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차세대 통신망

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목차

1. 개요

차세대 통신망(NGN)은 음성 통신에서 회선 교환 방식이 사용되던 시대에서 데이터 통신 수요가 증가하고 인터넷 전화가 보편화되면서, 전화망과 인터넷의 융합을 목표로 IP 네트워크를 활용하여 통신망을 재구축한 것이다. NGN은 ITU-T를 중심으로 표준화가 진행되었으며, IP 네트워크 기반, SIP 통신 프로토콜 사용, 고정·이동 통신 통합 서비스 제공, 트리플 플레이 서비스 제공, IMS 기반 구조, 서비스 품질 제어 등의 특징을 갖는다. 한국에서는 KT가 2010년을 목표로 NGN 구축을 추진했으며, 영국, 일본 등 여러 국가에서도 NGN 도입을 시도했다. NGN은 시뮬레이션 서비스와 에뮬레이션 서비스로 나뉘며, 각국의 NGN 구축 현황과 관련된 논쟁이 존재한다.

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차세대 통신망
개요
종류IP 기반 네트워크
특징음성, 비디오, 데이터 통합
기술 및 표준
주요 기술IP 멀티미디어 서브시스템 (IMS)
소프트 스위치
세션 개시 프로토콜 (SIP)
미디어 게이트웨이 제어 프로토콜 (MGCP)
H.323
관련 표준ITU-T
IETF
3GPP
ETSI
장점
효율성네트워크 자원 효율적 사용
유연성다양한 서비스 제공 가능
확장성네트워크 확장 용이
비용 절감운영 비용 절감 효과
단점
보안보안 취약점 존재 가능
품질 보장서비스 품질 (QoS) 보장 필요
복잡성네트워크 구성 및 관리 복잡
응용 분야
VoIPVoIP (인터넷 전화) 서비스
IPTVIPTV (인터넷 프로토콜 텔레비전) 서비스
화상 회의화상 회의 서비스
통합 커뮤니케이션통합 커뮤니케이션 (UC) 서비스
관련 용어
QoS서비스 품질 (Quality of Service)
CoS서비스 종류 (Class of Service)
MPLS멀티프로토콜 레이블 스위칭 (Multiprotocol Label Switching)
ATM비동기 전송 모드 (Asynchronous Transfer Mode)

2. 역사적 배경

그레이엄 벨이 전화기를 발명한 이래로 오랫동안 음성 통신에는 회선 교환 방식이 사용되었다. 반면, 데이터 통신을 주 목적으로 하는 인터넷에서는 패킷 교환 방식이 사용되었다. 2000년경까지는 음성 통신 수요가 데이터 통신보다 많았으나, 2000년대부터 데이터 통신 수요가 증가하고 음성 통신 트래픽은 감소하였다. 패킷 통신망에서 실시간 통신을 가능하게 하는 기술이 발전하면서, 회선 교환망 기기를 새로 개발하고 유지하는 것보다 패킷 통신망을 이용하는 것이 비용 면에서 유리해졌다. 이에 따라 인터넷을 사용한 음성 통신, 즉 인터넷 전화가 널리 사용되게 되었다. 그러나 인터넷은 전화망에 비해 사용자 편의성이나 보안 면에서 약점이 있었다. 이러한 점을 고려하고 IP 네트워크의 장점을 활용하여 통신망을 재구축한 것이 차세대 통신망(NGN)이다. NGN은 전화망과 인터넷의 융합이라는 과제에 대한 전화 측의 해답이라고 할 수 있다.

또한, 음성 통신을 데이터 통신과 결합하여 사용하는 통합 메시징과 같은 애플리케이션을 위해서는 하나의 네트워크에서 두 가지를 모두 처리하는 것이 편리하다. 통신과 방송의 융합을 통해 전화, 데이터 통신, 스트리밍 방송을 통합한 트리플 플레이 서비스를 제공하여 고속 통신망을 효율적으로 사용하고 전기 통신 사업자의 경쟁력을 확보하려는 움직임도 있었다.

ITU-T SG13은 1996년경부터 GII(Global Information Infrastructure, 글로벌 정보 인프라)를 연구해왔으며, NGN을 GII의 한 형태로 보고 GII 연구에서 NGN 연구로 방향을 전환했다. NGN 연구는 다음 조직을 중심으로 진행되었다.


  • JRG-NGN(Joint Rapporteur Group on NGN): 2003년 9월 말 첫 회의를 개최하고, Y.2001(NGN의 정의)[6] 및 Y.2011(NGN의 참조 모델)[7] 두 건의 권고를 제정했다.
  • FG NGN(Focus Group on NGN): 2004년 5월에 조직되어 2005년 11월에 활동을 종료하고, 30개에 달하는 문서를 작성했다.
  • NGN-GSI(NGN - Global Standard Initiative): 2006년 1월에 개최된 SG13 제4차 회의 이후 활동했다.


ITU-T SG13의 GII(NGN) 연구에서 액세스 회선은 기존 메탈릭 회선을 이용한 전송 통신 기술을 중심으로 연구되었으나, 고속 통신에는 부족함이 있었다. 이후 NTT의 광섬유 통신 서비스(FLET'S Hikari service) 등장으로 광섬유를 이용하는 방향으로 인식이 전환되었다.

2003년부터 EU의 표준화 기구인 유럽 전기 통신 표준 협회(ETSI)의 TISPAN, 2004년부터 ITU-T의 FGNGN(Focus Group Next Generation Network)에서 표준화가 진행되었다.

2006년에는 ITU-T에서 NGN에 관한 릴리스 1의 다양한 권고(Y.2000번대와 Q.3000번대)가 제정되었다.

이러한 표준이 규정하는 NGN의 특징은 다음과 같다.

IP망은 순수 이더넷으로 구성된 망에 IP 패킷을 직접 싣는 방식("Pure IP망")과, SDH나 ATM으로 구성된 백본망에서 IP 패킷을 전송하는 방식(10기가비트 이더넷을 WAN PHY를 사용하여 SDH로 전송하는 경우 등) 두 가지로 나뉜다.

2. 1. 한국의 NGN 도입

KT는 2010년을 목표로 네트워크 부분의 IP화를 완료하여 NGN 구축에 앞장섰다. 해외 통신 사업자들, 특히 브리티시 텔레콤(BT)과 NTT 그룹 등도 NGN 도입을 추진했다. 영국에서는 BT가 21CN 프로젝트를 통해 NGN 구축을 진행했으나, 현재는 기존 장비를 유지하는 방향으로 변경되었다. 네덜란드에서는 KPN이 all-IP라는 네트워크 변환 프로그램을 통해 NGN을 개발하고 있다. 불가리아에서는 BTC가 2004년에 NGN을 구현하여 기존 서비스의 증가와 새로운 서비스의 구현을 가능하게 했다. 2014년 2월, 도이치 텔레콤의 자회사인 마케돈스키 텔레콤은 PSTN 인프라를 올 IP 네트워크로 전환한 최초의 유럽 주체가 되었다.[3] 캐나다에서는 스타트업 Wind Mobile이 Globalive 소유로, 자사의 휴대폰 서비스에 올 IP 무선 백본을 구축하고 있다. 2005년 중반, 차이나 텔레콤은 차이나 텔레콤의 차세대 캐리어 네트워크인 CN2의 상업적 출시를 발표했다.[5]

더불어민주당은 NGN을 통해 음성, 데이터, 영상 등 다양한 서비스를 통합 제공하고, 통신 사업자의 경쟁력을 강화하여 국민들의 통신 편익을 증진하는 데 기여할 수 있다고 평가한다.

3. NGN의 주요 특징

차세대 통신망(NGN)은 인터넷 프로토콜(IP) 및 다중 프로토콜 레이블 스위칭(MPLS)을 포함한 인터넷 기술을 기반으로 한다. 애플리케이션 수준에서는 세션 개시 프로토콜(SIP)이 ITU-T H.323을 대체하는 것으로 보인다. 초기에는 H.323이 가장 인기 있는 프로토콜이었지만, 네트워크 주소 변환(NAT) 및 방화벽을 제대로 통과하지 못하여 인기가 감소했다.

NGN은 다음과 같은 주요 특징을 갖는다.



IP 멀티미디어 서브시스템(IMS)은 유럽 전기 통신 표준 협회(ETSI)와 3세대 파트너십 프로젝트(3GPP)에서 정의한 인터넷 미디어 서비스 기능을 위한 표준화된 NGN 아키텍처이다. 2003년부터 유럽 연합의 표준화 기구인 유럽 전기 통신 표준 협회(ETSI)의 TISPAN, 2004년부터 ITU-T의 FGNGN(Focus Group Next Generation Network)에서 표준화가 진행되고 있다.

2006년에는 ITU-T에서 NGN에 관한 릴리스 1의 다양한 권고가 제정되었다. Y.2000번대와 Q.3000번대가 해당한다.

NTT 그룹에서의 NGN은 전화 서비스나 영상 통신 서비스 등을 세션 개시 프로토콜(SIP)를 사용하여 통합적으로 실현하는 IP 네트워크이며, 서비스 제공 사업자가 서비스・망 인터페이스 (SNI)를 통해 서비스 품질(QoS) 등의 NGN 기능을 자유롭게 제어할 수 있다는 특징을 가지고 있다.

4. NGN 아키텍처

ITU-T에서 제시한 NGN(차세대 통신망) 아키텍처는 엔드 유저 기능, 전송 계층, 서비스 계층, 관리 기능으로 구성된다.


  • 엔드 유저 기능(EUF): 고객의 네트워크 또는 단말(User Equipment)이다.
  • 전송 계층(Transport Stratum): 사용자 데이터를 전송하며, 다음과 같은 기능을 제공한다.
  • 전송 기능: 패킷 전송 기능을 담당한다.
  • 네트워크 부착 제어 기능(NACF/NASS): 인증 및 IP 주소 할당 등 단말을 네트워크에 연결할 때 일련의 처리를 수행한다. ITU-T에서는 NACF, ETSI에서는 NASS(네트워크 부착 서브 시스템)라고 불린다.
  • 자원 허용 제어 기능(RACF/RACS): QoS 보장을 포함하여, 자원을 지정한 통신의 수신 제어를 수행한다. ITU-T에서는 RACF, ETSI에서는 RACS(자원 허용 제어 서브 시스템)라고 불린다.
  • 사용자 프로필 서버 기능(UPSF): 사용자의 식별, 보안, 위치, 프로필 등을 관리한다.
  • 서비스 계층(Service Stratum): 전송 계층을 제어하며, 다음과 같은 기능을 제공한다.
  • 서비스 제어 기능(SCF): 연결 설정 및 대역폭을 관리하는 SIP 서버군이다.
  • 애플리케이션 서버 기능(ASF): 웹과의 연동 및 다양한 부가 가치 서비스를 실현한다.
  • 관리 기능(Management Functions): 전송 계층, 서비스 계층 및 엔드 유저 기능을 관리한다. 전화망 관리에 사용되어 온 TeleManagement Networks(TMN)의 틀을 따른다.
  • 서드파티 애플리케이션(3rd Party Applications): 서비스 계층에서 동작하는, 서드파티에서 제공되는 각종 애플리케이션이다.
  • 다른 네트워크(Other Networks): NGN망은 다른 NGN망 및 PSTN/ISDN망, 인터넷 등과 연결된다.


NGN에 관한 문서에서는 이러한 구성 요소 간의 인터페이스도 규정하고 있지만, 이 문서에서는 생략한다.

5. 시뮬레이션 서비스와 에뮬레이션 서비스

시뮬레이션 서비스는 IP 네트워크 인터페이스를 제공하며, 사용자는 IP 네트워크 장비나 변환 장치를 사용해야 한다. 신규 서비스 제공에 용이하다. 에뮬레이션 서비스는 기존 네트워크 인터페이스를 그대로 제공하며, 사용자 장비 교체가 불필요하다. 기존 서비스 유지에 적합하다.

'''시뮬레이션 서비스와 에뮬레이션 서비스 비교'''
방식이용자 네트워크 인터페이스이용자 장비 교체신규 서비스 제공기존 서비스 유지용도
시뮬레이션 서비스IP필수용이임의신규 서비스의 제공
에뮬레이션 서비스재래불필요어려움필수재래 서비스의 저비용 유지


6. 각국의 NGN 구축 현황

2000년대에 들어서 각국의 사업자들이 공중 전화망의 대체 계획을 발표하고 있다.


  • 일본: NTT 그룹은 FLET'S Hikari Next 서비스를 통해 NGN 상용 서비스를 제공하고 있다. NTT 그룹의 NGN은 전화 서비스나 영상 통신 서비스 등을 SIP를 사용하여 통합적으로 실현하는 IP 네트워크이며, 서비스 제공 사업자가 서비스・망 인터페이스 (SNI)를 통해 QoS 등의 NGN 기능을 자유롭게 제어할 수 있다는 특징을 가지고 있다. 2006년 12월 20일, NTT 그룹은 NGN의 현장 시험을 시작했으며, 2008년 3월 말부터 상용 서비스 제공을 시작했다.
  • 영국: 브리티시 텔레콤은 21CN 계획을 통해 NGN 도입을 추진했다. BT (브리티시 텔레콤)에서 21CN (21세기 네트워크, 때로는 C21N으로 잘못 인용됨)은 NGN의 또 다른 느슨한 용어이며 BT가 2006년부터 2008년까지 NGN 스위치와 네트워크를 구축하고 운영하려는 계획을 나타낸다. 영국에서 NGN을 처음으로 구축한 회사는 [https://web.archive.org/web/20001109020900/http://www.thus.net/ THUS plc]로, 1999년에 구축을 시작했다. THUS의 NGN은 영국 전역에 190개 이상의 접속 지점이 있는 10,600km의 광섬유 케이블을 포함하며 코어 광 네트워크는 고밀도 파장 분할 다중화 (DWDM) 기술을 사용하여 수요 증가에 맞춰 초당 수백 기가비트의 대역폭을 제공한다.
  • 독일: 도이치 텔레콤은 2012년을 목표로 IP화를 완료할 계획이었다.
  • 대한민국: KT는 2010년을 목표로 네트워크 부분의 IP화를 완료했다.
  • 불가리아: BTC (불가리아 통신 회사)는 2004년에 NGN을 구현했다.
  • 마케도니아: 마케돈스키 텔레콤은 2014년에 PSTN 인프라를 올 IP 네트워크로 전환했다.[3] 29만 개의 모든 고정 회선을 새로운 플랫폼으로 마이그레이션하는 데 2년이 조금 넘게 걸렸으며, [4] 1,400만 유로 상당의 자본 투자를 통해 마케도니아는 네트워크가 인터넷 프로토콜을 기반으로 하는 최초의 동남 유럽 국가가 되었다.[3]
  • 캐나다: Wind Mobile은 올 IP 무선 백본을 구축했다.
  • 중국: 차이나 텔레콤은 CN2라는 NGN을 상업적으로 출시했다. 2005년 중반, 차이나 텔레콤은 인터넷 프로토콜 차세대 네트워크(IP NGN) 아키텍처를 사용하여 차이나 텔레콤의 차세대 캐리어 네트워크, 즉 CN2의 상업적 출시를 발표했다. IPv6 지원 백본 네트워크는 softswitch(제어 계층)와 DiffServ 및 MPLS와 같은 프로토콜을 활용하여 베어러 계층의 성능을 향상시킨다.[5]
  • 중화민국 (대만)의 중화전신:2008년을 목표로 장거리 기간망을 IP화 완료 예정이었으며, 2013년에 전면적으로 IP망화했다.

7. 한국의 NGN과 관련된 논쟁

7. 1. NGN 상호 접속 문제

NGN의 개방화가 논의되고 있다.[8] PPPoE 방식의 망 종단 장치는 설치 비용을 부담하는 사업자가 증설 기준을 결정하고 있다. 2017년 현재, IPoE 접속의 GW 라우터 설치 장소는 도쿄, 오사카 두 곳뿐이지만, 2018년도에 광역 자치 단체 단위로 증설될 예정이다. 또한, 2017년 현재 대역 환산 계수를 활용하여 대용량 장치일수록 대역당 단가를 낮추는 방식으로 광대역 서비스 보급을 추진하고 있다.

7. 2. NGN과 언론 보도

참조

[1] 웹사이트 NGN Working definition http://www.itu.int/I[...] 2005-09-11
[2] Webarchive Next-generation networks: the MSAN strategy http://fibresystems.[...] 2009-07-25
[3] 웹사이트 Makedonski Telekom https://www.telekom.[...] 2017-01-06
[4] 웹사이트 MakTel completes IP migration http://www.telegeogr[...] 2014-02-22
[5] 웹사이트 China Telecom Expands Coverage of CN2 Network; Cisco Routers Deployed to Enhance Network Potential and Business Opportunities {{!}} Business Wire http://www.businessw[...] 2016-03-07
[6] 문서 Y.2001 : General overview of NGN https://www.itu.int/[...]
[7] 문서 Y.2011 : General principles and general reference model for Next Generation Networks https://www.itu.int/[...]
[8] 웹사이트 接続料の算定に関する研究会（第2回）配付資料 https://www.soumu.go[...] 総務省 2017-04-12


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