연·재·순·서
1. PSTN에서 VoIP로(이번 호)
2. VoIP 기술 ① : 프로토콜
3. VoIP 기술 ② : 네트워크 구조
4. IP-PBX의 기능과 역할
5. VoIP 시장 동향
6. VoIP 향후 전망

이종석
케이티인포텍 신사업기획단 상무
jslee@kti.co.k
이번 연재는 VoIP 시스템과 서비스 및 네트워크에 대한 여러 가지 기술적인 측면들과 시장동향을 살펴볼 것이다. 1회에서는 PSTN(Public Switched Telephone Network)에서 VoIP(Voice over IP)로의 음성망 진화 과정을, 2~3회에서는 VoIP 시스템의 기술적인 측면을 다룰 예정이다. 4~5회에서는 VoIP 시스템의 핵심 기능과 역할을 수행하는 IP-PBX(IP-Private Branch Exchange)의 기술, 시장동향에 대해서 논의하고 마지막 회에서 VoIP 시스템과 IP-PBX에 대한 결언을 맺고자 한다. 이번 호에서는 VoIP 시스템이 탄생하기 전까지 음성서비스 네트워크를 지배했던 PSTN의 구조와 기능 그리고 새로이 부상하고 있는 VoIP 시스템의 개념과 장점에 대해 알아본다. <편집자>

현재 여러 대기업, SMB(Small and Medium Business) 및 관공서들이, 인터넷망을 통한 전화서비스인 VoIP (Voice over IP) 시스템 도입을 추진하고 있다. 시장조사기관 IDC는 2008년까지 VoIP 시장이 연평균 300%가 넘는 엄청난 성장세를 보일 것으로 예상하고 있으며, 실제 미국 및 일본의 많은 기업들은 기존 전화시스템을 VoIP 시스템으로 전환하고 있다. 우리나라 역시 2005년부터 SK C&C를 비롯한 여러 기관들이 VoIP 시스템을 도입했으며, 이에 따른 관심도 더불어 증가하는 추세다.
VoIP 시스템은 공용망인 인터넷망을 통해 양방향 음성서비스를 가입자들에게 제공하는 것으로, 사용자의 PC, PDA 및 기타 통신 장비가 IP 네트워크에 연결되어 있고, 음성을 송수신할 수 있다면 VoIP 서비스가 가능하다. 또한 PSTN (Public Switched Telephone Network)과 달리 여러 가지 부가서비스, 정책 및 관리도구를 제공할 수 있다는 점, 하나의 그룹 네트워크로 구축 가능하다는 점, 일반 전화에 비해 가격 경쟁력이 뛰어나다는 점 등 다양한 장점을 지닌다. 이에 전문가들은 국내 VoIP 시장이 2010년까지 폭발적인 성장을 보일 것으로 전망하고 있다.

PSTN 구조와 기능
PSTN은 전화의 창시자인 벨(Alexander Graham Bell)의 시대로부터 지속적으로 발전해 온 회선 교환방식 전화망의 집합체로, 전세계적으로 연결된 음성 위주의 공중 전화망 집합이다. 오늘날의 PSTN은 전화국에서 사용자까지의 종단 링크 부분을 제외하고는 대부분 디지털 방식으로 전환됐으며 여러 기술들이 혼재돼 있다. 그 전체적인 구성은 <그림 1>과 같다.
위 그림에서 표시한 바와 같이 PSTN망은 크게 (1)액세스망, (2)교환기, (3)교환기 대 교환기간의 국간망 등 3개의 구성요소로 이뤄져 있다. 이제 각각의 구성요소에 대해 자세히 살펴보자.

(1) 액세스망
액세스망은 가입자의 전화에서부터 전화국에 설치된 교환기까지의 구간을 의미하며, 음성신호를 포함한 여러 통신신호들을 교환기까지 포괄적으로 전달하는 역할을 한다. 교환기 반경 4Km 안에 있는 가입자를 대상으로 설계하는 것을 기본으로 하며, 4Km가 넘는 오지 가입자들의 경우 RSS(Remote Subscriber Switch system)를 제공한다.
우리나라에서는 xDSL 신호 및 기타 통신신호들도 공동으로 PSTN의 액세스망을 이용하고, 이러한 신호들은 교환기가 아닌 인터넷망 및 기타 네트워크 장치 쪽으로 집선된다. 일반 유선전화기의 경우 이 액세스망의 교환기로부터 전원을 공급받기 때문에 정전 및 기타 비상상황에서도 신뢰성 있는 통신을 제공받을 수 있다.

(2) 교환기
PSTN의 핵심적인 역할을 담당하는 교환기는 <그림 1>의 (2)와 같이 구성된다. 가입자가 발신한 신호들은 전화국에 있는 교환기로 모아지는데, 이 때 교환기는 콜처리 방식에 따라 크게 기계식, 반전자식 그리고 현재 대부분의 전화국에 설치돼 있는 전전자식 등으로 나뉜다. 전전자 교환기는 다시 <그림 2>와 같이 제어계와 전화가입자들의 아날로그 신호를 교환기 내부의 디지털 신호로 전환, 다중화하는 통화로계로 나눠 볼 수 있다.
통화로계의 집선장치는 가입자의 트래픽을 경제적으로 집선하는 장치로, 이를 통해 여러 통신신호들이 교환기로 집중된다. ISDN(Integrated Services Digital Network) 및 기타 신호에 대한 정합회로가 각각 존재해 교환기 내부의 패킷 처리기 부분으로 전송된다. 회선 스위치/패킷 처리기 부분은 교환기의 핵심적인 부분으로 입력 신호들을 각각 음성 혹은 데이터 신호로 분리한 뒤 각각의 신호들의 목적지를 파악해 중계선 회로로 보내게 된다.
회선 스위치 부분은 서킷 스위칭(circuit switching)으로 작동하며, 크게 동기식과 비동기식으로 구분할 수 있다. 동기식 교환기술은 개개 프레임의 특정 타임슬롯을 출력 데이터 스트림의 다른 타임슬롯으로 옮기기 위해 입력된 프레임의 타임슬롯을 메모리에 저장한 후, 출력 데이터 스트림의 해당 타임슬롯에 옮겨 전송함으로써 교환을 수행한다.
비동기식 교환기술은 타임슬롯을 콜 단위가 아닌 동적 배정으로 해 프레임에 실리는 셀에 포함된 논리적인 연결을 나타내는 레이블에 따라 교환이 이뤄진다. SDH(Synchronous Digital Hierarchy) 방식으로 이뤄진 중계선 회로부는 처리된 신호를 해당된 네트워크에 전달하는 역할을 담당하며, 망 동기장치는 전송과 관련된 동기부분을 처리하게 된다.