KR100254119B1 - 트랜스코더 우회를 통한 비강제적인 호출 인터셉션을 위한무선 원격 통신 네트워크 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

디지탈 셀방식 원격 통신 네트워크(30)은 스펙트럼 사용을 보존하는 최대의 손실있는 압축 알고리즘을 사용하여 음성을 보코드(vocode)화하는 트랜스코더(50)을 사용한다. 인터셉트된 호출을 위한 호출 경로는 우주 위성(32) 네트워크로 부터 인터셉팅 지상 게이트웨이(34)까지 루프를 형성한다. 이러한 호출 경로에서 2개의 할프 호출들 각각에 대한 압축된 호출 데이타는 음성 코딩 및 디코딩없이 다른 데이타 비율로 동작하는 데이타 통신 프로토콜들 간을 변환시키는 비율 아답터들(80)의 사용을 통하여 노말 트랜스코더들(50)을 우회한다. 비율을 적응후에, 압축된 호출 데이타는 칸퍼런스 브리지(90)에서 결합되고, 모니터링 센터(60)으로의 경로를 형성한다. 가입자 유닛(36), 제2 장치(48), 및 모니터링 센터(60) 모두는 단지 한번의 압축/압축 해제 사이클만을 거친 호출 데이타를 수신한다.

Description

트랜스코더 우회를 통한 비강제적인 호출 인터셉션을 위한 무선 원격 통신 네트워크 및 그 방법
원격 통신 네트워크와 특히 무선 원격 통신 네크워크가 운영되는 많은 나라들은 호출 인터셉션이나 도청(wire-tap)에 관한 법률을 가진다. 때때로, 그러한 법률은 원격 통신 서비스 제공자에게 한 지역의 관할권내에서 발생되는 특정 호출들을 비강제적으로 인터셉트하도록 요구한다. 그러나, 무선 원격 통신 네트워크와 특히 디지탈 셀방식(digital celluar) 원격 통신 네트워크에 있어서, 사실상의 비강제적인 인터셉션은 흔히 달성되기 어려운데, 달성되더라도 전자계 스펙트럼의 낭비적인 이용이 수반된다.
도 1은 이동 통신(GSM) 디지탈 셀방식 원격 통신 네트워크를 위한 종래의 글로벌 시스템에서 호출 인터셉션을 도시한 블럭도를 나타낸다. 종래 기술의 네트워크에 있어서, 가입자 유닛(subscriber unit; SU; 10)은 호출 동안 기지 송수신국(BTS; 12)과 디지탈 RF 통신을 한다. 이 BTS(12)는 SU(10)의 무선 범위내에서 지구의 표면 근처나 그 상부에 물리적으로 위치된다. BTS(12)는 기지국 제어기(BTS)를 통하여 2개의 할프-호출이 함께 연결되는 근처의 이동 스위칭 센터(MSC; 16)로 통신을 패스한다. 따라서, 방대한 다수의 호출들에 대하여, 양 SU(10)은 단일 지역의 관할권내에서 함께 존재하는 2개의 할프-호출을 연결하는 MSC(16)와 호출에 관계된다. 또한, 방대한 다수의 호출들에 대하여, 한 지역의 관할권내에서의 SU(10)으로의 호출 경로는 한 지역의 관할권내에 있는 MSC(16)을 통하여 패스한다.
세계적인 전화 통신 네트워크는 잘 알려진 DS-0, 64 kbps, PCM 표준을 사용하여 단일 디지탈 음성 통신을 전송한다. 이 표준 프로토콜(protocol)은 음성 대역 아날로그 신호들의 정확한 재구성을 허용한다. 그러나, 각 호출마다 착발신(outgoing and incoming) 64 kbps 채널의 전용은 사용자 모두에 공유되야 하는 부족한 전자계 스펙트럼을 낭비하기 때문에 이 표준 프로토콜은 무선 통신의 요구를 접목시키지 못했다. 결과적으로, 디지탈 무선 네트워크는 음성 통신을 압축하고, 스펙트럼을 보존하기 위하여 좁은 대역폭 RF 채널을 통하여 좀 더 낮은 데이타 비율로 통신을 전파하는 것이 낫다.
무손실 압축은 최초의 데이타 흐름을 정확하게 재구성하기 위한 확장이나 압축 해제를 허용하기 때문에 데이타 압축의 가장 바람직한 형태이다. 그러나, 손실없는 압축은 전통적으로 예를 들면, 데이타 량, 데이타 비율, 채널 대역폭 면에서 50％보다 낮은 적절한 감소만을 달성할 수 있다. 따라서, 무선 원격 통신 네트 워크는 전통적으로 데이타 량, 데이타 비율, 채널 대역폭 면에서 더 큰 감소를 달성하기 위하여 손실있는 데이타 압축의 형태를 사용하는 편이다.
무선 원격 통신 네트 워크는 종종 인간의 음성 역량을 반영하는 정교한 모델링 기술을 사용하여 소오스 노드에서 인간의 음성을 분석하기 위하여 트랜스코더들(transcoders) 혹은 보코더들(vocoders)의 이용을 적용한다. 트랜스코더들은 손실있는 압축 기술을 사용하여 음성을 압축한다. 잘 알려진 음성 분석 기술은 DS-0 비율의 50％보다 훨씬 낮은 데이타 비율로 전송되도록 받아들일 수 있는 질의 디지탈 신호화된 음성을 허용한다. 그리하여, 도 1에 도시된 종래 기술의 네트워크는 RF 링크를 위한 13 kbps 데이타 비율을 사용한다. DS-0 보다 낮은 데이타 비율의 사용은 주어진 다량의 스펙트럼을 사용하여 주어진 지형학적 영역내에서 호출의 형태로 더 많은 인간의 음성을 전송하도록 원격 통신 네트워크를 허용한다. 그러나, 이들 압축 기술들의 손실성은 최초 음성 신호의 정확한 재구성을 방해한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 무선 원격 통신 네트워크에 있어서, 무선 할프 호출은 압축 해제를 위한 높은 질(HQ)의 트랜스코더(18)을 통하여 경로가 형성된다. 2개의 할프 호출로 부터 압축 해제된 음성 통신은 MSC(16)에 공통으로 연결된다. 호출이 인터셉트될 때, 이 연결은 칸퍼런스 브리지(conference bridge; 20)을 통하여 형성된다. 칸퍼런스 브리지(20)의 제3 단자는 호출 경로(22)에서 나타난 것 처럼 모니터링 센터로 경로를 형성하기 위한 2개의 할프 호출로 부터 압축 해제 결합된 음성 통신을 제공한다.
MSC(16)은 전선에 기초한 공중 교환 원격 통신망(PSTN)과 결합된다. 전형적인 SU(10)의 방대한 다량의 통신은 호출 경로(24)를 통하여 PSTN과 결합된 전화 장치로 처리된다. 다소, SU(10)은 동일하거나 다른 BSCs(14)에 의해 지원되는 SU(10')과 통신한다. 제2 할프 호출이 SU(10')에 결합될 때, 제2 호출 경로는 RF 전송에 앞서서 재압축하기 위한 다른 HQ 트랜스코더(18)로 부터 SU(10')까지의 경로이다. SU(10)과 SU(10')가 통신할 때 두번의 압축/압축 해제 사이클을 겪게되기 때문에 통신의 질이 떨어진다. 한번의 압축/압축 해제 사이클 후에 최초 신호의 재구성이 정확하지 않기 때문에, 두번의 순차적인 압축/압축 해제 사이클후의 최초 신호의 재구성이 훨씬 덜 정확하다. 그러나, HQ 트랜스코더가 사용되기 때문에, 단지 보다 작은 신호 질 저하는 두번의 압축/압축 해제 사이클에 의한 것이다. SU(10)이 다른 SU(10') 혹은 PSTN을 통하여 결합된 전화 통신 장치와 통신하든지 말든지, 신호 질은 호출이 인터셉트되는지 여부에 있는 것 처럼 동일하다. 그리하여, 호출들은 비강제적으로 인터셉트된다.
종래의 무선 통신 네트워크는 HQ 트랜스코더에 의존하기 때문에 스펙트럼을 부적절하게 낭비한다. HQ 트랜스코더는 DS-0 비율 이상의 중요한 감소를 허용하는 반면에, 이 HQ 트랜스코더는 최대의 손실있는 압축과 압축 해제 알고리즘을 수행하는 것과 가깝다. 최대의 손실있는 음성 압축과 압축 해제 알고리즘은 잘 알려져 있다. 그러한 알고리즘은 2.4 kbps보다 낮은 데이타 비율로 받아들일 수 있는 질의 음성 통신 전송을 허용한다. 그러나, 두번의 압축/압축 해제 사이클 후의 신호 재구성은 한번의 압축/압축 해제 사이클 후의 신호 재구성보다 현저하게 나빠진다. 종래 기술의 원격 통신 네트워크는 두번의 압축/압축 해제 사이클이 낮은 질의 음성 신호들을 받아들일 수 없게 생성하기 때문에, 최대의 손실있는 압축의 사용을 적어도 일부에서는 피한다.
또한, 종래 기술의 무선 통신 네트워크는 호출이 인터셉트될 것인지의 여부에 상관없이, MSC에 공통으로 할프 호출들을 연결하기 전에 각 SU 할프 호출에 대하여 한번의 압축/압축 해제 사이클의 완료를 요구하기 때문에 바람직하지 않다. 이러한 요구는 최대의 손실있는 압축을 피하기 위한 종래 기술의 원격 통신 네트워크에 의한 것이다. 그러나, 향상된 스펙트럼 사용을 달성하기 위하여 최대의 손실있는 압축을 사용하는 네트워크에 있어서, 부수적인 압축/압축 해제 사이클들은 재구성된 음성 신호 질을 유지하기 위하여 회피된다. 이러한 네트워크에 있어서, 호출 인터셉션은 만약 부가적인 압축/압축 해제 사이클들이 호출을 인터셉트하기 위하여 요구된다면 비강제적이라기 보다 강제적이 될 수 있다.
본 발명은 일반적으로 원격 통신(telecommunications)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 압축된 호출 데이타(compressed call data)가 통신되는 호출들의 비강제적인 인터셉션(unobtrusive interception)에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술의 GSM 디지탈 셀방식 무선 원격 통신 네트워크에서 호출 인터셉션을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 무선 원격 통신 네트워크와 본 발명의 가르침에 따라 구현된 방법이 실시될 수 있는 환경내에서 도시된 블럭도이다.
도 3은 네트워크의 게이트웨이(gateway) 부분의 블럭도이다.
도 4는 게이트웨이시 수행된 호출 설정 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 2는 디지탈 셀방식 통신 네트워크(30)의 개략도를 나타낸다. 바람직한 실시예에 있어서, 네트워크(30)은 위성들(SVs; 32), 게이트웨이들(34), 및 가입자 유닛(SUs; 36)을 포함한다. 위성(32)는 게이트웨이들(34)과 가입자 유닛(36)이 지구의 표면(38) 상부나 그 근처에 위치되는 동안 우주에 위치된다. 각 위성(32)은 지구 표면(38)의 일부에만 확장된 그 자신의 적용 영역을 가진다. 이 적용 영역은 대략적으로 어떤 주어진 순간에 위성(32)의 가시선 내에 있는 표면(38)의 영역이다. 위성들(32)은 RF 통신 트렁크(40) 상에서 보이는(in-view) 다른 위성(32)들과, RF 통신 트렁크들(42) 상에서 보이는 게이트 웨이(34)와, 무선 링크들(44) 상에서 보이는 가입자 유닛들(36)과 무선 통신되거나 될 수 있다.
현재 제기된 바와 같이, 66개의 위성들(32)는 11개의 별자리, 저고도, 극 궤도내에 배열되지만, 이것은 요구사항이 아니다. 도 2는 편의상 단지 2개의 위성들(32)만을 나타낸다. 위성(32)상의 (도시되지 않은) 안테나는 지구를 향하여 사출 형태로 형성되는데, 이는 가입자 유닛들(36)에게 셀방식 통신 서비스가 제공되는 (도시되지 않은) 셀들을 정의한다. 셀방식 통신 서비스는 셀에 의해 커버된 지구상의 어느 한 점으로 부터 가입자 유닛들(36)을 통하여 제공되고, 셀들의 블랭킷(blanket)은 사실상 전 지구를 바람직하게 커버한다. 네트워크(30)는 소정 수의 가입자 유닛들(36)을 포함할 수 있다.
마찬가지로, 네트워크(30)은 소정 수의 게이트웨이(34)를 포함할 수 있다. 그러나, 네트워크(30)는 바람직하기로는 지정학의 관할권에 따라 게이트웨이들(34)을 배치할 수 있고 가입자 유닛들(36)보다 많이 더 적은 게이트웨이들(34)를 포함할 수 있다. 게이트웨이들(34)은 네트워크(30)와 국부 공중 교환 원격 통신 네트워크들(46)을 결합하고, 다수의 전화 장치들(48)이 국부 공중 교환 원격 통신 네트워크들(46)에 결합된다. 또한, 게이트웨이들(34)은 네트워크(30)을 구동하기 위해 요구되는 많은 부분의 지능(intelligence)을 유지하고 사용한다.
위성(32)와 게이트웨이들(34)는 네트워크(30)를 위한 교환 센터들이 있는 네트워크 노드들을 나타낸다. 각 네트워크 노드는 복수개의 기점들(origins)로 부터 착신 신호들을 수신하여 이 착신 신호들을 복수개의 목적지들(destinations)로 스위칭한다. 바람직한 실시예에 있어서, 이들 신호들은 셀 데이타를 전송하는 디지탈 패킷의 형태일 수 있다. 네트워크(30)의 목적은 이들 셀 데이타에 의해 표현되는 정보를 통신하기 위한 것이다.
가입자 유닛들(36)과 게이트웨이들(34)은 아날로그 오디오 신호들을 디지탈 패킷들로 변형하고 그 역으로도 변형하는 트랜스코더들 혹은 보코더들(50)을 포함한다. 게이트웨이들(34)내에 위치된 트랜스코더들(50)은 도 3과 함께 이하에서 논의된다. 각 트랜스코더(50)는 음성 호출 데이타를 압축하기 위한 음성 코더(voice coder)와 압축된 음성 데이타를 압축 해제시키기 위한 (도시되지 않은) 음성 디코더를 포함할 수 있다. 실질적으로 통신 데이타 패킷들의 연속된 흐름은 가입자 유닛(36)과 함께 통신 경로를 지원하기 위하여 요구된다. 네트워크(30)에서의 표준 트랜스코더들(50)은 잘 알려진 최대의 손실있는 압축 보코딩(vocoding) 알고리즘을 수행한다. 본 발명에 의해, 음성 정보의 최대의 손실있는 압축은 압축된 음성이 6.4 kbps보다 낮은 데이타 비율이거나 DS-0 비율의 1/10에서 데이타의 흐름에 의해 나타낼 수 있을 때 발생한다. 바람직한 실시예에 있어서, 트랜스코더(50)은 2.4 kbps 비율로 음성을 압축/압축 해제한다. 최대의 손실있는 압축의 사용은 비최대(non-maximal)의 손실있는 압축이나 손실없는 압축과 비교하여, 주어진 영역에서의 주어진 다량의 스펙트럼에 의해 더 많은 호출들이 전송되는 것을 허용하기 때문에 매우 바람직하다.
각 게이트웨이(34)는 RF 통신 트렁크(42) 위에서 직접적으로 위성들(32)과 통신하는 송수신기(52)를 포함한다. 송수신기(52)는 이동 교환 센터(MSC; 56)와 결합되는 접지 단자 제어기(ETC; 54)에 접속된다. 이하에 보다 상세히 논의될 것과 같이, 트랜스코더들(50)은 ETC(54)에서 게이트웨이(34)내에서 수행된다. PSTN 인터페이스(58)는 이동 스위칭 센터(56)과 결합된다. 인터페이스(58)은 직접적으로 PSTN(46)과 통신한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 이동 교환 센터(56)은 지상에 기초된 이동 통신 세계화 시스템(GSM)에서 사용된 것 처럼 실질적으로 종래의 이동 교환 센터들이다. 이동 스위칭 센터들(56)은 할프 호출들간의 연결들을 위해 요구되는 지능을 사용한다. 그러한 연결들은 종래의 방법으로 정의된다. 또한, 이동 교환 센터들(56)은 종래의 방법에서 재차 요구되는 것과 같이 기본적인 것과 부가적인 교환 서비스들을 제공한다.
본 분야에서 숙련된 자들은 기본 서비스들이 두 당사자들간의 음성 통신 같은 교환 정보와 관련된다는 것을 이해할 것이다. 부가 서비스는 예를 들면, 사용자가 다중 연결들에 동시적으로 관계하도록, 그것을 제거하지 않고 연결상의 정보 이동을 정지시키도록, 다른 사용자들이 동일한 연결에 접속되도록, 재직접적인(redirect) 연결 개설이 다른 사용자나 다른 서비스를 향하여 시도되도록 허용함에 의해 기본 서비스를 확장한다.
게이트웨이들(34)과 이동 교환 센터들(56)은 지정학의 경계들에 기초된 관할권을 가진다. 가입자 유닛(36)은 만약 그 현재 위치가 게이트웨이(34)에 할당된 지정학의 경계들내에 있다면 게이트웨이(34)의 관할권내에 머문다. 가입자 유닛(36)이 이동 교환 센터(56)의 관할권내에 있을 때, 이동 교환 센터(56)은 가입자 유닛(36)을 포함하는 호출을 설정하고 유지하게 된다. 본 발명에 의하여, 호출에서의 나머지 당사자는 제2 장치(SD)로서 언급된다. 할프 호출은 가입자 유닛(36)과 연관되고, 다른 할프 호출은 제2 장치와 연관된다. 전술한 도면은 직선들을 사용하여 가입자 유닛(36)과 연관된 할프 호출을 나타내고, 점선들을 사용하여 제2 장치(48)와 연관된 할프 호출을 나타낸다. 이동 교환 센터(56)가 연결되도록 요구되는 제2 장치 할프 호출이 PSTN(46)을 통하여 그 관할권내에 머물도록 결정할 때, 인터페이스(58)을 통하여 PSTN(46)과 제2 장치(SD; 48')로 제2 장치 통신 경로를 형성한다. 제2 장치 할프 호출이 PSTN(46)을 통하여 그 관할권내에 머물지 않도록 이동 교환 센터(56)가 결정할 때, 호출 경로는 기본 서비스가 요구될 때 그 게이트웨이(34)를 통하여 경로가 형성되지 않는다.
오히려, 기본 서비스에 대하여, 호출 경로는 위성(32)내에서 요구되는 것 처럼 교환되고 제2 장치(48)과 연결되도록 요구되는 것 처럼 지구에 경로가 형성된다. 공간에 기초한 네트워크에 있어서, 네트워크(30)에서와 같이, 호출 경로는 인터셉션이 요구되어지는 지역에서 머무는 게이트웨이(34)를 확장하도록 반드시 요구되는 것이 아니다. 도 2에 나타난 것 처럼, 제2 장치(48)는 호출에서 포함된 가입자 유닛(36)을 서비스하는 게이트웨이(34)라기 보다는 다른 게이트웨이(34')를 통하여 도달될 수 있다. 게이트웨이(34)를 통한 경로 호출(routing calls)들의 생략은 게이트웨이(34)를 통한 스위칭과 연관된 신호 지연을 생략함에 의해 수행능력이 향상됨과 동시에 RF 트렁크(42)상의 스펙트럼을 보존한다. 도 2가 PSTN(46)에 연결된 종래의 전화 장치들에서 처럼 제2 장치들(48, 48')을 나타내는 반면에, 어떠한 것도 다른 가입자 유닛들(36)이 제2 장치들 처럼 동작하는 것을 방지하지 않는다.
한편, 이동 교환 센터(56)이 가입자 유닛의 호출이 인터셉트되도록 결정할 때, 호출은 부가 서비스가 요구되는 것 처럼, 적어도 일부가 처리된다. 특히, 호출 경로는 제2 장치(48)의 위치와 무관하게 인터셉팅 게이트웨이(34)를 통하여 형성된다. 본 분야의 숙련된 자에게는 우주에서 위성들(32)의 별자리의 존재와 더불어, 기본적인 서비스에 대해 형성된 호출 경로는 인터셉팅 게이트웨이(34)와 같은 지상의 네트워크 노드들을 포함할 필요가 없다. 그러나, 네트워크(30)은 호출 인터셉트 요구를 수용할 수 있는 호출 인터셉트만을 요구하는 한 지역의 관할권내에서 인터셉팅 게이트웨이(34)로 호출 경로를 형성한다.
호출 처리의 부가 서비스 형태는 비인터셉트된(non-intercepted) 호출이 겪는 것 보다 인터셉트된 호출이 다른 경로를 형성하고 처리하는 것을 겪도록 한다. 그러나, 인터셉팅 게이트웨이(34)를 통한 호출 경로의 형성과 처리의 부가 서비스 형태는 실질적으로 신호 질 상에 영향을 미치지 않고, 인터셉션은 비강제적이다.
인터셉트되는 호출이 가입자 유닛(36)과 예를 들면, 제2 장치(48) 사이에 설치될 때, 가입자 유닛(36)은 가입자 유닛(36)의 사용자로 부터 마이크로폰이나 다른 입력 장치를 통하여 호출 데이타를 얻는다. 가입자 유닛(36)은 사용자의 음성을 디지탈화하고, 압축된 호출 데이타를 발생하기 위하여 트랜스코더(50)을 통하여 최종 데이타를 패스한다. 전술한 바와 같이, 트랜스코더(50)은 2.4 kbps 만큼 낮은 데이타 비율을 가지는 데이타의 흐름에서 음성을 디지탈적으로 나타나도록 최대의 손실있는 압축 알고리즘을 수행한다.
가입자 유닛(36)은 가입자 유닛(36)이 머무르는 관할권내에서 압축된 호출 데이타를 인터셉팅 게이트웨이(34)로 전송한다. 압축된 호출 데이타가 무선 접속(44)와 RF 통신 트렁크(42)를 포함하는 통신 경로를 초과하여 전송된다. 위성(32)에 의해 제공된 네트워크 노드는 RF 통신 트렁크(42)에서 무선 접속(44)을 초과하여 수신된 압축된 호출 데이타를 반복하는 굽은 파이프 중계기로서 제공된다. 이하에 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 압축된 호출 데이타는 인터셉팅 게이트웨이(34)에서 (도시되지 않은)칸퍼런스 브리지를 통하여 처리되고, 호출 경로(62)상의 모니터링 센터(60)로 패스되고 RF 통신 트렁크(42)상의 위성(32) 쪽으로 복귀한다. 위성(32)으로 역 패스된 압축된 호출 데이타는 그들이 압축 해제될 수 있고 제2 장치(48)로 전송될 때 까지 네트워크(30)을 통하여 앞으로 전송된다. 도 2는 게이트웨이(34')가 제2 장치(48)과 통신하고 압축 해제 동작을 수행하는 예제를 나타낸다.
또한, 제2 장치(48)은 그 장치의 사용자로 부터 복귀 호출 데이타를 얻고 게이트웨이(34')로 복귀 호출 데이타를 패스한다. 게이트웨이(34')는 복귀 호출 데이타를 복귀 압축된 호출 데이타로 압축한다. 이들 복귀 압축된 호출 데이타는 위성(32)를 통하여 인터셉팅 게이트웨이(34)로 전송된다. 인터셉팅 게이트웨이(34)는 칸퍼런스 브리지를 통하여 복귀 압축된 호출 데이타를 처리하고 이 복귀 압축된 호출 데이타를 모니터링 센터(60)와 위성들(32)을 통하여 가입자 유닛(36)으로 복귀하는 경로를 형성한다.
이하에 보다 상세히 기술한 것 처럼, 압축된 호출 데이타와 인터셉팅 게이트웨이(34)내에서 수행된 복귀 압축된 호출 데이타의 처리는 압축/압축 해제 사이클을 가입자 유닛(36)과 제2 장치(48)사이에 설립된 통신 경로에 부가하지 않는다. 따라서, 네트워크(30)은 RF 통신 접속을 통하여 음성 호출 데이타를 전송하는데 최대의 손실있는 압축을 사용하지만 호출이 인터셉트될 때 조차도 한번 이상의 압축/압축 해제 사이클을 수행하는 것을 삼가한다. 결과적으로, 재구성의 정확도와 신호 지연에서의 신호 질은 실질적으로 영향을 미치지 않고, 호출 인터셉션은 비강제적으로 수행될 수 있다.
도 3은 인터셉팅 게이트웨이(34)의 블럭도를 나타내는 것이며, 이하에 네트워크(30)의 인터셉팅 노드(34)라 칭하여진다. 게이트웨이(34')는 호출 인터셉션이 게이트웨이(34') 보다는 인터셉팅 노드(34)에서 수행되기 때문에 게이트웨이(34')가 칸퍼런스 브리지의 사용을 생략할 수 있다는 것을 제외하고는 유사한 구조를 가진다. RF 통신 트렁크(42)의 채널(64)은 가입자 유닛(36; 도 2를 참조)으로 부터 착신(incoming)되는 압축된 호출 데이타를 제공한다. 트렁크(42)의 채널(66)은 발신(outgoing)되는 복귀 압축된 호출 데이타를 가입자 유닛(36)에 제공한다. 채널들(64, 66)은 함께 가입자 유닛 할프 호출을 지원한다. RF 통신 트렁크(42)의 채널(68)은 제2 장치(48; 도 2를 참조)로 부터 착신되는 복귀 압축된 호출 데이타를 제공한다. 트렁크(42)의 채널(70)은 발신되는 압축된 호출 데이타를 제2 장치(48)에 제공한다. 채널들(68, 70)은 함께 제2 장치 할프 호출을 지원한다. RF 통신 트렁크 송수신기(52)는 트렁크(42)를 제거하고 채널들(64, 66, 68, 70)을 접지 단자 제어기(54)에 연결한다.
접지 단자 제어기(54), 채널들(64, 68)은 데이타를 인터셉팅 노드(34; (IN/IN))로 착신하기 위하여 송수신기(52)로 부터 패킷 라우터(72)의 입력 단자로 경로를 형성한다. 채널들(66, 70)은 인터셉팅 노드(34; (OUT/OUT))로 출력되는 데이타를 위하여 패킷 라우터(72)의 출력 단자로 부터 송수신기(52)로 경로를 형성한다. 패킷 라우터(72)는 비인터셉트된 호출에서 트랜스코더 뱅크들(74)로 부터 선택된 다양한 트랜스코더(50)와 함께 송수신기(52)에서 다양한 채널들을 연결하는 종래의 스위칭 장치이다. 트랜스코더 뱅크들(74)는 어떤 수의 표준 비율 트랜스코더(50)를 포함하고, 바람직하기로는 인터셉팅 노드(34)에 의해 처리될 수 있는 최대수의 비인터셉트된 호출을 수용하기 위하여 충분한 수의 트랜스코더들을 포함한다. 각 트랜스코더(50)은 압축 해제부(76)과 압축부(78)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 네트워크에서 표준 비율 트랜스코더들(50)은 최대의 손실있는 압축을 회피하는 높은 질의 트랜스코더들과 대조되는 것 처럼, 최대의 손실있는 압축을 제공한다.
그러나, 이하에 보다 상세히 기술된 것 처럼, 인터셉트된 호출 패킷 라우터(72)는 트랜스코더(50)의 대용으로 사용되는 다양한 비율 아답터들(80)과 함께 송수신기(52)로 다양한 채널들을 연결한다. 비율 아답터들(80)은 압축이나 압축 해제없이 데이타 비율 적용을 제공한다. 바람직하기로는, 인터셉팅 게이트웨이(34)는 2개의 비율 아답터들(80)을 인터셉팅 게이트웨이(34)에 의해 동시에 조작될 수 있는 각각의 인터셉트된 호출에 할당하기 위하여 충분한 수의 비율 아답터들(80)을 포함한다. 각 비율 아답터(80)의 착신(IN)부(82)는 최대의 손실있는 압축 데이타 비율, 예를 들면 2.4 kbps로 부터 더 높은 데이타 비율, 예를 들면 DS-0까지의 데이타를 적용한다. 각 비율 아답터(80)의 발신(OUT)부(84)는 더 높은 데이타 비율로 부터 최대의 손실있는 압축 데이타 비율까지의 데이타를 적용한다. 종래의 이동 교환 센터(56)이 DS-0 호출 경로를 다룰 수 있도록 구성되기 때문에 비율 적용이 요구된다. 착신부들(82)로 부터의 출력 데이타와 비율 아답터(82)의 발신부들(84)까지의 입력 데이타는 어떠한 음성 디코딩(예를 들면, 압축 해제)이나 음성 코딩(예를 들면, 압축)도 수행되지 않기 때문에 여전히 압축된 호출 데이타이다. 오히려, 비율 아답터들(80)은 더 낮은 데이타 비율 프로토콜과 더 높은 데이타 비율 프로토콜 사이에서 이중 어느 것이 압축된 호출 데이타를 전송할 수 있을지를 해독한다. 비율 아답터들(80)의 동일성은 인터셉팅 노드(34; OUT/IN)로 흐르는 데이타 위한 것과 인터셉팅 노드(34; IN/OUT)로 부터 유출되는 데이타를 위한 패킷 라우터(72)로 특정화된다. 본 분야의 숙련된 자들은 패킷 라우터(72)가 버퍼들의 모음으로서 보여질 수 있고, 연결들은 시간과/혹은 공간 교환 매트릭스 구조에 따라 버퍼 어드레스들을 특정화할 수 있음에 유의하여야할 것이다. 따라서, 어드레스 발생기(86)은 패킷 라우터(72)를 통한 연결을 수용하기 위하여 프로그램된다. 어드레스 발생기(86)은 이동 교환 센터(56)에 의해 제공된 명령들 처럼 기지국 시스템 관리부(BSS-MAP)에 따라 패킷 라우터(72)의 IN/IN, IN/OUT, OUT/IN, 및 OUT/OUT 포트로 사용된 버퍼들을 위한 어드레스들을 특정화한다. BSS-MAP은 GSM에 사용된 잘 알려진 명령 프로토콜을 나타낸다.
인터셉트된 호출 경로로 지정된 비율 아답터들(80)의 착신부들(82)은 압축되며 복귀 압축된 호출 데이타를 생성한다. 그러나, 비율 아답터들(80)에 의해 생성된 압축된 호출 데이타는 DS-0 비율로 생성된다. 이들 압축된 호출 데이타는 지정된 비율 아답터들(80)으로 부터 이동 교환 센터(56)으로 경로가 형성되고, 특히 인터셉트된 호출에 지정된 칸퍼런스 브리지(90)로 경로가 형성된다.
이동 교환 센터(56)내에서, 가입자 유닛과 제2 장치 할프 호출들은 종래의 방법으로 함께 연결된다. 가입자 유닛과 제2 장치 할프 호출들에 대한 압축된 호출 데이타는 호출에 지정된 비율 아답터들(80)의 발신부들(84)로 경로를 형성한다. 발신부들은 압축된 데이타 복귀를 최대의 손실있는 압축 데이타 비율로 해독하며, 여기서 그들은 패킷 라우터(72)로 역 패스된다. 패킷 라우터(72)내에서, 압축되며 복귀 압축된 호출 데이타는 그들이 제2 장치(48)와 가입자 유닛(36)으로 각기 전송될 수 있도록 적절한 버퍼들내에 위치된다.
따라서, 비율 아답터들(80)은 인터셉팅 노드(34)내에서 트랜스코더들(50)을 우회하는데 사용된다. 비율 아답터들이 호출 데이타를 압축하거나 압축 해제하지 않기 때문에, 다중 압축/압축 해제 사이클들은 신호 질 저하와 거기에 부과된 신호 지연에 따라 회피된다.
칸퍼런스 브리지(90)의 제3 포트(92)가 압축 결합된 호출 데이타를 생성한다. 칸퍼런스 브리지의 동작을 통한 종래외 동작에서 처럼, 2개의 할프 호출들로 부터의 착신 데이타는 결합되고, 결합된 신호는 제3 포트(92)로 출력된다. 그러나, 호출 인터셉션에 대하여, 어떠한 것도 모니터링 센터(60)으로 부터 가입자 유닛(36) 혹은 제2 장치(48)중 어느 하나까지의 음성 경로를 요구하지 않는다. 따라서, 눌(null) 혹은 다른 침묵의 착신 신호는 바람직하기로는 모니터링 센터(60)로의 호출 경로를 위한 포트(92)의 착신부로 제공된다.
칸퍼런스 브리지(90)은 2개의 할프 호출로 부터 압축된 호출 데이타를 결합하여, 그 압축 결합된 데이타를 모니터링 센터(60)로 전송한다. 트랜스코더(50')은 압축 결합된 호출 데이타를 압축 해제하기 위하여 이동 교환 센터(56)과 모니터링 센터(60) 사이의 호출 경로내에 포함된다. 도 3에 나타난 바와 같이, 트랜스코더(50')는 모니터링 센터(60)에서 제공될 수 있지만, 이것은 요구사항이 아니다.
따라서, 호출은 칸퍼런스 브리지(90)에서의 할프 호출들과 압축 결합된 호출 데이타를 결합하고, 결합 압축된 호출 데이타를 모니터링 센터(60) 쪽으로 경로를 형성함에 의해 인터셉트된다. 음성 재구성 질은 호출 인터셉션이 수행되지 않았던 것 처럼 유지되고, 압축 해제/압축 사이클과 결합된 지연은 회피된다. 모니터링 센터(60)을 위한 압축 해제는 이동 교환 센터(56)과 모니터링 센터(60) 사이에 형성된 호출 경로내에서 수행되고, 가입자 유닛(36)을 위한 압축 해제는 가입자 유닛(36)에서 수행되며, 제2 장치(48)에 대한 압축 해제는 인터셉팅 노드(34)와 제2 장치(48), 예를 들면 게이트웨이(34'; 도 2를 참조) 사이에 형성된 호출 경로내에서 수행된다. 따라서, 2개의 할프 호출들과 모니터링 센터(60)을 위한 압축 해제 동작은 서로에 대해 독립적으로 수행된다.
도 4는 인터셉팅 노드(34)에서 수행된 호출 설정 과정(94)의 흐름도를 나타낸다. 과정(94)는 가입자 유닛(36)과 제2 장치(48)사이의 호출을 설정하기 위하여 수행된다. 도 4에서 생략된 것 처럼, 본 발명에 관련되지 않은 어떤 수의 종래의 단계는 과정(94)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 그러한 단계들은 가입자 유닛(36)과 제2 장치(48) 사이의 호출 경로가 인터셉팅 노드(34), 호출 기록의 설치, 및 그와 유사한 것들을 통하여 패스하도록 네트워크 자원들의 할당을 포함한다. 인터셉팅 노드(34)내에서, 명령들과 같은 BSS-MAP은 패킷 라우터(72; 도 3을 참조)를 통하여 호출 데이타 패킷의 경로를 형성하기 위하여 접지 단자 제어기(54)와 이동 교환 센터(56; 도 3을 참조) 사이에서 패스된다. 단계(96)에 지시된 바와 같이, 과정(94)는 표준 비율 트랜스코더들(50; 도 3을 참조)을 각각의 가입자 유닛과 제2 장치 할프 호출들에 할당한다. 단계(96)은 호출들이 인터셉트되는지 여부에 관계없이 모든 호출들에 대하여 수행된다.
결국, 호출 설정 과정(94)는 질문 단계(98)를 수행한다. 단계(98)은 호출이 인터셉트될 것인지를 결정한다. 단계(98)은 그러한 결정을 하기 위하여 이동 스위칭 센터(56)내에 저장된 (도시되지 않은)테이블을 평가할 수 있다. 만약 그 테이블이 가입자 유닛 확인기와 연관된 활성 플레그를 포함한다면, 호출은 인터셉트된다. 단계(98)이 호출은 인터셉트되지 않는다고 결정할 때, 프로그램 제어는 과정(94)를 탈출할 수 있다. 이 시점에서 호출은 설정되어지며 호출이 시작될 수 있다.
단계(98)에서 호출이 인터셉트된다고 결정할 때, 단계(100)에서는 가입자 유닛(SU)의 할당을 해제하고 제2 장치(SD) 할프 호출 트랜스코더들은 게이트웨이(34; 도 3을 참조)에서의 단계(97)에서 처럼 할당된다. 그리하여, 단계(100)에서는 접지 단자 제어기(54; 도 3을 참조)가 압축된 호출 데이타와 복귀 압축된 호출 데이타를 압축 해제되지 않도록 한다. 단계(100) 이후에, 단계(102)에서는 접지 단자 제어기(54)가 비율 아답터(80; 도 2를 참조)를 가입자 유닛(SU) 할프 호출과 제2 장치(SD) 할프 호출에 할당되도록 구성한다. 이 할당된 비율 아답터들(80)은 패킷 라우터(72)와 이동 교환 센터(56; 도 3을 참조) 사이에 형성된 호출 경로들에 미리 할당된 트랜스코더들(50)로 대체된다.
다음으로, 단계(104)는 필요하다면 모니터링 센터(60; 도 2를 참조)에 연결한다. 대체를 위한 실시예에 있어서, 단계(104)에서는 기록용 디바이스에 연결될 수 있거나 단계(104)가 전부 생략될 수 있도록 모니터링 센터(60)에 영구적으로 연결될 수 있다. 단계(104) 이후에, 단계(106)은 가입자 유닛 할프 호출, 제2 장치 할프 호출, 및 칸퍼런스 브리지(90; 도 3을 참조)를 통하여 함께 연결된 모니터링 센터을 연결한다.
단계(106) 이후에, 프로그램 제어는 호출 설정 과정(94)을 탈출한다. 호출은 비강제적으로 인터셉트될 수 있도록 설치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 비강제적인 인터셉션은 접지 단자 제어기(56)를 통하여 패스되는 2개의 할프 호출 경로들내에서 트랜스코더들을 우회하도록 비율 아답터들을 사용함에 의해 달성될 수 있다. 압축된 호출 데이타는 칸퍼런스 브리지내에서 결합된 후에 압축 해제된다.
요약하면, 본 발명은 향상된 무선 원격 통신 네트워크와 우회하는 트랜스코더를 통하여 비강제적인 호출 인터셉션을 위한 방법을 제공하는 것이다. 여기에 기술된 네트워크와 방법은 호출들이 비강제적으로 인터셉팅되는 동안 최대의 손실있는 데이타 압축의 사용을 허용한다. 호출들은 인터셉트되는 호출 경로들에 현저한 지연을 삽입함없이 인터셉트되고, 호출들은 현저하게 음성 신호 질을 저하시킴없이 인터셉트된다. 또한, 여기서 기술된 네트워크와 방법은 호출 인터셉션을 요구하는 한 지역의 지형적인 관할권 내에 위치한 이동 교환 센터를 통하여 호출 경로가 따로 필요없는 공간에 기초한 노드들에 사용될 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 전술한 바와 같이 기술되었다. 그러나, 본 분야의 숙련된 자들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 바람직한 실시예들내에서 변화와 변경이 이루어질 수 있음을 인지할 것이다. 예를 들면, 본 분야의 숙련된 자들은 등가 구조와 방법을 실질적으로 얻는 동시에 여기서 기술된 것과는 다른 게이트웨이 소자들과 과정 단계들을 구성할 수 있다. 본 분야에서 숙련된 자들에게 명확한 다른 변화와 변경들은 본 발명의 범위내에 포함될 것이라는 것을 의미한다.

Claims (10)

  1. 원격 통신 네트워크의 무선 링크를 통해 루팅된 호출을 비강제적으로 인터셉팅하는(unobtrusively intercepting) 방법에 있어서:
    a) 가입자 유닛과 제2 장치 사이에 상기 호출을 설정하는 단계와;
    b) 인터셉팅 네트워크 노드에서 상기 가입자 유닛으로 부터의 압축된 호출 데이타를 수신하는 단계와;
    c) 상기 인터셉팅 네트워크 노드에서 칸퍼런스 브리지(conference bridge)를 통하여 상기 압축된 호출 데이타를 루팅시키며, 상기 칸퍼런스 브리지는 상기 압축된 호출 데이타에 응답하는 제1 및 제2 압축 결합된 호출 데이타를 발생하는 단계와;
    d) 상기 제1 압축 결합된 호출 데이타를 상기 제2 장치 쪽으로 루팅시키는 단계와;
    e) 상기 제2 압축 결합된 호출 데이타를 모니터링 센터 쪽으로 루팅시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 호출 인터셉팅 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    f) 상기 칸퍼런스 브리지와 상기 모니터링 센터 사이에 통신 경로를 설정하는 단계와;
    g) 상기 통신 경로내의 상기 제2 압축 결합된 호출 데이타를 압축 해제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 호출 인터셉팅 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 단계 a)는 상기 인터셉팅 네트워크 노드와 상기 제2 장치 사이에 호출 경로의 일부를 설정하는 단계를 포함하며;
    상기 방법은 상기 호출 경로의 상기 일부내의 상기 제1 압축 결합된 호출 데이타를 압축 해제시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호출 인터셉팅 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단계 b)는 상기 압축된 호출 데이타를 제1 데이타 비율로 수신하기 위한 단계를 포함하고,
    상기 방법은
    상기 단계 c) 이전에 상기 압축된 호출 데이타를 상기 제1 데이타 비율 보다 더 큰 제2 데이타 비율로 적응시키는 단계와;
    상기 단계 d) 이전에 상기 제2 데이타 비율로 부터 상기 제1 데이타 비율까지 상기 제1 압축 결합된 호출 데이타를 적응시키는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호출 인터셉팅 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계 a)는 상기 호출이 인터셉트될지를 결정하는 단계와;
    상기 결정 단계에 응답하여, 상기 단계 c) 이전에 상기 압축된 호출 데이타를 압축 해제하는 것을 억제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 호출 인터셉팅 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 단계 a)는 상기 결정 단계 이전에 상기 인터셉팅 네트워크 노드에서의 제1 및 제2 트랜스코더들을 상기 호출에 대하여 할당하는 단계와;
    상기 억제 단계는 상기 제1 및 제2 트랜스코더를 할당 해제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 호출 인터셉팅 방법.
  7. 원격 통신 네트워크의 무선 링크를 통하여 루팅된 호출을 비강제적으로 인터셉팅하는 방법에 있어서:
    a) 가입자 유닛과 제2 장치 사이에 상기 호출을 설정하는 단계와;
    b) 상기 가입자 유닛에서 호출 데이타를 얻는 단계와;
    c) 압축된 호출 데이타를 얻기 위하여 상기 가입자 유닛에서 상기 호출 데이타를 압축하는 단계와;
    d) 상기 압축된 호출 데이타를 인터셉팅 네트워크 노드로 전송하는 단계와;
    e) 상기 압축된 호출 데이타를 상기 인터셉팅 네트워크 노드에서의 칸퍼런스 브리지를 통하여 루팅시키고, 상기 칸퍼런스 브리지는 상기 압축된 호출 데이타에 응답하는 제1 및 제2 압축 결합된 호출 데이타를 발생하는 단계와;
    f) 상기 제1 압축 결합된 호출 데이타를 상기 제2 장치 쪽으로 루팅시키는 단계와;
    g) 상기 제2 압축 결합된 호출 데이타를 모니터링 센터 쪽으로 루팅시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 호출 인터셉팅 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 장치에서 복귀 호출 데이타를 얻는 단계와;
    상기 복귀 압축된 호출 데이타를 얻기 위하여 상기 복귀 호출 데이타를 압축하는 단계와;
    상기 복귀 압축된 호출 데이타를 상기 인터셉팅 네트워크 노드로 루팅시키는 단계와;
    상기 복귀 압축된 호출 데이타에 응답하는 제1 및 제2 복귀 압축 결합된 호출 데이타를 발생하기 위하여 상기 칸퍼런스 브리지를 통하여 상기 복귀 압축된 호출 데이타를 루팅시키는 단계와;
    상기 제1 복귀 압축 결합된 호출 데이타를 상기 가입자 유닛 쪽으로 루팅시키는 단계와;
    상기 제2 복귀 압축 결합된 호출 데이타를 상기 모니터링 센터 쪽으로 루팅시키는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호출 인터셉팅 방법.
  9. 가입자 유닛과 제2 장치 사이에 설정된 호출의 비강제적인 인터셉션을 허용하는 무선 원격 통신 네트워크에 있어서:
    서로 통신하는 복수개의 네트워크 노드들을 포함하되, 상기 네트워크 노드들중 하나는 상기 가입자 유닛과 무선 통신하고, 상기 네트워크 노드들중 하나는 상기 제2 장치와 통신하고, 상기 네트워크 노드들중 하나가 인터셉팅 노드이고;
    여기서 상기 인터셉팅 노드는
    상기 가입자 유닛과 무선 통신하는 상기 네트워크 노드와 통신하되, 상기 가입자 유닛에 의해 발생된 압축된 호출 데이타를 수신하도록 구성되는 단자 제어기와;
    상기 단자 제어기와 결합되며, 상기 압축된 호출 데이타에 응답하는 제1 및 제2 압축 결합된 호출 데이타를 생성하도록 구성되되, 상기 제1 압축 결합된 호출 데이타는 상기 단자 제어기를 통하여 상기 제2 장치 쪽으로 루팅되고, 상기 제2 압축 결합된 호출 데이타가 모니터링 센터 쪽으로 루팅되는 칸퍼런스 브리지를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 원격 통신 네트워크.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 압축 결합된 호출 데이타는 제1 호출 경로를 통하여 루팅되고;
    상기 제2 압축 결합된 호출 데이타는 제2 호출 경로를 통하여 루팅되며;
    상기 네트워크는 상기 제1 호출 경로내의 상기 제1 압축 결합된 호출 데이타를 압축 해제하기 위한 수단과;
    상기 제2 호출 경로내의 상기 제2 압축 결합된 호출 데이타를 압축 해제하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 원격 통신 네트워크.
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