KR100323753B1 - 이동 단말기간 데이터 전송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가입자의 정보를 전송하지 않는 통신 시스템에서도 상대 단말기의 형태를 파악하여 이동 단말기간 통화시에는 보코더에서 패킷 데이터를 바이패스하도록 하여 통화음질을 향상시킬 수 있는 이동 단말기간 데이터 전송 방법을 제공하기 위한 것이다. 이와 같은 이동 단말기간 데이터 전송 방법은 통화로 설정 초기에 기지국 제어기내의 보코더들을 패킷 바이패스 모드로 동작시키는 단계, 발신측 기지국 제어기의 보코더로부터 송신된 데이터를 수신측 기지국 제어기의 보코더에서 수신하여 상기 데이터가 음성 데이터인지 패킷 데이터인지를 검사하는 단계, 상기 검사결과에 따라 상기 보코더에서 상기 데이터를 상기 착신측 단말기로 바이패스하거나 보코딩하여 전송하는 단계로 이루어진다. 따라서, 가입자 정보를 제공하지 않는 통신 시스템에서도 상대 단말기에서 전송하는 데이터의 형태만으로도 데이터를 바이패스 시킬 수 있으므로 이동 단말기간 통화시 통화음질을 향상시킬 수 있다.

Description

이동 단말기간 데이터 전송 방법{Data sending method between mobile terminal}

본 발명은 이동 단말기간 데이터 전송에 관한 것으로, 특히 가입자 정보를 전송하지 않는 시스템과의 통화중 송수신되는 데이터가 패킷 데이터인 경우 이를 바이패스하기에 적당하도록 한 이동 단말기간 데이터 전송 방법에 관한 것이다.

일반적으로 디지털 이동 통신 시스템에서는 보코더를 사용하여 음성 데이터를 압축하여 전송하고 있으며, 사용하는 보코더(Vocoder)에 따라 무선상의 데이터전송율이 달라지게 된다.

예를 들면 13.3Kbps QCELP(Qualcomm Code Excited Liner Prediction) 보코더를 사용하면 64Kbps인 음성 데이터를 13.3Kbps로 압축하여 전송할 수 있고, 8Kbps QCELP 보코더를 사용하는 경우 8Kbps로 압축하여 전송할 수 있다.

이러한 보코더 알고리즘은 음성 데이터를 압축하여 패킷 데이터로 만드는 인코딩(encoding) 과정과, 그 역과정으로서 패킷 데이터에서 음성 데이터를 복원하는 디코딩(decoding) 과정으로 구성된다. 따라서 이동 통신 시스템에서는 이동단말기와 기지국 제어기에서 동일한 보코더 알고리즘을 사용하여야 서로 통화가 가능하게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래 이동 통신 시스템의 데이터 전송 방법을 설명하기로 한다.

도 1은 종래 이동 단말기와 유선 단말기간 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 블록 구성도이다.

종래 CDMA 이동 통신 시스템의 이동단말기(1)와 유선 단말기(2)간 통화는 기지국 제어기(3)와 이동 교환국(MSC) 및 공중 교환 전화망(PSTN)(도시하지 않음)을 거치게 되는데, 역방향(reverse) 채널에서는 이동 단말기(1)내의 보코더(1a)에서 사용자의 음성 데이터를 8Kbps 또는 13.3Kbps로 인코딩한 패킷 데이터를 기지국 제어기(3)내의 보코더(4)블록의 디코딩부(4b)에서 64Kbps의 음성 데이터로 디코딩(decoding)하여 유선 단말기(2)로 전송한다.

그리고 이와는 반대로 순방향(forward) 채널에서는 유선 단말기(2)에서 전송된 펄스 코드 변조(Pulse Code Modulation)된 신호를 기지국 제어기(3)의 보코더부(4)의 인코딩부(4a)에서 인코딩한 패킷 데이터를 이동 단말기(1)로 전송하면, 이동 단말기(1)의 보코더(1a)에서 패킷 데이터를 디코딩하여 유선 단말기(2)와 이동 단말기(1)간 통화가 이뤄진다.

도 2는 종래 이동 단말기간 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 5는 일반적인 보코더의 블록 구성도이다.

종래 이동 단말기간 데이터 전송 방법은 도 2에 나타낸 바와 같이, 제 1 이동 단말기(11)와 제 2 이동 단말기(12)간 통화는 제 1 이동 단말기(11)의 보코더(11a)에서 음성 데이터를 인코딩하여 패킷 데이터로 제 1 기지국 제어기(13)에 전송하면, 제 1 기지국 제어기(13)에서는 제 1 이동 단말기(11)에서 발생한 패킷 데이터를 제 2 기지국 제어기(14)로 바이패스(bypass)시키고, 제 2 기지국 제어기(14) 역시 제 1 기지국 제어기(13)에서 전송된 패킷 데이터를 바이패스시켜 제 2 이동 단말기(12)로 전송하면 제 2 이동 단말기(12)의 보코더(12a)에서는 제 2 기지국 제어기(14)에서 전송된 패킷 데이터를 디코딩한다.

이와 같이 제 1, 제 2 이동 단말기(11,12)간 전송되는 패킷 데이터를 제 1, 제 2 기지국 제어기(13,14)에서 바이패스시키는 이유는 이동 단말기(Mobile Terminal)와 기지국 제어기(Base Station Controller)내에 수신되는 데이터를 인코딩 또는 디코딩을 하는 인코딩부와 디코딩부로 구성되는 보코더(Vocoder)가 있기 때문인 것으로 여러 번의 보코딩 작업을 거치게 되는 경우 통화 음질이 크게 열화되기 때문에 제 1, 제 2 기지국 제어기(13,14)에서는 패킷 데이터를 바이패스 시키는 것이다.즉 도 5에 나타낸 바와 같은 보코더(20)는 일반적으로 음성을 인코딩 및 디코딩하는 음성 인코딩부(21) 및 음성 디코딩부(22)와, PCM 데이터 입출력 및 패킷 데이터 입출력을 인터페이스하는 PCM 입출력 접합부(25) 및 패킷 입출력 접합부(26), 그리고 이동 단말기간 송수신되는 패킷을 바이패스시키는 패킷 바이패스 송신부(23) 및 패킷 바이패스 수신부(24)로 구성된다. 이때 패킷 바이패스 수신부(24)는 수신되는 데이터가 패킷 데이터인지를 검사하는 기능이 소프트웨어적으로 구현되어 있다. 이와 같은 수신되는 데이터가 패킷 데이터인지를 검사하는 기능에 따라 제 1, 제 2 기지국 제어기(13,14)는 제 1 이동 단말기(11)의 보코더(11a)에서 음성 데이터를 인코딩하여 패킷 데이터로 전송하면, 전송된 패킷 데이터를 제 1, 제 2 기지국 제어기(13,14)는 각각 바이패스시켜 제 2 이동 단말기(11)로 전송한다. 이때, 앞에서도 설명한 바와 같이 기지국 제어기에서 사용되는 패킷 바이패스 기능에 따라 수신되는 데이터에 프리앰블 필드, 메시지 필드, 헤더 필드, 순환 중복 검사 필드 등이 있으면 패킷으로 판단하여 바이패스 시키는 것으로, 이와 같은 패킷 판단은 앞에서도 설명한 바와 같이 패킷 바이패스 수신부(24)에 구현되어 있다.

즉, 기지국 제어기에서 사용되는 보코더는 인코딩과 디코딩으로 구성되는 보코딩 기능과 필요에 따라서는 패킷을 통과시키는 바이패스 기능을 갖고 있다.

이와 같은 종래 이동 단말기와 유선 단말기간 또는 이동 단말기간 데이터 전송 방법에 있어서 이동 단말기와 유선 단말기간 통화인지 이동 단말기간 통화인지를 구별하는 작업은 통화 음질 측면에서 매우 중요하며, 이러한 판별 작업은 일반적으로 이동 교환국(MSC : Mobile Switching Center)에서 수행한다. 즉 이동 교환국은 가입자의 위치정보나 번호정보 등을 갖고 있으며, 이 정보를 이용하여 이동단말기와 유선 단말기간 또는 이동 단말기간 통화로를 연결시키는 기능을 하며, 현재 통화가 도 1에 나타낸 바와 같은 이동 단말기(1)와 유선 단말기(2)간 통화인지 또는 도 2에 나타낸 바와 같은 이동 단말기(11,12)간 통화인지 분석할 수 있다.

이와 같은 종래 이동 단말기와 유선 단말기간 또는 유선 단말기간 통화에 있어서는 기지국 제어기내에 위치한 보코더는 통화로 설정 초기에는 통화 형태에 관계없이 보코딩 모드로 동작한다. 이때 이동 교환국에서는 현재 통화의 형태를 분석하여 이 정보를 신호(signaling) 채널을 통해 기지국 제어기로 전송하고 기지국 제어기는 이 정보를 이용하여 보코더를 계속적으로 보코딩 모드로 동작시킬 것인지 아니면 바이패스 모드로 전환시킬 것인지를 결정한다. 따라서 이동 단말기간의 통화인 경우에 기지국 제어기내에 위치한 보코더는 통화로 설정 초기인 약 10 ∼ 50ms 동안은 보코딩 모드로 동작하다가 이동 교환국(MSC)에서 이동 단말기간의 통화라는 정보를 수신한 후 바이패스 모드로 전환시킨다.

일반적으로 8Kbps 보코더를 사용할 경우, 트래픽 채널의 프레임(frame) 크기인 20ms를 기준으로 하여 인코딩할 경우 160 바이트(bytes)의 음성 데이터(PCM)로부터 20바이트 길이의 패킷 데이터를 생성하고, 디코딩 과정에서는 20바이트 길이의 패킷 데이터에서 160 바이트의 음성 데이터를 생성한다.

따라서 보코더에서는 패킷 데이터를 바이패스할 경우에는 데이터 전송율을 맞추기 위해 패킷에 임의의 데이터를 추가하여 전송하여야 한다.

일반적으로는 수신된 패킷 데이터에 바이패스 패킷 데이터의 시작을 알리는 프리앰블(preamble) 필드와, 메시지 필드(8바이트), 서비스 옵션을 알리는 헤더(8바이트) 필드, 오류 검출을 위한 순환 중복 검사(Cyclic Redundancy Check : CRC) 필드 등을 추가하여 80바이트로 구성한 뒤 이를 반복하여 160바이트로 전송한다(도 3).

여기서는 바이패스 구분을 위한 한 예를 제시한 것으로 바이패스의 시작을 알리는 프리앰블 필드는 음성 데이터가 실린 펄스 코드 변조 신호와 구분하기 위하여 음성 데이터에서는 존재할 확률이 매우 낮은 데이터의 조합으로 구성된다.

이와 같은 종래 이동 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법에 있어서는 코드분할 다중접속(CDMA) 방식의 이동 통신 시스템인 경우, CDMA 교환국에서 통화중인 이동 단말기의 가입자 정보를 기지국 제어기로 전송하여 기지국 제어기의 보코더가 바이패스 모드를 취할 수 있지만, 무선 가입자 망(WLL : Wireless Local Loop) 방식의 경우에는 교환국에서 가입자 정보를 가지고 있지 않으므로 가입자 정보를 기지국 제어기로 전송하지 못하고, 따라서 기지국 제어기에서는 현재 통화 상태가 이동 단말기와 유선 단말기간의 통화인지, 이동 단말기간 통화인지를 알 수 없다. 그러므로 WLL 시스템에서는 이동 단말기간 통화임에도 불구하고 발신측 기지국 제어기의 보코더는 이동 단말기로부터 전송된 패킷 데이터를 바이패스시키지 않고 보코딩하여 펄스 코드 변조 신호로 전송하며, 수신측 기지국 제어기의 보코더는 이를 다시 보코딩하여 패킷 데이터를 만든후 이동 단말기로 전송함으로써(도면 2 참조)이중 보코딩으로 인한 이동 단말기간 통화 음질이 저하되는 문제점이 있었다.

또한 이를 방지하기 위해서는 무선 가입자망 시스템에 현재 통화의 형태를 분석하는 기능과 이를 기지국 제어기로 전송하기 위한 신호 채널을 추가로 형성해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 가입자의 정보를 전송하지 않는 통신 시스템에서도 상대 단말기의 형태를 파악하여 이동 단말기간 통화시에는 보코더에서 패킷 데이터을 바이패스하도록 하여 통화음질을 향상시킬 수 있는 이동 단말기간 데이터 전송 방법을 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 통화로 설정 초기에 기지국 제어기내의 보코더들을 패킷 바이패스 모드로 동작시키는 단계, 발신측 기지국 제어기의 보코더에서 송신된 데이터를 수신측 기지국 제어기의 보코더에서 수신하여 상기 데이터가 음성 데이터인지 패킷 데이터인지를 검사하는 단계, 상기 검사결과에 따라 상기 보코더에서 상기 데이터를 상기 착신측 단말기로바이패스하거나 보코딩하여 전송하는 단계로 이루어진다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, WLL 시스템과 같이 교환기에서 통화 형태에 관한 정보를 제공하지 않는 시스템에서도 이동 단말기간 통화인 경우에 시스템의 보코더는 패킷 데이터에 대해 바이패스 모드로 동작하므로써 이동 단말기간 통화음질을 향상할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 이동 단말기과 유선단말기간 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 블록 구성도

도 2는 종래 이동 단말기간 통화시의 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 블록 구성도

도 3은 종래 이동 단말기간 바이패스 패킷의 구성을 나타낸 도면

도 4는 본 발명에 따른 이동 단말기간 패킷 데이터 바이패스 방법을 설명하기 위한 플로우차트도 5는 일반적인 보코더의 구성을 나타낸 도면

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 이동 단말기간 패킷 데이터 바이패스 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

본 발명에 따른 이동 단말기간 패킷 데이터 바이패스 방법은 WLL 시스템의 단말기간 또는 CDMA 시스템의 기지국 제어기를 이용한 단말기간 통화로가 설정되면 기지국 제어기는 기지국 제어기내의 보코더를 바이패스 모드로 동작시킨다. 이때, 이동 단말기간 통화시에는 기지국 제어기의 보코더에 패킷 데이터가 수신되고, 이동 단말기와 유선 단말기간의 통화시에는 음성 데이터가 수신된다(S1).

이어서, 기지국 제어기의 보코더에서는 수신되는 데이터가 패킷 데이터인지 음성 데이터인지를 검사한다(S2). 즉, 기지국 제어기의 보코더에서 수신되는 데이터가 바이패스 패킷 데이터일 경우에는 음성 데이터와 상관성이 거의 없는 데이터의 조합으로 구성된 필드(프리앰블(Preamble) 필드, 메시지 필드 헤더 필드 및 순환 중복 검사(CRC) 필드) 등이 구성되어 있으므로 기지국 제어기의 보코더에 구성된 패킷 바이패스 수신부(도 5의 24)에서는 설정된 시간동안 수신중인 데이터에 이러한 필드가 존재하는 지를 검사함으로써 보코딩(디코딩)하여야할 음성 데이터인지와 바이패스 시켜야할 패킷 데이터인지를 쉽게 구분할 수 있는 것이다. 이때, 프리앰블(Preamble) 필드, 메시지 필드, 헤더 필드 및 순환 중복 검사(CRC) 필드등을 모두 검사하든지, 그 중 하나 이상을 검사하든지 한다.

그리고 바이패스 패킷 데이터인지 음성 데이터인지에 대한 판단은 최소한 40ms 이상은 되어야 하는데 이동 단말기와 유선 단말기간 통화인 경우에는 통화로가 설정되고 보코더가 바이패스 모드에서 보코딩 모드로 전환될 때까지는 유선 가입자에게 바이패스 패킷 데이터가 전송되므로 잡음으로 인식할 수 있어 100ms 이내에서 검사하는 것이 바람직하다.

이어서 검사결과(S2)에 따라 기지국 제어기의 보코더의 동작 모드를 어떻게 설정할 것인가를 판단한다(S3).

판단결과(S3) 수신중인 데이터가 바이패스 패킷 데이터이면 이동 단말기간의 통화이므로 계속해서 바이패스 모드로 동작시키고, 기지국 제어기의 보코더를 보코딩 모드로 설정시키지 않음으로써 이동 단말기간 통화는 바이패스 모드로 계속 진행된다.

그러나, 판단결과(S3) 수신중인 데이터가 음성 데이터이면 이동 단말기와 유선 단말기간 통화이므로 기지국 제어기의 보코더를 보코딩 모드로 전환시킨다(S4). 따라서 교환기에서 통화 형태에 관한 어떠한 정보를 제공하지 않더라도 이동 단말기간의 통화시에 기지국 제어기의 보코더는 패킷을 바이패스 시킴으로써 보코딩 모드로 동작하던 종래의 이동 통신 시스템에서보다도 통화음질을 향상시키는 것이 가능하다.

이상의 설명에서와 같은 본 발명은 WLL 시스템의 단말기간 통화시나 CDMA 시스템과 WLL 시스템 단말기간 통화시 기지국 제어기의 보코더가 가지고 있는 패킷 바이패스 기능에 음성 데이터와 바이패스 패킷 데이터를 구분하는 기능을 추가하고, 통화로 설정 초기에 시스템의 보코더를 바이패스 모드로 설정시켜 동작하도록 함으로써 WLL 방식의 단말기간 통화 또는 WLL 방식의 단말기와 CDMA 방식의 이동 단말기가 연결되는 경우에도 패킷 데이터를 바이패스할 수 있으므로 보코딩의 반복으로 인한 통화음질이 저하되는 것을 방지하여 이동 단말기간 통화음질을 향상할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 통화로 설정 초기에 기지국 제어기내의 보코더들을 패킷 바이패스 모드로 동작시키는 단계;

   발신측 기지국 제어기의 보코더로부터 송신된 데이터를 수신측 기지국 제어기의 보코더에서 수신하여 상기 데이터가 음성 데이터인지 패킷 데이터인지를 검사하는 단계;

   상기 검사결과에 따라 상기 보코더에서 상기 데이터를 착신측 단말기로 바이패스하거나, 보코딩하여 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기간 데이터 전송 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 음성 데이터인지 패킷 데이터인지 검사하는 단계에서 상기 상기 데이터에 프리앰블(Preamble) 필드 또는 메시지 필드 또는 헤더 필드 또는 순환 중복 검사(CRC) 필드중 하나 이상의 필드가 있는 경우 패킷 데이터로 판단하는 것을 것을 특징으로 하는 이동 단말기간 데이터 전송 방법.