 네트워크 서비
스 업체인 버라이존 와이어리스(Verizon Wireless)의 무선통신업체의 관점에서 본 NGN 도입방안에 대해 알아보고 영국의 MmO2와 일
본의 NTT 도코모(Docomo)의 NGN 서비스 현황을 알아본다.

둘째, 국외 네트워크 업체 사례에 대해서 알아보았다. NGN 통합 솔루션을 제공하고 있는 알카텔(Alcatel)의 NGN 진화 6단계에 대해서
살펴보고 IP망 위주의 NGN을 제안하고 있는 시스코(Cisco)의 IP 멀티서비스 솔루션과 통합 NGN 솔루션인 ENGINE을 제안하는 에릭
슨(Ericsson)의 경우를 조사하였다.

셋째, 국내 NGN 현황을 소개하였다. 가장 NGcN 분야에서 앞서고 있는 KT의 NGcN 진화단계를 알아보고 무선망 위주의 NGcN 전략을 세
우고 있는 SKT와 LGT의 NGcN 관련 서비스 개발 현황을 파악 및 인터넷 서비스 업체인 하나로 통신의 NGcN 도입에 대해서도 알아보았
다. 또한 정통부가 주관하여 마련한 ‘차세대 정보통신통합망(NGcN) 발전계획(안)’은 현재 세계적으로도 가장 앞선 계획을 수립하고 있으며 국
내 장비 업체는 NGN 통합 솔루션은 아직 제공하지 못하고 있지만 소프트스위치의 개발은 대기업 및 중소기업체들 모두 활발히 진행중이다.

넷째, 표준화 동향은 ETSI에서 2002년 11월 발표된 NGN 보고서의 버전 4를 위주로 표준화 진행 상황을 파악해보고 ITU-T의 하부 작
업그룹인 SG13에서 2002년 6월에 ‘NGN 2004 Project'에 발표한 사항을 조사하였다. NGN과 관련된 프로토콜의 표준화를 진행중
인 IETF의 2002년 7월 미팅을 내용으로 각 하부 WG(Working Group)의 NGN 관련 활동사항을 파악하였다.

5. 활용에 대한 건의

본 NGcN 서비스 고도화 연구에서 도출된 연구 결과는 향후에 전개될 유선, 무선, 인터넷, WLAN에서 매우 중요하게 사용될 것이다.
NGcN은 4개의 네트워크에 대한 구조가 변경되는 사업이기 때문에 외국의 원천 기술을 도입하여 국내에서 조립만 하는 단기적인 연구 개발보다는 장
기간의 연구가 필요한 핵심 원천 기술을 개발하는 방향으로 전개하여야 한다. 본 연구의 결과를 이용하여 NGcN 서비스 고도화를 위한 제 3 네트
워크 서비스 제공자에 대한 개방화 기술 개발에 활용할 수 있다. 또한, NGcN 서비스 별 QoS를 세부 척도를 정의하는 데 기준으로 활용할
수 있다. 마지막으로, NGcN 기술 지도는 NGcN 개발 계획 및 전략 수립에 활용할 수 있다.

NGcN인프라 고도화는 향후 국내 NGcN망 구축지 기초 모델로 활용이 가능하다. 특히 이러한 NGcN의 실 서비스에 있어서 차등화된 서비
스(QoS) 제공에 대한 연구를 병행하였으므로 QoS 지원방안에 있어서 기술적인 기초자료로 활용할 수 있다.

NGcN의 발전현황 및 표준화를 통하여 현재 세계적으로 NGcN이 진화되는 상황을 파악할 수 있었고 이를 바탕으로 합리적인 국내안을 도출할 수
있으며 우리나라가 NGcN을 주도할 수 있는 기초자료로 활용할 수 있다.

6. 기 대 효 과
NGcN 서비스 고도화 연구 결과로 인하여 유선과 무선, 인터넷, WLAN에 대한 통합 서비스의 제공이 가능해지며 PARLAY 및 JAIN에 의
한 제 3 네트워크 서비스 제공은 침체 국면에 있는 네트워크 산업을 활성화할 수 있다. 특히, NGcN QoS는 NGcN 사업 성공을 위한 중요
한 척도를 제시하며 본 연구에서 제안한 NGcN 기술 지도는 2003년부터 2012년까지 구축될 NGcN 3 단계 사업 수립에 기준을 제공할 것
이다.

NGcN인프라 고도화 연구는 NGcN을 구축하는 단계에서 중요한 기술적, 정책적 토대가 될 수 있으며 국내의 all-IP관련 제반 기술을 축적시
켰다. 또한 NGcN에서의 QoS지원 시나리오는 NGcN서비스 활성화에 대한 토대를 마련할 것이다.

한국이 CDMA의 선점을 통해서 현재 세계적인 무선단말기 생산국이 되었고 초고속 인터넷의 급속한 성장으로 세계 최대의 IT 인프라 국가가 된 것
처럼 NGcN 시장에서도 모험적인 연구 및 투자로 큰 선점효과를 얻을 수 있기를 희망한다.

출처 : http://www.ipc.go.kr/ipckor/policy/policy_view.jsp?num=888&gubun=sub0&topic=105&mstcd=&group=105001&fn=&req=&pgno=6&part=&partnm=

ps : 흠 장재수 연구원 참여 -_-;  작성당시에는 고생고생 해서 쓴거 같은데..
       지금 보니 미흡한점이 막 보이는.. ㅠㅠ