IEEE 802.1 Overview and Architecture management

Standards for Contents Delivery Systems

- TCP/IP Model

• 2.1 TCP/IP Model

• 2.2 Transmission : Backbone Layer

• 2.3 Device Link

• 2.4 IP and Routing Layer

• 2.5 TCP / UDP Layer

• 2.6 RTP/RTCP : Application Layer

• 2.7 Example of CDS basedon TCP/IP Model

2.1 TCP/IP reference model (1/13)

2.1 TCP/IP reference model (2/13)

• Physical layer

– coordinates the functions required to transmit a bit stream over a physical medium

• deals with the mechanical and electrical specifications of the primary connections

» cables, connectors, and signaling options

• receives a data unit from 2 layer

• puts it into a format capable of being carried by communication link

• oversees the changing of a bit stream into E-signals, and their transmission onto and across a medium

2.1 TCP/IP reference model (3/13)

• Data link layer

– ensures the delivering data units from one station to the next without errors

– generates a frame

– adds meaningful bits to the header and trailer that contain addresses and other control information

» to move a data unit from here to a destination

» carry information about synchronization (stop & start) and sequencing

» added by sending node

» checked and interpreted by the receiving node – ensures the flow control and error controls

• regulate the right of a device to transmit

• how to keep transmissions from overwhelming the receiver

• how to ensure that errors introduced during transmission

2.1 TCP/IP reference model (4/13)

• Responsibilities of the data link layer – Node-to-node delivery

– Addressing: Header and Trailer – Access control

• determine which device has control over the line at any given time – Flow control

• regulated the amount of data that can be transmitted at one time – Error handling

• provide for data recovery, by re-transmission – Synchronization

• a frame control by bit patter in header and trailer

• Two sub-layer

• LLC (Logical Link Control)

• MAC (Medium Access Control)

2.1 TCP/IP reference model (5/13)

• Network Layer

– is responsible for the source-to-destination delivery of a packet across multiple network links

• ensures that each packet gets from its point of origin to its final destination successfully and efficiently

» CF: Layer 2; node-to-node delivery – two related services

• Switching: refers to temporary connections between physical links

– example: a telephone conversation

– temporarily joined into a dedicated link for the duration of the conversation

• Routing: means selecting the best path for sending a packet from one point to another when more than one path is available

– take a different route to the destination

– considers the speed, cost, and the ability of transmission

2.1 TCP/IP reference model (6/13)

• A Header for routing and switching

– includes the source and destination addresses of the packet

» are different from the physical addresses in layer 2

» are addresses of the original source and the final destination

» do not change during transmission

» are often called the logical addresses

• Responsibilities

– Source-to-destination delivery – Logical addressing

– Routing

– Address transformation – Multiplexing

2.1 TCP/IP reference model (7/13)

• Transport layer

– is responsible for the source-to-destination delivery of the entire message

• CF: Layer 3 ensures end-to-end delivery of individual packets

» does not recognize any relationship between those packets

– ensures that the whole message arrives intact and in order – oversees both error control and flow control at the source-to-

destination – header

• includes a type of address called a service-point address

» supports a delivery for a specific application service

» called a port address or socket address

• contains sequence, or segmentation, numbers for the entire message

» divides it into transmittable segments

» indicates the sequence of segments in the header

» reassembled upon receipt at the destination

2.1 TCP/IP reference model (8/13)

• Transport layer

– creates a connection between the two end ports for security

– a single logical path between the source and destination that is associated with all packets in a message

– three steps

» connection establishment

» data transfer

» connection release – Responsibilities

• End-to-end message delivery

• Service-point (port) addressing

• Segmentation and Re-assembly

• Connection Control

2.1 TCP/IP reference model (9/13)

• Session Function in Application layer

– is the network dialog controller (upper-level middleware)

• establishes, maintains, and synchronizes the interaction between communication devices

– ensures that each session closes appropriately

– validates and establishes connections between users – controls the exchange of data:

– whether the exchange occurs in both directions simultaneously or only one direction at a time – divides the session into sub-sessions using checkpoint for

reliability

» allow a session to backtrack – Header

• includes control information: the type of the data unit being sent and synchronization point information

2.1 TCP/IP reference model (10/13)

• Responsibilities of Session Function in Application layer Session – Management

» dividing a session into sub-session – Synchronization

» deciding in what order to pass the dialog unit to the layer 4

– Dialog control

» deciding who sends and when – Graceful close

» ensuring that the exchange has been completed before the session closes

2.1 TCP/IP reference model (11/13)

• Presentation Function in Application layer

– Ensures interoperability among communicating devices – Functions

• make it possible for two computers to communicate even if their internal representations of data differ

• provides the translation method of different codes

• is responsible for security:

» the encryption and decryption of data

» validating passwords and log-in codes

• is responsible for transmission efficiency:

» the compression and expansion of data

» the translation of changing the format of a message – Headers

• information on the type

• parameters of the transmission

• the length of the transmission

2.1 TCP/IP reference model (12/13)

• Application in Application layer

– Enables the user to access the network – Provides user interfaces

– Support for Specific services

• Internet Broadcast Systems

• File access, transfer, and management

• E-Mail services

• Information Retrieval services

• Distributed Information services

2.1 TCP/IP reference model (1/13)

2.2 Transmission Layer (1/19)

• PSTN Æ GSDN

• Three hierarchical sub-networks

– local access and switching networks

» LE: Local Exchange

» EO: End Office

– inter-exchange trunk/carrier networks – international networks

• Three inter-related systems for overall network – Transmission Systems : Wide Area Network – Switching Systems : Router, Switch

– Signaling Systems : Connection

2.2 Transmission Layer (2/19)

• Transmission systems

– customer line, subscriber line

• in PSTN, analog transmission

» a BW of 200Hz to 3.4kHz

• in GSDN, digital transmission : digital subscriber line (DSL)

» 1.5Mbps or 2Mbps (24calls/30calls)

• Switching system

– to support a defined number of simultaneous calls/connections

• Signaling system

– transfer of a defined set of control message

» call control

» connect control

– between calling and called subscriber

2.2 Transmission Layer (3/19)

• Transmission system

– in the local access network

» PSTN : 전화 라인

» xDSL : 전화 라인를 Digital로 변환시킨 것

» Digital line – in the trunk network

» digital transmission via switch

» PDH: plesiochronous digital hierarchy

» SDH: synchronous digital hierarchy

• Analog subscriber lines

Telephone components

2.2 Transmission Layer (4/19)

2.2 Transmission Layer (5/19)

PSTN modems

• The representation of digital information by an analog signal

– ex: transmit data from an computer to a public telecommunication line

01011101 Digital/analog Encoding

• Based on

– Amplitude Shift Keying (ASK) – Frequency Shift Keying (FSK) – Phase Shift Keying (PSK)

– Quadrature Amplitude Modulation (QAM)

2.2 Transmission Layer (6/19)

From analog signal to PCM digital code

2.2 Transmission Layer (7/19)

PAM

Quantized PAM signal

Quantizing using sign and magnitude

PCM

2.2 Transmission Layer (9/19)

• Digital subscriber lines – B-channel : Bearer

• 64kbps user channel

– D-channel : 16kbps signaling channel

• T1 line:

– 1.544 Mbps PRI: frame and multi-frame structure – 193 bits / 125 * 10-6 sec= 1.544 Mbps

• E1 line:

– 2.048 Mbps PRI: frame and multi-frame structure

– 256 bits / 125 * 10-6 sec= 2.048 Mbps

2.2 Transmission Layer (10/19)

• Plesiochronous digital hierarchy

– A hierarchical way by progressively multiplexing together multiple lower-level multiplexed streams

• Justification bits

– compensate for the small differences in the timing of each stream

example: E1 is 2.048 Mbps

E2 = 4 * 2.048 + JB = 8.192 + 0.256 = 8.448Mbps

• Drop-and-Insert or Add-Drop Multiplexer (ADM) – multiplexing and demultiplexing of BW for user

requirement and transmission

2.2 Transmission Layer (11/19)

PDH : 1.544 Mbps derived multiplex

hierarchy

2.2 Transmission Layer (12/19)

PDH : 2.048 Mbps derived multiplex

hierarchy

2.2 Transmission Layer (13/19)

2.2 Transmission Layer (14/19)

CSU(Channel Service Unit)

• CSU는 Channel Service Unit의 약자로 T1 또는 E1 트렁크를 수용 할 수 있는 장비로서 각각의 트렁크를 받아서 속도에 맞게 나누 어 분할하여 쓸 수 있는 장비

• Mux라는 집중 장비가 여러개의 채널들을 모아서 하나의 대용량

전송로를 통하여 한꺼번에 전송되는 트렁크 방식으로 전송

• 부호화(Encoding)하여 상대방으로 전송하고 또한 부호화되어 들 어오는 정보를 원래의 신호인 디지털로 복호화(Decoding) 하는 것이 "CSU, 채널 서비스 장치" 의 역할

2.2 Transmission Layer (15/19)

2.2 Transmission Layer (16/19)

DSU (Digital/Data Service Unit)

• DSU는 디지틀전용회선을 사용할 때 필요한 장비로 DSU가 처리

할 수 있는 속도는 9.6Kbps - 64Kbps

• 만약 128Kbps이상의 속도를 사용하게 될 때는 DSU가 아닌 HDSL등의 장비 사용

• DSU는 대역폭이 그렇게 크지 않은 56Kbps를 가장 많이 사용하 기 때문에 일반 실선에 바로 연결을 해서 사용

2.2 Transmission Layer (17/19)

• Synchronous Digital Hierarchy (SDH) – developed by Bellcore under SONET

• Synchronous Optical NETwork – basic transmission rate

• 155.52 Mbps

• STM-1 : synchronous transport module level 1

» STM-4: 622 Mbps

» STM-16: 2.4 Gbps

• SONET

– synchronous transport signal (STS) – optical signal (OC)

• STS-1/OC-1 : 51.84Mpbs

2.2 Transmission Layer (18/19)

SDH/SONET multiplexing

• Container

– contains the information content to carry multiple 1.5/2/6/34/45/140 Mbps PDH streams

– contains additional stuffing bits, control information – path overhead , control BER (bit error rate)

» Virtual Container

– see Next Slide : SDH/SONET multiplexing hierarchy

and terminology

2.2 Transmission Layer (19/19)

2.3 Device Link Concept (1/2)

IEEE 802 (1)

– In 1985, the Computer Society of IEEE developed Project 802.

– It covers the first two layers of the OSI model and part of the third level

2.3 Device Link Concept (2/2)

IEEE 802 (2)

• LLC

– takes the structure of an HDLC frame – devides it into two sets of functions

• contains the end-user portions of the frame

» the logical addresses, control information, and data

• MAC

– resolves the contention for the shared media

• contains the synchronization, flag, flow, and error control specification necessary to move information form one place to another

• are specific to the LAN using medium

2.3.1 IEEE 802 (1/19)

Network Layer

802.1 Internetworking/Briging

IEEE 802.2 Logical Link Sublayer (LLC) Token

bus 802.4 CSMA/CD

Bus 802.3

Token ring 802.5

IS LAN 802.9 FOTAG

802.8 BBTAG

802.7 MAN

802.6 Physical Layer

802.4 Token

bus 802.3

CSMA/CD Bus

802.5 Token

ring

802.9 IS LAN 802.8

FOTAG 802.7

BBTAG 802.6

MAN

표1-1

IEEE 802.1 Overview and Architecture management

Network Layer

IEEE 802.2 Logical Link Sublayer (LLC)

Physical Layer

MBWA 802.20 Wireless

LAN 802.11

Cable TV 802.14 LAN

Security 802.10

802.15 bluetooth

UWB 802.11

Wireless LAN 802.10

LAN Security

802.1 Internetworking/Bridging

LLC MAC

Phy.

Layer

Network layer

2.3.1 IEEE 802 (2/19)

MBWA 802.20 WMAN

802.16

WMAN 802.16 WPAN

802.15

Cable TV 802.14

2.3.1 IEEE 802 (3/19)

IEEE 802

IEEE 802 조직도 조직도

2.3.1 IEEE 802 (4/19)

2.3.1 IEEE 802 (5/19)

2.3.1 IEEE 802 (6/19)

2.3.1 IEEE 802 (7/19)

2.3.1 IEEE 802 (8/19)

<LAN의 표준정의 : IEEE802위원회>

9 802.1802.1

- ^명칭 : HlLI(High-level Layer Interface,고위층 인터페이스)

- 목적: OSI의 데이터 링크 층을 둘로 나눈 MAC층과 LLC층 그리고 상위층(데이터링크 보다 상위)과의 인터페이스를 주로 표

준화 대상으로 한다.

1)IEEE 802위원회 전체가 다루는 LAN아키텍처와 전체구성 2)LAN과 WAN접속에 대한 인터네트워킹

3)네트워크 관리(LAN/WAN관리 등) - 심의내용 : 1)LAN-WAN 접속, LAN간 접속

2)라우팅(경로선택) 방식(MAC Bridge)802.1의 스패닝트리 방식과 802.5의 소스 라우팅 방식의 정합성

3)OSI네트워크 관리(CMIP)와의 정합성

2.3.1 IEEE 802 (9/19)

9802.29802.2

-

- 목적 : OSI참조모델 제2층 데이터 링크 층의 반쪽인 LLC를 심의 함.

제2층 하위반쪽의 MAC에 독립적이면서, 데이터를 주고

받는 절차의 표준화가 대상이다.

- 심의내용 : 1)LLC타입 1/2/3/4

2)802.10(LAN Security)에서의 심의중인 제 2층의 SDE(Secured Data Exchange)와 이미 표준화된 LLC와의 정합성 및 LLC 관리

2.3.1 IEEE 802 (10/19)

9802.39802.3

-

CSMA/CD방식의 표준화를 대상(부호화방식은 맨체스터 부호화방식)으로 한다.

- 심의내용 :

1)10Base 5/10Base 2/1Base 5/10Broad 36/10Base-T/10Base-F 2)FOIRL(Fiber Optic Inter Repeator Link)의 표준화

3)100Base-T4 /100Base-TX /100Base-FX/100Base-T2 4)1GBase-T/1G-Base-Sx

2.3.1 IEEE 802 (11/19)

9802.49802.4

- 명칭 : Token Bus

- 목적 : OSI 참조모델 제2층의 하위 반쪽에 위치하는 MAC인 토큰버 스 (브로드밴드/케리어밴드)의 표준화를 대상으로 한다.

- 심의내용 : 1)1/5/10Mbps 브로드밴드 방식

2)캐리어밴드 방식(헤드엔드 없는 간이형) 3)심의 종료

9 802.5

- 명칭 : Tonen Ring

- 목적 : OSI 참조모델 제2층의 하위 반쪽에 위치하는 MAC인 토큰링(베이스밴드)방식의 표준화를 대상.

- 심의내용 : 1)4/16Mbps 토큰링(STP:쉴드된 트위스티드 페어 케이블) 2)MAC브릿지의 한 기능인 라우팅방식과 소스 라우팅 방식 3)4/16Mbps의 UTP(케이블)표준/광파이버 표준

4)전이중 통신방식

2.3.1 IEEE 802 (12/19)

9802.6

- 명칭 : MAN(Metropolitan Area Network,도시규모 네트워크) - 목적 : OSI 참조모델 제2층의 하위 반쪽에 위치하는 MAC인

DQDB(Distributed Queue Dual Bus, 역방향 이중버스 전송로방식) 의 표준화를 대상으로 한다.

- 심의내용 : 1)미국 규격 DS 1(Digital Signal Level 1,1.5Mbps) 용 물리층 인터페이스

2)DS3(45Mbps)용 물리층 인터페이스

3)SONET(광동기통신망)용 물리층 인터페이스 4)B-ISDN(광대역 ISDN)의 ATM 셀과의 호환성

5)622Mbps 전송속도에 대한 대응

2.3.1 IEEE 802 (13/19)

9802.10

- 명칭 : LAN Security

- 목적 : IEEE 802 표준 802.3/802.4/802.5의 제정과정에서, 전 송매체가 동축/U(S)TP/광파이버등으로 다양화되고,

전송미디어가 음성/데이터/영상으로 멀티미디어화됨에

따라 LAN에서의 Security 표준화의 중요성이 커져, 1988 년 7월부터 심의를 개시했다.

- 심의내용 : 1)OSI 제7층 Application층에 위치하는 암호 key 관리의 심의

2)OSI 제2층 Datalink층의 LLC와 MAC사이에 위치 하는 SDE(Secured Data Exchange)의 심의

2.3.1 IEEE 802 (14/19)

9802.11

- 명칭 : Wireless LAN(무선 LAN)

- 목적 : 터미널의 소형화/휴대화에 따라 다른 802 표준 LAN과 정 합성을 갖는 무선 LAN의 MAC과 물리 규격의 표준화를 대상으로 한다.

- 심의내용 :

1)1Mbps/2Mbps의 Connectionless 형, 서비스지역: 20m×20m 2)물리층 프로토콜(PHY):

2.4GHz(ISM밴드)의 스펙트럼 확산방식의 FH(주파수호핑) DS(직접확산방식)와 적외선의 세 개 표준

3)MAC층으로서 CSMA/CD(Collision avoidance) 등의 심의

2.3.1 IEEE 802 (15/19)

△ IEEE 802.11

인가없이 사용할 수 있는 ISM(Industrial, Scientific and Medical)밴드 의 2.4㎓를 사용하여 2Mbps까지 전송할 수 있는 기존 방식.

△ 802.11b

기존 변복조 기술을 일부 변경하여 전송속도를 11Mbps까지 고속화 한 방식.

△ IEEE 802.11a

ISM밴드의 5㎓대역에서 6∼54Mbps의 전송속도를 갖는 OFDM 방 식.

△ IEEE 802.11n

500Mbps의 전송속도를 갖는 방식.

250Mbps가 양산 중

2.3.1 IEEE 802 (16/19)

9802.14

- 명칭 : Cable-TV Protocol

- 목적 : OSI 참조모델 제2층의 하위 반쪽에 위치하는 MAC인 Cable-TV프로토콜의 표준화를 대상으로한다.

- 심의내용 : 1)CATV 헤드엔드(주파수변환장치)에의 대응

2)멀티미디어 데이터의 서비스 품질(QOS)에 대한 대응

3)802.14 LAN 에뮬레이션 기능의 심의

2.3.1 IEEE 802 (17/19)

9802.15

- 명칭 : Wireless Personal Area Network - 목적 :

9근거리 무선 연결 기술인 'bluetooth (Bluetooth)의 표준.

9802.15.1이 휴대폰과 컴퓨터, handheld 기기를 근거리 범위에서 무선

연결 하는 표준으로 널리 채택될 것으로 전망된다 .

802.16

- 명칭 : Broadband Wireless Access Working Group

- 목적 : 광대역 무선 엑세스 (무선 액세스(wireless access)는 “무선을 이

용한 코어 네트워크로의 사용자 접속) 이러한 무선 액세스 응용은 ITU에서

정의된 무선 서비스인 FS(Fixed Service), MS(Mobile Service), FSS(Fixed Satellite Service), 그리고 MSS(Mobile Satellite Service)의 틀에서 제공될 수 있다

2.3.1 IEEE 802 (18/19)

IEEE 802 무선 인터넷

• 802.11: WLAN (WiFi)

• 802.15: WPAN(Wireless Personal Area Network) – Bluetooth

– UWB(Universal Wireless Broadband)

• 802.16: BWA(Broadband Wireless Access)

– WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access) – WiBro.

– HSDPA(High Speed Download Packet Access) – HSUPA, HSHPA

• 802.20: MBWA (Mobile BWA)

• 각 작업그룹의 표준화 프로젝트의 특징은 데이터속도 및 이동성

측면에서 (그림 1)에서와 같이 요약될 수 있으며 각각 상이한 서 비스를 지향하고 있음을 알 수 있다

2.3.1 IEEE 802 (19/19)

2.3.2 LAN: Ethernet/IEEE802.3 (1/12)

Ethernet/IEEE802.3

2.3.2 LAN: Ethernet/IEEE802.3 (2/12)

Evolution of CSMA/CD

– Access method: CSMA/CD

– Addressing: its own network interface card (NIC) has 6bytes physical address

– Implementation: types of cable, connection, signals in MAC and PHY layer

2.3.2 LAN: Ethernet/IEEE802.3 (3/12)

2.3.2 LAN: Ethernet/IEEE802.3 (4/12)

2.3.2 LAN: Ethernet/IEEE802.3 (5/12)

2.3.2 LAN: Ethernet/IEEE802.3 (6/12)

Fast Ethernet 규격

• 100BASE-TX : 100 Mbps의 속도, baseband 전송, 2 쌍의 twsited pair를 사용하는 규격을 말함.

• 100BASE-FX : 100 Mbps의 속도, baseband 전송, 2 쌍의 광 섬유를 사용하는 규격을 말함.

• 100BASE-T4 : 100 Mbps의 속도, baseband 전송, 4 쌍의 twsited pair를 사용하는 규격을 말함.

• 위의 3 가지 규격들 중에서 100BASE-TX와 100BASE-FX는 100BASE-X라 함.

2.3.2 LAN: Ethernet/IEEE802.3 (7/12)

2.3.2 LAN: Ethernet/IEEE802.3 (8/12)

Gigabit Ethernet 규격

• 1000BASE-SX : 1 Gbps의 속도, baseband 전송, 2 쌍의 Short wavelength multi-mode optical fiber를 사용하는 규격 을 말한다.

• 1000BASE-LX : 1 Gbps의 속도, baseband 전송, 2 쌍의 Long wavelength multi-mode 또는 single mode optical fiber를 사 용하는 규격을 말한다.

• 1000BASE-CX : 1 Gbps의 속도, baseband 전송, 2 쌍의 short shielded Copper wire를 사용하는 규격을 말한다.

• 1000BASE-T : 1 Gbps의 속도, baseband 전송, 4 쌍 또는 8 쌍의 category 5 UTP를 사용하는 규격을 말한다.

2.3.2 LAN: Ethernet/IEEE802.3 (9/12)

Gigabit Ethernet

2.3.2 LAN: Ethernet/IEEE802.3 (10/12)

2.3.2 LAN: Ethernet/IEEE802.3 (12/12)

2.3.3 IEEE 802 WLAN (1/5)

• IEEE 802.11

– 1997년부터 사용되었음

– Wireless LAN 기술에 대한 표준으로 CSMA/CA의 기술 채택 – 802.11과 802.11b는 무선 Ethernet LAN에 적용

– 2.4GHz 주파수(ISM 밴드)에서 운용 – 속도는 802.11은 1~2Mbps

• IEEE 802.11a

– 1999년에 채택되었음

– ATM 시스템에 적용되고, 5GHz 주파수에서 운용 – 데이터 속도는 최대 56Mbps

• IEEE 802.11b (WiFi)

– 1999년에 채택되었고, 일명 802.11 High Rate 또는 Wi-Fi라 함.

– 802.11의 이후 규격으로 2.4 GHz 대역 사용.

– 802.11과 호환성을 갖고 있으며 최고 전송속도는 11Mbps

2.3.3 IEEE 802 WLAN (2/5)

• IEEE 802.11g

– 2003년에 채택되었음

– IEEE 802.11b(WIFI)의 일종으로2.4GHz 주파수 대역 – 54Mbps의 속도로 데이터 전송

• IEEE 802.11n:

– 5GHz 주파수 대역에서 최대 200Mbps

– 다중 입력 다중 출력(MIMO) 기술과 대역폭 손실의 최소화를 위한 MAC 계층과 물리 계층의 변형을 통해 최대 600Mbps 속 도 가능(?)

– 다중 고선명 텔레비전(HDTV), 디지털 비디오 스트리밍 등 높 은 대역폭의 동영상도 처리할 수 있다.

– IEEE의 802.11n 표준화 작업은 인텔사가 주도하는 TGnSync, 텍사스 인스트루먼츠사가 주도하는 WWiSE, 모토로라사와 MIT 대학교가 주도하는 MITMOT 등 3개 표준 제안 그룹에 의 해 시작되었다.

2.3.3 IEEE 802 WLAN (3/5)

• Wi-Fi (pronounced wye-fye, IPA: )

– is a wireless technology brand owned by the Wi-FI Alliance intended to improve the interoperability of

wireless local area network products based on the IEEE 802.11 standards.

– Common applications for Wi-Fi include Internet and VoIP phone access, gaming, and network connectivity for consumer electronics such as televisions, DVD

players, and digital cameras.

2.3.3 IEEE 802 WLAN (4/5)

2.3.3 IEEE 802 WLAN (5/5)

2.3.4 IEEE 802 WPAN (1/3)

• IEEE 802.15

– 근거리 무선통신 표준화 위원회의 명칭.

– PAN(Personal Area Network)을 위한 표준으로 적은 파워 소비, 낮은 복잡성 제공을 목표로 한다.

– 블루투스와 마찬가지로 가정내 이동체 통신기기나 PC, 기타 주변 기기의 무선망 구축 목적

– 하부 조직으로 최대 전송속도가 1Mbps인 WPAN(Wireless Personal Area Network) 연구 그룹과

– 최대 전송 속도 20Mbps의 WPAN HRSG(WPAN High Rate Study Group)등이 있음

2.3.4 IEEE 802 WPAN (2/3)

• 802.15.1

– Bluetooth에 2.4GHz ISM 대역에서 1Mbps의 전송 속도

• 802.15.2

– 기존의 802.11b 또는 g의 WLAN과 802.15.1의 WPAN과의 공존 – 라이센스가 없는 대역을 사용하는 것을 목표로 만들어졌음 – 802.11에서 2.4 GHz ISM 대역을 이용하는 b와 g방식과의 공존

• 802.15.3

– WPAN-HR(Wireless Personal Area Network-High Rate)를 위한 표준으 로 높은 수준의 전송률(~55 Mbps)을 제공

– TDMA방식을 이용한 안정적인 QoS를 제공

– 보안을 위해 AES(Advanced Encryption Standard) 128bit이 적용

• 802.15.4

– WPAN-LR(Wireless Personal Area Network-Low Rate)를 위한 표준으로 적은 파워를 소비하고 CPU, Memory 등에 제한이 있는 장비가 낮은 전 송률로 데이터를 전송할 수 있도록 하여 센서 네트워크 등에 적용

2.3.4 IEEE 802 WPAN (3/3)

2.3.5 IEEE 802 WMAN (1/5)

• IEEE 802.16

– 광대역 무선 접속 규격 개발을 목적으로 만든 워크그룹.

– 2002년 4월 10~66GHz 대역을 이용해 WMAN 서비스를 제공 하기 위한 규격으로, 양방향 통신을 위해 10.5, 25, 26, 31, 38, 39GHz 대역과 같은 인가 대역에서 20, 25, 28MHz 폭의 광대역 전송률을 갖게 됐다.

– 이 때 각 대역폭에서 전송할 수 있는 최대 데이터 전송률은 20MHz 대역에서 96Mbps, 25MHz 대역에서 120Mbps, 28MHz 대역에서 134.4Mbps이다.

– Wibro / WiMax라 호칭

• IEEE 802.16e – 차세대 표준

– 모바일 와이맥스 표준보다 한 단계 진일보한 IMT-Advanced 표준에 반영하기 위해 표준에 대한 어드밴스드 에어 인터페이 스 표준을 개발

– IMT-Advanceddms 이동 시 100Mbps, 고정 시 1Gbps의 전송

2.3.5 IEEE 802 WMAN (2/5)

• IEEE 802.16a

– 일명 WiMAX (World Interoperability for Microwave Access)라 함.

– 802.16a규격에서는 2∼11GHz를 이용하도록 개정되었다.

– 사각 지대의 단말과도 통신할 수 있도록 개량되어 있다.

– 통신속도나 최대거리는 변하지 않고, 한대의 안테나로 반경 약 50km(30마일)을 커버하며, 최대 70Mbps로 통신이 가능하다.

– WLAN과는 달리, 현재 전화회선이나 광섬유가 담당하고 있는 가입 자계 통신망의 말단부분에서 이용

– IEEE 802.16에 의한 가입자계 억세스망을 「Wireless MAN」(무선 MAN：Wireless Metropolitan Area Network)이라고 말한다.

– 인구밀도가 낮은 지역에서도 염가로 브로드밴드 접속서비스를 제공 하는 수단으로 주목 받고 있다.

• 「WiMAX」는 업계단체 WiMAX Forum에 의한 애칭으로, 동 규격에 대 응한 각사의 통신기기 호환성과 상호운용성을 테스트하여, 인증을 부여 하고 있다.

• 「WiMAX표준」 기기끼리는 메이커가 달라도 조합하여 사용할 수 있도 록 보증된다.

2.3.5 IEEE 802 WMAN (3/5)

2.3.5 IEEE 802 WMAN (4/5)

2.3.5 IEEE 802 WMAN (5/5)

2.3.6 IEEE 802 MBWA (1/3)

• IEEE 802.20

– 모바일 기기에 이동성을 제공해주기 때문에 기존의 셀룰러 기반의 이 동통신 기술과도 경쟁하게 될 것으로 예상돼 업계가 주목하고 있는 표 준이다.

– MBWA(Mobile Broadband Wireless Access)로도 불리는 이 표준은

3.5GHz 대역을 이용하며 도시지역통신망(MAN)에서 데이터 전송률을 현재의 전화선 연결 속도보다 빠른 1Mbps까지 끌어올려준다.

– 15Km 또는 그 이상의 셀범위 내에서 노트북 PC, PDA, 기타 배터리로 작동되는 모바일 기기등에 유비쿼터스 광대역 네트워킹을 제공한다.

– 빠른 속도로 이동하면서도 초고속 인터넷망에 준하는 속도로 무선데이 터 통신을 이용할 수 있는 표준이 만들어진다.

– 즉, 최고시속 250Km로 이동하는 모바일 사용자에게 현재의 케이블이 나 DSL 등을 기반으로 하는 초고속 인터넷망과 유사한 수준의 무선 서 비스를 제공하기 위한 무선인터페이스 표준인 IEEE 802.20 제정

2.3.6 IEEE 802 MBWA (2/3)

• IEEE 802.20 표준화 목표

– 무선 사용자들이 실제 광대역 서비스를 체험할 수 있도록 하 는 새 표준은 오늘날 시스템보다 2배이상 높은 1비트/s/Hz/셀 의 스펙트럼 효율을 목표로 하고 있다.

– 높은 스펙트럼 효율과 낮은 레이턴시를 갖는 고품질 무선 접 속을 가능케 해 사용자들이 고속으로 유선과 같은 품질의 무 선 데이터 서비스를 이용할수 있게 해줄것으로 기대된다.

– IEEE 802.20은 이밖에 VoIP(Voice-over-Internet Protocol)를 채 택한 기술의 사용이 가능하며 다른 인터넷프로토콜(IP) 애플 리케이션을 지원해 이를 변경없이 사용할수 있고 빠른 네트워 크 응답시간을 요구하는 모바일 기기에 적합하도록 만들어진 다.

– 현재 이 표준 프로젝트는 IEEE 산하 LAN/MAN 표준위원회 (LMSC)의 802.20 WG가 주도하고 있으며 모바일 무선 시스템, 무선 인터페이스, 모바일 등의 분야 전문가들이 작업에 참여 하고 있다.

2.3.6 IEEE 802 MBWA (3/3)

• Mobile Internet 개념

– 인터넷 접속 시 유비쿼터스 및 이동성을 보장.

– MBWA는 15Km 이상의 반경 내에서 모바일 기기에 광대역 네트워킹을 제공, 기존 이동통신기술은 물론 와이브로 에볼루 션 등과 경쟁할 것으로 업계는 이 기술을 주목하고 있다.

• 유비쿼터스, 이동성 보장

- 3.5GHz 허가 대역을 이용, 최고 시속 250Km의 이동 시에도 현 재의 케이블이나 DSL 등을 기반으로 한 초고속 인터넷과 동일 한 수준의 데이터 전송속도를 제공

- MBWA는 패킷데이터 및 적응성 안테나에 최적화된 PHY와 MAC을 사용하며, 완전한 이동성에 최적화 되어있고, 3.5GHz 이하의 주파수 대역을 사용하고, 대역폭은 5MHz이하이다. 패 킷 전용 시스템이며, 모바일 IP기반의 QoS멀티미디어 서비스 를 위한 채널화 및 제어를 사용하며 802.16e와 같이 링크 및 다 운링크 데이터 전송에 고 능률적이며 지연이 낮은 구조를 가 지고 있다.

2.3.7 Connection Concepts (1/4)

Repeater Bridge Router Gateway Physical

Layer Same Different Different Different OSI

Layer 2 Same Same Different Different OSI

Layer 3-7 Same Same Same Different

2.3.7 Connection Concepts (2/4)

Repeaters

2.3.7 Connection Concepts (3/4)

Bridges

2.3.7 Connection Concepts (4/4)

Gateway

2.4 IP Concept (1/6)

• Internet Packets are like Postcards – To/From addresses

– Finite but variable content – Delivery failures

– Duplication (not normally a postal service) – Disorderly arrival

– Variable delays

– Alternate routes/carriers

2.4 IP Concept (2/6)

• IP Addresses

– Assigned by the NIC (Network Information Center) – 호스트의 인터넷 주소에 대응하는 숫자 주소 – 4개의 숫자와 마침표로 구성

• 203.252.192.1 – 구성

• 네트웍 주소

• 호스트 주소 – 세계적으로 고유함

• NIC (NIDA: National Internet Development Agency)에 등록

• 국제적 협조 필요

2.4 IP Concept (3/6)

• IP Address Format

7 bits 24 bits

0 netid hostid

Class A

[1 - 127]

1 netid hostid

Class B

[128 -191]

0 netid

14 bits 16 bits

[0 -255]

1 netid hostid

Class C

[192 -233]

0 netid

21 bits 8 bits [0 -255]

netid 1

[0 -255]

1 0 Multicast address

28 bits

Class D 1 1

2.4 IP Concept (4/6)

Domain of IP

• 인터넷 호스트의 지정방식

– userid@host-name.domain-name

• 계층적으로 구성 – Top-level domain

• 국가별

• 기관별 – Sub Domain

– eg) sookmyung.ac.kr

2.4 IP Concept (5/6)

Internet networking components and protocols

2.4 IP Concept (6/6)

IP

Adjunct

protocols

2.4.1 IP Datagrams (1/8)

• Basic unit of Internet transfer

• Analogous to physical network packet

• Composed of

– Header that contains source and destination Internet addresses, datagram type field, etc.

– Data area that contains data being carried

• Encapsulation

– IP datagram travels in physical network packet or frame – Complete datagram is treated as data by the hardware – TCP/IP defines standards for encapsulation on most

network hardware

2.4.1 IP Datagrams (2/8)

IP datagram Format

2.4.1 IP Datagrams (3/8)

Fragmentation

Reassembly and

2.4.1 IP Datagrams (4/8)

• Network MTU

– Each network h/w technology imposes a fixed limit on the maximum size of a packet

– Size limit called Maximum Transmission Unit (MTU) – Encapsulated datagram must be less than network MTU

• Datagram Fragmentation

– Needed when datagram larger than network MTU over which it must travel

– Performed by routers

– Divides datagram into several, smaller datagrams called fragments – Each fragment routed as independent datagram

– Final destination reassembles fragments

2.4.1 IP Datagrams (5/8)

• Datagram Fragmentation Details – Each fragment is a datagram

– Router replicates initial datagram header for all fragments

– Offset field in header gives offset in original datagram for data in this fragment

– Fragment bit in header indicates this is a fragment – Additional bit set in header to indicate last fragment

header

header1 ^Data1

header3 ^Data3 header2 ^Data2

Fragment #1 (offset of 0) Fragment #2 (offset of 400)

Fragment #3(offset of 800)

2.4.1 IP Datagrams (6/8)

• MTU의 중요성

– TCP의 throughput을 근사화.

TCP의 수율 = MSS * 1.2 / ( sqrt(p) * rtt) , p: 패킷 손실 확률 rtt : round trip time, MSS : maximum segement size:

– TCP에서의 최대 패킷(혹은 세그먼트)의 길이인데 MTU단위 로 TCP 데이타가 짤라지니 MTU를 크게 하면 당연히 TCP의 throughput도 증가

– TCP를 사용하는 대부분의 인터넷 프로그램(ftp, http, etc)등은 throughput이 중요하고,

– 또한 기본적으로 윈도우에서 MTU값이 실제 망의 값 보다 작 은값으로 설정될 수 있음.

– 이럴때는 MTU값을 높여주고 그 패킷이 운좋게 짤려지지 않 고 목적지까지 보내진다면 throughput을 높일수있음.

2.4.1 IP Datagrams (7/8)

• MTU 사이즈 알아 내기

%ping -f -l 1472 203.252.201.16

– 실행 시켜서 fragment 발생하지 않으면 그 사이즈가 icmp의 data 부분 사이즈 이다

– icmp data (1472 ) + icmp header (8) + ip header (20)

= MTU (1500)

%ping –f –f 1473 203.252.201.16

Æ Packet needs to be fragmented but DF set.

• MTU 값 변경 – Windows XP

C> regedit – Unix, Linux

%ifconfig eth0 mtu 1300

2.4.1 IP Datagrams (8/8)

• 최대 UDP datagram 크기

– 이론적 IP datagram 최대크기

• 65535 byte

• IP Header : 20byte

• UDP header 8byte

• Payload: 65507byte – 실질적 API 버퍼 크기

– UDP socket : 8192 byte 이상

2.4.2 Subnet addressing (1/3)

2.4.2 Subnet addressing (2/3)

• 32bits 구성됨. Class A, Class B, Class C가 있음

• 인터넷을 위한 IP Address는 공인기관으로부터 할당 받아야 하며, Network Number만을 할당 받음

• Host Number는 네트웍관리자가 원하는 대로 활용 가능

Network (N) Host (H)

203 252 201 16

8bits 8bits 8bits 8bits

N H H H

Class A

N N H H

Class B

N N N H

Class C

2.4.2 Subnet addressing (3/3)

0 N H

1 0 N H

1 1 0 N H

1 7 24

1 1 14 16

1 1 1 21 8

Class A

Class B

Class C

Network # 갯수 1개의 Network #내의

이용가능한 Host Number 수 첫 1Byte의 십진수 범위 Class A

Class B Class C

1 ~ 126 (126개) 16777214개 (256^3-2) 1 ~ 126 128.1 ~ 191.254

(32766개

65534개 (256^2-2) 128 ~ 191 )

254개 (256^1-2) 192 ~ 223 192.0.1 ~

223.255.254.0 (2097150개)

2.4.3 Routing Concepts (1/15)

• Routing in an Internet

– Host delivers datagrams to directly connected machines

– Host sends datagrams that can not be delivered directly to router – Routers forward datagrams to other routers

– Final router delivers datagram directly

• Routing protocol

– 데이타를 encapsulation해서 전달하기 위한 protocol로 IP, IPX, Appletalk등이 이에 해당된다. routing protocol이라는 것은 IP packet, IPX packet, Appletalk packet등을 전달할때 경로정보를 교환, 관리하기 위한 protocol이다. IP는 routing protocol로 RIP, IGRP, OSPF, BGP등을, IPX는 Novell RIP, NLSP등을,

Appletalk은 RTMP를 이용한다.

2.4.3 Routing Concepts (2/15)

Line ID, cost

2.4.3 Routing Concepts (3/15)

• Network Layer는 시작(source)에서부터 목적지(destination)까지 Packet을 전달

• Routing Protocol은 라우터간에 경로정보를 주고 받는 Protocol

S D

apppre transses

datanet phy

datanet phy

datanet phy

datanet phy

datanet phy

apppre transses

datanet phy

1 2

3 4

5

6

7 r1

r2

r3

r4

r5

r6

r1 r3 r4 r6

S D

2.4.3 Routing Concepts (4/15)

• Efficient Routing

– Routing decisions based on table lookup

– Routing tables keep only network portion of addresses

• size proportional to number of networks

• not number of hosts

– Algorithm is efficient and “easy” to understand

– Easy to automate routing table update

2.4.3 Routing Concepts (5/15)

S D

1로 직접가?

아니면 2, 3으로 가?

1

2 3

경로결정 영향요소

• Bandwidth

• Delay

• Reliability

• Load

• MTU

• Hop Count

• money

•OSPF : Bandwidth

•RIP : hop count

•IGRP : Bandwidth, Delay, Reliability, Load, MTU

2.4.3 Routing Concepts (6/15)

Routing관련 Keyword

• advertising 혹은 announcement

• neighbor

• next hop

• 주기적 update

• partial update 및 full update

• metric factor 및 metric | cost

• Autonomous System Number (AS Number, ASN)

cost = function (metric factors)

•RIP의 metric factor는 hop count

•IGRP의 metric factor는 bandwidth, delay, reliability, load, MTU

•OSPF의 metric factor는 bandwidth

2.4.3 Routing Concepts (7/15)

IP Routing 설정 절차

• Global Configuration

– IP routing protocol중에 하나를 선택

– Routing Update에 참여할 자신의 Interface에 할당된 IP Network Address 선언

• Interface Configuration

– IP Address 및 netmask 지정

RIP RIP / IGRP IGRP

netA

netB

netC

netD

netE

A B C

2.4.3 Routing Concepts (8/15)

• Static Route vs. Dynamic Route

• Static Routing – Static Route – Default Route

• Dymanic Routing

– Interior Gateway Protocll

• RIP, IGRP(cisco), OSPF, EIGRP(cisco) – Exterior Gateway Protocol

• BGP

• 라우터는 Static Route 및 Dynamic Route를 Routing Table에 관리

• 라우터는 동시에 여러개의 Routing Protocol을 운영할 수 있음

2.4.3 Routing Concepts (9/15)

• Dynamic Route vs Static Route

• Dynamic Routing Protocol

– Distance Vector <-> Link State

• 주기적 update <-> 변화시 즉시 update – Singleprotocol <-> Multiprotocol

• IP, IPX를 동시에 처리 불능 <-> 동시 처리 가능 – Interior <-> Exterior

• 네트웍그룹내 <-> 외부네트웍그룹간 – Singlepath <-> Multipath

• Cost가 다른 link를 동시에 이용하지 않음 <-> 동시에 이용 함

– Hierarachical <-> Flat

• 계층적인 정보교환 <-> 계층적이지 않음

2.4.3 Routing Concepts (10/15)

Distance Vector Link State

인접한 라우터의 관점으로 전체 네트웍정보를 얻음

각 라우터가

전체 네트웍 상태 판단 인접한 라우터가 갖고 있는

cost와 인접한 라우터까지의 cost를 더함

자신이 직접 목적지까지의 cost를 계산함

주기적으로 정보를 update convergence time이 길다

변화즉시 정보를 update convergence time이 짧다 Routing Table을 인접한

라우터에게 전달

변화된 정보만을

다른 라우터들에게 전달

2.4.3 Routing Concepts (11/15)

RIP (Routing Information Protocol)

• RIP은 RFC1058에 규정되어 있다.

• RIP은 BSD UNIX의 routed로 처음 발표되었었다.

• distance vector routing protocol

• interior gateway protocol

• metric factor로 hop count를 이용하며 가능한 최대값은 15

• single path routing protocol이다.

2.4.3 Routing Concepts (12/15)

IGRP(Internet Gateway Routing Protocol)

• IGRP는 cisco사에서 개발한 것임.

• distance vector routing protocol

• interior gateway protocol

• metric factor로bandwidth, delay, reliability, load, mtu를 이용한다.

• 90초마다 routing information을 전달한다. 추가적으로 네트웍의 변 화를 인지했을 경우 이를 인접한 라우터에게 즉시 전달해 준다.

이런 것을 Flash Update라고 한다. 이러한 특성때문에 convergence time이 rip보다 빠르다

• multi path routing protocol이다. 그렇지만 기본적으로 single path routing으로 설정되어 있으므로 multi path routing을 할 수 있도록 설정해주어야 한다.

2.4.3 Routing Concepts (13/15)

OSPF(Open Shortest Path First)

• a routing protocol developed for Internet Protocol (IP) networks by the Interior Gateway Protocol (IGP) working group of the Internet

Engineering Task Force (IETF)

– published as Request For Comments (RFC) 1247

• was formed in 1988 to design an IGP based on the Shortest Path First (SPF) algorithm for use in the Internet

• Similar to the Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)

• was created because in the mid-1980s, the Routing Information Protocol (RIP) was increasingly incapable of serving large,

heterogeneous internetworks.

• a link-state routing protocol, contrasts with RIP and IGRP

2.4.3 Routing Concepts (14/15)

RAM

Interfaces

LAN Interfaces (e, t, f)

WAN Interfaces WAN Interfaces

(s, hssi(s, hssi))

Console Console Auxiliary Auxiliary bootstrap program

IOS(Internetwork OS) 실행실행

명령어명령어

program

active active config config

filefile

tables

tables buffersbuffers

NVRAM Flash ROM

backup config

file

IOSIOS

bootstrap bootstrap program program

subset subset

IOSIOS

2.4.3 Routing Concepts (15/15)

Hierarchical routing over the Internet

Tunneling Example

2.4.4 ICMP (1/3)

• Internet control message protocol

– an integral part of all IP implementation

– Used mostly by routers to report delivery or routing problems to original source

– Uses IP to carry control messages

• main functions – error reporting

– reachability testing – congestion control

– route-change notification

– performance measuring

– subnet addressing

2.4.4 ICMP (2/3)

• Error reporting

– Destination Unreachable – Time Exceeded

– Parameter error

• Reachability testing

– Echo Request/Reply

• Congestion Control – Source Quench

• Route exchange

– Redirect (change route)

• Performance measuring

– Time-stamp request/reply

• Subnet addressing

– Address Mast Request/Reply

ICMP messages

2.4.4 ICMP (3/3)

ICMP Message Encapsulation

Type Code Checksum

UNUSED (Must be Zero) Internet header + 64 bits of data

ICMP message IP data IP header

Frame data Frame header

• ICMP message has header and data areas

• Complete ICMP message is treated as data in IP datagram

• Complete IP datagram is treated as data in physical network frame

2.4.5 Address Resolution Protocol (ARP) (1/3)

• Internet standard for dynamic address binding

• Allows machine A to find machine B’s physical address knowing only B’s Internet address

• Uses hardware broadcast

• ARP only used to map addresses within a single physical network, never across multiple networks

• ARP details

– ARP table is merely a cache

– Entries should time out and be invalidated

– Machine can broadcast new binding when it boots

2.4.5 Address Resolution Protocol (ARP) (2/3)

ARP request and reply messages (1)

• Machine A broadcasts ARP request with B’s IP address

• All machines on local net receive broadcast

• Machine B replies with its physical address

• Machine A adds B’s address information to its table

• Machine A delivers packet directly to B

2.4.5 Address Resolution Protocol (ARP) (3/3)

A broadcasts request for B (across local net only) ARP request and reply messages (2)

A X B Y

B replies to request

Y B

X

A

2.4.6 QoS support (1/3)

• To meet more varies set of QoS requirements – IntServ : integrated services

– DiffServ : differentiated services

– type of service field in IP packer header

• be used by routers

2.4.6 QoS support (2/3)

• Three different classes service in IntServ solution – guaranteed class

• a specified Max. delay and jitter

• an assured level of bandwidth

» are guaranteed

• for application involving the playout of real-time streams – controlled load (as predictive) class

• no firm guarantees are provided

• a constant level of service equivalent to that obtained with the best-effort service at light loads

• for application involving real-time streams that have the capability of adjusting the amount of real-time data

– best-effort

• for text-based applications

2.4.6 QoS support (3/3)

Control mechanisms for QoS

• Token bucket filter

– an amount of buffer/queue space is reserved for each flow

• in a container called a bucket

• token: the quaranteed QoS requirements

• Weighted fair queuing

– a queue management to ensure the quaranteed QoS requirements

• compares the time-stamp of the packet

• Random early detection

– a queue management to ensure the quaranteed QoS requirements

• compare the queue length

• Resource reservation protocol (RSVP)

2.5 TCP/IP

• TCP (Transmission Control Protocol)

– Connection-oriented service – Sequencing

– Error Control

• re-transmission – Flow Control

• sliding windows – Reliable Transmission

• UDP (User Datagram Protocol) – Connectionless Service

– Datagram

– Un-Reliable Transmission

Application Layer Reliable Stream

(TCP)

User Datagram (UDP)

Internet Protocol (IP)

Network Interface Services

2.5 TCP/IP Reference Model

• 네트워크 프로그래밍의 계층별 분류

2.5 계층별 분류와 특징

•MAC 프레임 단위의 송수신

•흐름제어, 오류제어가 없음 Packet Driver

NDIS, ODI 디바이스 드라이버

계층

•패킷 단위의 송수신 처리

•인터넷 프로그램의 기초 Socket

Winsock 트랜스포트 계층

•이미 작성된 유틸리티 활용

•개발, 변경, 운영의 편리 http

CORBA RPC 응용 계층

예 특 징 계층

2.5 개요 (Cont’d)

• TCP/IP 내부 구조

2.6 Application Protocols (1/10)

• RTP

– transport protocol for the delivery of real time data

• RTCP

– a part of RTP

– Helps with lip synchronization, QOS management

• RTSP

– A control protocol for initiating , directing delivery of streaming multimedia from media server

– No delivery data

2.6 Application Protocols (2/10)

• RTP (Real-time Transport Protocol)

• RTCP (Real-time Transport Control Protocol)

• 실시간 전송프로토콜

– 멀티미디어 스트림을 실시간으로 처리

– 멀티미디어 스트림을 송수신하는 통신 모듈 설계 – 오디오,비디오데이터는

• 실시간 특성

• 데이터의 연속성 유지와 현장성

• 오류 허용성

– 다중사용자의 동시성과 멀티캐스팅기능

– 화상회의 ,VOD시스템

2.6 Application Protocols (3/10)

RTSP (Real-Time Stream Protocol)

• Client – Server multimedia presentation control protocol

• enables controlled delivery of streamed multimedia data

• Works both large audience and single viewer media on demand

• Work with lower level protocol – RTP, RSVP

• Developed by RealNetworks, Netscape communication and Columbia University

• published as a proposed Standard by the IETF in 1998

2.6 Application Protocols (4/10)

How to relate ?

2.6 Application Protocols (5/10)

RTP / MPEG-4

• Standard Both an IETF and ITU

• A packet format for multimedia data streams

• Used by many standard protocols – RTSP, H.323 , SIP

• Provides the data delivery format

• A standard issued of the Motion Picture Experts Group

• Comprised of Video codec and file format

• How to relate to RTSP / RTP

– MPEG 4 : specify set of data types and a file format

– RTSP / RTP : specify the necessary client server interaction

2.6 Application Protocols (6/10)

Why not use the HTTP ?

• HTTP

– Based on TCP

– Only rudimentary mechanisms for random access to files – Not suited to time based seeking

• RTSP

– Work with time based media

– Control multicast delivery of streams

– Provide a framework for multicast-unicast hybrid solutions

2.6 Application Protocols (7/10)

• RTP

– A one way protocol

– Used to send live or stored streams from server to client – After the data is displayed, it’s discarded

• RTSP

– Used when viewers communicate with a server – Two way communication

• Viewers can communicate with the streaming server

and do things like rewind the movie, go to a chapter

2.6 Application Protocols (8/10)

2.6 Application Protocols (9/10)

상위 응용 연결 인터페이스 블럭 상위 응용 연결 인터페이스 블럭

QoS관리 정보처리 블럭 QoS관리 정보처리 블럭

RTP/RTCP 패킷 처리블럭 RTP/RTCP 패킷 처리블럭

네트워크 인터페이스 블럭 네트워크 인터페이스 블럭

UDP

상위멀티미디어 응용

네트워크 Device

RTP 통신모듈

RTP전체 블록 구성도

A/V stream

RTP/RTCP message 상위 응용 연결 인터페이스 블럭

실시간 QoS관리 블럭

Sink A/V stream Source A/V stream

Codec(decoded) Codec(encoded)

멀티미디어 응용으로부터의 세션 및 스트림 제어

UDP datagram 도착간 지터

모니터

메시지 유효성 검사기

세션 멤버 관리자

순서번호 발생기

RTP/RTCP 메시지 해독기 RTP/RTCP 메시지 생성기 타임스탬프

발생기

네트워크 인터페이스 블럭

UDP

RTP/RTCP 메시지 처리

블럭