이번 시간에는... 지난 시간에는 모바일 응용 프로토콜의 첫번째 시간으로, 모바일에 사용되는 다양한 응용 프로토콜과 모바일 웹 서비스 응용 프로토콜로써 XML 및 SMIL 동기화 멀티미디어 통합 언어에 대해 알아보았습니다. 이번 시간에는 모바일 응용 프로토콜, 그 두번째.

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1 이번 시간에는... 지난 시간에는 모바일 응용 프로토콜의 첫번째 시간으로, 모바일에 사용되는 다양한 응용 프로토콜과 모바일 웹 서비스 응용 프로토콜로써 XML 및 SMIL 동기화 멀티미디어 통합 언어에 대해 알아보았습니다. 이번 시간에는 모바일 응용 프로토콜, 그 두번째 시간으로 SIP & VoIP에 대하여 학습해 보도록 하겠습니다.

2 학습 목표 모바일 응용 프로토콜 – II SIP & VoIP 30 회차 강의에서 다루게 되는 내용은 다음과 같습니다.
이번 장의 학습 목표 VoIP 정의와 특징 및 구성에 대해 알 수 있다. VoIP의 H.323 표준 프로토콜에 대해 알 수 있다. SIP 정의와 특징, SIP 표준화에 대해 알 수 있다. SIP의 통신 방식과 SIP Message, SIP 구성 및 플로우에 대해 알 수 있다. 30 회차 강의에서는 이전 강의에 이어 모바일 응용 프로토콜 그 두번째 시간으로, VoIP와 SIP에 대해서 학습해보도록 하겠습니다. VoIP의 정의와 특징, 구성 및 VoIP 통신 프로토콜인 H.323 프로토콜에 대해 소개하고, SIP의 정의와 특징, 표준화 및 SIP 통신 방식과 구성에 대해서 알아보겠습니다. 이번 강의를 통해 여러분은 VoIP와 SIP의 기본 개념을 이해하시게 될 것입니다.

3 VoIP VoIP 정의 및 특징 Voice over IP (IP Telephony) 정의
현재의 VoIP는 IP 기반의 망을 포함한 Packet 망을 경유하여 멀티미디어 서비스 (실시간 Voice, Video, Data) 를 제공하는 Component, Protocol, Procedure를 규정하는 기술 VoIP 서비스 특징 비용 절감 및 음성과 데이터 애플리케이션의 결합에 의한 다양한 부가 서비스 가능 음성 메일 (Voice Mail) 다자간 인터넷 영상 회의 (Voice & Video Conferencing) VoIP 기술적 특징 H.323과 SIP 프로토콜로 구현 음성을 위한 SS7과의 연동, QoS를 위한 망설계, 서비스를 위한 SCP와의 연동 연구 개발 진행 VoIP와 모바일 VoIP는 차세대 네트워크 표준인 All IP 네트워크의 핵심 기술 차세대 네트워크 구성에 부합  다양하게 Customizing 가능 (Programmability, 가변 Bandwidth, Service Quality) 제 4세대 차세대 네트워크는 이동 전화망과의 이동성과 유선 망을 연결한 통합 망 지향 VoIP는 보이스 오버 아이피(Voice Over IP)의 약자로, IP 기반 전화 통신 서비스, 즉 인터넷 전화 통신을 위한 기술입니다. 현재의 VoIP는 인터넷 음성 전화 통신에서 확장되어 IP 망을 이용한 실시간 음성, 영상 데이터 를 제공하기 위한 기반 기술로 발전하였습니다. VoIP는 차세대 네트워크의 표준인 All IP 네트워크의 핵심 기술로, All IP 차세대 네트워크는 모바일 네트워크와 유선 네트워크를 통합하는 제 4세대 네트워크 입니다.

4 VoIP VoIP 구성 VoIP는 H.323, SIP등의 프로토콜이 사용되어 상대방과 통화 연결, 종료 등 신호 처리
Gateway  Telephony Signaling과 Voice, Multimedia Data를 IP 프로토콜을 통해 전송 가능하도록 변경 Terminal  실시간 양방향 Voice, Data, Multimedia 통신 기능을 제공하는 단말기 Gatekeeper  인증 (Authorization, Authentication, Accounting), Addressing, Bandwidth 관리 management, 빌링, Charging MCU MCU (Multipoint Control Unit) 는 두개 이상의 Terminal의 회의 통화 (Conference Call) 기능 수행 VoIP는 H.323 (에이치 닷 삼이삼) 프로토콜 또는 싶 (SIP) 프로토콜로 구현됩니다. VoIP의 H.323은 SIP 가 출현하기 전까지는 가장 범용적인 VoIP 통신 프로토콜이였으며, H.323 프로토콜 스택을 구현한 H.323 게이트웨이, VoIP 기능을 지원하는 휴대폰, 전화 및 PC와 같은 VoIP 터미널, 인증, 통신 주소 관리 등 기능을 수행하는 게이트 키퍼(Gatekeeper) 그리고 MCU로 구성됩니다. SIP는 이번 강의 뒷 부분에서 자세히 소개할 VoIP 구현을 위한 이동 인터넷 신호 프로토콜로, SIP가 가지는 이동성의 장점이 4세대 네트워크의 방향과 일치하며, 따라서, 향후 VoIP는 사실상 SIP 프로토콜에 의해 구현될 것으로 예상하고 있습니다. VoIP 네트워크 구성

5 VoIP H.323 Media H.261 and H.263 – Video codecs.
ITU에서 규정한 VoIP 서비스를 제공하기위한 Umbrella 스팩 (표준 프로토콜의 집합 ) Media H.261 and H.263 – Video codecs. G.711, G.723, G.729 – Audio codecs. RTP/RTCP – Media. H.323 Call Control and Signaling Data/Fax Media IP UDP RTP Audio Codec G.711 G.723 G.729 Video H.261 H.263 RTCP H.225 Q.931 RAS H.245 T.120 T.38 TCP Data/Fax T.120 – Data Conferencing. T.38 – Fax. Call Control & Signaling H Capabilities Advertisement, Media Channel Establishment, & Conference Call 제어. H.225 Q Call Signaling & Call Setup. RAS - Registration & Gatekeeper의 기타 Admission Control VoIP의 H.323 프로토콜은 ITU에서 VoIP를 위해 제공하는 프로토콜들의 집합으로, 미디어 제어 프로토콜, 데이터 및 팩스 제어 프로토콜, 그리고 Call 및 시그널 제어 프로토콜로 구성됩니다.

6 SIP SIP 개요 Session Initiation Protocol – 이동 인터넷 신호 프로토콜 모바일과 SIP의 관계
각 표준화 단체의 All-IP Network은 SIP를 표준 Signaling 프로토콜로 채택하고 있음 SIP 특징 Peer-to-Peer Signaling Protocol 세션 설정 : 세션 Capability (재)협상 하위 수송 프로토콜에 독립적 (TCP, UDP, SCTP) SIP-URL : 형태의 주소 사용 Personal mobility 제공 동일한 SIP 주소, 다른 위치 (단말) 현재 사용자의 위치 등록, 수정, 삭제, 검색 기능 요청(Request) 메시지 포크 (Fork) 기능, 상대편의 능력 요청 기능 (OPTIONS), Call 종료 및 Initiating Call 취소 기능 SIP는 HTTP의 많은 부분 이용 메시지가 텍스트로 구성되는 Text 기반 프로토콜 Message의 종류  메소드/응답으로 구성되는 Request/Response 방식 SIP 메시지 형식 HTTP와 동일하게 Header와 Body로 구성되며 두 부분은 CR/LF로 구별 SIP 는 이동 인터넷 신호 프로토콜로, 각 이동통신 표준화 단체는 향후 제 4세대 차세대 네트워크의 All IP 망은 SIP를 표준 Call 시스널 프로토콜로 채택하고 있습니다. SIP의 특징은 IP 기반 전화 통신에 사용하는 주소가 인터넷 주소와 같은 URL 기반이고, 물리적으로는 다른 두개의 기기에 하나의 SIP 주소를 제공할 수 있는 개인화된 이동성을 제공합니다. 다시 말하면, 우리가 어디서든 인터넷 이메일 서버에 접속하면 자신의 이메일을 받아 볼 수 있듯이, SIP는 그 기기와 상관없이 접속하는 사용자의 ID를 인식하여 해당 사용자에게 서비스할 수 있는 장점을 가지고 있습니다.

7 SIP SIP 표준화 IETF에서 규정한 VoIP 서비스를 제공하기위한 규격
SIP (Session Initiation Protocol) H.225 RAS 규격에 대응 호 생성 및 절단, End Point 간의 위치와 주소 교환 등의 기능 수행 SIP 관련 프로토콜 RSVP : 네트워크 자원을 예약 (RFC 2205) RTP : 실시간으로 데이터를 전송하고, QoS Feedback을 제공 (RFC 1889) SIP은 Signaling과 통화 제어에 관여하고 RTP는 실시간 미디어 데이터 송수신 기능 수행 RTSP : Streaming Data의 전송을 제어 (RFC 2326) SAP : 멀티미디어 세션을 알림 SDP : 멀티미디어 세션을 기술 (RFC 2327) H.245 규격에 대응 Session에 대한 설명 위의 프로토콜은 SIP 프로토콜에 관련되어 협조하는 방식으로 SIP 본래의 기능이나 운영에 제약을 주지 않음 SIP는 IETF에서 VoIP 관련 서비스를 제공하기 위해 만든 규격으로, 앞서 언급한 바와 같이 이동통신의 시그널링 프로토콜로도 사용됩니다. SIP 관련 프로토콜 중, SAP와 SDP는 멀티미디어 세션을 알리고 기술하기 위한 프로토콜입니다.

8 Signaling : SIP 메시지를 주고 받으며 통화 제어
SIP 통신 방식 : 통신 제어 SIP 메시지 교환 SIP User Agent 클라이언트와 서버간 통신 제어용 SIP 메시지 교환으로 Call 제어 User Agent Client Server TCP, UDP, SIP, SDP Request Response RSVP, RTP 통화가 연결되면 실시간 메시지 주고 받음 Signaling : SIP 메시지를 주고 받으며 통화 제어 SIP의 통신 방식은 두개 이상의 단말 기가 하나는 클라이언트로, 다른 하나는 서버로 동작하여 통신을 구성합니다. 이때 SIP 사용자 에이전트 클라이언트와 서버는 요구, 응답 방식으로 통신을 위한 신호를 주고 받게 됩니다. SIP Reqeust INVITE – 새로운 세션을 생성하기 위해 타 사용자를 초대하여 Call Initiating ACK – INVITE Request 메시지에 대한 마지막 Confirm BYE – Call 종료 CANCEL – Pending Request 메시지 취소 REGISTER – User Agent 등록 OPTIONS – User Agent 서버의 수용 능력 검색 옵션 INFO – DTMF digits과 같은 Out-of-Bound 정보 조회 SIP Responses: 1xx - Informational Messages. 2xx - Successful Responses. 3xx - Redirection Responses. 4xx - Request Failure Responses. 5xx - Server Failure Responses. 6xx - Global Failures Responses.

9 SIP SIP Header SIP Header HTTP Header SIP는 HTTP로부터 구문과 의미체계를 상당부분 빌려 옴
SIP 메시지는 메시지 포맷이 HTTP Header와 유사 (왼쪽 SIP Header, 오른쪽 HTTP Header) SIP Header HTTP Header SIP는 HTTP의 많은 부분을 이용하고 있으며, SIP 의 헤더는 HTTP의 헤더와 유사합니다.

10 SIP SIP 구성 크게 User Agent와 Server로 구성 User Agent
User Agent Client(UAC), Calling User Agent  SIP Request를 시작한 Client Application User agent Server(UAS), Called User Agent  SIP Request를 받았을 때 사용자와 접촉하고 사용자의 응답을 반환하는 Server Application Server SIP Registrar SIP사용자의 등록 및 호를 받을 수 있는 위치등록 기능을 수행 일반적으로 Proxy 또는 Redirect Server와 같은 곳에 위치하고 Location Service를 제공 SIP Redirect Server UAC로부터 호 설정 요청을 받으면 수신자의 위치정보를 찾아서 UAC에게 전달함으로써, UAC가 다시 호 설정을 요청하게 함 Proxy server와 다르게, 그 자신의 SIP request를 만들지 않고, User agent server와 다르게, call을 받지 않음 SIP Proxy Server 다른 Client를 대신해서 Request를 만드는 목적으로 Server와 Client에서 작동하는 중계 프로그램 UAC로부터 호 설정 요청을 받으면 수신자의 위치정보를 파악하고, 그 정보를 UAC에게 알려주는 것이 아니라, 그 호설정 요청을 파악된 위치정보상의 서버에게 전달함으로써 UAC와 UAS 기능을 수행 SIP 의 구성은 크게 사용자 에이전트와 SIP 응용 서버로 구성됩니다. SIP 사용자 에이전트는 SIP 요청을 전송하는 UAC와 요청을 수신하고 요청 허락을 전송하는 UAS로 구분됩니다. SIP 서버는 사용자 등록 및 Call 요청을 받을 수 있는 위치등록 레지스트리 서버, 콜을 받아 수신자의 위치정보를 찾아 UAC에 전달하는 리디렉션 서버, 그리고 SIP 프락시 서버로 구성됩니다.

11 SIP SIP 구성 User Agent Client  SIP Request 시작
User agent Server  Response 메시지는 Accept, Reject, Redirect SIP Registrar  Client로부터 REGISTER Request를 받아 Client를 등록 SIP Redirect Server  SIP Request를 수용하고, Address를 0 또는 0 이상의 새로운 Address로 Mapping해서 Client에게 리턴 SIP Proxy Server  UAC로부터 호 설정 요청 수신 후, 수신자의 위치정보를 파악하고, 그 정보를 UAC에게 알려주는 것이 아니라, 그 호 설정 요청을 파악된 위치정보상의 서버에게 전달함으로써 UAC와 UAS 기능을 수행 Request Response SIP Client (User Agent Client) SIP Redirect Server SIP Proxy Server Location Server (SIP Registrar) (User Agent Server) 그림은 SIP 구성의 전체 구성도로, 클라이언트가 SIP를 시작하면 먼저 리디렉션 서버에 수신자의 주소 URL을 전달하게 됩니다. 리디렉션 서버는 수신자의 실제 주소를 위치정보 서버에 요청하여 주소를 받아 클라이언트에 전송하고, 이를 받은 클라이언트는 SIP 프락시 서버를 통해 수신자와 통신이 이루어집니다.

12 SIP SIP Call Setup & Teardown 플로우 요약 Call Setup Media Path
User Agent Client  SIP Request 시작 302 (Moved Temporarily) INVITE 200 (OK) ACK 180 (Ringing) RTP MEDIA PATH BYE Call Teardown Media Path Call Setup Location/Redirect Server Proxy Server Proxy Server User Agent 그림은 SIP의 Call 시작 플로우와, Call 종료 플로우로, 앞서 언급한 SIP 메시지 Request 와 Response로 플로우가 이루어 지게 됩니다. 따라서, 모바일 단말기에 SIP 프로토콜을 구현하여 휴대폰간 화상 전화 통신을 이용할 경우, 사용자간 실제 화상 전화는 Call 시작 플로우의 SIP 액크 (ACK) 메시지가 수신 된 후부터 이루어지게 됩니다.

13 SIP SIP 기반 서비스 기본 서비스 인터넷 전화 서비스 (Internet Telephony Service)  IP 기반 음성, 영상, 멀티미디어 통신 서비스 통합 메시징 서비스 (Unfied Messaging Service)  멀티미디어 메시징 서비스 개인 모빌리티 (Personal Mobility)  개인 하나의 ID를 사용하여 다양한 기기로 통신 서비스 (예: 타인의 휴대폰에 자신의 ID 입력 후, 자신의 휴대폰 처럼 사용 가능) Outsourced Call Screening Service Caller Selection 확장서비스 접속 상태 서비스 (Presence Service)  유선 메신저와 같이 사용자의 상태에 따라서, 접속 중, 다른 용무 중, 부재 중 등, 사용자의 통신 수신 여부를 타인에게 알리는 서비스 모바일 IM (Instant Messaging Service)  모바일 메시징 서비스 SIP 로 가능한 기본 서비스로, 유무선 화상 전화를 포함한 인터넷 음성 및 멀티미디어 전화 통신 서비스, 통합 멀티미디어 메시징 서비스 등과, 개인 모빌리티 서비스 등이 있습니다. 개인 모빌리티 서비스는 예를 들어, 우리가 일반적으로 유선 인터넷을 사용할 때, 집에 있는 PC이건, 피시방의 PC이건 상관없이 개인의 이메일을 확인할 수 있는 것과 마찬가지로, 누구의 휴대폰이건, 개인의 아이디 값을 입력하면 해당 개인 명의로 사용이 가능한 서비스를 말합니다. 확장 서비스로, 모바일 아이엠(IM) 메신저 서비스와, 접속중, 부재중, 다른 용무중과 같은 개인의 접속 상태가 나타나는 웹 메신저와 같이, 모바일 기기를 통해 타인의 현재 상태를 확인할 수 있는 접속 상태 서비스가 가능해 집니다.

14 요약 정리 이번 시간에 소개했던 내용을 정리해 봅시다.
VoIP 정의와 특징 및 구성, VoIP의 H.323 표준 프로토콜에 대해 알아보았습니다. SIP 정의와 특징, SIP 표준화, SIP 통신 방식 및 SIP 메시지 Header에 대해 알아보았습니다. . SIP의 구성 및 플로우, SIP로 가능한 서비스에 대해 알아보았습니다. 다음 시간에는 모바일 응용 프로토콜 – III, SyncML에 대하여 학습하시게 될 것입니다.

15 평가 하기 문제1 VoIP의 정의와 사용 프로토콜은 무엇입니까? 정답은 다음과 같습니다.
VoIP는 IP 기반 전화 통신 서비스로 H.323, SIP 등 프로토콜 사용 해설내용: VoIP는 Voice Over IP의 약자로, IP 기반 전화 통신 서비스, 즉 인터넷 전화 통신을 위한 기술입니다. 현재의 VoIP는 인터넷 음성 전화 통신에서 확장되어, IP 망을 이용한 실시간 음성, 영상 데이터 를 제공하기 위한 기반 기술로 발전하였습니다. VoIP의 통신 방식은 H.323 또는 SIP 프로토콜로 구현됩니다. 문제2 VoIP와 모바일의 관계에 대해 말해보시오 정답은 다음과 같습니다. VoIP는 유무선 통합형 차세대 네트워크의 핵심 기술 해설내용: VoIP는 차세대 네트워크의 표준인 All IP 네트워크의 핵심 기술로, All IP 차세대 네트워크는 모바일 네트워크와 유선 네트워크를 통합하는 제 4세대 네트워크 입니다. 달리 말하면, VoIP는 유무선 통합형 All IP 기반 4G 네트워크의 핵심 기술입니다.

16 평가 하기 문제3 SIP와 모바일의 관계에 대해 말해보시오 정답은 다음과 같습니다. SIP는 이동 인터넷 신호 프로토콜
해설내용: SIP는 이동 인터넷 신호 프로토콜로 자리매김하여, 각 이동통신 표준화 단체는 향후 제 4세대 차세대 네트워크의 All IP 망은 SIP를 표준 Call 시스널 프로토콜로 채택하고 있습니다. SIP의 특징은 IP 기반 전화 통신에 사용하는 주소가 인터넷 주소와 같은 URL 기반이고, 물리적으로는 다른 두개의 기기에 하나의 SIP 주소를 제공할 수 있는 개인화된 이동성을 제공합니다.