ISDN에서의 패킷통신

가. 개요

데이터 통신 네트워크에서는 회선교환과 패킷교환의 2종류가 있다. 회선교환은 통신중에는 교환기의 스위치가 닫히게 되어 송신자와 수신자 사이에 물리적인 회선이 만들어지며, 통신요금은 회선이 연결되어 있는 시간에 비례한다. 회선교환은 전화나 TV 화상과 같이 정보를 연속하여 전송하는데 적합하다. 반면에 패킷교환은 "1"과 "0"을 나타내는 디지털신호(펄스)의 列로 된 데이터신호를 일정한 길이의 블록(이를 패킷이라 한다)으로 나누어 보내는데, 패킷 하나하나에 전송에 필요한 어드레스정보 등을 포함한 header를 붙여 송신한다.

패킷교환기는 도착한 패킷을 일단 축적해 놓고 헤더의 내용을 해독한 다음 상대방의 회선을 선택한다. 선택된 회선이 비어 있는지를 보아서 회선이 비어있을 때 하나로 묶어서 전송한다. 패킷교환기는 통신중이라도 스위치를 닫아놓는 상태로 해둘 필요는 없다. 따라서 선택된 회선도 다른 패킷 데이터의 통신과 공용하게 된다. 따라서 컴퓨터 통신이나 PC 통신처럼 데이터신호가 간헐적으로 전송되는 경우가 많은 상황에서도 회선이 사용되지 않은 채 비어있는 일은 일어나지 않는다. 통신요금은 통신하고 있는 시간이 아니라 전송한 패킷의 수(데이터 량)에 비례하는 종량제의 요금체계가 대부분이다.

나. ISDN에서의 통신특성

ISDN은 전화, 데이터, 팩시밀리, 화상 등 모든 통신을 처리한다. 따라서 회선교환과 패킷교환을 양쪽 모두 사용할 수 있어야 하는 것이 전제가 되고 있다. 그러나 ISDN은 디지털화딘 전화망을 베이스로 하고 있어, 전화에 적합한 회선교환기로 구성되어 있는 것이 현실이다. 이하에서는 NTT의 ISDN 서비스 INS-Net를 예로 들어 설명한다.

NTT의 INS-Net에서는 교환기를 설치하는 교환국 또는 센터간을 연결하는 중계계에 회선교환 네트워크와 패킷교환 네트워크를 마련해 두고 통신별로 가입자교환기에서의 어느쪽의 네트워크를 사용할 것인지를 선택하여 할당한다(그림)
이와같이 하게 되면 중계계의 네트워크가 회선교환과 패킷교환으로 나누어져 있더라도 사용자측에서는 같은 이용자 망 인터페이스를 사용하게 되므로 하나의 네트워크처럼 보인다. 다시말하면 가입자계는 회선교환에도 패킷교환에도 공용이 가능하다. 이용자는 동일 댁내 버스 배선상의 소켓에 각종 단말을 접속하여 패킷교환이든 회선교환이든 동일 번호를 사용하여 통신할 수가 있는 것이다.

ISDN 패킷통신에서는 B채널 뿐만 아니라 D 채널도 이용이 가능하다. D채널은 원래 제어신호를 보내기 위한 채널이지만 제어신호의 송신에 사용하고 있지 않는 시간을 이용하여 이용자의 데이터 패킷을 전송하는 것도 가능하다. 이를 D채널 패킷이라 한다. 다만, 패킷통신중에 제어신호를 보낼 필요가 생겼을 경우에는 어디까지나 제어신호를 우선시키며, 패킷통신은 제어신호의 전송이 끝날 때까지 기다리지 않으면 안된다.

D 채널의 내용이 제어신호인지 패킷데이터인지의 식별은 앞서 설명한 것처럼 D 채널에서 전송되는 신호 프레임의 어드레스중에서 SAPI(Service Access Point Identifier)라고 하는 식별용 비트로 실행된다. SAPI의 값이 "0"은 제어신호, "16"은 D 채널의 패킷을 나타낸다.

NTT의 IDS 패킷통신은 "INS-P"란 서비스명으로 제공하고 있다. D채널의 전송속도는 16kbps(기본 인터페이스의 경우)이지만, 패킷통신의 최대 가능 통신속도는 9.6kbps 정도가 한계이다. 또한 B 채널을 사용하는 패킷(B채널 패킷이라 한다)에서는 전송속도는 64kbps 이지만 실제 사용가능한 최대속도는 20kbps 정도이다.

B 채널의 통신이 회선교환과 패킷교환중 어느 것이지는 D 채널의 제어신호를 사용하여 가입자교환기에 통지한다. 패킷통신이면 교환기가 그 B 채널을 중계계의 패킷교환 네트워크에 접속하게 되어 있다. 한편, INS-Net에서는 B채널과 D 채널 이외에 H0 채널(384kbps)과 H1채널(1536kbps)도 있으나 이들은 회선교환 전용이며 패킷교환에는 사용되지 않는다(표 참고)

[표] NTT의 INS-Net에서 사용중인 채널현황

서비스	channel type	bit-rate(kbps)	회선교환	패킷교환	제어신호
INS-Net 64 (기본인터페이스)	B	64	★	★
INS-Net 64 (기본인터페이스)	D	16		★	★
INS-Net 1500 (1차군 인터페이스)	B	64	★	★
	D	64		★	★
	H0	384	★
	H1	1536	★

다. 단말을 접속시키는 어뎁터(Terminal Adaptor)

ISDN을 단말로부터 직접 이용하려면 새로이 규정된 ISDN 의 이용자 망 인터페이스인 I-interface를 단말에 맞추지 않으면 안된다, 그러나 지금까지의 모뎀 등을 통해 전화망이나 패킷교환망에 연결되어 있던 단말들은 일반적으로 I- interface를 갖추고 있지 않는 것이 대부분이다. 다시말해서 인터페이스가 달라서 그대로 ISDN에 연결할 수 없다고 보아도 무방하다.

기존의 단말을 ISDN에 연결하기 위해서는 그림10에 나타낸 바와 같이 단말과 이용자 망 인터페이스점(T점) 사이에 접속조건(프로토콜)을 변환기키는 장치를 설치할 필요가 있다. 이 장치를 터미널 어뎁터(TA : Terminal Adaptor)라고 부른다. TA에는 사용하는 단말과 접속조건에 따라 몇가지 종류가 있다. 크게 나누면 첫째 일반 전화기나 G3 팩시밀리 등의 아날로그 단말을 접속하기 위한 TA, 둘째 데이터 단말 등의 회선교환용 디지털 통신단말을 접속하기 위한 TA, 셋째 패킷통신용 단말을 접속하기 위한 TA의 3종류가 있다. 이중 2번째의 경우는 전화망을 사용하여 데이터 통신을 실행하기 위한 V 시리즈 인터페이스를 갖춘 단말용과 디지털 데이터통망을 이용하기 위한 X 시리즈 인터페이스를 갖춘 단말용으로 나누어진다.(그림11)

라. 단말의 통신속도와 ISDN의 통신속도

기존 단말의 통신속도는 단말에 따라 다양하다. 예를 들어 V 시리즈의 동기단말은 0.6~64kbps의 범위에서 대응이 가능하다. 그렇지만 ISDN의 B채널을 사용하는 경우는 전송속도가 64kbps의 한 종류 뿐이다(INS-Net 64의 경우). 따라서 TA의 중요한 역할 중 하나가 바로 단말의 여러 통신속도를 ISDN의 통신속도로 변환하는 것이다. 예컨대 INS-Net 64의 B채널의 경우는 64kbps에 맞추어야 한다.

ITU-T는 이 통신속도를 맞추는 방법에 관한 국제표준을 규정하고 있다. V 시리즈 단말용에는 V.110과 V.120, X시리즈 단말용에는 X.30(회선교환용)과 X.31(패킷단말용)이 규정되어 있다.

그림은 그 대표적인 예로서 V.110에 따른 TA의 구성을 나타낸 것이다. PC로부터 송신된 1200bps(동기)의 데이터 신호는 TA내에서 일단 8kbps의 속도로 변환된 후 64kbps로 변환된다. 이와같이 V.110에서는 접속된 단말의 통신속도를 중간속도(8k, 16k 또는 64kbps)를 거쳐 2단계를 통해 64kbps로 변환하고 있다

TA에는 속도를 맞추는 기능 이외에 제어신호를 D 채널 신호방식의 형태로 변환하는 기능 등도 포함되어 있다.

패킷통신용의 TA는 2종류로 나누어진다. 즉, 단말 내부에서 패킷 신호를 만들어 송신하는 패킷형태의 단말(X.25단말)을 접속하기 위한 TA와 패킷 송신기능을 갖지 않는 V 시리즈의 데이터 단말에서 D채널 또는 B채널을 사용한 패킷통신을 사용한 패킷통신을 실행하기 위한 TA의 2종류이다. 후자의 경우는 TA 내부에 패킷조립/분해기능(PAS : Packet Assembly/Disassembly)이 내장되어 있다.
이와같은 TA에는 여러 가지 종류가 있다. 일반적으로 시판되고 있는 TA는 널리 사용되는 인터페이스를 몇가지 조합하여 내장하고 있는 것이 보통이다.

일본의 경우도 INS-Net이 급속도로 보급되고 있지만 ISDN 전용 단말은 아직 적은 실정이다. 따라서 ISDN을 이용하기 위해서는 기존의 단말을 접속하기 위한 TA가 매우 중요하다. 기존 단말에서도 모뎀대신에 TA를 사용하면 ISDN의 장점 중 하나인 고품질의 전송혜택을 누릴 수 있다.