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인텔리전트 네트워크

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목차

1. 개요

인텔리전트 네트워크(IN)는 통신 네트워크에서 음성 통화 및 통화 전환과 같은 핵심 전화 서비스를 향상시키기 위해 개발된 기술이다. ITU-T에서 표준화되었으며, 기존 전화 교환기에 추가 서비스를 구축할 수 있는 기반을 제공했다. IN은 서비스 스위칭 기능(SSF), 서비스 제어 기능(SCF), 서비스 데이터 기능(SDF) 등 SS7 아키텍처를 기반으로 하며, 다양한 서비스(가상 사설망, 멀티미디어 메시지 서비스, 수신자 요금 부담 통화 등)를 제공한다. 주요 변형으로는 CAMEL과 AIN이 있으며, 고객 제어 기능을 통해 사용자가 서비스 조건을 변경할 수 있다. 최근에는 VoIP 및 SIP 기술의 발전과 API 사용 증가로 인해 IN 기술의 발전 방향이 변화하고 있다.

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인텔리전트 네트워크

2. IN 서비스의 예시

IN 서비스는 유선, 무선, 기타 통신 서비스 등 다양한 형태로 제공된다. 이러한 서비스들은 사용자의 편의성을 높이고 통신 사업자의 효율적인 네트워크 관리를 돕는다. 각 서비스에 대한 자세한 내용은 하위 문서를 참고하면 된다.

2. 1. 유선 통신 서비스


  • 가상사설망 (가족 그룹 통화)
  • 범세계 개인 통신 서비스
  • 멀티미디어 메시지 서비스
  • 수신자 요금 부담 통화
  • 자동 호 분산
  • 텔레보팅
  • 호 스크리닝
  • 번호 이동성
  • 수신자 부담 전화/프리폰
  • 선불 통화
  • 계정 카드 통화
  • 가상 사설망 (가족 그룹 통화 등)
  • 센트렉스 서비스 (가상 PBX)
  • 비공개 번호 요금제 (전화번호부가 아닌 곳에 게시)
  • 범용 개인 통신 서비스 (범용 개인 전화번호)
  • 대량 통화 서비스
  • 해외 휴대전화에서 접두사 없는 다이얼링
  • 해외에서 원활한 MMS 메시지 접근
  • 착신 과금
  • 홈 지역 할인
  • 프리미엄 통화
  • 통화와 관련된 다양한 기준에 따른 호 분배
  • * 위치 기반 라우팅
  • * 시간 기반 라우팅
  • * 비례적 호 분배 (두 개 이상의 콜 센터 또는 사무실 사이 등)
  • 통화 대기열
  • 호 전환

2. 2. 무선 통신 서비스


  • 가상 사설망 (가족 그룹 통화)
  • 범세계 개인 통신 서비스
  • 멀티미디어 메시지 서비스
  • 수신자 요금 부담 통화
  • 자동 호 분산
  • 텔레보팅
  • 호 스크리닝
  • 번호 이동성
  • 수신자 부담 전화/프리폰
  • 선불 통화
  • 계정 카드 통화
  • 센트렉스 서비스 (가상 PBX)
  • 비공개 번호 요금제 (전화번호부가 아닌 곳에 게시)
  • 범용 개인 통신 서비스 (범용 개인 전화번호)
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  • 시간 기반 라우팅
  • 비례적 호 분배 (두 개 이상의 콜 센터 또는 사무실 사이 등)
  • 통화 대기열
  • 호 전환

2. 3. 기타 서비스


  • 가상사설망 (가족 그룹 통화)
  • 범세계 개인 통신 서비스
  • 멀티미디어 메시지 서비스
  • 수신자 요금 부담 통화
  • 자동 호 분산
  • 텔레보팅
  • 호 스크리닝
  • 번호 이동성
  • 수신자 부담 전화/프리폰
  • 선불 통화
  • 계정 카드 통화
  • 가상 사설망 (가족 그룹 통화 등)
  • 센트렉스 서비스 (가상 PBX)
  • 비공개 번호 요금제 (전화번호부가 아닌 곳에 게시)
  • 범용 개인 통신 서비스 (범용 개인 전화번호)
  • 대량 통화 서비스
  • 해외 휴대전화에서 접두사 없는 다이얼링
  • 해외에서 원활한 MMS 메시지 접근
  • 착신 과금
  • 홈 지역 할인
  • 프리미엄 통화
  • 통화와 관련된 다양한 기준에 따른 호 분배
  • * 위치 기반 라우팅
  • * 시간 기반 라우팅
  • * 비례적 호 분배 (두 개 이상의 콜 센터 또는 사무실 사이 등)
  • 통화 대기열
  • 호 전환

3. 핵심 개념 및 역사

국제 전기 통신 연합(ITU-T)은 국제 전기 통신 연합의 표준화 위원회로, 인텔리전트 네트워크(IN)의 개념, 아키텍처 및 프로토콜을 표준으로 개발했다.[2] IN의 주요 목표는 음성 통화를 걸고 받는 것과 통화 전환 등 기존 통신 네트워크에서 제공하는 핵심 전화 서비스를 향상시키는 것이었다. 이는 전화 회사가 표준 전화 교환기에 이미 존재하는 서비스 외에 추가 서비스를 구축할 수 있는 기반을 제공했다.

IN에 대한 전체적인 설명은 [http://www.itu.int/rec/T-REC-Q.1210/en/ Q.1210]에서 [http://www.itu.int/rec/T-REC-Q.1219/en/ Q.1219]까지, 즉 Capability Set One (CS-1)이라고 알려진 일련의 ITU-T 표준에 나타나 있다. 이 표준은 아키텍처 뷰, 상태 머신, 물리적 구현 및 프로토콜을 포함한 완전한 아키텍처를 정의했다. 이는 전 세계 여러 지역에서 사용하기 위해 많은 변형이 파생되었지만(변형 참조) 통신 공급업체와 사업자에게 보편적으로 받아들여졌다.

CS-1의 성공에 이어 CS-2 형태로 추가 개선이 이루어졌다. 표준은 완성되었지만 변형의 증가하는 성능과 기존 전화 교환기를 한계까지 밀어붙이는 문제를 해결했기 때문에 CS-1만큼 널리 구현되지는 않았다.

IN 개발의 주요 원동력은 기존 네트워크에 정교한 서비스를 추가할 수 있는 보다 유연한 방법이 필요했기 때문이었다. IN이 개발되기 전에는 모든 새로운 기능 및/또는 서비스가 코어 스위치 시스템에서 직접 구현되어야 했다. 이로 인해 네트워크 장애를 방지하기 위한 소프트웨어 테스트가 광범위하고 철저해야 했기 때문에 릴리스 주기가 길어졌다. IN의 등장으로 수신자 부담 번호 및 지리적 번호 이동성과 같은 서비스 대부분이 코어 스위치 시스템에서 독립적인 노드로 이동했다. 이를 통해 서비스 제공업체는 코어 스위치 제조업체에 요청을 제출하고 긴 개발 프로세스를 기다릴 필요 없이 네트워크에 대한 변형 및 부가 가치 서비스를 개발할 수 있는 모듈식의 보다 안전한 네트워크를 만들었다. IN 기술의 초기 사용은 수신자 부담 번호를 일반 공중 전화망(PSTN) 번호로 변환하는 등 번역 서비스였다. 이후 맞춤형 지역 신호 서비스(CLASS) 및 선불 전화 통화와 같은 훨씬 더 복잡한 서비스가 IN을 기반으로 구축되었다.

4. SS7 아키텍처

인텔리전트 네트워크(IN) 서비스 또는 아키텍처의 주요 개념은 SS7 아키텍처와 관련이 있다.

IN의 주요 기능 구성 요소들은 SS7 네트워크를 통해 서로 통신하며, 이를 위해 표준 프로토콜을 사용한다. 이를 통해 서로 다른 제조업체의 장비들이 함께 작동할 수 있다.

SSP와 SCP 간의 인터페이스는 SS7 기반이며, INAP(Intelligent Network Application Part)라고 하는 응용 계층 프로토콜을 사용한다. INAP 메시지는 ASN.1을 사용하여 인코딩된다.

SCP와 SDP 간의 인터페이스는 원래 X.500 디렉토리 액세스 프로토콜(DAP)로 정의되었으나, IETF에서 개발한 더 가벼운 인터페이스인 LDAP가 널리 사용되면서 많은 SCP들이 LDAP를 구현하게 되었다.

4. 1. 기능 구성 요소


  • '''서비스 스위칭 기능'''(SSF) 또는 '''서비스 스위칭 포인트'''(SSP): 전화 교환국과 함께 위치하며, 통화 중에 추가 서비스가 필요할 때 이를 감지하고 서비스 제어 포인트(SCP)에 질의를 보내는 역할을 한다. SSP는 기본 통화 상태 머신(BCSM)을 구현하는데, 이는 통화의 시작부터 종료까지(수화기를 듦, 다이얼링, 응답, 무응답, 통화 중, 끊기 등)의 과정을 추상적으로 나타내는 유한 상태 머신이다. 각 상태가 바뀔 때마다 SSP는 SCP에 질의를 호출하여 추가 지침을 기다리게 하는 '감지 지점(DP)'을 만난다. 이 질의는 보통 트리거라고 불리며, 사업자가 정의한 기준(가입자 발신 번호, 다이얼링된 번호 등)에 따라 작동한다. SSF는 부가 가치 서비스가 필요한 통화를 제어한다.
  • '''서비스 제어 기능'''(SCF) 또는 '''서비스 제어 포인트'''(SCP): SSP로부터 질의를 받는 별도의 플랫폼이다. SCP는 사업자가 원하는 서비스 로직을 포함하고 있으며, 서비스 로직 처리 중 통화 처리에 필요한 추가 데이터는 서비스 데이터 포인트(SDP)에서 얻을 수 있다. SCP의 로직은 서비스 생성 환경(SCE)을 사용하여 만들어진다.
  • '''서비스 데이터 기능'''(SDF) 또는 '''서비스 데이터 포인트'''(SDP): 통화 처리에 필요한 추가 가입자 데이터나 기타 데이터를 포함하는 데이터베이스이다. 예를 들어, 가입자의 남은 선불 크레딧을 실시간으로 조회하기 위해 SDP에 저장할 수 있다. SDP는 SCP와 별도의 플랫폼이거나 함께 위치할 수 있다.
  • '''서비스 관리 기능'''(SMF) 또는 '''서비스 관리 포인트'''(SMP): 사업자가 인텔리전트 네트워크(IN) 서비스를 관리하고 모니터링하는 데 사용하는 플랫폼 또는 플랫폼 클러스터이다. 서비스 구성을 저장하고, 통계 및 경보를 수집하며, 통화 데이터 보고서 및 이벤트 데이터 보고서를 저장하는 관리 데이터베이스를 포함한다.
  • '''서비스 생성 환경'''(SCE): SCP에 존재하는 서비스를 만드는 데 사용되는 개발 환경이다. 표준은 모든 유형의 환경을 허용하지만, C와 같은 낮은 수준의 언어가 사용되는 경우는 드물다. 대신, 통신 엔지니어가 서비스를 직접 만들 수 있도록 독점적인 그래픽 언어가 사용된다. 이 언어는 일반적으로 4세대 프로그래밍 언어 유형이며, 엔지니어는 그래픽 인터페이스를 사용하여 서비스를 구축하거나 변경할 수 있다.
  • '''특수 리소스 기능'''(SRF) 또는 '''지능형 주변 장치'''(IP): SSP와 SCP 모두에 연결되어 음성 안내를 재생하거나 사용자로부터 DTMF 톤을 수집하는 등, 주로 음성 통신과 관련된 특수 리소스를 통화에 제공하는 노드이다.


서비스 교환 포인트(SSP)는 기본 호 상태 전이도(BCSM: Basic Call State Model)에 근거하여 호의 접속 제어를 실시하는 호 접속 제어 기능(CCF)과 CCF로부터의 통지에 근거하여 SCP로 AIN 호의 기동 등을 통지하는 서비스 교환 기능(SSF)을 중심으로 구성된다.

4. 2. 프로토콜

IN의 개념, 아키텍처 및 프로토콜은 원래 국제 전기 통신 연합(ITU-T)에서 표준으로 개발되었다.[2] IN에 대한 완벽한 설명은 Q.1210에서 Q.1219까지, 즉 Capability Set One (CS-1)이라고 알려진 일련의 ITU-T 표준에서 나타났다.

위에서 설명한 핵심 요소들은 서로 통신하기 위해 표준 프로토콜을 사용한다. 표준 프로토콜을 사용하면 여러 제조업체가 아키텍처의 서로 다른 부분에 집중하여 모든 조합에서 함께 작동할 것이라고 확신할 수 있다.

SSP와 SCP 간의 인터페이스는 SS7 기반이며 TCP/IP 프로토콜과 유사하다. SS7 프로토콜은 OSI 7계층 모델의 많은 부분을 구현한다. 즉, IN 표준은 응용 계층만 정의하면 되며, 이를 지능형 네트워크 응용 파트 또는 INAP라고 한다. INAP 메시지는 ASN.1을 사용하여 인코딩된다.

SCP와 SDP 간의 인터페이스는 X.500 디렉토리 액세스 프로토콜 또는 DAP로 표준에 정의되어 있다. IETF에서 LDAP라는 보다 가벼운 인터페이스가 등장하여 구현이 훨씬 더 간단해졌으므로 많은 SCP가 대신 이를 구현했다.

5. 변형

핵심 CS-1 사양은 다른 표준 기구에 의해 채택되고 확장되었다. ETSI에서 유럽 버전을 개발했고, ANSI에서 미국 버전을 개발했으며, 일본 변형도 존재한다. 각 지역에서 변형을 생산하는 주된 이유는 현지에서 제조 및 배포된 장비 간의 상호 운용성을 보장하기 위함이었다(예: 기본 SS7 프로토콜의 다른 버전이 지역별로 존재한다).

새로운 기능도 추가되어 변형이 서로 및 주요 ITU-T 표준에서 벗어났다.

5. 1. CAMEL

CAMEL은 이동 통신망 향상 논리 맞춤형 애플리케이션(CAMEL)의 약자로, 휴대폰 환경에 대한 확장을 허용하여 이동 통신 사업자가 가입자가 로밍하는 동안에도 홈 네트워크에서 받는 것과 동일한 IN 서비스를 제공할 수 있도록 한다.

CAMEL은 그 자체로 주요 표준이 되었으며 현재 3GPP에서 관리하고 있다. 이 표준의 마지막 주요 릴리스는 CAMEL 페이즈 4였다. 현재 활발히 작업 중인 유일한 IN 표준이다.

5. 2. AIN

벨코어(이후 텔코디아 테크놀로지스)는 북미 지역의 인텔리전트 네트워크 변형으로 '''고급 인텔리전트 네트워크'''(AIN)를 개발했으며, 주요 미국 사업자를 대신하여 AIN의 표준화를 수행했다.[1] AIN의 원래 목표는 1990년대 초에 명시된 AIN 1.0(''AIN 릴리스 1'', Bellcore SR-NWT-002247, 1993)이었으나,[1] 기술적 문제로 인해 AIN 0.1 및 AIN 0.2 사양으로 단순화되었다.[1]

북미 지역에서는 Telcordia SR-3511(원래 TA-1129+로 알려짐) 및 GR-1129-CORE 프로토콜이 서비스 제어 포인트(SCP) 또는 서비스 노드와 같은 IN 시스템과 스위치를 연결하는 역할을 한다.[1] SR-3511은 SCP와 서비스 노드를 직접 연결하는 TCP/IP 기반 프로토콜을, GR-1129-CORE는 SSP를 통해 SCP를 서비스 노드에 연결하는 ISDN 기반 프로토콜에 대한 일반적인 요구 사항을 제공한다.[1]

고도 인텔리전트 네트워크(AIN)는 ITU-T에서 규정한 교환기와 SCP 간의 인터페이스를 애플리케이션 계층까지 표준화한 것이다.[2] AIN에서 서비스 제어를 수행하는 SCP는 서비스 논리 프로그램(SLP)을 실행하는 서비스 제어 기능(SCF)과 필요한 데이터를 수용하는 서비스 데이터 기능(SDF)으로 구성된다.[3] 서비스 교환 포인트(SSP)는 기본 호 상태 전이도(BCSM: Basic Call State Model)에 근거하여 호의 접속 제어를 실시하는 호 접속 제어 기능(CCF)과 CCF로부터의 통지에 근거하여 SCP로 AIN 호의 기동 등을 통지하는 서비스 교환 기능(SSF)을 중심으로 구성된다.[3]

6. 고객 제어

서비스 이용자가 자신의 서비스 조건이나 방식을 변경·제어하는 것이다.

착신 전환의 전환 대상이나 전환 조건, 스팸 전화 거부, 수신자 부담 전화 번호의 수신 조건 등이 그 예이다.

7. 미래

최근 몇 년간 지능형 네트워크(IN) 표준 개발 활동은 감소했지만, 이 기술을 사용하는 많은 시스템이 전 세계적으로 구축되어 있다. 이 아키텍처는 안정적일 뿐만 아니라 지속적으로 새로운 서비스를 추가하여 수익을 창출하는 원천임이 입증되었다. 제조업체는 장비를 계속 지원하고 있으며, 노후화는 문제가 되지 않는다.

그럼에도 불구하고, 특히 VoIP 및 SIP 분야에서 새로운 기술과 아키텍처가 등장했다. INAP과 같은 프로토콜 대신 API 사용에 더 많은 관심이 쏠리고 있으며, JAIN 및 Parlay 형태의 새로운 표준이 등장했다. 기술적 관점에서, 서비스 제어 요소(SCE)는 독점적인 그래픽 기반에서 벗어나 Java 애플리케이션 서버 환경으로 이동하기 시작했다.

"지능형 네트워크"의 의미는 시간이 지남에 따라 진화하고 있으며, 이는 주로 계산 및 알고리즘의 획기적인 발전에 의해 주도된다. 보다 유연한 알고리즘과 더 발전된 프로토콜로 강화된 네트워크에서 데이터 기반 모델을 사용하여 설계된 네트워크,[6] 인공지능(AI) 기반 네트워크까지[7] 그 범위가 다양하다.

참조

[1] 웹사이트 Q.1200 : General series Intelligent Network Recommendation structure https://www.itu.int/[...] 2007-05-14
[2] 특허 Data base communication call processing method
[3] 웹사이트 SR-NWT-002247 https://web.archive.[...] 2021-03-16
[4] 웹사이트 SR-3511 https://web.archive.[...] 2021-03-16
[5] 문서 GR-1129-CORE http://telecom-info.[...]
[6] 학술지 Data-Driven Design of Intelligent Wireless Networks: An Overview and Tutorial MDPI AG 2016-06-01
[7] 학술지 Big Data Analytics, Machine Learning, and Artificial Intelligence in Next-Generation Wireless Networks Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
[8] 웹인용 ITU-T Q.1200 series recommendations http://www.itu.int/r[...]


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