행복만땅 개발자

 

지난 호에서는 이전의 음성통신망인 PSTN에 대해 살펴봤다. PSTN은 음성통신 서비스에 특화된 네트워크기 때문에 프로토콜 구조가 간단하며, 효율적으로 구성돼 있다. 그러나 인터넷을 위시한 패킷 네트워크는 파일전송 및 기타 실시간 통신을 목적으로 한 네트워크가 아니기 때문에 VoIP 등의 실시간 통신 시스템에는 여러 가지 특별한 프로토콜 및 기술들이 필요하다. 이번 호에서는 VoIP 시스템의 주요 프로토콜인 H.323과 SIP를 중심으로 VoIP 기술을 상세히 알아본다. <편집자>


현재 VoIP 시스템에서 가장 표준화된 프로토콜은 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 발표한 SIP(Session Initiation Protocol)와 ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication standardization sector)에서 제정한 H.323이다. 대부분의 VoIP 장비 판매업체 및 시스템 관련 산업은 두 가지 프로토콜을 모두 지원한다.
그러나 지난 2005년 7월 IETF에서 SIP와 H.323 프로토콜의 상호연동에 필요한 기술문서인 RFC(Request For Comments) 4123 SIP-H.323 Req.를 제정함에 따라, RFC 4123 초안에 근거해 상호연동이 가능한 제품이 근 시일내에 등장할 전망이다.

1. H.323
1) 개요
H.323은 인터넷을 포함한 패킷 네트워크에서 실시간 음성, 영상 및 데이터 통신을 위한 프로토콜이다. 최초 버전은 지난 1996년 ITU-T에 의해 승인됐으며, 현재 최종 발표된 H.323 버전은 5다. 가장 먼저 발표된 VoIP 지원 프로토콜로서 현재 가장 많이 사용되고 있는 H.323은 기존 네트워크의 하부구조를 변경하지 않고 멀티미디어 서비스를 사용할 수 있을 뿐 아니라 랜과 GSTN, N-ISDN, B-ISDN 등 다른 망과의 상호운용성에 대한 표준을 제공한다.

2) 구성 요소
H.323 시스템의 구성요소로는 단말(Terminal), 게이트웨이(Gateway), 게이트키퍼(Gatekeeper), MCU(Multipoint Control Unit)가 있다.
단말은 H.323 네트워크 내에서 이뤄지는 통신의 종단점이다. PC 및 H.323 단말기 등과 더불어 게이트웨이 MCU도 단말에 속한다. 게이트웨이는 H.323 프로토콜을 운용하는 네트워크와 H.323을 운용하지 않은 네트워크의 상호 정보교환 및 연동을 담당한다. 따라서 동일한 H.323 네트워크 내에서 H.323 단말들끼리의 통신에는 게이트웨이가 필요하지 않다.
게이트 키퍼는 단말, 게이트웨이, MCU 중 등록된 종단점에 대한 콜 컨트롤(call control)과 관련된 서비스를 제공하는 일종의 교환기다. H.323 네트워크 내에서는 선택적 구성요소로서 게이트키퍼가 있을 경우 모든 단말은 콜 제어와 관련해 게이트키퍼를 사용해야 하지만, 없을 경우에는 단말끼리의 통신으로 대체된다.
MCU는 3개 이상의 단말에 대한 다수통신을 가능하게 하는 기능을 수행한다. 다수 통신에 참여하는 모든 단말은 MCU와 연결을 설정해야 한다.

3) 프로토콜 구조
H.323을 구성하는 프로토콜로는 오디오 코덱, 비디오 코덱, H.225 RAS(Registration, Admission, Status) 프로토콜, H.225 콜 시그널링 프로토콜, H.245 콜 제어 프로토콜, RTP(Real-Time Transport Protocol), RTCP(Real-Time Transport Control Protocol) 등으로 구성된다.
4) 통신 과정
H.323을 이용한 1:1 통신은 크게 3가지의 방식으로 나뉜다. 첫 번째는 다이렉트 라우티드콜 시그널링(Direct Routed Call Signaling) 방식이다. 이 방식은 Q.931 및 H.245 메시지들을 게이트키퍼를 경유하지 않고 통신 당사자들만 직접 주고받는다. 두 번째는 게이트키퍼 라우티드 콜 시그널링(Gatekeeper Routed Call Signaling) 방식으로 Q.931, H.245 메시지들이 게이트키퍼를 경유해 주고받는다.
마지막으로는 게이트키퍼 라우티드 콜 시그널링 위드 다이렉트 H.245(Gatekeeper Routed Call Signaling with Direct H.245)는 게이트 키퍼는 콜 시그널링에 관여하고 H.245 메시지들만 통신 당사자들끼리 직접 주고받는 방식으로 가장 널리 사용된다.

1. 단말 1이 등록을 위해 RAS ARQ(Admission ReQuest)를 RAS 채널을 통해 게이트키퍼에 전송한다.
2. 게이트키퍼는 ACF(Admission ConFirmed)를 전송해 단말 1을 등록하며, 단말 1에 다이렉트 콜 시그널링이 가능하다는 것을 인증한다.
3. 단말 1은 H.225 콜 시그널링 셋업(call signaling Setup) 메시지를 단말 2에 보내 연결을 요청한다.
4. 단말 2는 H.225 콜 프로시딩(proceeding) 메시지로 응답한다.
5. 단말 2는 게이트키퍼에 RAS ARQ 메시지를 보내 게이트키퍼에 등록을 요청한다.
6. 게이트키퍼는 RAS ACF 메시지를 통해 등록 허가를 단말 2에 알린다.
7. 단말 2는 단말 1에게 H.225 콜 얼러팅(alerting) 메시지를 전송한다.
8. 마지막으로 단말 2는 H.225 커넥트(connect) 메시지를 전송해 연결 설정이 수락됐음을 알린다.
9. H.245 제어채널이 단말 1과 단말 2에 성립된다. 단말 1은 H.245 TerminalCapabilitySet 메시지를 전송하고 단말 2와 성능(Capability)에 대한 정보를 교환한다.
10. 단말 2는 단말1의 성능 정보가 확인됐음을 Terminal CapabilitySetAck를 통해 알린다.
11. 단말 2는 단말 1에게 TerminalCapabilitySet을 전송해 자신의 성능 정보를 전송한다.
12. 단말 1 역시 동일하게 TerminalCapabilitySetAck를 전송해 단말 2의 성능 정보가 확인됐음을 알린다.
13. 단말 1은 단말 2에 RTCP 채널의 전송주소가 포함돼 있는 openLogicalChannel 메시지를 전송해 미디어 채널을 만든다.
14. 단말 2는 RTP 전송주소가 포함된 H.245 openLogical ChannelAck 메시지를 통해 단말 1에게 단방향의 논리 채널이 성립됐음을 알린다.
15. 단말 2는 RTCP 채널의 전송주소가 포함된 H.245 open LogicalChannel 메시지를 전송해 단말 1에 미디어 채널이 성립됐음을 통지한다.
16. 단말 1은 단말 2로 openLogicalChannelAck 메시지를 보냄으로써 단말 2로부터 단말 1까지의 단방향 논리 채널이 형성됐음을 통보한다. H.245 openLogicalChannelAck 메시지에는 단말 1의 RTP 주소가 포함돼 있으며, 이를 통해 양방향 미디어 실시간 통신이 가능하게 된다.
17. 단말 1은 RTP로 인코딩된 미디어 스트림을 단말 2로 전송한다.
18. 단말 2은 RTP로 인코딩된 미디어 스트림을 단말 1로 전송한다.
19. 단말 1은 RTCP 메시지를 단말 2로 전송한다.
20. 단말 2는 RTCP 메시지를 단말 1로 전송한다.
21. 단말 2가 H.245 EndSessionCommand 메시지를 단말 1로 전송해 연결 종료를 시도한다.
22. 단말 1은 H.245 EndSessionCommand 메시지를 단말 2로 전송함으로써 통신 종료를 준비한다.
23. 단말 2는 H.225 릴리즈 컴플릿(release complete) 메시지를 단말 1에 전송함으로써 콜을 종료한다.
24. 단말 1과 단말 2는 게이트키퍼에 RAS DRQ(Disengage ReQuest) 메시지를 전송해 게이트키퍼와의 접속을 해제한다.
25. 게이트키퍼는 단말 1과 단말 2에 DCF(Disengage ConFirmed) 메시지를 보냄으로써 접속해제를 알린다.

 

3. H.323과 SIP 비교
VoIP 시스템에 적용되는 대표적인 두 가지 프로토콜인 H.323과 SIP는 다음과 같은 장단점을 가진다. 첫째로 H.323에 비해 SIP는 간편하고 간결한 장점으로 인해 새로운 기능 및 부가서비스 제공이 H.323에 비해 용이하다. 둘째로 H.323은 복잡한 프로토콜 구조로 인해 지연시간 증가와 과다한 자원요구 등의 단점을 가지고 있다. 마지막으로 SIP는 H.323보다 간단한 구조로 인해 통신사용자간 충분한 정보를 교환할 수 없다.
<표 2>와 같이 H.323은 좀더 현재의 PSTN망에, SIP는 인터넷 망에 각각 초점을 맞춰 발전했다. SIP가 지배적인 VoIP 시스템의 운용 프로토콜이 될 것으로 예상되지만, 그 과정에서 H.323의 장점을 적극 수용할 것으로 보인다.
이번 호는 VoIP 시스템을 구성하는 대표적인 프로토콜인 SIP와 H.323에 대해 알아봤다. 다음호에서는 VoIP 시스템의 네트워크 구조를 알아봄으로써 VoIP 시스템의 전체적인 구조를 파악해 보자.