KR0152366B1

KR0152366B1 - 디지탈 이동통신 시스템에서 보코더 바이패스 구현 방법

Info

Publication number: KR0152366B1
Application number: KR1019950004579A
Authority: KR
Inventors: 한진수; 조병진
Original assignee: 김주용; 현대전자산업주식회사
Priority date: 1995-03-07
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 1998-11-02
Also published as: CN1137202A; USRE38244E1; CN1081859C; KR960036466A; US5793810A

Abstract

본 발명은 음성 혹은 데이타를 서비스 하는 코드분할 다중접속 방식(CDMA)이동통신 시스템에서 모빌(Mobile)간의 통신시에 CDMA 제어국에서 음성 신호의 코딩, 디코딩 기능을 수행하지 않고 음성 신호를 곧바로 바이패스 시킴으로서, 음성 품질을 향상시키는 디지탈 이동통신 시스템에서 보코더 바이패스 구현 방법에 관한 것으로, 기존 방식은 모빌 대 기지국(M TO L)의 경우, 또는 모빌 대 모빌(M TO M)경우에도 동일한 절차를 통해 통신을 하기 때문에, 어떤 경우에는 불필요한 과정으로 인해 전송속도가 딜레이될 뿐더러 음질이 저하되는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 종래의 이런 문제점을 해결하기 위해 코딩/디코딩이 불필요한 통신 라인에서는 보코더를 통한 코딩과 디코딩을 거치기 않는 즉, 보코더 바이패스 방식을 적용시켜, CDMA제어국에서 발생하는 디코딩, 인코딩 과정을 한번씩 줄이므로써 음성 품질을 향상시켜 더욱 정확한 데이타를 전송하며, 인코딩 과정으로 인해 발생하는 딜레이 시간이 제거되어, 보다 빠른 고속 전송이 이루어지는 효과가 있다.

Description

디지탈 이동통신 시스템에서 보코더 바이패스 구현 방법

제1도는 본 발명에 의해 패킷 라우팅 전용통신포트(HINA PORT)를 사용하여 보코더 바이패스 기능을 구변하는 설명도.

제2도는 본 발명에 의해 보코더 제어 프로그램을 사용하여 보코더 바이패스 기능을 구현하는 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,1' : 모빌 2,2' : 기지국

3 : CDMA제어국내 제1셀렉터 3' : CDMA제어국내 제2셀렉터

3-1,3-1' : 보코더 3-2,3-2' : 패킷 라우팅 전용통신포트

4 : CDMA제어국내 제1셀렉터 4' : CDMA제어국내 제2셀렉터

4-1,4-1' : 보코더

본 발명은 디지탈 이동통신 시스템(CDMA (Code Division Multiple Acess)방식을 이용)에서 보코더(Vocoder) 바이패스(ByPass) 구현 방법에 관한 것으로, 음성 혹은 데이타를 서비스 하는 코드분할 다중접속 방식(이하 CDMA라 칭한다)이동통신 시스템에서 모빌(Mobile)간의 통신시에 CDMA 제어국에서 음성 신호의 코딩, 디코딩 기능을 수행하지 않고 음성 신호를 곧바로 바이패스 시킴으로서 음성 품질을 향상 시키는 디지탈 이동통신 시스템에서 보코더 바이패스 구현 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 모빌(Mobile(단말기)) 대 고정 가입자(LAND)통신의 경우에는 모빌에서 코딩된 상태의 음성 데이타가 CDMA 제어국으로 입력되면, 상기 CDMA 제어국에서는 입력받은 데이타를 다시 디코딩하고, 이어 펄스 부호변조(Pulse Code Modulation : 이하 PCM이라 칭한다)방식을 이용하여 데이타를 변조한 다음 교환기로 전송한다.

또한 모빌 때 모빌(Mobile TO Mobile)통신의 경우, 상기 PCM 데이타를 입력받은 상대편 CDMA 제어국에서는 이 데이타를 다시 인코딩하여 자신에게 가입되어 있는 모빌에 전송하는 형태로 통신방식이 이루어지고 있다.

이때에는 위에서 보는 바와 같이 CDMA 제어국에서 수행하는 디코딩 과정과, 인코딩 과정이 사실상 불필요한 과정으로 남는다.

그러나 현재까지는 모든 통신 절차를 상기와 같은 과정을 통해 수행하므로써, 불필요한 과정을 거치므로 인해 지연되는 시간과, 그 과정에서 발생하는 음성 품질 저하등의 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 코딩/디코딩이 불필요한 통신 라인에서는 보코더를 통한 코딩과 디코딩을 거치지 않는 즉, 보코더 바이패스 방식을 적용시켜 음성 품질의 향상은 물론 딜레이 시간을 줄이는 방식을 제공함을 특징으로 한다.

즉, 디지탈 이동통신 시스템을 사용하는 이동통신 방식에 있어서, 각 기지국에 가입되어 있는 다수개의 모빌에서 송신되는 데이타 포맷에, 보코더 상에서 실행되어지는 코딩/디코딩 과정을 실행치 않도록 하는 바이패스 모드 용 데이타를 포함시켜 송신하는 방법을 적용시킨 것이다.

이하 본 발명의 일실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 의해 패킷 라우팅 전용통신포트(HINA PORT)를 사용하여 보코더 바이패스 기능을 구현하는 설명도로, 다수개의 모빌(1)에서 송신된 신호를 입력받는 기지국(2)과; 상기 기지국(2)에서 전송된 음성 신호를 입력받아 코딩/디코딩을 실행하는 보코더(3-1) 및, 입력된 음성신호를 코딩/디코딩 과정을 거치지 않고 곧바로 상대편 제어국으로 바이패스 시킬때 사용하는 패킷 라우팅 전용통신포트(3-2)로 이루어진 CDMA제어국내 제1셀렉터(3)와; 상기 기지국(2) 및 CDMA제어국내 제1셀렉터(3)와 동일한 형태로 구성된 상대편 기지국(2') 및 CDMA제어국내 제2셀렉터(3')로 구성되며 ;

상기와 같은 구성은 각 교환기 별로 다수개가 상호 접속되어 연결되어 있는 바, 이는 공지 사항이라 그 설명을 생략하겠다.

상기와 같이 기존에 사용하고 있던 모빌(1,1')과, 기지국(2,2') 및, 패킷 라우팅 전용통신포트(3-2)가 부가 설치된 CDMA제어국내 각 셀렉터(3,3')로 이루어진 신호전송 장치를 이용하여 보코더 바이패스 기능을 구현하는 방식을 설명하면 다음과 같다.

다수개의 모빌(1,1')에서 송신된 무선 음성 신호는 상기 모빌(1,1')이 가입되어 있는 기지국(2,2')에 입력되며, 이 신호는 다시 각 제어국(3,3')으로 입력된다.

이때 입력되는 신호의 처리과정은 다음과 같다.

상기 CDMA제어국내 각 셀렉터(3,3')와 패킷 라우팅 전용통신포트로 전송되어 있는 호 제어 프로세서(Call Control Processor : CCP)(도면에는 도시하지 않음)를 통해, 입력되는 신호의 데이타 포맷이 검색되어져 보코더(3-1,3-1')를 거칠 채널과 그렇지 않고 바이패스 될 채널이 구분되어 진다.

이렇게 구분되어진 채널을 각 셀렉터의 채널과 동일화 한 후, 바이패스 시킬 채널은 패킷 라우팅 전용통신포트(3-2,3-2')를 통해 바이패스 되도록 하는 바, 이는 곧 보코더를 통과해야할 경우와 바이패스될 경우가 입력되는 데이타 포맷에 따라 셀렉터와 호 제어 프로세서(CCP)에 의해 정해짐을 말한다.

이와 같이 구분되어 입력되는 신호 중 보코더(3-1,3-1')를 거쳐야 하는 음성신호는 보코더(3-1,3-1')를 통하여 코딩 및 디코딩 되어 상대편 제어국으로 전송되어지고, 그렇지 않고 바로 바이패스 될 음성 신호는 패킷 라우팅 전용통신포트(3-2,3-2')를 통해 곧바로 상대편 제어국으로 전송되어진다.

상기와 같이 이루어지는 과정을 CDMA제어국내 제1셀렉터(3)에서 행하는 수신과정과, 송신과정으로 나누어 설명하면 아래와 같다.

먼저 CDMA제어국내 제1셀렉터(3)의 수신 과정을 보면, 모빌(1)로 부터 의 인코딩 데이타를 수신하면, 보코더(3-1)에 전송하지 않고 상대편 채널의 CDMA제어국내 제2셀렉터(3')로 패킷 라우팅 전용통신포트(3-2)를 통해 송신한다.

다음 CDMA제어국내 제1셀렉터(3)의 송신 과정을 보면, CDMA제어국내 제2셀렉터(3')로 부터의 바이패스 데이타를 수신하면 버퍼에 저장하고 있다가 송신 시점을 알리는 인터럽트인 송신틱(TX TICK)이 액티브 되면, 이 데이타를 CDMA 기지국(2)을 통해 해당 모빌(1)에 전송하며, 이하 CDMA제어국내 제2셀렉터(3')의 경우로 상기와 동일한 형식으로 이루어진다.

따라서 상기와 같이 기존의 하드웨어 장치에 패킷 라우팅 전용통신포트(3-2,3-2')를 별로로 부가 설치하면 소프트웨어 작업도 간단해지고, 불필요한 작업 즉, CDMA 제어국에서 발생하는 디코딩/인코딩 과정이 한번씩 생략되므로 음질이 향상되며, 또한 인코딩 실행으로 인해 딜레이 되던 시간을 단축시키는 잇점이 있다.

제2도는 본 발명에 의해 보코더 제어 프로그램을 사용하여 보코더 바이패스 기능을 구현하는 설명도로, 다수개의 모빌(1)에서 송신된 신호를 입력받는 기지국(2)과; 상기 기지국(2)에서 전송된 음성 신호를 입력받아 코딩/디코딩을 실행하는 보코더(4-1)를 포함하여 이루어진 CDMA제어국내 제1셀렉터(4); 상기 기지국(2) 및 CDMA제어국내 제1셀렉터(4)와 동일한 형태로 구성된 상대편 기지국(2') 및 CDMA제어국내 제2셀렉터(4')로 구성된다.

상기와 같이 이루어진 신호 전송장치에서 보코더 제어 프로그램을 이용하여 보코더 바이패스 기능을 구현하는 방식을 설명하면 다음과 같다.

바이패스 모드로 전송할 것인지, 아니면 기존과 동일한 방식으로 전송할 것인지를 결정할 수 있도록 바이패스 모드의 트래픽 데이타 포맷을 구성하는 프레임 팩(pack)과, 언팩(unpack)기능을 각 셀렉터(4,4')에 부여한 후, 먼저 착신 측의 셀렉터(모든 기지국 및 셀렉터는 송/수신이 기능하므로 어느쪽이 수신측인지, 송신측인지를 구분하는 셀렉터의 부호는 생략하겠다)에서 자신에게 설치되어 있는 보코더의 모드를 바이패스 모드로 변환시킨다.

상기와 같이 바이패스 모드로 전환된 보코더는 입력되는 PCM 데이타 포맷을 분석하여 바이패스 모드로 통신할 프레임의 경우에는 자신의 모드를 바이패스 모드로 셋팅한 후, 데이타를 전송한다.

이때 바이패스 모드로 음성 신호를 전송할 경우에는 데이타 레이트를 변환하여 전송하는 바, 그 원리는 바이패스를 위한 모빌측의 데이타 스피드와 PCM 데이타 스피드와의 매칭을 위한 데이타 포맷 변환을 통해 수행된다.

이를 상세히 설명하면, 모빌쪽의 22바이트 데이타를 7번 반복하고, 6바이트의 헤더를 첨가하여 교환기 쪽의 PCM 데이타 스피드인 64kbps 로 만들어 주므로서 구현된다.

즉, 22바이트(모빌쪽의 인코드된 데이타) * 7 + 6 =

160샘플(바이트) / 20msec

여기서 160샘플(바이트)은 1프레임 당 저장되는 데이타 량을 의미하고, 20msec는 1프레임 전송 당 소요되는 시간(125μsec(8kHz) * 160샘플)을 의미한다.

이와 같이 바이패스 모드로 입력된 음성 신호는 디코딩 과정과 인코딩 과정을 거치지 않고 곧바로 PCM 데이타화 되어 전송되므로, 기존에 인코딩 과정으로 인해 한 프레임 당 47.5msec 지연되던 딜레이 시간을 단축시킨다.

이 딜레이 상태를 상세히 설명하면, 제1프레임이 20msec로 입력되어 인코딩된 후, 이 인코딩 된 데이타가 출력되는 순간은 제2프레임이 입력되고, 이어 제3프레임이 입력될때 출력되는 것이다. 이로 인해 47.5msec딜레이 되는 동안의 샘플 수를 계산해 보면 약 380샘플 정도 지연되는 셈이다.

상기와 같은 원리를 이용하는 각 모빌 사이에 송/수신 되는 과정을 CDMA 제어국내 제1셀렉터(3)에서 행하는 수신과정과, 송신과정으로 나누어 설명하면 아래와 같다.

먼저 CDMA제어국내 제1셀렉터(3)의 수신 과정을 보면, 모빌(1)로 부터의 인코딩 데이타를 수신하면 보코더(4-1)에 전송하면, 보코더(4-1)는 입력된 데이타가 바이패스 경우일때는 디코딩을 수행하지 않고 레이트만 변환하여 PCM라인으로 송신한다.

다음 CDMA제어국내 제1셀렉터(4)의 송신 과정을 보면, CDMA제어국내 제2셀렉터(4')로 부터 의 바이패스 데이타를 수신하면, 보코더(4-1)는 인코딩을 수행하지 않고 레이트만 변환하여 송신틱(TIX TICK)이 액티브 되면 CDMA기지국(2)을 통해 해당 모빌(1)전송하며, 이하 CDMA제어국내 제2셀렉터(4')의 경우도 상기와 동일한 형식으로 이루어진다.

따라서 본 발명은 하드웨어적인 방법과 소프트웨어적인 방법을 이용하여 모빌 대 모빌(M TO M) 전송일 경우 불필요한 과정인 인코딩/디코딩 과정을 생략함으로써, 지연되는 딜레이 시간을 제거할 뿐더러, 인코딩/디코딩 과정 중 저하되는 음성 품질을 향상 시킨다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 CDMA 제어국에서 발생하는 디코딩, 인코딩 과정을 한번씩 줄이므로써 음성 품질을 향상시켜 더욱 정확한 데이타를 전송하며, 인코딩 과정으로 인해 발생하는 딜레이 시간이 제거되어, 보다 빠른 고속 전송이 이루어지는 효과가 있다.

Claims

디지탈 이동통신 시스템을 사용하는 이동통신 방식에 있어서, 각 기지국(2,2')에 가입되어 있는 다수개의 모빌(1,1')에서 송신되는 데이타 포맷에, 보코더 상에서 실행되어지는 코딩/디코딩 과정을 실행치 않도록 하는 바이패스 모드 용 데이타를 포함시켜 송신하는 것을 특징으로 하는 디지탈 이동통신 시스템에서 보코더 바이패스 구현방법.
제1항에 있어서, 상기 입력된 신호에 따라 바이패스 시키는 경우, CDMA제어국내 각 셀렉터(4,4')에서 먼저 각 보코더(4-1,4-1')의 모드를 바이패스 모드로 셋팅하고, 이어 신호가 입력되면 각 보코더(4-1,4-1')에서는 상기 입력된 신호의 데이타 포맷을 분석하여 바이패스 일 경우 데이타의 레이트(RATE)만 변화시켜 전송하는 것을 특징으로 하는 디지탈 이동통신 시스템에서 보코더 바이패스 구현 방법.
제1항에 있어서, 상기 입력된 신호에 따라 바이패스 시키는 경우, 상기 다수개의 모빌(1,1')이 가입되어 있는 기지국(2,2')을 통해 바이패스 할 경우의 데이타가 입력되면, CDMA제어국내 각 셀렉터(3,3')에서 이를 판단하여 보코더를 거치지 않고 곧바로 패킷 라우팅 전용통신포트(HINA)(3-2,3-2')를 이용해 전송하는 것을 특징으로 하는 디지탈 이동통신 시스템에서 보코더 바이패스 구현 방법.