멀티미디어네트워크

1. 멀티미디어네트워크

2. 네트워크의 구성요소 • 종단시스템(end-system) • 서로 통신을 하는 송신시스템과 수신시스템을 말하며 통상 컴퓨터로 생각하면 된다. • LAN에서는 스테이션(station), WAN에서는 호스트(host)라 불리기도 한다. • 네트워크(network) • 물리적인 전송매체(transmission media)와 전송장비(transmission equipment)로 이루어져 있으며,대부분의 경우 교환장비(switching equipment)를 포함

3. 오디오/비디오를 위한 네트워크 요구조건 • 데이터 스트림이 압축될 때, 일종의 변경 정보를 가지고 있어서 다른 블록의 재구성시 중요한 역할을 하는 • 블록이 생성되는데, 이러한 블록의 손실은 그 주변의 원래 데이터를 복원할 수 없는 상황을 의미한다. 따라서 • 오디오나 비디오를 압축할 때는 네트워크의 에러율이 더 낮아야 한다.

4. 네트워크의 성능 • 처리율(throughput ) • 비트율(bit rate)라고도 부르는데, 두 종단시스템이 서로 통신할 때 단위 시간당 네트워크가받아들이고 전송할 수 있는 비트수로 정의 • 전송지연(transit delay ) • 지연분산(delay variation ) • 엄격히는 전송장비에 의해서만 생긴 지연의 분산을 말하며, 일반적으로 종단간의 전송지연의 분산을 의미하는 지연지터(delay jitter)와 구별하여 특별히 물리적 지터라고 부르기도 한다.

5. 네트워크의 분류 • 자원 • 예약(reservation) 메커니즘은 최소한의 보장을 제공 • 할당(allocation) 메카니즘은 자원을 특정 통신에게 부여하기 때문에 더 나은 보장을 제공 • 자원이 전용될(dedicated) 때는 자원의 할당이 고정되어 재할당을 할 수 없으며, 동시에 일어나는 통신간의 데이터 스트림은 서로 간섭하지 않는 특징 • 연결 • 연결형 네트워크 : 가입자와의 행정적인 동의에 의해 내부적으로 설립될 수도 있고 시그널링 프로토콜(signaling protocol)을 이용하여 두 종단시스템이 동적으로 설립 • 비연결형 네트워크에서 데이터 스트림은 데이터그램(datagram)이라 불리는 독립적인 데이터 블록으로 나뉘어져 전송

6. ◀멀티미디어 응용에 있어서 당면하게 되는 문제점을 해결 하기 위해서 제시되는 요구사항 ▶ • ① 최적화된 가변 대역폭의 지원 • 영상회의, 주문형 비디오섭스 등과 같은 네트워크 멀티미디어 응용에서는 네트워크의 대역 폭을 가장 많이 사용하는 분야중의 하나이다. 따라서 LAN상에서의 멀티미디어 으용에 따른 스트림 데이터율을 고려한 기존 네트워크에서의 최적화된 가변 대역폭이 지원되어야 하며, 멀티미디어 스트림의 크기, 프레임 비율, 스트림의 압축, 복원 방식에 따라 좌우된다. • ② 균일한 QoS (Quality of Service) 보장 • - 지연 : 영상회의 등과 같은 실시간 대화형 응용에서는 스트림의 누적된 지연에 매우 치명적인 영향을 받으므로 일반적으로 공중전화망과 같이 400ms 이하의 지연을 만족해야 한다. 네트워크상에서 발 생되는 지연의 요인으로는 전송선로를 통한 전달지크 장치에 따른 Store-and-forward 지연, 호스트 의 네트워크 패킷처리에 따른 오버헤드 처리 지연 등이 요인이 된다. • - 지터 : 지터는 네트워크 상에서 다양한 지연요인에 의해 야기될 수 있으며, 오디오와 같은 미디어 전송에 있어서 매우 민감하다. 일반적으로 버퍼를 이용하는 방안으로 지터 발생을 최소화시키고 있다.

7. ③ 효율적인 다지점 통신방식 • - Unicast 방식 : 멀티미디어 스트림을 전송하는 컴퓨터는 전송시키려는 데이터의 복사본을 수신자 측 으로 각각 보내는 방식으로서 대역폭의 관점에서 볼 때 매우 비효육적인 방식이다. • - Broadcast 방식 : 전송하는 컴퓨터에서 브로드캐스트 패킷을 보내는 것으로, 네트워크에 접속되어 있 는 모든 것으로, 네트워크에 접속되어 있는 모든 컴퓨터로 전송시키게 되므로,Unicast 방식과 마찬 가지로 비효율적이다. • - Multicast 방식 : 전송하는 컴퓨터에서 해당되는 수신측을만 멀티캐스트 패킷을 보내는 것으로서 매 우 효율적인 다지점 통신방식이지만, 어떤 컴퓨터가 멀티캐스트 방식으로 받길 원하는지 알아야 하며, 효율적인 전송경로를 설정할 수 있어야 한다. 현재 Internet Engineening Task Force(IETE)에서 멀티 캐스트 방식의 프로토콜이 제정되고 있다. 따라서 데스크탑 컴퓨터에서의 멀티미디어 처리기능과 응용이 네트워크 환경에서도 적용되려면, 멀티미디어 응용에서 필요로 하는 대역폭, 서비스 품질, 그리고 이에 따른 효율성 등을 네트워크 인프라구조에서 제공할 수 있는 대역폭과 네트워크에서 보장하는 품질, 통신 프로토콜등과 함께 고려해야 한다.

8. LAN • LAN의 정의 • LAN은 Local Area Network의 약자로최대의 PC와 주변장치가 전용의 통신회선을 통하여 연결되어 있는 통신네트워크로서 그 규모가 한 사무실, 한 건물, 한 학교 등과 같이 비교적 가까운 지역에 한정되어 있는 것,LAN의 사전적인 의미를 살펴 보면 '반경 수 Km 이내에서 수Mbps에서 수 백Mbps까지 고속통신이 가능하며, 사유기관에 속하는 통신 네트워크' • LAN의 특징 • 연결성 : 다양한 통신장치와의 연결 • 높은 신뢰도 • 확장및 재배치의 용이 • 다양한 DATA처리 : data, voice, video • 단일 기관의 소유 • 광대역 전송 매체의 사용으로 고속통신 • 네트워크내의 어떤 기기간에도 전송이 가능 • 매우 낮은 에러율 • 통합적인 정보처리 능력

9. WAN의 구성형태 • 점대점(point-to-point) • 두개의 지점만을 연결하는 네트워크로 속도와 대역폭이 지정되어 있다. 안정성면에서 뛰어나지만, 기업이 점대점방식을 사용하는 각 WAN들을 전부 연결하여, 어떤 지역에서나 데이터를 전송할 수 있도록 네트워크를 구축하려면 상당한 비용을 감수해야 한다. 점대점방식의 대표주자는 전용선 네트워크로 이것은 2.4, 4.8, 9.6, 19.2, 48, 56, 64kbps 등 다양한 전송속도를 제공한다. 북미 지역에서 서비스를 시작한 T1/T3(44.736Mbps)회선과 유럽, 일본 등지에서 제공하는E1/E3(34.368Mbps)회선 , 스위치드 56, 분할(fractional)T1 등도 이에 해당한다. • 망(cloud)방식 • 공중망을 활용, WAN을 구성하는 것으로 X.25 , 프레임릴레이 , ISDN , ATM, SMDS, B-ISDN 등이 이에 해당한다. 망방식 WAN의 이점은 점대점방식을 사용하는 것보다 비용을 상당히 줄일 수 있다는 것이다. 또 네트워크 확장시 추가 장비가 필요치 않고 네트워크 관리자의 경우 기업내부의 네트워크만 관리하면 된다. 망방식 네트워크는 공중망과 사설망으로 나뉜다. 공중망은 일반데이터회선(PSDN)을 활용하는 것이며 사설망은 하나의 조직이 구축, 관리하는 형태를 취한다 .

10. ISDN(Intergrated Service Digital Network) • 일반적으로 ISDN은 64K/128Kbps의 빠른 데이터 통신 속도와, 데이터 통신과 음성 통신을 동시에 할 수 있는 통합 서비스와 다양한 부가 서비스 기능을 제공한다. 국제적인 ISDN의 표준을 제정하는 CCITT (UN 산하 국제전기 통신연합, 현재는 'ITU-T’라고 부른다) 에서는 ISDN을 다음과 같이 정의하고 있다. “일반적으로 전화식 종합 디지털 통신망(Integrated Digital Network)으로부터 발전하여, 처음부터 끝까지 디지털식으로 연결하여 음성과 비음성 서비스들을 포함한 포괄적인 서비스를 지원하는 네트워크로서, 사용자는 일정한 표준 다목적 사용자-통신망 인터페이스를 통해 그것에 접속할 수 있다(CCITT 권고안 Ⅰ.110, 1988.).” • ISDN은 각 통신 서비스마다 개별적으로 망을 구성하여 운영하는 기존의 아날로그 통신망과는 달리, 데이터는 물론 음성, 영상 등 다양한 형태의 정보를 하나의 통합된 망에서 제공하는 고속, 고품질의 디지털 종합 정보 통신망이다. • 앞서 말했듯 ISDN의 가장 큰 특징은 음성, 문자, 데이터, 영상 서비스를 하나의 망으로 통합시켜 사용할 수 있다는 점이다. 지금까지는 여러 종류의 통신 서비스를 제공하려면 각기 별도의 통신망이 필요했다. 왜냐하면, 음성, 문자, 영상, 데이터 등을 송수신하는 방식이 제각기 다르기 때문이다. 그러나 ISDN은 서로 다른 형태의 정보를 모두 디지털로 변환하여 하나의 망으로 전송할 수 있다.

11. B-ISDN • B-ISDN(Broadband ISDN)은 광대역 종합정보통신망을 의미하는 것으로, 고도의 광범위한 서비스를 제공하는 디지털 공중통신망을 말한다. • B-ISDN의 제공 대상서비스는 장래 네트워크에 존재 가능한 모든 서비스이다. 여기에는 광대역 서비스와 협대역 서비스를 동시에 제공하며 연속성 서비스와 군집성 서비스를 공통적으로 제공할 수 있어야 한다. 또한 실시간 서비스와 비실시간 서비스, 회선모드 서비스와 패킷모드 서비스를 통합하여 제공하는 기능이 필요한 것이다. • B-ISDN은 PVC/SVC(Permanent Virtual Call/Switched Virtual Call) 기능 및 점 대 점(点 대 点) 또는 점 대 다중점 연결을 지원할 수 있어야 하고 즉시연결, 예약연결 및 영구연결에 대한 지원능력이 있어야 한다. 또한 서비스 특성의 확장과 향상을 위해 지능적인 능력을 갖추어야 하며 네트워크의 운영·보수·제어·관리를 위한 강력한 제반 능력이 있어야 한다. • B-ISDN의 실현방안으로 비동기식 시분할 다중화를 사용하는 특수한 형태의 패킷형 전달방식인 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 통신방식이 강구되었다. • B-ISDN에서는 일정한 크기를 갖는 패킷의 연속적인 흐름으로 서비스 정보가 전달되는데, 이 고정된 크기의 패킷을 ATM 셀이라고 한다. 따라서 입력되는 정보들은 일정한 크기(53바이트)로 절단된 후 ATM 셀에 매핑되고, 이어서 다른 ATM 셀들과 비동기식 시분할다중화(ATDM:Asynchronous Time Division Multiplexing)함으로서 B-ISDN 내부 전송신호가 만들어지는 것이다.

12. ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) • 저주파(4KHz대) 음성신호와 고주파(1MHz대) 데이터 신호를 기존의 전화선에 같이 싣고, 스플리터(Splitter)라는 장치로 두 신호를 분리한 후 음성교환기(또는 전화기)와 데이터 교환기(또는댁내컴퓨터)로 우회시켜 신호를 종단시키는 기술이다 • ADSL은 고속의 DOWNSTREAM과 저속의 UPSTREAM의 데이터채널을 제공하며 이런 이유로 비대칭이라 칭한다 • 하향속도는 최대 8Mbps까지 지원되며 한 개의 전화선에서 전화는 낮은 주파수를 데이터 통신은 높은 주파수를 이용하므로써 전화와 데이터를 동시에 사용할 수 있다. • 전화와 고속 인터넷통신을 동시에 즐길 수 있는 차 세대 접속서비스로 인터넷통신의 경우 기존 모뎀속도에 비해 100배이상 빠른 방식의 서비스이다.

13. CRC (Cyclic Redundancy checking순환중복검사) • 일반적으로 CRC라는 약자로 불리어지는 순환 중복 검사는 데이터 전송 과정에서 발생하는전송 오류를 검출하기 위하여 사용되는 방법의 한가지이다. • K개의 비트로 구성된 데이터를 전송할 때, 중복 순환 검사에서는 전송할 데이터를 n+1개의 비트 패턴으로 나누어 이때 발생한 n비트 길이의 나머지를 데이터 비트 뒷부분에 붙여, 모두k+n개의 비트로 구성된 데이터를 전송한다. 그리고 데이터를 수신하는 곳에서는 다시n개의 비트로 구성되어 패턴으로 수신 데이터를 나누어 이때 발생하는 나머지 값을 통해 데이터 전송 오류를 발견한다. • 데이터를 수신한 곳에서 나머지가 0이 되면 데이터 전송에 오류가 없는것이고, 나머지가 0이되면 데이터 전송에 오류가 발생한 것이다.