1. VoIP(Voice over Internet Protocol)란
- IP 네트워크를 활용하여 음성을 데이터 패킷으로 변환해서 통화를 가능하게 하는 통신 서비스 기술
- VoIP는 IP를 사용하여 음성 전보를 전달하는 일련의 설비들을 위한 IP 전화 기술을 지칭하는 용어이다. 일반적으로, 이것은 공중교환전화망인 PSTN처럼 회선에 근거한 전통적인 프로토콜들이 아니라, 불연속적인 패킷들 내에 디지털 형태로 음성 정보를 보낸다는 것을 의미한다.
- 다만 최근 들어서 데이터 패킷에 대해 음성이 아닌 것은 LTE로 음성 전화에 해당하는 것은 LTE를 끊고 3G로 전송하는 경우도 존재한다.
💡 **PSTN(Public Switched Telephone Network) 이란** 1. 개념 PSTN은 실시간 음성 통신을 위해 최적화되어 있다. 누군가 전화를 걸면 스위치가 닫히게 되고 다른 대상에 회로가 설정된다. PSTN은 전화를 끊을 때까지 회선을 호출에 전용(독점 사용)시킴으로써 QoS(서비스 품질)를 보장한다. 사용자나 상대방이 말을 하거나 가만히 있거나 관계없이 전화를 끊을 때까지 같은 회로를 계속 사용한다. 이렇게 전용(독점 사용)하는 방식을 사용하기 때문에, 한 지역에 전화가 많이 몰리면 통화 중이라는 현상이 발생하게 된다. 즉, 그쪽 지역으로 전화를 걸 수 없는 상황이 발생하는 것이다. 2. 작동 원리 전화 초기에는 두 당사자 간의 음성 통신 회선을 구축하기 위해 두 당사자 간에 음성 통신 회선이 필요했습니다. 이것은 더 먼 거리에 대해 더 높은 비용을 의미했습니다. PSTN은 거리에도 불구하고 비용을 평준화 했습니다. 이름에서 알 수 있듯이 네트워크의 중앙 지점에서 스위치로 구성됩니다. 이 스위치는 네트워크 상의 임의의 지점과 다른 지점 간의 통신을 위한 노드 역할을 합니다. 이렇게 하면 한 사람이 국가 간 네트워크의 다른 쪽에서 다른 사람과 이야기 할 수 있습니다. 그 사이의 여러 스위치로 구성된 회로의 끝 부분에 있습니다. 이 회로는 통화 기간 동안 2 명의 해당 당사자에게 전용으로 제공되므로 통화 당 1 분당 지불하는 요금입니다. 이러한 유형의 스위칭을 회로 스위칭이라고 합니다. 인터넷과 같은 IP 네트워크는 동일한 기본 네트워크를 사용하지만 회선의 일부를 예약하지 않고 패킷 교환을 가져 왔습니다. 음성 (및 데이터) 메시지는 패킷이라고 하는 작은 소포로 나뉘어져 서로 독립적으로 스위치를 통해 보급되고 다른 끝에 다시 조립되었습니다. 이것은 VoIP를 통해 인터넷에서 음성 통신을 무료로 만들었습니다. 출처: [공중 전화 교환망이란 무엇입니까?] (https://ko.eyewated.com/pstn%EC%9D%B4%EB%9E%80-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9E%85%EB%8B%88%EA%B9%8C/) - PTSN vs VoIP
구 분 일반 전화(PSTN) 서비스 VoIP 서비스 회선 관리(관리, 유지) 아날로그 / 디지털 회선 교환 방식으로 통화 시 회선 독점 (회선 독점 방식으로 고가의 관리 및 유지비 발생, 통화료가 고가여야 함.) 디지털 패킷 교환 방식으로 통화 시 회선 공유 (인터넷 회선 공유로 저렴한 통화 가능) 다양한 데이터 서비스 가능 서버 전화국 교환기에 가입자 수 만큼의 PORT 필요 G/K (Gate Keeper)한 대의 G/K만으로도 전세계 지역 Cover 통화 품질 (QoS) 우수한 통화 품질 보장 (회선 교환 방식, 회선 점유) 통화 품질 우수 (패킷 교환 방식, 회선 점유) 응용 서비스 PSTN 자체 서비스만 가능 PSTN TO VoIP, VoIP TO PSTN 등의 응용 서비스 가능 특징 통화 품질 및 안정성 보장 저가의 통화료 (PSTN대비 50~90% 저렴) 통화 품질 우수
2. VoIP 특징
- 데이터 통신을 위한 기존의 패킷 망(=인터넷 망)을 사용하기 때문에 별도의 전용 회신을 사용하지 않아서 이용 요금이 저렴하다.
- 멀티미디어를 통합함으로 영상 통화, 메시징 등 다양한 기술 구현이 가능하다.
- 통합 망을 구성함으로써 회신 교환 망보다 효율적인 망 관리가 가능하다.
- 기존에 구축된 인터넷 장비(Router, Switch) 등을 활용함으로써 구축 비용이 상대적으로 저렴하다.
- 기존의 전화 서비스 기능 외에도 부가적인 기능을 추가할 수 있다. (Skype의 사용자 상태, Kakao voice talk의 그룹 통화가 이에 해당한다.)
3. VoIP 유형
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PC 대 PC
- 말하는 사람의 PC 프로그램에서 마이크를 통해 들어온 음성 신호를 디지털화 하고 이를 압축하여 패킷화된 음성을 패킷 단위로 보내고 수신 측의 PC에서 복원하는 방식
- 양쪽 PC에 동일한 VoIP 프로그램이 필요하다.
- 전화번호 대신 IP 주소를 주로 이용
- 초창기 VoIP
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PC 대 Phone
- PC에 VoIP 프로그램을 설치하고 인터넷 접속 후 특정 지역에 설치된 Internet Phone Gateway라는 장비를 통해서 전화 망을 통해 Phone과 통화하는 방식
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IP Phone 대 Phone & IP Phone 대 IP Phone
- 인터넷 전화기로 유선 전화기에 연결하거나, 인터넷 전화기와 인터넷 전화기를 연결하는 방식이다.
- PC에 소프트웨어를 설치하는 방식이 아닌 별도의 인터넷 전화기로 통화하기 때문에 일반 유선 전화기와 같은 방식으로 이용할 수 있다.
- 070으로 시작하는 전화번호가 이에 해당
4. VoIP 원리
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Gate Way
- 아날로그 음성 교환기의 신호를 인터넷 망에 적합한 패킷으로 변환 처리 하는 부분이다.
- 압축 알고리즘을 활용한 음성/영상 신호 압축 및 에코 소거도 담당
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Gate Keeper
- Call 라우팅, 최소 비용 라우팅, Call의 부하 균형, 과금, 사용자 인증과 허가, 보안 기능을 수행 (Call: 네트워크 상에서 의 전화 통신을 의미한다.)
- 전화번호를 입력하면 그에 맞는 IP 주소를 반환해준다. (Web에서의 DNS와 같은 역할)
- H.323, MGCP, Megaco, Softswitch 등이 존재
- Call 라우팅, 최소 비용 라우팅, Call의 부하 균형, 과금, 사용자 인증과 허가, 보안 기능을 수행 (Call: 네트워크 상에서 의 전화 통신을 의미한다.)
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VoIP - VoIP
- 전화번호를 입력하면 Gate Keeper 라는 시스템을 통해 상대방의 IP 주소를 획득한 후 통화로 연결한다.
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VoIP - 유선 전화
- VoIP는 인터넷 망을 유선 전화는 PSTN을 사용하므로 이를 연결해주는 GateWay를 통해서 일시적으로 PSTN을 거치게 만들어서 연결한다.
5. VoIP 프로토콜 종류 및 기능
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종류
- SIP(Session Initiation Protocol): IETF에서 개발한 연결 관리 프로토콜이다.
- H.323: 최초의 VoIP 호출 신호 및 제어 프로토콜 중 하나 이다. MGCP 및 SIP와 같은 덜 복잡한 프로토콜이 개발된 이후, H.323은 기존의 장거리 네트워크 트래픽을 전달하는 것으로 점점 더 제한적으로 사용된다.
- MGCP(Media Gateway Control Protocol): 미디어 게이트웨이 사이의 연결 관리에 이용되는 프로토콜
- H.248: 기존 PSTN 및 최신 패킷 네트워크로 구성된 통합 inter 네트워크 전반의 미디어 게이트웨이용 제어 프로토콜
- RTP(Real-time Transport Protocol): 실시간 오디오 및 비디오 데이터용 전송 프로토콜
- SRTP(Secure Real-time Transport Protocol): RTP의 암호화된 버전
- SDP(Session Description Protocol): 멀티미디어 통신 및 web-socket 전송을 위해 session 시작 및 알림
- XMPP(Extensible Messaging and Presence Protocol): 인스턴트 메시징, 현재 상태 정보 및 연락처 목록 유지 관리
- Jingle: XMPP에서 peer-to-peer session 제어
- Skype 프로토콜: P2P 아키텍처 기반의 독점 인터넷 전화 프로토콜
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기능
- 네트워크 및 전송 – 데이터 수신 확인 및 수신 되지 않은 데이터 재전송을 포함하여 신뢰할 수 없는 프로토콜을 통해 안정적인 전송을 생성한다.
- session 관리 – session 생성 및 관리는 추가 통신을 위한 context를 제공하는 둘 이상의 peer 간 연결한다.
- 시그널링 – 등록(자신의 존재 및 연락처 정보 광고) 및 검색(누군가 찾기 및 연락처 정보 획득), 다이얼링(통화 진행 상황 보고 포함), 협상 기능 및 통화 제어(예: 보류, 음소거, call 전환/전달, 전화 걸기) 수행, 통화 중 DTMF 키[예: 자동 교환 또는 IVR과 상호 작용] 등)의 기능
- 미디어 설명 – 전송할 미디어 유형(오디오, 비디오 등), 인코딩/디코딩 방법, 전송/수신 방법(IP 주소, 포트 등)을 결정한다.
- 미디어 – 오디오, 비디오, 문자 메시지, 파일 등과 같은 통화에서 실질적인 미디어를 전송한다.
- 서비스 품질(QoS) – 동기화, 통계 등과 같은 미디어에 대한 대역 외 콘텐츠 또는 피드백 제공
- 보안 – 액세스 제어를 구현하고, 다른 참가자(컴퓨터 또는 사람)의 신원을 확인하고, 미디어 콘텐츠 및/또는 제어 메시지의 개인 정보와 무결성을 보호하기 위해 데이터를 암호화한다.
출처
- 주제 1 [ VoIP] 00. VoIP란 무엇인가? VoIP란 VoIP의 정의와 작동방법 이해하기
- 주제 2 [ VoIP] 00. VoIP란 무엇인가? VoIP의 정의와 작동방법 이해하기
- 주제 3 VoIP(인터넷전화)의 연결 원리
- 주제 4 VoIP : Voice Over Internet Protocol 의 개념 인터넷전화란 무엇인가? (VOIP의 연결 원리)
- 주제 5 VoIP 프로토콜의 기능과 종류 4장. VoIP 시그널링의 이해 VoIP를 위한 SIP 프로토콜
부가 정리 자료
- VoIP 구현 기술부터 Mobile VoIP 부분 정리 필요
영차영차!!!