본 고는 국제표준문서에 서술된 표준규격을 실제 산업현장에 적합한 형태 혹은 수치로 적용해야 하는 필요성과 그 사례를 시리즈별로 소개하고자 한다.

지난 첫 회(2월 18일자 2008-07호)에서는 NGN 환경에서 응용 서비스별 품질 등급 분류를 소개했고, 이번 회에서는 각 등급별 품질 기준 수치와 관련된 내용을, 다음 회에는 국내의 통신환경에 적합한 다양한 NGN QoS 관련 국제표준의 응용전략에 대해 서술할 예정이다.

서비스 품질 등급별 기준 수치 표준

서비스 등급별로 적용된 각 응용서비스의 품질을 보장하기 위해서 아래의 표와 같이 각 등급별 품질 목표치가 ITU-T 권고안 Y.1541에 정의되어 있다. 가장 엄격한 품질을 요구하는 Class 0은 ITU-T 권고 G.114에서 언급하는 mouth-to-ear(송화자의 입에서 수화자의 귀까지) 지연을 통신망에서 보장하기 위해 100ms의 지연을 규정하고 있다. 실제 end-to-end 지연 요구사항은 150ms이나 본 권고안의 적용 범위는 UNI-to-UNI로서 양쪽의 가입자 댁내망과 단말에 할당된 각 25ms의 지연 부담을 제외하여 산정한 수치이다. 등급 5의 수치와 같이 ‘미규정(unspecified)’으로 정의된 몇몇 품질 목표값은 품질보장에 대해 강제하지 않는 의미를 담고 있다.

한편 등급 1과 3에서 규정된 400ms 지연은 국제구간과 같이 절대적인 거리의 길이로 인해 100ms의 기준을 불가피하게 준수할 수 없는 구간에 대해 적용한다.

<IP QoS 등급 및 성능 목표값>

* 최근 고압축 멀티미디어 서비스가 일반화 됨에 따라 현 품질 등급 0과 1에서 규정된 패킷 손실 및 에러율로는 고품질 요구사항 충족이 어렵다는 지적이 있어, 더욱 엄격한 수치를 권장하는 신규 등급 6과 7이 신설되었으나, 잠정 권고의 형식으로 유지되고 있어, 정식 개정안으로의 승인이 나기 전까지는 기존 표를 참조하고자 한다.

이슈 : 국내 현실에 적합하도록 할당 원칙을 적용한 재산정

대상 구간의 거리와 통신망 노드의 수에 비례하던 기존의 ISDN 및 B-ISDN 표준의 품질 목표값 산정 방식과 달리 본 권고안의 수치 권고는 통신망 상황과 무관한 서비스의 기본적인 요구사항을 반영하여 규정되었다. 즉 B-ISDN의 경우 국제구간을 기본 적용 구간으로 고려하여 가장 높은 수준의 품질 등급에 대한 지연은 400ms로 규정되었다.

따라서 위 표의 QoS 등급 및 목표값은 적용 구간과 무관하게 규정된 값이므로, 실제 적용 대상 구간에 적합한 수준으로 할당할 필요가 있다. 예를 들어, 구내망 구간과 서울-부산간, 혹은 한중일을 포함하는 구간에 대해서는 동일한 품질 기준(패킷 지연 100ms)을 적용하는 경우를 고려해 보자. 한중일 구간에 대해서 해당 목표값은 장거리 구간에 대해서도 품질을 보장하므로 어느 정도 타당성을 지니고 있으나, 구내망에 대해 지연 목표값 100ms를 규정하는 것은 이 구내망을 포함하는 국내 장거리 구간에서는 100ms는 초과하는 경우가 빈번할 것으로 예상할 수 있다.

즉 end-to-end 서비스 품질 요구사항을 충족시키기 위해서는 서비스별/구간별 적절한 목표값 분배를 통한 효율적 엔지니어링이 필수적이다. 현재 ITU-T의 국제표준에서는 2가지의 방법이 서술되어 있는데, 정적(static) 할당 및 동적(dynamic) 할당 방식이 그것이다.

정적 할당 방식은 목표값이 적용된 구간의 실제 링크 거리와 구간내의 통신망 노드의 수에 따른 산정방식이다. 간단한 예를 들면 600km의 서울-부산간 광선로 링크 구간에 4개의 통신망 노드가 존재하는 경우 3 ms의 링크 전송 지연과 4ms의 노드 지연이 발생하게 되고 전체 구간의 지연은 7ms의 요구사항을 규정할 수 있다. 따라서 특정 구간별 품질 요구사항을 규정하게 되면 전체 end-to-end에 대해서도 동일한 기준에 따른 목표값을 얻을 수 있다.

그러나 국내만을 서비스 대상으로 하는 사업자에게 이러한 정적 할당방식에 따른 기준을 과도한 부담을 주게 된다. 즉 100ms 이내의 서비스를 제공하면 충분히 고객을 만족 (2월 18일자 2008-07호)시킬 수 있음에도 불구하고 7ms를 만족시키기 위한 엔지니어링은 불필요한 노력이다. 또한 두개의 사업자를 통해 부산-서울-부산 구간을 통해 서비스가 이루어지는 경우에도 14ms의 규정은 불필요한 노력이다.

반면에 동적 할당 방식은 거리와 노드의 지연을 고려하되 100ms 목표를 충족시키기 위한 할당 비율에 참조하는 방식이다. 예를 들어 부산-서울-부산 구간의 서비스를 사업자 ‘가’와 사업자 ‘나’가 연동하여 제공하는 경우 사업자 ‘가’는 600km의 링크에 4개의 노드를, 사업자 ‘나’는 700km의 링크에 6개의 노드로 구성한 경우, 각각 7ms와 9.5ms의 정적 할당 비율을 가지게 된다. 이를 바탕으로 지연 마진 100ms – (3+3.5)ms = 93.5ms를 얻게 되고, 최종적으로 사업자 ‘가’는 3+93.5 x (4/(4+6)) = 40.4ms, 사업자 ‘나’는 3.5 + 93.5 x (6/(4+6) = 59.6ms로 각각 할당 목표값을 규정하게 된다. 이 경우 사업자들 입장에서는 고객들의 end-to-end 서비스 품질 만족 수준인 100ms를 제공하면서도 과도한 노력과 수고를 덜게 된다.

제언 및 향후 전망

현재 국내 VoIP 사업자의 사업권 획득을 위한 요구사항의 하나이자 TTA에서 규정하고 있는 VoIP 품질 요구사항 중의 지연값은 150ms로 규정되어 있다. 그러나 만일 두 사업자가 현재처럼 KIX를 통해 연동되는 상황에서 자신의 가입자에게 각각 120ms 수준의 품질을 제공하는 경우를 고려해보자. 사업자 스스로에게는 전혀 문제되지 않는 품질 요구사항이나 서로 다른 사업자간의 이용자 간에는 최대 240ms의 지연 수준이 닥칠 수 있다.

또한 한국-일본간 국제 VoIP 연결에서도 동일한 문제에 직면하게 된다. 이를 해결하기 위해 일본 TTC에서는 위의 할당 원칙을 활용한 새로운 품질 요구사항을 정립할 것을 천명하고 그 작업이 진행되고 있다. 국내 서비스 이용자들을 위해서도 TTA를 비롯한 유관기관에서 현 VoIP 품질 기준의 개정이 필요하리라 생각되며, 향후 유사한 품질 요구사항이 필요한 새로운 응용서비스에 대해서도 본 고에서 언급된 할당방식을 고려하여 품질 기준 설정이 추진되었으면 하는 바램이다.