KR100290091B1

KR100290091B1 - 셀룰러 시스템의 이브이알시 알고리즘 서비스 장치

Info

Publication number: KR100290091B1
Application number: KR1019970075195A
Authority: KR
Inventors: 한진수
Original assignee: 박종섭; 현대전자산업주식회사
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 2001-05-15
Also published as: KR19990055267A

Abstract

본 발명은 셀룰러 시스템에서 하드웨어적인 변경이나 시스템의 교체없이 최소한의 수정 작업으로 음성품질이 우수한 EVRC 알고리즘을 처리하여 서비스할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은 정적램에서 중앙처리장치의 EVRC 코드를 저장하고 디지털 신호 처리부의 EVRC 데이터를 저장하여 EVRC의 수행에 필요한 용량을 확보하고, 순수한 스피치 알고리즘은 디지털 신호 처리부에서 수행하고 반향제거에 필요한 알고리즘은 반향제거부에서 처리하여 MIPS 퍼포먼스를 분산시켜 수행함으로써 시스템 교체없이 EVRC 알고리즘을 사용할 수 있게 되는 것이다.

Description

셀룰러 시스템의 이브이알시 알고리즘 서비스 장치

본 발명은 셀룰러 시스템에 관한 것으로, 특히 셀룰러 시스템에서 하드웨어적인 변경이나 시스템의 교체없이 최소한의 수정 작업으로 음성품질이 우수한 EVRC(Enhanced Variable Rate Coder) 알고리즘의 디지털 신호를 처리하여 서비스할 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 셀룰러 시스템은 넓은 지역을 세포(cell) 상으로 작게 분할하고, 각각에 기지국을 설치하여 주파수를 유효하게 이용하는 무선통신 방식으로, 휴대전화나 자동차전화에서 채택되고 있다.

도1은 종래 셀룰러 시스템의 블록구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 이동하거나 특정되어 있지 않은 지점에 정지하는 중에 운용되는 이동국(MS; Mobile Station)의 호전송 요구를 수신하고, 제어국(BSC; Base Station Controller)(20)의 호전송 요구를 이동국에 송신하는 기지국(BTS; Base Transceiver Station)(10)과; 제어국(20)을 전반적으로 제어하는 중앙처리장치(21)와, 상기 중앙처리장치(21)의 제어에 따라 표본화 및 양자화된 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리부(22)와, 상기 디지털 신호 처리부에서 처리된 데이터를 저장하는 정적램(SRAM; Static Random Access Memory)을 구비하여 상기 기지국(10)과 교환기(30) 간의 신호처리를 제어하는 제어국(20)과; 상기 제어국(20)의 제어에 따라 이동국의 호처리 요구를 공중망 또는 전용망을 통해 공중전화교환망(PSTN; Public Switching Telephone Network)이나 AMPS(Advanced Mobile Phone Service)와 다른 통신망에 전송하여 셀룰러 시스템 서비스가 이루어질 수 있도록 하는 교환기(MSC; Mobile Switching Center)(30)로 구성되었다.

여기서 제어국(20)에서 사용하는 이동전화의 주파수 대역폭은 25MHz로써 송신주파수는 869~894MHz이며, 수신주파수는 824~849MHz이고, 주파수 채널수는 송수신 각각 832채널이다. 그리고 현재 800MHz 대역에서 서비스되어 있는 디지털 셀룰러 시스템의 음성 코딩 알고리즘은 8kbps 가변속도(variable rate) QCELP(Qualcomm Code Excited Linear Prediction)이다. 이것은 최대 8kbps에서 최소 1kbps까지 스피치 액티비티(speech activity)에 따라 변화하는 보코딩(vocoding) 알고리즘이다. 이것의 음성 품질을 MOS(Mean Opinion Score)라는 주관적 음질측정 방법에 의해 측정하면, 그 결과는 3.4정도(5점 만점)이다. 이처럼 종래의 음성코딩 알고리즘은 PCS(Personal Communication System)에 사용되는 13k QCELP MOS가 3.9인 것에 비하면 현저하게 음질이 낮다.

그래서 EVRC 알고리즘을 사용하게 되는데, EVRC는 IS(International Standard; 국제표준)-127에 정의된 보코딩 알고리즘으로써, 종래의 8k QCELP 보다 음성 품질이 우수하며 이동성에 대해서도 기능이 우수한 알고리즘이다. MOS 3.7 정도로 측정되며(QCELP = 3.4), 이동통신에 적합한 보코딩 알고리즘이다.

그러나 EVRC 알고리즘을 셀룰러 시스템에 사용하기 위해서는 디지털 신호 처리부가 사용하는 램 용량을 현재의 4kw(kilo word; 킬로워드)에서 6kw로 확장하여야 하는 데, 디지털 신호 처리부를 교체하여 용량을 확장하기 이전에는 해결할 수 없다는 문제점이 있었다.

또한 디지털 신호처리 MIPS(Million Instruction Per Second; 밉스) 퍼포먼스(Performance)를 40MIPS에서 50MIPS로 확장하여 한다. 즉 EVRC 알고리즘 자체가 35MIPS 정도이며, 반향 제거장치가 10MIPS 정도이기 때문에 전체적으로 45MIPS를 필요로 하기 때문에 디지털 신호 처리부의 용량을 확장하기 이전에는 EVRC 알고리즘을 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 셀룰러 시스템에서 하드웨어적인 변경이나 시스템의 교체없이 최소한의 수정 작업으로 음성품질이 우수한 EVRC(Enhanced Variable Rate Coder) 알고리즘의 디지털 신호를 처리하여 서비스할 수 있는 셀룰러 시스템의 EVRC 알고리즘 서비스 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 셀룰러 시스템의 EVRC 알고리즘 서비스 장치는,

제어국을 전반적으로 제어하는 중앙처리장치와; 상기 중앙처리장치의 제어에 따라 표본화 및 양자화된 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리부와; 상기 중앙처리장치의 EVRC 코드를 저장하고, 상기 디지털 신호 처리부의 EVRC 데이터를 저장하는 정적램과; 상기 중앙처리장치와 디지털 신호 처리부가 상기 정적램에 읽기/쓰기할 때 버스 혼잡을 방지해주는 버스혼잡 방지부와; 상기 제어국과 교환기를 E1/T1으로 연결하여, 상기 제어국에서 EVRC 알고리즘으로 처리된 데이터에서 반향을 제거하여 상기 교환기에 전송하는 반향제거부로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

도 1은 종래 셀룰러 시스템의 블록구성도,

도 2는 본 발명에 의한 셀룰러 시스템의 EVRC 알고리즘 서비스 장치의 블록구성도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

110: 기지국 120: 제어국

121: 중앙처리장치 122: 디지털 신호 처리부

123: 정적램 124: 버스혼잡 방지부

125: 반향제거부 130: 교환기

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 셀룰러 시스템의 EVRC 알고리즘 서비스 장치의 기술적 사상에 따른 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2는 도 2는 본 발명에 의한 셀룰러 시스템의 EVRC 알고리즘 서비스 장치의 블록구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 제어국(120)을 전반적으로 제어하는 중앙처리장치(121)와; 상기 중앙처리장치(121)의 제어에 따라 표본화 및 양자화된 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리부(122)와; 상기 중앙처리장치(121)의 EVRC 코드를 저장하고, 상기 디지털 신호 처리부(122)의 EVRC 데이터를 저장하는 정적램(123)과; 상기 중앙처리장치(121)와 디지털 신호 처리부(122)가 상기 정적램(123)에 읽기/쓰기할 때 버스 혼잡을 방지해주는 버스혼잡 방지부(124)와; 상기 제어국(120)과 교환기(130)를 E1/T1으로 연결하여, 상기 제어국(120)에서 EVRC 알고리즘으로 처리된 데이터에서 반향을 제거하여 상기 교환기(130)에 전송하는 반향제거부(125)로 구성된다.

여기서 참조번호 110은 이동하거나 특정되어 있지 않은 지점에 정지하는 중에 운용되는 이동국의 호전송 요구를 수신하고, 제어국(120)의 호전송 요구를 이동국에 송신하는 기지국이고, 130은 상기 제어국(120)의 제어에 따라 이동국의 호처리 요구를 공중망 또는 전용망을 통해 공중전화교환망등 다른 통신망에 전송하여 셀룰러 시스템 서비스가 이루어질 수 있도록 하는 교환국이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 셀룰러 시스템의 EVRC 알고리즘 서비스 장치의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 외부의 프로그램을 로딩하는 영역인 32kw의 정적램(123)을 영역분할하여, 30kw는 중앙처리장치(121)에서 다운로딩하는 EVRC 알고리즘 코드 영역으로 할당하고, 2kw는 디지털 신호 처리부(122)의 읽기/쓰기 메모리로 할당하여 EVRC 알고리즘의 데이터 영역으로 사용한다.

그러면 EVRC 알고리즘의 수행에 필요한 6kw를 확보하기 위해서, 중앙처리장치(121)는 정적램(123)의 프로그램 로딩영역에 EVRC 알고리즘을 로딩시켜 동작하게 하고, 정적램(123)의 2kw 디지털 신호 처리부 램 영역은 디지털 신호 처리부(122) 내부의 램 4kw와 합해져 전체 6kw가 되어, 디지털 신호 처리부(122)에서 EVRC 알고리즘의 수행에 필요한 데이터 영역으로 사용한다.

한편 MIPS 퍼포먼스에 필요한 45MIPS를 사용하기 위해서, 순수 스피치(speech) 알고리즘(35MIPS)만을 디지털 신호 처리부(122)에서 수행하고, 나머지 10MIPS에 해당하는 반향제거에 필요한 알고리즘은 교환기(130) 측에 접속되는 E1/T1 중계선 10MIPS의 반향제거부(125)를 이용하여 처리하게 된다. 따라서 반향제거부(125)의 Tx/Rx 핀에 중계선 Tx/Rx를 연결하고, 반향제거부(125)의 출력 Tx/Rx를 교환기(130)의 중계선 측의 중계선 Tx/Rx 단자에 접속시킨다.

이에 따라 초기에 중앙처리장치(121)가 정적램(123)에 EVRC 코드를 다운로드할 때 버스혼잡 방지부(124)는 디지털 신호 처리부(122)의 핀을 고-임피던스로 만들어 데이터 충돌을 방지한다. 그리고 디지털 신호 처리부(122)가 정적램(123)의 EVRC 데이터 영역을 액세스할 때는 중앙처리장치(121)의 읽기/쓰기 핀을 고-임피던스로 만들어, 중앙처리장치(121)와 디지털 신호 처리부(122)가 정적램(123)을 액세스하는데 문제가 없도록 해준다.

이처럼 6kw 용량의 EVRC 알고리즘을 로딩하고, 45MIPS를 처리하여 음성코딩 알고리즘을 시스템의 교체없이 사용할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 셀룰러 시스템의 EVRC 알고리즘 서비스 장치는 셀룰러 시스템에서 하드웨어적인 변경이나 시스템의 교체없이 최소한의 수정 작업으로 음성품질이 우수한 EVRC 알고리즘의 디지털 신호를 처리하여 서비스할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

기지국과 교환기 간의 신호처리를 제어하는 제어국을 구비한 셀룰러 시스템에서, 상기 제어국은,

상기 제어국을 전반적으로 제어하는 중앙처리장치와;

상기 중앙처리장치의 제어에 따라 표본화 및 양자화된 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리부와;

상기 중앙처리장치의 이브이알시(EVRC) 코드를 저장하고, 상기 디지털 신호 처리부의 이브이알시(EVRC) 데이터를 저장하는 정적램과;

상기 중앙처리장치와 디지털 신호 처리부가 상기 정적램에 읽기/쓰기할 때 버스 혼잡을 방지해주는 버스혼잡 방지부와;

상기 제어국과 교환기를 이1/티1(E1/T1)으로 연결하여, 상기 제어국에서 이브이알시(EVRC) 알고리즘으로 처리된 데이터에서 반향을 제거하여 상기 교환기에 전송하는 반향제거부로 구성된 것을 특징으로 하는 셀룰러 시스템의 이브이알시(EVRC) 알고리즘 서비스 장치.