Network Convergence Infrastructure & Fracture 건국대학교 NGIC 연구실 김기천 http://ngic.konkuk.ac.kr
차례 1. NGcN 네트워크특징 2. 유무선통합네트워크계층구조 NGcN 네트워크특징 / 이동성지원프로토콜 /Access Network 기술 NGcN 의 Access Network 통합방안 3. 세션 / 미디어관리네트워크계층구조 세션관리프로토콜및미디어통합요소 통합망에서의세션및이동성통합관리방안 4. 통합서비스관리계층구조
NGcN Network 특징 Anytime, Anywhere, Onephone 으로 All kinds of Service 제공받음 기존의서비스에따른수직적구조가아닌수평적구조 유무선통합패킷망계층 ( 유선 + 무선, 음성 + 데이터 ) 제어계층 (Bearer 와 Signal 의분리 ) 서비스계층 실제 All-IP 기반망의개방형형태라고볼수있음 NGN + All IP 기반의유무선통합망의형태
현재의유무선통신망구조 수직적구조 다양한망존재, 각기다른관리, 연동을위한복잡한구조
수평적구조 NGcN Network 구조 개방형구조, 상위계층에서볼때단일관리구조
유무선통합네트워크계층
NGcN 의유무선통합패킷망구조 현존하는유무선망의통합구조 이동통신망, LAN, 백본망, xdsl 망등등
NGcN 와 All IP Network NGcN 의물리적네트워크특징 유무선통합망 이는 All-IP 의유무선통합망구조와거의유사 Network EIR DSI Subscription Policy... Profile Rules Databases 1 2 3 4 5 6 Advertising Agent 7 8 Service Application 47 Position Server 18 Position Determining Entity Subscription Network Roaming Quality of Capability Signaling Service Manager Gateway Gateway 14 9 Session 15 AAA Control 16 Manager 17 20 cdma2000 Access Network BTS Mobile Station 19 BSC/RNC + PCF MM Other Access Networks 27 21 31 35 22 Access Gateway FA / Attendant 32 36 41 43 10 23 11 28 Core Quality of Service Manager Media Resource Function 37 12 Mobile IP Home Agent 24 29 13 38 Trunk Signaling Gateway Media Gateway Control Function 30 26 Media PSTN 33 Gateway 34 44 42 48 25 39 Legacy MS Domain Support 40 45 MAP TIA/EIA-41 GSM Border Router 46 IP Network
All-IP Network Network Entities Access Gateway (AGW) CN 에 Access Network 의 resource 에대한 access 를제공 Access Network IP 기반 terminal 의 registering, authorizing, authenticating, paging 을위한 mobility management function 을수행 CDMA 2000 Access Network, Bluetooth Authentication, Authorization and Accounting (AAA) IP 기반의 AAA 제공 Media Gateway(MG) CN 의 packet 기반환경과 PSTN 의 circuit switched 환경간의인터페이스제공
All-IP Network Network Entities Core QoS Manager(CQM) CN QOS resource management Subscription QoS Manager(SQM) 가입자에대한 QoS resource management Roaming Signaling Gateway(R-SGW) SIP, MGCP 등의 packet 기반의 signaling 과 circuit 기반의 signaling 변환기능수행 Trunk Signaling Gateway(T-SGW) PSTN signaling 과 CN signaling 변환기능수행
NGcN 의유무선통합망요소기술 이동성지원프로토콜기술 Mobile IPv4/ Mobile IPv6/ Micro Mobility 기술 Access Network 기술 GPRS/ Wireless IP Network 기술 무선데이터전송기술 WLAN, CDMA 기술 단말기술등
이동성지원프로토콜 : MIP MIPv4 현주소를유지하면서 Network 접속점변경이가능 TCP 연결을끊지않고이동이가능 MIPv6 MIPv4 와같은 add on 프로토콜이아닌 IPv6 의일부로동작 경로최적화기능포함 다양한확장헤더및옵션활용 Auto-configuration, IPsec 등 2. MN Registration request 1. Agent Advertisement FA 2. FA relays request to HA HA Home Domain 3. FA relays status to MH 6. FA de-tunnel and deliver data to the MN 3. Registration response and binding HA 5. HA tunnels data to the COA Binding Update/Binding Ack via HA AR CN 4. CN Send Data to MN via standard IP routing MN Foreign Domain Binding Update/Binding Ack Using Return Routability
이동성프로토콜 : Micro Mobility 이동통신망의경우인터넷망과다른이동성, 보안, 과금등의기능이필요 Mobile IP 의광역이동성과달리이동통신망전용의섬세한패킷이동성지원의필요성필요 단말의이동성관리상태, IP Paging 지원등 빠른위치등록및망의부하를줄이는것이가능 대표적인기술들 Cellular IP(Columbia University) HAWAII (Lucent Technology) Regional Registration(C. Perkinson)
Mobile Access Network 기술 사용자의위치관리 Wireless IP Network(3GPP2) AAA Server RNN AAA Server Subscriber database HA PDSN GPRS(3GPP) Subscription and Location Directory HSS BSS PSTN CPS/GK GGSN GW BSC/RNC SGSN GPRS Call Processing Server/Gatekeeper Internet Traditional BSS with packet data QoS enhancements
NGcN 의통합 Access Network 전달계층의통합필요 유무선 Access 통합기술의발달 3G CDMA, WLAN, Bluetooth 등의통합필요 접속방식과무관하게무엇보다도일관된서비스를사용자에게제공하는것이중요 통합방안 서로다른기술간투명한서비스를사용자에게제공필요 통합 IP 기반의 Roaming 서비스 Mobile IP, GTP 기반의로밍 서비스제공은일관적이나실제 Access Network 사용은 Hot Spot 형식 통합관리기반의 Roaming 서비스 AAA, SIP 기반의로밍
Access Network 통합방안 (1/2) IP Roaming Mobile IP, GTP 등을이용하여인터넷세션을끊지않고즉시적인투명한서비스제공 접속 network 간 (WLAN, 3G RAN) 간 roaming 은 MIP handoff invoke
Access Network 통합방안 (2/2) 통합관리기반의 Roaming 서비스 실시간서비스보다는일관된서비스제공에초점 Service Portability 의개념 AAA 연동을통해과금및인증정보공유
NGcN 의유선 Core Network 구조 IP보안강화, IPv4/6 적용 MPLS기반의 Backbone Network DiffServ기반의 QoS + Traffic Engineering 고속패킷전송 멀티프로토콜수용 R LER R R R R R LER LSR LSR LER R L2/3 Switch Network R
세션 / 미디어관리네트워크계층 구조
NGcN 의 Network 세션관리 Signal 과 Bearer 는완전독립 Soft-Switch 를기반으로하여세션 / 미디어통합관리 이는범용운영체제를기반으로한유연하고확장성있는연동구조를가짐
Media 통합기술 : SoftSwitch SoftSwitch 패킷망에서음성서비스제공을위한개방형소프트플랫폼 기능을모듈화 확장성과융통성제공 H.323, SIP, BICC, MGCP, MEGACO/H.248 protocol 수용 지능망서비스, 멀티미디어서비스제공. 프로토콜간 interworking 기능제공 Soft BICC/SIP-T Soft Switch Media Switch Media H.248 MegacoM GCP Gateway RTP, RTCP Gateway
Session 기술 : SIP(1/2) SIP(RFC2543) 다중참여자간의세션을생성, 변경, 종료가능한 Application Layer Signaling Protocol 세션설정시 SDP 를이용해 QoS 를포함한세션 parameter 설정가능 Proxy Server Redirect Server Signaling : SIP Message 를주고받으며통화제어 User Agent Client Request TCP, UDP, SIP, SDP User Agent Server Response RSVP, RTP 통화가연결되면실시간데이터를주고받음
Session 기술 : SIP(2/2) Proxy Server Redirect Server Location Server Locatio n Server Konkuk.ac.kr kckim@konkuk.ac.kr 1. INVITE foo@nca.or.kr 6. 200 OK 7. ACK foo@nca.or.kr foo 2 3 Lap@orchestr.yg yg.co.kr Lap@orchetra 4. INVITE Lab@orchestra 5. 200 OK 8. ACK Lap@orchestra Konkuk.ac.kr kckim@konkuk.ac.kr User Agent Client ykkim 1. INVITE yykim@yg.co.kr 2 3 foo@nca.or.kr 4. 302 Moved temporarily Contact: foo@nca.or.kr yg.co.kr User Agent server Redirect server 5. ACK yykim@yg.co.kr 6. INVITE foo@nca.or.kr nca.or.kr User Agent Client Proxy server User Agent server 7. 200 OK 8. ACK foo@nca.or.kr
NGcN 통합세션위치관리 (1/2) MIP + SIP 통합이동성지원 NGcN 에서하나의 MN 은 MIP, SIP 모두지원 MN 의 Home Network 은 HA 및 Redirect Server 가존재하며각각계층에맞는위치제어 방안 SIP 기반의위치제어 MIP + SIP 혼합위치제어
NGcN 통합세션위치관리 (2/2) SIP 기반의위치제어 데이터터널링없음 MIP 의핸드오프가없기때문에 TCP 연결지원이안됨 Realtime 과같은 UDP 연결에적합 SIP+MIP 기반의위치제어 MIP 는 SIP 에게 IP Address transparency 제공 TCP 연결가능
Media 통합기술 : MGCP PDN, PSTN 의통합 미디어통합및관리기술필요 MGCP 다양한종류의 gateway 제어를위한 MGC 와 MG 간의프로토콜 Master(MGC:call 의제어와상태정보 )/ Slave ( MG : MGC 의 command 수행 ) 형태 Text type 의 encoding, UDP 기반의전송
Media 통합기술 : MEGACO MEGACO/H.248 인터넷과다른유선망과의연동을위한프로토콜 호제어기능과미디어처리부분을분리하여확장성제공 MEGACO 는음성데이터제공을기본으로한 MGCP 와달리멀티미디어를수용하는방향으로발전
통합서비스관리기술
AAA 통합사용자 / 망관리기술 통합망에서다음의통합관리기능수행 Authentication 계정, 인증정보관리 Authorization Network resource 관리, 사용자 QoS 정보관리 Account 계정, 과금정보관리 각 AAA 서버는 NAI 혹은 USIM 를이용하여서비스사용자의과금, 리소스사용, 인증을관리 Proxy 및 Relay 기능을이용하여상호협조
NGcN 의서비스계층구조 서비스계층기술 Open API 를통해서비스제공 통합환경을위한서비스대표적서비스기술 유무선통합 ID 기술 ENUM(Telephone Number Mapping 혹은 E..164 Number Mapping) 유무선통합메시징기술 UMS(Unified Messaging System, Multimedia Messaging System)
NGcN 의 Network 구조 : 결론 3 개의큰계층구조로나뉨 유무선통합망계층, 세션 / 미디어관리계층 / 응용서비스제공계층 수평이아닌수직적서비스개방형구조 유무선통합망계층 All IP 의이질망통합구조와크게다르지않음 세션 / 미디어관리계층 Softswitch 를중심으로한세션 / 미디어통합관리 응용서비스계층 Open API 를통한개방형서비스제공