KR100350487B1

KR100350487B1 - Method for reducing post dial delay of internet gateway call

Info

Publication number: KR100350487B1
Application number: KR1020000028089A
Authority: KR
Inventors: 신경하
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2002-08-28
Also published as: KR20010106967A

Abstract

본 발명은 인터넷 게이트웨이에서의 호 설정 시간 단축 방법에 있어서, RAS(Register, Admission, Status) 시그널링을 통해 통화 허용을 얻는 과정과, 이후 Q.931 콜 시그널링시 H.245 시그널링시에 교환되는 정보를 얻는 과정과, 이후 음성 데이터를 전송하는 과정을 가진다.The present invention provides a method for shortening a call setup time in an internet gateway, the method comprising: obtaining a call permission through RAS (Register, Admission, Status) signaling, and subsequently exchanging information exchanged during H.245 signaling during Q.931 call signaling. Obtaining and then transmitting voice data.

Description

How to reduce call setup time in internet gateway {METHOD FOR REDUCING POST DIAL DELAY OF INTERNET GATEWAY CALL}

본 발명은 공중전화망(PSTN: Public Switched Telephone Network) 가입자가 인터넷(internet)을 통해 호를 가능하게 해 주는 VoIP(Voice over Internet Protocol) 게이트웨이(gateway)에 관한 것으로, 특히 H.323 표준을 적용한 인터넷 게이트웨이에서의 호 설정 시간을 단축하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a Voice over Internet Protocol (VoIP) gateway that enables a Public Switched Telephone Network (PSTN) subscriber to make a call over the Internet. In particular, the Internet employs the H.323 standard. A method for shortening call setup time at a gateway is provided.

H.323은 패킷 교환 네트웍(packet-switched network), 즉 LAN(Local Area Network)에서의 단말기들과 다른 네트웍 단말기들 사이에 멀티미디어 통신을 하기위한 호환성을 제공해주는 ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector) 권고안이다.H.323 is an International Telecommunication Union-Telecommunication that provides compatibility for multimedia communications between terminals in a packet-switched network, or local area network, and other network terminals. Standardization Sector).

도 1은 H.323 네트웍 구조도이다. 도 1을 참조하면, H.323 표준은 단말기(111a, b, c), 게이트웨이(113), 게이트키퍼(115), MCU(Multipoint Control Unit) 등의 크게 네가지 요소로 구성되어 있다.1 is an H.323 network structure diagram. Referring to FIG. 1, the H.323 standard is composed of four elements such as the terminals 111a, b, c, the gateway 113, the gatekeeper 115, and a multipoint control unit (MCU).

단말기를 LAN에 부착되어 있는 단말기로써 별도의 장치나 또는 PC내에 소프트웨어 형태로서 구현되어 질 수 있다. 단말기는 음성, 영상, 데이터 통신을 지원할 수 있으며, 이중 G.711에 따른 음성 표준은 반드시 지원되어야 하며, 영상을 지원할 경우 H.261, H.263을 지원하여야 하고, 데이터를 지원할 경우는 T.120을 지원하여야 한다. 시그널링 프로토콜로서는 H.225를 사용하고 있다. 게이트웨이(113)는 IP 세계와 PSTN, H.320 단말기, H.324 단말기, ISDN(Integrated Services Digital Network), POST, 및 기타 스피치 단말기 등과 같은 다른 네트웍과의 통신을 가능하게 해주는 중재 역할을 담당한다. 게이트웨이의 주된 기능은 콘텐트 변환(contents translation)이다. 게이트키퍼(115)는 H.323 영역 제어, 외부로부터의 콜에 대한 통화 허용 제어, 또한 대역폭 변화 요구에 대한 제어, 외부 주소에 대한 주소 변환 등의 기능을 담당하고 있다. MCU(112)는 미디어 스트림을 프로세싱하는 하는 MP(Multi Processor)와 MC(Multipoint Controller)로 구성되어 있으며 하드웨어나 소프트웨어로 모두 구성이 가능하다.The terminal is a terminal attached to a LAN and can be implemented as a separate device or software in a PC. The terminal can support voice, video and data communication. Among them, the voice standard according to G.711 must be supported, and if H.261 and H.263 are supported, the T. 120 must be supported. H.225 is used as the signaling protocol. The gateway 113 plays a mediation role to enable communication with the IP world and other networks such as PSTN, H.320 terminals, H.324 terminals, Integrated Services Digital Network (ISDN), POST, and other speech terminals. . The main function of the gateway is content translation. The gatekeeper 115 is responsible for H.323 area control, call admission control for calls from outside, control for bandwidth change requests, and address translation for external addresses. The MCU 112 is composed of a multi processor (MP) and a multipoint controller (MC) for processing a media stream, and may be configured in hardware or software.

H.323을 통해 교환되는 데이터는 크게 오디오, 비디오, 데이터 등으로 미디어 스트림(media stream)과, 콜 시그널링(call signaling),레지스트레이션(registration), 등의 제어 신호로 구성되어 있다. 미디어 스트림은 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 기반으로 하여 신뢰성 있는 전송을 위한 RTP/RTCP(Realtime Transport Protocol/RTP Control Protocol) 상에서 전송되어지고 제어 신호를 위해서는 H.245, H.225가 사용되어 진다.Data exchanged through H.323 is largely composed of media, audio, video, and data, and control signals such as call signaling and registration. The media streams are transmitted on the Realtime Transport Protocol / RTP Control Protocol (RTP / RTCP) for reliable transmission based on the Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP / IP) and H.245, H.225 for control signals. Is used.

결국 H.323은 멀티미디어 멀티포인터 데이터 전송이 증가하고 있는 요즈음, LAN 사용자로 하여금 다른 네트웍 사용자와 어떠한 네트웍의 변화 없이 기존 인프라스트럭처를 그대로 유지하면서 통신할 수 있도록 제정된 표준안이며, 따라서 어떤 회사내의 부서간의 멀티미디어 화상회의, 서로 다른 사이트간의 통신, 패킷 교환 네트웍을 통한 저렴한 장거리 전화 등 그 응용이 증가하고 있다.As a result, H.323 is a standard that is designed to enable LAN users to communicate with other network users without changing any network while maintaining multimedia multi-pointer data transmission. Applications include multimedia video conferencing, communication between different sites, and cheap long distance calls over packet-switched networks.

현재, H.323 표준을 지원하고 있는 인터넷 게이트웨이는 크게 오디오 스트림을 패킷으로 변환하거나 그 역변환을 하는 부분과 시스템 제어를 위한 부분으로 구성된다. 시스템 제어부는 레지스트레이션과 통화 허용을 담당하는 RAS(Register, Admission, Status)와, 실제 콜 시그널링을 담당하는 Q.931, 성능교환(capability exchange)과 미디어 전송을 위한 논리적 채널(logical channel)을 오픈하는 등의 기능을 담당하는 H.245로 구성된다.Currently, the Internet gateway that supports the H.323 standard consists of a part for converting an audio stream to a packet or vice versa, and a part for system control. The system controller opens RAS (Register, Admission, Status) for registration and call admission, Q.931 for actual call signaling, and opens logical channels for capability exchange and media transmission. It consists of H.245 which is responsible for

이에 따른 통화 흐름은 게이트키퍼가 있는 경우 일단 RAS 시그널링을 통해 통화 허용을 얻은 후 Q.931 콜 시그널링을 통해 H.245 포트를 얻고 H.245 시그널링을 통해 미디어를 보내기 위한 논리적 채널을 오픈한 후 RTP를 통해 음성 데이터를 전송하게 된다.The call flow is based on RTP signaling. Once the gatekeeper has a call permission through RAS signaling, it obtains the H.245 port through Q.931 call signaling and opens a logical channel for sending media through H.245 signaling. Voice data is transmitted through

이는 대역폭이 보장되지 않는 IP 네트웍에서는 많은 셋업(setup)에 필요한 메시지들이 송수신됨으로써 여타의 국선 호에 비해 훨씬 큰 PDD(Post Dial Delay)의 요인이 되었다. 즉 상기와 같은 과정을 통해서는 인터넷 게이트웨이를 통한 콜의 경우 PDD가 4~5초로 매우 길게 된다. 이에 따라 사용자는 일반 국선호에 비해 상당히 긴 시간을 기다려야 하는 불편이 있었다.This is the cause of much larger Post Dial Delay (PDD) than other CO lines by sending and receiving messages required for many setups in IP networks where bandwidth is not guaranteed. That is, through the above process, in case of a call through the Internet gateway, the PDD is very long (4 to 5 seconds). Accordingly, the user had to wait for a considerably longer time compared to the general public preference.

따라서 본 발명의 목적은 H.323 표준 인터넷 게이트웨이에서의 복잡한 통화 흐름을 단순화 시켜서 PDD를 단축시킴으로 사용자가 불편을 느끼지 않고 일반 국선호와 같이 사용할 수 있도록 하기 위한 인터넷 게이트웨이에서의 호 설정 시간 단축 방법을 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention is to simplify the call flow in the H.323 standard Internet gateway to shorten the PDD by shortening the PDD so that the user can use the same as the general trunk line without any inconvenience. In providing.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 인터넷 게이트웨이에서의 호 설정 시간 단축 방법에 있어서, RAS(Register, Admission, Status) 시그널링을 통해 통화 허용을 얻는 과정과, Q.931 콜 시그널링시 H.245 시그널링시에 교환되는 정보를 얻는 과정과, 이후 음성 데이터를 전송하는 과정을 가짐을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for shortening call setup time in an Internet gateway, the method comprising: obtaining call permission through RAS (Register, Admission, Status) signaling, and H.245 signaling during Q.931 call signaling. And a process of obtaining the information exchanged at the time, and then transmitting the voice data.

도 1은 H.323 네트웍 구조도1 is an H.323 network structure diagram

도 2는 본 발명이 적용되는 H.323 표준 인터넷 게이트웨이의 블록 구성도2 is a block diagram of an H.323 standard Internet gateway to which the present invention is applied.

도 3은 일반적인 H.323 인터넷 게이트웨이의 통화 흐름도3 is a call flow diagram of a typical H.323 Internet gateway

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 H.323 인터넷 게이트웨이의 통화 흐름도4 is a call flow diagram of an H.323 internet gateway according to an embodiment of the present invention

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, specific details such as specific components are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and it is understood that these specific matters may be changed or modified within the scope of the present invention. It is self-evident to those of ordinary knowledge in

도 2는 본 발명이 적용되는 H.323 표준 인터넷 게이트웨이의 블록 구성도이다. 도 2를 참조하여 게이트웨이의 구성을 살펴보면, 인터넷 게이트웨이는 크게 오디오 스트림을 패킷으로 변환하거나 그 역변환을 하는 오디오 스트림 모듈(210)과 시스템 제어를 위한 시스템 제어부(220)로 구성된다. 오디오 스트림 모듈(210)은 오디오 코덱(audio codec)과 패킷 처리부, RTP/RTCP로 이루어진다.2 is a block diagram of an H.323 standard Internet gateway to which the present invention is applied. Referring to the configuration of the gateway with reference to Figure 2, the Internet gateway is largely composed of an audio stream module 210 for converting the audio stream into a packet or the reverse conversion and a system control unit 220 for system control. The audio stream module 210 includes an audio codec, a packet processor, and RTP / RTCP.

시스템 제어부(220)는 레지스트레이션과 통화 허용을 담당하는 RAS(Register, Admission, Status)와, 실제 콜 시그널링을 담당하는 Q.931 콜 시그널링부와, 성능교환(capability exchange)과 미디어 전송을 위한 논리적 채널(logical channel)을 오픈하는 등의 기능을 담당하는 H.245 콜 제어부로 구성된다.The system controller 220 is a RAS (Register, Admission, Status) responsible for registration and call permission, the Q.931 call signaling part responsible for actual call signaling, a logical channel for capability exchange and media transmission. It consists of an H.245 call control unit that handles functions such as opening a logical channel.

이러한 게이트웨이에서 먼저 일반적인 통화 흐름을 살펴보기로 한다. 도 3은 일반적인 H.323 인터넷 게이트웨이의 통화 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 통화 흐름은 먼저 호출부(caller)가 231단계에서 피호출부(called)에게 RAS 시그널링을 통해 통화 허용 요청(admission request)하고, 피호출부가 232단계에서 통화 허용 확인(admission confirm)을 하게 된다. 이후 Q.931 콜 시그널링을 통해 호출부가 233단계에서 셋업 메시지를 보내고 피호출부가 이에 따라 234단계에서 접속 메시지를 보냄으로 H.245 포트를 얻게 된다. 이후 H.245 시그널링을 통해 235단계에서 양자간에 성능 교환(capability exchange) 메지시가 전송되고, 236단계에서 호출부가논리적 채널 오픈(open logical channel) 메시지를 보내면, 이에 따라 257단계에서 피호출부가 논리적 채널 오픈 응답(open logical channel acknowledge) 메시지를 보내어 미디어를 보내기 위한 논리적 채널을 오픈하게 된다. 이후 238, 239 및 240단계에서 RTP 스트림과, RTCP 스트림 메시지를 통해 음성 데이터를 전송하게 된다.Let's first look at the general call flow at these gateways. 3 is a call flow diagram of a general H.323 Internet gateway. Referring to FIG. 3, the call flow is first requested by a caller (caller) to the called party through the RAS signaling (admission request) in step 231, the caller in step 232 call admission confirmation (admission) confirm). Thereafter, through the Q.931 call signaling, the caller sends a setup message in step 233, and the called party sends a connection message in step 234, thereby obtaining the H.245 port. Thereafter, in step 235, a capability exchange message is transmitted between the two through H.245 signaling, and in step 236, a call addition logical channel open message is sent. Open logical channel acknowledgment message opens a logical channel for sending media. Thereafter, in step 238, 239 and 240, voice data is transmitted through the RTP stream and the RTCP stream message.

상기 도 3에 도시된 바와 같은 통화 흐름은 PDD가 비교적 길다. H.323 표준에서 게이트웨이는 H.245 시그널링을 통해 코덱 정보(성능 교환)와 RTP/RTCP 포트 정보(논리적 채널 오픈)를 얻는다. 이때 사용하는 코덱이 일정하고 RTP/RTCP 포트를 미리 알 수 있다면 H.245 시그널링은 불필요할 수 있다. 본 발명에서는 실제 통화를 하기 위한 정보를 Q.931 시그널링을 통해 미리 얻음으로써, H.245 시그널링을 생략하게 된다. 이러한 PDD를 줄일 수 있는 본 발명에 따른 통화 흐름을 이하 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The call flow as shown in FIG. 3 has a relatively long PDD. In the H.323 standard, the gateway obtains codec information (performance exchange) and RTP / RTCP port information (logical channel open) through H.245 signaling. At this time, if the codec used is constant and the RTP / RTCP port can be known in advance, H.245 signaling may be unnecessary. In the present invention, H.245 signaling is omitted by obtaining information for actual call in advance through Q.931 signaling. Call flow according to the present invention can reduce such PDD will be described in detail with reference to FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 H.323 인터넷 게이트웨이의 통화 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 통화 흐름은 먼저 호출부(caller)가 241단계에서 피호출부(called)에게 RAS 시그널링을 통해 통화 허용 요청(admission request)하고, 피호출부가 242단계에서 통화 허용 확인(admission confirm)을 하게 된다. 이후 243단계에서 Q.931 셋업 메시지에 콜 셋업에 기본적으로 필요한 코덱 정보 및 호출부의 RTP/RTCP 포트 정보를 포함하여 전송하게된다. 이후 244단계에서 피호출부는 Q.931 접속 메시지에 피호출부의 RTP/RTCP 포트 정보를 전송하되 이들 정보는 Q.931 셋업, 접속 메시지의 BRIE(Bearer Capability Information Element)에 포함시켜 전송한다. 호출부는 Q.931 UUIE의 어드레스 필드를 사용해서 피호출부에 호출부의 RTP IP를 알려주게 된다. 이후 245, 246 및 247단계에서 RTP 스트림과, RTCP 스트림을 통해 음성 데이터를 전송하게 된다.4 is a call flow diagram of an H.323 internet gateway according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, in the call flow, a caller first requests an admission request through RAS signaling to a called party in step 241, and the callee confirms a call permission in step 242. confirm). Thereafter, in step 243, the Q.931 setup message includes the codec information necessary for call setup and the RTP / RTCP port information of the caller. Thereafter, in step 244, the called party transmits the RTP / RTCP port information of the called party to the Q.931 connection message, but the information is included in the bearer capability information element (BRIE) of the Q.931 setup and connection message. The caller informs the called party's RTP IP using the address field of the Q.931 UUIE. Thereafter, in step 245, 246, and 247, voice data is transmitted through the RTP stream and the RTCP stream.

상기 도 4에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 통화 흐름은 종래의 TCP/IP를 제외한 콜 셋업을 하기 위해 요구된 Q.931, H.245 시그널링 메시지를 필요치 않는다. 본 발명에 따르면, Q.931 시그널링 시 Q.931 메시지 내에 VoIP 콜에서 사용하지 않는 필드를 이용해 H.245 시그널링시 교환되는 정보를 얻게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면, H.245 메시지는 사용하지 않고 Q.931 메시지 만으로 콜 셋업 처리함으로써, 기존 PDD와 대비하여 약 50% 이상 PDD가 단축될 수 있다.The call flow according to the embodiment of the present invention as shown in FIG. 4 does not require the Q.931 and H.245 signaling messages required for the call setup except for the conventional TCP / IP. According to the present invention, when Q.931 signaling, information exchanged during H.245 signaling is obtained using a field not used in a VoIP call in a Q.931 message. Accordingly, according to the present invention, by using the call setup process with only the Q.931 message without using the H.245 message, the PDD can be shortened by about 50% or more compared with the existing PDD.

한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.Meanwhile, in the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but by the claims and equivalents of the claims.

상기한 바와 같이 본 발명은 H.323 표준 인터넷 게이트웨이에서의 복잡한 통화 흐름을 단순화 시켜서 PDD를 단축시킴으로 사용자가 불편을 느끼지 않고 일반 국선호와 같이 사용할 수 있도록 호 설정 시간을 단축할 수 있다.As described above, the present invention simplifies the complex call flow in the H.323 standard Internet gateway to shorten the PDD so that the call setup time can be shortened so that the user can use it like a general local line without any inconvenience.

Claims

In the method for shortening the call setup time in the Internet gateway,

Obtaining call permission through RAS (Register, Admission, Status) signaling;

Obtaining information exchanged during H.245 signaling during Q.931 call signaling;

Call setup time reduction method characterized in that it has a process of transmitting voice data.

The method of claim 1, wherein the obtaining of the information exchanged during the H.245 signaling during the Q.931 call signaling is carried out in a setup message, and codec information necessary for call setup and RTP / RTCP (Realtime Transport Protocol / RTP Control Protocol) And transmitting the information including the port information, and transmitting the called part including the RTP / RTCP port information of the called part in the Q.931 connection message.