In this thesis, four areas related with the integrated voice/data network (IVDN) which integrates voice and data in a packet-switched network are studied.
First, the characteristics of voice and data, various methods of voice/data integration, and the performance requirements of a voice/data integrated system are investigated.
Second, the design and implementation of an IVDN are studied. The network architecture, hardware structure, and diagnostic testing method of the hardware are described. Then, noise reduction techniques and the methods of reducing the overhead of operating system are presented.
Third, a new packet voice protocol is proposed.
This protocol has minimum overhead for real-time services and can serve many special features. A packet voice/data terminal, which serves as a voice subscriber and a data terminal is proposed and designed.
Lastly, the performance of the IVDN is analyzed. A general equation which gives the number of voice stations that the IVDN can accomodate is derived by analyzing the blocking capacity of voice traffic. Also, the voice traffic processing capability of a CPU is analyzed. In addition, computer simulation for the performance of hardware we have designed is done using the SIMULA language. Form this simulation, the relationship between the number of serial input/output(SIO) and direct memory access(DMA) according to the blocking probability of voice call is obtained for various speech coders.
본 논문은 packet switching network에 음성과 data를 집적시킨 integrated voice/data network(IVDN)에 대해서 네가지 분야로 나누어 연구하였다.
첫째로, 음성과 data의 특성을 살펴보고, 여러가지 집적 방법에 대하여 알아 본 후, 음성과 data에 요구되는 성능 요구치에 대하여 고찰하였다.
둘째로, 구현한 음성과 data가 집적된 packet교환망에 대하여 network구조, 세부 hardware 구성, hardware진단 program을 설명하고, 잡음과 OS의 overhead감소 방안을 제시하였다.
셋째로, 음성을 packet교환 방식으로 전송하는데 필요한 새로운 network voice protocol(NVP)을 제안하였다. 제안된 NVP는 실시간 처리를 위하여 overhead를 극소화하였고, 많은 특수 기능을 service할 수 있도록 설계되었다. 또한 음성 가입자와 data terminal을 동시에 수용하여 service하는 packet voice/data terminal(PVDT)을 제안하고, 이의 hardware 및 software 구조를 설계한 후, PVDT가 service받을 수 있는 특수 기능에 대하여 기술하였다.
마지막으로, IVDN의 여러가지 성능을 해석하고 구현한 system의 성능을 분석하였다. 먼저 음성 traffic의 blocking capacity를 해석하며, IVDN이 수용할 수 있는 음성 가입자 수를 구하는 일반식을 유도하였다. 또한 음성 traffic에 대한 CPU처리 능력을 분석하고, 음성과 data 각각에 대한 throughput을 구하였다. 이외에 본 연구에서 설계하고 구현한 hardware를 modeling한 뒤에, 음성원의 수가 클 경우에 대해서는 해석을 통하여 server에 있을 call수의 확률과 busy일 확률을 구했으며, 음성원 수가 적을 경우에 대해서는 simulation을 통하여 serial input/output(SIO)숫자와 direct memory access(DMA)숫자와의 관계를 구했으며 음성 coder의 coding rate가 높을 때는 DMA가 꼭 필요함을 알았다.
