[논문 리뷰] Convergence and Next Generation Networks

Jaydip Sen, Munir Sayyad외 1명|arXiv (Cornell University)|2010. 01. 01.

ICT Impact and Policies인용 수 27

한 줄 요약

이 화이트페이퍼는 IP 통합 기반의 차세대 네트워크(NGN)를 위한 종합적인 프레임워크를 제안하며, 통합된 음성, 영상, 데이터 서비스를 위한 핵심 기반 기술로 IP 멀티미디어 서브시스템(IMS)의 역할을 강조한다. 유비쿼터스 고정-모바일 통합을 달성하기 위한 아키텍처 전환, 표준화 노력, 기술적 과제를 서술하며, 이질적 네트워크 환경에서의 QoS, 보안, 상호운용성에 중점을 둔다.

ABSTRACT

The communications sector is undergoing significant changes, with the emergence of a number of platforms available to provide a different range of services. Some of these platforms are complementary to each other, while others are competitive, or can provide a valid substitute for some of the services provided. Up till now, the most important communications platform in most of the developing countries has been the public switched telecommunication network (PSTN) which provides access to all households and buildings. This universality in providing access has also meant that the network has generally been designated as one for universal service.This chapter focuses on the area where the most significant changes are taking place in the communication sector. The objective of this chapter is neither to give an overview of all communication platforms, nor is it aimed to assess the relative extent to which different platforms complement or compete with each other. The central theme of this chapter is to examine the developments in what is commonly refereed to as next generation access networks and next generation core networks and their role in convergence.

연구 동기 및 목표

• 차세대 네트워크(NGN) 및 서비스 통합의 주요 추진 요인과 기술적 기반 요소를 분석하기 위해.
• 고정망과 이동망 간의 종단 간 서비스 통합을 달성하는 데 있어 IP 멀티미디어 서브시스템(IMS)의 역할을 검토하기 위해.
• 무결한 NGN 구현을 저해하는 네트워크 아키텍처, 상호연결, 표준화 분야의 핵심 과제를 특정하기 위해.
• 인도 통신 산업, 특히 농촌 및 서비스 미비 지역에 대한 NGN 이행의 영향을 평가하기 위해.
• QoS, 이동성 관리, 계층 간 최적화, 스펙트럼 효율성 분야의 개방형 연구 과제를 제시하기 위해.

제안 방법

• 고정, 핵심, 서비스 평면으로 나누어진 계층적 NGN 아키텍처를 제안하며, IP 기반 통합을 강조한다.
• IMS 아키텍처를 분석하여 세션 제어 및 서비스 제공를 위한 핵심 기능 엔티티인 S-CSCF, P-CSCF, I-CSCF 및 애플리케이션 서버를 상세히 기술한다.
• 번호 할당, 주소 할당, 법적 정보 수집, 고정-이동 통합 메커니즘을 포함한 상호연결 프레임워크를 평가한다.
• 상호운용성 및 글로벌 NGN 서비스 배포를 보장하기 위해 3GPP, IETF, ATIS 등 기관의 표준화 활동을 검토한다.
• IMS를 활용한 주거용 NGN 구현 사례 연구를 제시하여 서비스의 종단 간 통합을 실증한다.
• 인도 시장 동향, 인프라 제약, 농촌 구역의 접근성 문제 분석을 통해 기술적 및 정책적 과제를 규명한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 IMS를 효과적으로 아키텍처화하고 구현하여 고정망과 이동망 간 음성, 영상, 데이터 서비스의 원활한 통합을 달성할 수 있는가?
• RQ2 회선 스위칭에서 전적으로 IP 기반의 차세대 핵심 네트워크로의 전환을 위해 필요한 주요 아키텍처적 및 구조적 변화는 무엇인가?
• RQ3 신호 품질 및 이동 중 전환 요구 사항이 다양할 수 있는 이질적 다중접근 NGN 환경에서 QoS 및 이동성 관리는 어떻게 보장할 수 있는가?
• RQ4 3GPP, IETF, ATIS와 같은 표준화 기구가 통합된 NGN 서비스의 상호운용성 및 글로벌 배포를 뒷받침하는 데 어떤 역할을 하는가?
• RQ5 특히 농촌 지역에서 인도와 같은 개발도상 시장에 있어서 NGN 구현의 주요 기술적, 경제적, 사회적 장벽은 무엇인가?

주요 결과

• IMS는 이질적 네트워크 간 세션 제어, 인증, 정책 관리의 표준화된 프레임워크를 제공함으로써 서비스 통합의 주요 기술 기반으로 확인된다.
• 모든 IP 기반 NGN로의 전환는 핵심 네트워크 노드의 재조직화와 번호 할당, 주소 할당, 법적 정보 수집 등 상호연결 모델의 재고가 필요하다.
• 동적 채널 조건과 다양한 접근 기술 간 원활한 핸드오버가 요구되는 모바일 및 무선 NGN 환경에서 QoS 제공은 여전히 핵심 과제로 남아 있다.
• 이동성 관리 성능 향상을 위해 네트워크 계층과 링크 계층 간의 계층 간 최적화가 필수적이다. 특히 핸드오버 결정 및 자원 할당 측면에서 중요하다.
• 인도에서는 저소득 인구 집단의 경우 접근성, 전력 공급 부족, 뒷배선 인프라 열악함, 농촌 지역의 최종 마일 연결 부족 등이 NGN 구현의 주요 장벽이다.
• 높은 투자와 규제 기관의 관심에도 불구하고, 신규 통신 사업자의 진입은 재정적 및 실행적 리스크로 인해 제한되어 있으며, 이는 근래의 시장 혁신을 저해하고 있다.