1. 서론WWW 등장 이후 인터넷이 널리 보급됨에 따라 PSTN 에서의 트래픽의 형태 또한 눈에 띄게

바뀌고 있다. 즉, 사람들은 전화를 일반적인 음성통신 대신 데이터통신을 하는데 더욱더 많이

사용하고 있다. 현재는 음성트래픽과 데이터트래픽이 거의 동일하나, 2001 년에는

데이터트래픽이 음성트래픽을 100 배 이상 초과할 것으로 예측되고 있다. [1]

이러한 변화는 네트워크환경에도 많은 영향을 끼쳐, 공중망(Public networks)의 형태가

회선교환망(Circuit switched networks)에서 패킷교환망(Packet switched networks)으로 바뀌어,

결국 그림 1 과 같이 PSTN 이 인터넷에 통합되는 결과를 가져 올 것이다.

그림 1. PSTN 과 인터넷의 통합

이러한 통합은 인터넷과 같은 IP 네트워크를 통해 음성, 팩스 등을 전송할 수 있게 한다. 이는

인터넷에 끊임없이 신기술의 개발 및 접목을 통하여 새로운 부가 서비스 창출을 유도하고

있는데, 현재 인터넷의 새로운 부가 서비스로 많은 사람들의 관심과 관련 업계의 주목을 받고

있는 것이 인터넷폰(Internet Phone) 서비스이다.

인터넷폰 서비스는 아직 기존의 전화 서비스와 비교하여 저렴한 가격으로 통화서비스를

이용할 수 있지만 상대적으로 음질, 사용상의 편의성 및 소프트웨어간의 호환성 문제 등이

단점으로 지적되고 있다. 그러나, 이러한 기술적인 문제들은 조만간 해결될 것으로 예상된다.

일부 전문가들은 1999 년에는 인터넷 폰의 이용자 수가 1 천 6 백만 명으로 늘어날 것이며,

시장규모도 5 천 6 백만 달러 수준으로 급성장할 것으로 예상하고 있다.[2] 우리나라도 예외는

아니어서, 인터넷 폰에 의한 국제전화 잠식률이 2002 년에는 12.4%에 달할 것으로 전망하고

1

있다.[3]

이 글의 구성은 2 장에서 인터넷폰의 정의, 분류 그리고 구성요소에 대해 살펴보고, 3 장에서

인터넷폰의 표준화 동향과 현재 인터넷폰 표준으로 자리잡고 있는 ITU-T 의 H.323 에 대해

중점적으로 알아보겠다. 그리고 4 장에서는 인터넷폰의 통화품질을 열화시키는 요인을 살펴보고

실제 인터넷상에서 성능을 모니터링해 봄으로써 현재 인터넷 인프라에서 얻을 수 있는

통화품질의 정도를 가늠해 보았다. 마지막으로 5 장 결론에서 인터넷폰의 미래를 조감해 보았다.

2. 인터넷폰 시스템2.1 인터넷폰의 정의

인터넷폰은 기존의 전화망 대신에 인터넷이라는 전세계적인 규모의 통신 인프라를 통하여

음성통화를 가능하게 하는 서비스이다. 기존의 PSTN 은 회선교환망으로서 정적인 스위칭(Static

switching)을 하고, 64Kbps 의 고정된 대역폭을 제공하므로 통화품질이 보장된다. 반면 인터넷은

패킷교환망으로서 동적인 라우팅(Dynamic routing)을 하며, Best-effort 서비스 형태므로

통화품질을 보장하기 어렵다. 하지만 인터넷폰은 저렴한 가격으로 장거리통화가 가능하며

다양한 형태의 서비스 창출이 가능하다.

인터넷폰 시스템의 개략적인 구조는 그림 2 와 같다.

그림 2. 인터넷폰 시스템 구조

PSTN 에서 송신측이 통화를 시도하면, 통화하고자 하는 전화번호가 PBX 과 인터넷 사이의

가장 가까운 게이트웨이로 전달되어 인터넷상에서 사용 가능한 주소의 형태로 변환된다. 그러면

호가 설정되고 게이트웨이에서는 음성신호를 IP 패킷화 하여 인터넷을 통하여 전송된다. IP

패킷은 다시 수신측에서 가장 가까운 게이트웨이에서 음성신호로 변환되어 수신측 PBX 를 통해

수신측에 전달됨으로써 음성통화가 이루어지게 된다.

2

이러한 인터넷폰을 일반 사용자가 이용하기 위해서는 PC, 마이크, 스피커 등의 하드웨어

장치와 인터넷폰 소프트웨어가 필요하다. 주요 인터넷폰 소프트웨어는 표 1 과 같다.

표 1. 주요 인터넷폰 소프트웨어 (출처 : www.download.com)

이름 URL 다운로드 빈도 발표일

NetMeeting 3.01 microsoft.com/netmeeting 494,377 6/21/99

Internet Phone 5.01 www.vocaltec.com 299,256 8/10/98

Roger Wilco Mark I www.resounding.com 163,610 5/3/99

PhoneFree 4.1 www.phonefree.com 163,144 12/22/98

FreeTel freetel.inter.net/freetel 148,934 12/4/96

MediaRing Talk 99 5.90 www.mediacom-tech.com 92,417 5/10/99

Net2Phone www.net2phone.com 88,931 12/29/98

VDOPhone 3.5 www.vdolive.com/vdophone 71,361 7/27/98

WebPhone 4.02 www.netspeak.com 52,321 12/16/98

IBM Internet Connection

Phone 2.01www.ibm.com/internet/icphone 51,656 12/16/98

2.2 인터넷폰의 분류

일반적으로 인터넷폰은 그림 3 과 같이 PC-to-PC 방식, PC-to-Phone 방식, Phone-to-Phone

방식으로 분류된다.

(가) PC-toPC 방식

(나) PC-to-Phone 방식

3

(다) Phone-to-Phone 방식

그림 3. 인터넷폰의 분류

2.2.1 PC-to-PC

통화하고자 하는 두(혹은 그 이상) 사용자는 인터넷이 사용 가능한 멀티미디어 컴퓨터를

인터넷폰의 단말기로 사용한다. 이들 컴퓨터들은 LAN 상에 접속되어 있을 수도 있고 전화선에

접속되어 ISP 를 통하여 인터넷을 이용할 수도 있다. 송신측 PC 의 코덱 하드웨어와

소프트웨어에서 음성신호의 샘플링, 압축, 패킷화등 모든 과정이 일어나며, 수신된 음성신호는

수신측 PC 의 사운드카드를 통하여 재생된다.

2.2.2 PC-to-Phone

PC-to-PC 방식은 통화를 원하는 사용자들이 항상 인터넷으로 온라인 상태로 접속되어 있어야

한다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 개발된 것이 PC 를 통해 직접 일반 전화기와

통화를 할 수 있는 PC-to-Phone 형태의 소프트웨어이다. PC-to-Phone 인터넷폰은 먼저 인터넷폰

게이트웨이 서버에 접속하고, 서버에 통화하고자 하는 상대방의 전화번호를 입력하면 서버가

이를 해석하여 기존의 전화망을 통하여 상대방 전화기에 연결시켜준다.

2.2.3 Phone-to-Phone

기존의 전화기를 이용하여 인터넷을 통하여 통화를 가능케하는 방법이다. 일반 전화망에

접속된 사용자는 일반 전화기를 이용하여 근처의 스위치나 로컬 허브에 위치한 게이트웨이에

전화를 한다. 사용자인증 및 과금을 위한 송신자의 ID확인 과정을 거친 후, 사용자가 상대방의

전화번호를 입력한다. 그 호는 게이트웨이에 전달되고 게이트웨이는 상대방 전화 번호를

패킷화하여 인터넷을 통하여 수신측과 가장 가까운 게이트웨이에게 보낸다. 그 게이트웨이는

패킷을 다시 일반 전화 번호로 바꾸고 일반 전화망을 통해서 상대방에게 호를 보낸다.두 이용자

사이에 접속 설정이 끝나면 두 사용자 사이에 음성 데이터는 게이트웨이에서 코딩되어 패킷으로

인터넷을 통하여 전송되고, 다시 상대방 게이트웨이에서는 이를 디코딩하여 음성신호로 재생한

후 전화망에 보내게 된다.

2.3 인터넷폰의 구성

아래 그림은 전형적인 인터넷폰 시스템의 구성을 보여준다.

송신측에서 마이크를 통해 입력된 음성은 A/D 변환기를 통해 인코딩되고, 한정된 전송매체의

대역폭을 효과적으로 공유하기 위해 음성압축을 한다. 이렇게 압축된 음성데이터를 인터넷을

통해 전송하기 위해서는 패킷화과정을 거친다. 인터넷을 거쳐 수신측에 도착된 패킷은

4

송신측에서 이루어졌던 과정과 역과정을 통하여 아날로그 음성정보로 재복원된다.

그림 4. 인터넷폰 시스템의 구성

3. 인터넷폰의 표준화 3.1 표준화 기관

① ITU-T (International Telecommunication Union – Telecommunication Standardization

Sector) : ITU-T 는 각종 통신관련 국제 표준을 제정하는 단체이다. ITU-T산하의 SG15 에서

화상회의 시스템을 위하여 H.323 을 정의하였으며, 이는 현재 대부분의 인터넷폰에서

표준으로 사용된다. LAN 을 통한 오디오 비디오 및 데이터 포함하는 멀티미디어 회의

시스템 구현에 필요한 G.723, G.729, H.245(Q.931),H.225.0 등의 제반 프로토콜들이

표준으로 채택되어 있다.

② IMTC(International Multimedia Teleconferencing Consortium) : IMTC 는 전세계 대형 통신

사업자들과 통신장비 제조사 및 멀티미디어 관련 장비 제조사들을 포함하는 100 여

업체들을 멤버로 가지고 있는 컨소시엄으로, ITU 표준 제품들의 호환성 문제를 해결하기

위해 조직되었다. 1996 년 12월에 IMTC 의 분과로 편입된 VoIP포럼에서 H.323 의 구성

요소들을 인터넷 전화에 맞게 보완하는 작업을 추진하고 있으며, 1997 년 말에 인터넷폰

압축 표준으로 G.723.1 을 채택하기도 하였다.

5

③ IETF(Internet Engineering Task Force) : 인터넷에 관련된 거의 모든 표준들이 이 단체를

통해 채택되고 있다. IETF 의 산하에 있는 AVT WG (Audio/Video Transport Working Group)

에서 표준화가 이루어진 RTP/RTCP 가 H.323 의 전송부(H.225.0)로 채택되어, 인터넷폰

표준에도 사용되고 있다. AVT WG 에서는 RTP/RTCP, RSVP 와 같은 인터넷상의 실시간

데이터 전송에 관계되는 프로토콜을 표준화하였다. 또한, 인터넷 상의 대화형 서비스를 위한

세션 제어 프로토콜인 Session Initiation Protocol(SIP)은 MMUXIC WG (Multiparty

Multimedia Session Control Working Group)에서 표준화가 진행되고 있다. 이 SIP 을

연구하던 벨 연구소와 콜롬비아 대학의 연구진들의 주도로 1998 년 3월에는 인터넷 전화 호

설정 과정을 표준화 하기 위한 IPTEL WG (Internet Telephony Working Group) 구성하였다.

이 WG 에서는 앞으로 H.323 게이트키퍼와 같은 관리서버들의 호 처리 절차와 이에 따른

서비스 모델을 개발하여 표준화 할 계획이다.

④ ITC(Internet Telephony Interoperability Consortium) : ITC 는 MIT 의 주도로 HP, Lucent,

Sprint, Telia 등의 업체가 참가해서 1996 년에 구성한 컨소시엄으로, 전화망과 인터넷을

접속할 때 발생할 기술, 경제, 전략, 정책적인 문제를 다루기 위해 인터넷, 인터넷폰, 통신

사업자들과 학교들로 구성된 자발적 단체이다. 특히, 인터넷상에서 음성 전화를 전송하기

위한 단기 과제로부터 전화망과 인터넷이 결합된 통합 멀티미디어 통신을 해결하기 위한

장기 목표를 가지고 있지만 인터넷과 전화망과의 상호운용성을 가능하도록 표주을 정하는

것이 주 목표이다.

⑤ ETSI(European Telecommunications Standards Institute) : ETSI 는 유럽의 통신 관련

표준화 기관으로, 산하 기구인 Telecommunication and Internet Protocol Harmonization

Over Networks(TIPHON)에서 PSTN, ISDN, GSM 등의 SCN(Switched Circuit Networks)

상의 음성 서비스를 인터넷상의 음성 통신 서비스로 수용하기 위한 작업을 수행하고 있다.

3.2 관련 표준

현재 개발되어 사용 중인 인터넷폰 시스템들은 서로 다른 음성 압축 알고리즘을 이용하고,

자체적인 호 설정 방법을 따르고 있기 때문에, 제조회사가 다른 장비들 간에는 호환이 되지 않는

문제점을 가지고 있다. 따라서 서비스를 제공하는 사업자는 모든 서비스 구간에 같은 제조업체의

게이트웨이 장비와 관리서버들을 설치해야만 했다. 이러한 상황은 시장 활성화와 서비스 확대에

막대한 지장을 주기 때문에 장비 제조업체들과 서비스 제공업체들은 인터넷 전화 게이트웨이 및

관리서버 제작 시 따라야 하는 표준들을 마련하고 있다. 표준이 필요한 부분은 음성 압축, 호

설정, 전송 방법, 관리서버와의 인터페이스, 그리고 정산 및 과금체계 등에 관련된 것들로, 정산

및 과금체계를 제외한 나머지 부분들의 표준화가 이루어지고 있다. 현재 인터넷폰의 주요 표준은

ITU-T SG15 에서 LAN 상의 멀티미디어 통신 표준으로 정의한 H.323 을 근간으로 하고 있다

3.3 H.323

ITU-T권고안 H.323 은 서비스 품질이 보장되지 않는 LAN 상에서의 오디오, 비디오 데이터를

포함하는 멀티미디어 회의 시스템 구현에 필요한 제반 프로토콜들을 정의하고 있는 표준안으로

1996 년 ITU-T SG15 에서 제안되어 WTSC(World Telecommunication Standardization

6

Conference)에서 승인되었다. 인터넷폰에 비디오 기능이 포함되고 있는 추세에서 H.323 은

인터넷폰의 표준의 핵심이 될 가능성이 크다.

H.323 시스템은 터미널, 게이트웨이, 게이트키퍼, MCU(Multipoint Control Unit)등의 요소들로

구성되며, 이러한 요소들은 그림 5 와 같은 구성으로 상호 연동한다.

그림 5. H.323 시스템 구성

① 터미널(Terminal)

실시간 양방향 통신을 제공하는 LAN 상의 클라이언트로 음성통신 기능은 반드시 제공해야

하고 화상 및 데이터통신 기능은 선택 사양으로 둔다. H.323 터미널은 TCP 프로토콜을 이용한

Q.931 시그널링 절차에 따라 호 설정을 수행하고 호가 설정되면 H.245 제어 채널을 확립하여

채널의 능력을 협상한다. 이후 협상된 채널의 능력에 따라 데이터 전송을 위한 논리 채널들을

확립하여 RTP/RTCP/UDP 프로토콜을 이용해서 오디오 및 비디오 통신을 수행하고 TCP

프로토콜을 이용해서 데이터 통신을 수행한다. 부가적으로 H.323 터미널은 터미널의 등록과

인증, 대역폭 관리 등을 수행하는 게이트키퍼와 UDP 프로토콜을 이용해서 RAS(Registration

Admission Status) 신호를 주고 받을 수도 있다.

② 게이트웨이(Gateway)

LAN 상의 H.323 터미널과 WAN 상의 다른 ITU-T 호환 터미널들 또는 H.323

게이트웨이들간에 실시간 양방향 통신을 지원하는 구성 요소로 각 터미널들간에 존재하는 전송

형식, 통신 절차, 그리고 오디오, 비디오와 같은 매체들의 형식상의 불일치로 생기는 문제를

해결해준다. H.323 터미널과는 Q.931 과 H.245 프로토콜을 이용해서 통신하며, 현재 지원할 수

있는 ITU-T 터미널들로는 H.310(H.320 on B-ISDN), H.320(ISDN), H.321(ATM), H.322(GQOS-

LAN), H.324(GSTN), H.324M(Mobile), 그리고 V.70(DSVD)이 있다.

③ 게이트키퍼(Gatekeeper)

7

게이트키퍼는 터미널의 등록과 인증, 그리고 대역폭 관리를 주 기능으로 하는 구성요소로

터미널, 게이트웨이, 또는 MCU 에 그 기능을 구현할 수도 있다. 게이트키퍼는 선택 사양이지만

선택되었을 경우 H.323 시스템은 반드시 게이트키퍼가 제공하는 서비스를 이용해야만 한다.

또한 게이트웨이를 포함하는 H.323 시스템의 경우에도 네트웍간의 주소 변환(E.164 - IP)을 위해

게이트키퍼가 필요하게 된다. 하나의 게이트키퍼에 의해 관리되는 모든 터미널, 게이트웨이,

그리고 MCU 들의 집합을 H.323 Zone 이라 부른다. 게이트키퍼는 RAS 제어 채널로 H.225.0

메시지를 주고 받으면서 주소 변환 (Address translation), 수락 제어(Admission control), 대역폭

제어 (Bandwidth control), 그리고 구역관리(Zone management)를 수행하고, 호 제어 시그널링

(Call control signaling), 호 인증(Call authorization) 및 관리(Call management), 대역폭 관리

(Bandwidth management) 기능 등을 수행할 수도 있다.

④ MCU (Multipoint Control Unit)

H.323 에서 MCU 는 하나의 MC(Multipoint Controller)와 다수의 MP(Multipoint Processor)로

구성된다. MC 는 제어 정보들을 처리하며, MP 는 스트림에 대한 처리를 담당한다. 터미널은

멀티캐스팅될 오디오 및 비디오 스트림을 MCU 로 보내고, MCU 에서는 이 스트림을 혼합하고

재분배하여 터미널들에게 전송한다. MCU 도 게이트키퍼와 마찬가지로 H.323 의 다른 구성

요소들에 그 기능이 구현될 수 있다.

그림 6. H.323 표준안의 세부 구조

H.323 은 그림 6 과 같이 그 내부에 H.225.0, H.245 및 각종 코덱 표준을 포함하고 있다. 이 중

H.225.0 에는 영상회의 호처리를 위한 표준 규격과 IP 멀티캐스트환경에서 오디오 비디오

데이터를 실시간에 전송하기 위한 RTP(Real Time Protocol) 및 제어 정보 수집을 위한

8

RTCP(Real Time Control Protocol)등을 포함하고 있다. 한편 H.245 는 회의에 참여하는 터미널의

구성 능력(Capability)을 파악하여 회의 모드를 설정하고 RTP 세션을 만드는 등의 회의 설정

절차에 필요한 규격을 정하고 있다.

(1) H.225

그림 7. H.225.0 의 영역

RTP/RTCP 계층은 전송된 비디오, 오디오, 데이터, 그리고 제어 스트림들을 메시지로

구성하여 네트웍 인터페이스로 전달하고, 네트웍 인터페이스를 통해 수신된 메시지로부터

일련의 스트림들을 추출하는 일을 수행한다. 이외에 각 매체 타입에 알맞은 논리적 프레임, 순번

부여, 오류 검출, 그리고 오류 정정도 이 계층에서 수행한다.

H.225.0 의 호 시그널링(Call signaling)은 ITU-T 에서 권고하는 Q.931 프로토콜을 사용하고,

RAS(Register, Admission, Status)는 게이트키퍼와의 통신에 사용된다.

(2) H.245

영상회의 시스템에서 H.245 는 회의가 이루어지는 시스템간에 제어 정보를 주고받는데

사용되는 프로토콜이다. H.225.0 을 통해 호설정이 이루어지면 H.245 프로토콜에서 사용하는

메시지를 송수신할 H.245채널의 TSAP(Transport Service Access Point)식별자를 알려 준다.

H.245 모듈에서는 우선 H.245 프로토콜 메시지를 송수신할 제어 채널을 연다. 생성된 제어

채널을 통해 영상회의에 필요한 H.245 메시지들이 송수신된다. H.245 의 메시지를 처리하는

요소들은 다음과 같다.

① Master/slave Determination Entity : 영상회의를 진행하려는 두 터미널 중 하나는 Master 로

다른 하나는 slave 로 결정하는데 사용된다. Master 가 된 터미널은 slave 보다 자원 사용의

우선권을 가진다. Master 로 결정된 단말측이 Active MC 기능을 수행한다.

② Capability Exchange Entity : 터미널이 지원하는 성능을 전달할 때 사용된다. 여기서 성

능이란 사용 가능한 오디오의 코덱의 종류, 비디오 코덱의 종류 및 화면 크기 등이 해당된다.

③ Logical Channel Signaling Entity: 연결된 두 시스템 사이에 단방향의 새로운 logical channel

9

을 생성하고자 하는 경우에 호출된다. 논리 채널은 실제 오디오 및 비디오 데이터를

전송하기 위하여 사용된다.

④ Bi-directional Logical Channel Signaling Entity: 두 시스템 사이에 양방향의 logical channel

을 생성하는 경우 호출된다.

⑤ Close Logical Channel Signaling Entity: open된 논리 채널을 종료하는데 사용한다.

⑥ Mode Request Signaling Entity: 둘 간의 회의에서 다자간 회의로, 또는 UniCasting에서

Multicasting으로의 회의 전환을 위하여 사용된다. Mode Request는 오디오 혹은 비디오의

입출력 모드(예 bit rate등)을 변경 요청하는 데에도 사용된다.

⑦ Round Trip Delay Determination Entity: 상위 응용 프로그램에서 round trip delay를

측정하고자 하는 경우 혹은 상대방 터미널이 정상적으로 연결되어 있는지 확인하고자 하는

경우 사용된다.

⑧ Maintenance Loop Signaling Entity: 유지보수 목적으로 loop를 열고자 하는 경우 사용된다.

⑨ Commands and Indications Entity: 회의 진행에 필요한 명령어나 상태 알림 등에 사용되는

메시지를 처리한다.

그림 8 에는 H.323 에서 h.225.0 과 H.245 를 이용하여 호설정이 이루어지는 과정을 보여주고

있다.

10

그림 8. H.323 의 호설정 과정

(3) 음성코딩 방법

H.323 오디오 코덱은 음성에 대해 G.711 을 권고하나 실제 매우 낮은 대역폭을 사용하는

PSTN 망과 다른 네트워크망에서 사용하는 코덱과의 호환성을 위해 선택사양으로 G.722,

G.723.1, G.729 를 두고 있다. 표 2 는 H.323내의 오디오 코덱에 대한 것이다.

표 2. H.323 음성 코덱

ITU 표준

(승인년도)알고리즘

전송율

(kbit/s)

대역폭

(kHz)

종단간 지연(ms)

(채널 지연은 제외)

G.711

(1977)PCM 48, 56, 64 3 <<1

G.723.1

(1955)ACELP 5.3, 6.3 3 67.97

G.728 LD-CELP 16 3 <<2

11

(1992)

G.729

(1995)ACELP 8 3 25.35

G.729 annex A

(1996)ACELP 8 3 25.35

G.722

(1988)

suband

ADPCM48, 56, 64 7 <2

PCM Pulse Code Modulation

SB-ADPCM Sub-Band Adaptive Differential Pulse Code Modulation

LD-CELP Low Delay Code Excited Linear Prediction

ACELP Algebraic Code Excited Linear Prediction

ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Mod

(4) T.120

영상회의 시스템은 단순히 오디오와 비디오전송만을 포함하는 것이 아니라 데이터 전송도

필요하다. 이러한 데이터 전송에는 전자칠판, 파일전송, 제어신호등을 안전하게 전송하여야

한다. 그러한 의미에서 H.323 프로토콜에 포함된 T.120 은 신뢰성 있게 데이터관련 회의를

효과적으로 수행하기위해 여러 프로토콜을 포함하고 있다. T.120 은 데이터회의에 대해 광범위한

영역으로 여러 프로토콜을 포함하며 멀티포인트 데이터 통신, 실시간 서비스를 제공하기 위한

부분과 응용프로그램 프로토콜과 통신의 시리즈를 포함하는 권고안이다. 그림 8 은 T.120

프로토콜의 계층적 구조를 보이고 있다. 이러한 계층적 구조는 기계에 독립적이며 어떤

응용프로그램에서도 멀티포인트 데이터 통신 서비스를 제공한다.

3.3.5 RTP

RTP 는 실시간 데이터를 전송하는 응용들을 지원하기 위한 사용자간 전송 서비스(End-to-End

Delivery Service)로 IETF RFC 1889 에 표준으로 제시되어 1997 년 초에 표준화가 완료되었다.

RTP 서비스는 크게 Payload Type Identification, Sequence Numbering, Time Stamping 으로

나누어 볼 수 있다. RTP헤더에는 타이밍 정보와 페이로드 형식이 명시되는데, 전자는 매체들

간의 동기화에 이용되고 후자는 각 패킷에 포함된 매체에 대한 정보와 압축형식을 표현하는데

이용된다.

RTP 세션을 맺기 위해서 응용에서는 하나의 네트워크 주소와 두개의 포트 번호로 이루어진

한 쌍의 목적지 전송 주소를 정의한다. 두개의 포트 번호는 각각 RTP 와 RTCP 를 위한 것이다.

멀티미디어 세션에서 각 매체는 독립된 RTP 세션을 통하여 전송되고 또한 각각의 RTCP연결을

갖는다. 따라서 특정 매체에 대한 재생 능력이 없는 터미널에서는 그 매체를 받지 않도록 선택할

12

수 도 있다.

RTP 는 또한 응용들간의 연동성을 보장하기 위해서 다양한 오디오 및 비디오 인코딩 형식에

대한 RTP Profile 과 Payload Format 을 정의하고 있다. 각각은 RTP 와는 별개의 RFC 로

제안되고 있는데 현재까지 G.711, G.723, H.261, 그리고 H.263 에 대한 Profile 과 Payload

Format 이 정의되어 있다.

RTP 는 UDP 위에서 동작하면서 UDP 의 다중화(Multiplexing)기능과 오류 검출(Checksum)

서비스를 이용하기 때문에 적시 전송이나 전송 순서 위반 방지 등을 보장하지 않는다. 따라서

이러한 서비스에 대한 보장이 필요한 응용들은 자원 예약과 같은 부가 서비스들을 이용해야 한다.

3.4 IETF 의 SIP(Session Initiation Protocol)

원래 H.323 은 서비스 품질이 보장되지 않는 LAN 상에서의 오디오, 비디오 데이터를 포함하는

멀티미디어 회의 시스템 구현에 필요한 제반 프로토콜들을 정의하고 있는 표준안으로

인터넷보다는 인트라넷과 같은 환경에서의 인터넷폰 구성에 적합하다. 반면에 IETF 의 MMUSIC

WG 에서 개발한 SIP 은 처음부터 인터넷상에서의 멀티미디어 회의를 위한 프로토콜로

고안되어졌으므로 그 기능이 인터넷용으로 최적화되어 있다. SIP 은 User agent server, Proxy

server, Redirect server 의 요소들로 구성되어 있다. User agent server 는 클라이언트 단말로

H.323 에서의 터미널과 동일한 기능을 수행하며, Proxy server 와 Redirect server 는 H.323 의

게이트키퍼와 유사한 기능을 수행한다. 그러나 SIP 에서 게이트웨이의 기능은 User agent server

내에 구현되어있다.

SIP 에서 호설정을 위해 사용되어지는 메소드들은 아래와 같다.

① INVITE : 통화를 요청한다.

②CONNECTED : 통화를 위해 연결한다.

③BYE : 두 사용자간의 연결을 종료한다.

④REGISTER : SIP 서버에게 위치정보를 등록한다.

⑤UNREGISTER : SIP 서버와의 연결을 종료한다.

그림 9 에 SIP 에서 호가 설정되는 과정을 보여주고 있다.

13

그림 9. SIP 호설정 과정

4. Quality of Service4.1 인터넷의 특성

인터넷폰에 있어 가장 먼저 고려 해야 할 문제점은 기존의 전화와 비교하여 떨어지는 통화

품질이다. 통화품질을 열화시키는 주요 요인에는 지연(Delay), 패킷손실(Packet loss), 지터

(Jitter)라는 인터넷 전송 특징이 있다.

4.1.1 지연

인터넷폰과 상대방과 통화를 할 경우, 지연이 너무 크면 원활한 대화가 힘들어진다. [14]

에서는 수용 가능한 사용자 응용 프로그램의 End-to-End간의 one-way delay time를 400ms로

권고하고 있다. 그러나, 그림 10과 같이 일반적으로 인터넷폰에서 toll-quality를 보장 받기

위해서는 200ms이내의 지연시간이 적당하다.

14

그림 10. 지연시간과 음성품질 (출처 : Cisco)

4.1.2 패킷손실

지나친 패킷손실은 음성품질의 저하를 가져온다. [16]의 MOS(Mean Opinion Score)

측정결과에 따르면 (그림 11), G.711+Codecs(G.xxx) + G.711 의 경우 패킷손실이 5%일 때는

MOS 3.0 이상이었으나, 10%이상의 패킷손실에 있어서는 모든 경우에 대해 MOS 3.0 이하 였다.

그림 11. 각 Codec 방법에 있어 패킷손실에 따른 MOS 측정 결과

4.1.3 지터

지터, 즉 전송지연시간의 편차가 너무 크면 패킷손실과 마찬가지로 음성품질을 떨어뜨린다.

[16]에서는 표 31 와 같이 지터의 정도에 따라 4 개의 Network degradation categories 를 정의

하였다.

표 3. Levels of network degradation

degradation Category Peak jitter3

Perfect 0 - ms

Good 75 – ms

Medium 125 – ms

Poor 225 – ms

1.These figures are provisiosnal

2.Assuming the jitter distribution is Gaussian (whith a standard deviation of half the peak)

4.1.4 측정결과

본 실험에서는 스탠포드대학에서 만든 Fping 를 기반으로한 LACHESIS 를 이용하여

15

측정하였다. 모니터링 사이트로 국내 27곳, 북미지역 23곳, 유럽지역 20곳, 아시아/태평양지역

20곳 총 4 개 그룹 90 개의 사이트를 대상으로 측정하였다.

표 4 에는 각 그룹별로 측정된 결과를 보여주고 있다. 먼저, 지연시간은 누적분포함수

(Cumulative Distributed Function, CDF)를 이용하여 98%, 95%, 90%지점에서의 지연시간을

분석하였다. 또한, 평균 패킷손실률을 구하였으며, 마지막으로, [15]의 Qualtile-Based limits on IP

Packet Delay varation 측정 방법을 이용하여 지연시간의 CDF 가 25%인 지점(D25%)과 75%인

지점(D75%)의 차이를 지터(Jitter = D75% - D25%) 라 하였다. 그 측정값은 표 4 와 같다.

표 4. 인터넷에서의 모니터링 결과

지연시간 (ms)패킷손실 (%) 지터 (ms)

98 % 95% 90%

국내망 28ms 23ms 21ms 3.54% 25.49ms

아시아/태평양망 457.5ms 445.5ms 433.5ms 19.08% 441.6ms

북미망 446ms 444ms 437ms 6.71% 126.9ms

유럽망 622.5ms 615ms 579ms 12.96% 182.9ms

5. 결론 이 글에서는 현재 인터넷폰 시스템의 구성과 표준화 동향, 인터넷폰의 표준으로서 자리매김한

H.323, 그리고 인터넷에서의 통화품질 열화 요인들에 대해서 살펴보았다. 현재 인터넷폰 시장은

기존의 국제 전화 통화에 비해 저렴한 요금을 무기로 급속히 성장하고 있다. 인터넷폰 발전에

있어 가장 큰 장애물은 인터넷의 전송특성으로 인한 음성품질이 기존의 전화에 비해 떨어진다는

점이다. 4 장에서 측정한 결과를 살펴보면, 국내망은 기존의 인터넷상에서 만족할 만한

음성품질로, 즉 toll-quality, 인터넷폰이 사용가능하나, 그 외 지역의 망과의 통신에 있어서는

만족스러운 음성품질은 기대하기 어려웠다. 그러나 이러한 인터넷폰의 단점들은 급속하게

발전하고 있는 관련 기술들 – 즉, 네트워크계층에서의 DiffServ 와 MPLS, IntServ 전송계층에서의

RTP – 과 Internet2 나 NGI 프로젝트에 의한 통신인프라의 발전에 의해 조만간 해소될 전망이다.

따라서, 기존의 전화망이 인터넷으로 통합되어 하나의 네트워크로 될 것이라는 것은 이제는

거역할 수 없는 대세이다.

6. 참고문헌 [1] Martola J., Pettersson M., Voice over IP Technology, Helsinki University of Technology,

1999

[2] Mark Winther, “The World Wide Web Phones Home: Internet Telephony Market

Assessment. 1996-1997” (IDC Report 1996). 1996

[3] 김준우, 한국통신의 국제통신사업 마켓팅 전략 및 국제 경쟁력 강화방안, 정보통신학술

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연구과제, 1997

[4] ITU-T Recommendation H.323 (1996), Visual telephone systems and equipment for local

area networks which provide a non-guaranteed quality of service.

[5] ITU-T Recommendation H.225.0 (1998), Call signalling protocols and media stream

packetization for packet based multimedia communication systems.

[6] ITU-T Recommendation H.245 (1998), Control protocol for multimedia communication.

[7] CCITT Recommendation G.711 (1988), Pulse Code Modulation (PCM) of voice

frequencies.

[8] CCITT Recommendation G.722 (1988), 7 kHz audio-coding within 64 kbit/s.

[9] ITU-T Recommendation G.723.1 (1996), Speech coders: Dual rate speech coder for

multimedia communications transmitting at 5.3 and 6.3 kbit/s.

[10] CCITT Recommendation G.728 (1992), Coding of speech at 16 kbit/s using low-delay code

excited linear prediction.

[11] ITU-T Recommendation G.729 (1996), Coding of speech at 8 kbit/s using Conjugate

Structure Algebraic-Code-Excited Linear-Prediction (CS-ACELP).

[12] ITU-T Recommendation T.120 (1996), Data protocols for multimedia conferencing.

[13] ITU-T Recommendation Q.931 (1993), ISDN user-network interface layer 3 specification for

basic call control.

[14] ITU-T Recommendation G.114 (1996), One-way transmission time.

[15] Draft ITU-T Recommendation I.380, Internet protocol data communication service – IP

packet transfer and availability performance parameters

[16] ETSI/TIPHONE TR 101 329 v2.2.2 (1999), General aspects of Quality of Service (QoS)

[17] IETF RFC 2543, SIP: Session Initiation P rotocol

[18] IETF RFC 2327, SDP: Session Description Protocol

[19] IETF RFC 1889, RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications

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