KR100362130B1

KR100362130B1 - 음성 패킷 통신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100362130B1
Application number: KR1020017001230A
Authority: KR
Inventors: 스피어스티븐; 굽타산제이
Original assignee: 모토로라 인코포레이티드
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2002-11-22
Also published as: US6130883A; KR20010071057A; JP2003521132A; EP1101368B1; DE69934989T2; EP1101368A4; BR9912272A; DE69934989D1; JP4282904B2; EP1101368A1; WO2000007381A1; BRPI9912272B1

Abstract

이동국(MS)(101)과 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)에 연결된 호스트(112) 사이에 패킷 음성 정보의 효율적인 통신을 공중(over the air)으로 제공한다. 무선 링크(102)를 통해, 기지국 시스템 BBS(118)는 MS(101)로부터 음성 채널 코딩 음성 정보를 수신하고, BBS(118)에서 디코딩한 후, 디코딩된 음성 정보를 데이터 패킷 스위칭 포맷에 적응시켜서, 디코딩된 음성 정보를 데이터 네트워크(110)를 통해 호스트(112)와 통신한다.

Description

음성 패킷 통신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF VOICE PACKET COMMUNICATIONS}

통상, 육상 근거 데이터 통신 네트워크는 데이터 패킷 스위칭을 사용함에 의해 정보를 전송한다. 그러나, GSM(Global System for Mobile Communication)과 같은 무선 통신 시스템은 무선 통신 링크를 걸쳐 미리 정의되거나 또는 선택된 시간 슬롯에서 정보를 전송한다. GSM 네트워크는 회로 스위칭 네트워크를 사용함에 의해 데이터 정보를 전송한다. 그 결과, 음성 정보는 전형적으로 회로 스위칭된 방식으로 전달된다. GSM 시스템 명세 및 표준의 카피는 European Telecommunications Standards Institute, 650 Rt. des Lucioles - Sophia Antipolis, Valbonne - FRANCE에 의해 얻어진다. GSM 통신 시스템은 GSM 표준에 따르는 전통적인 PSTN 서비스와 함께 일반적인 패킷 무선 서비스(GPRS)를 제공한다. 일반적인 패킷 무선 서비스는 데이터 패킷 스위칭에 근거한 데이터 네트워크 동작을 통해 제공된다.

음성 정보가 무선 통신 시스템에서 전송되고 음성 정보가 목적지 호스트에도달하도록 데이터 패킷에 의해 라우팅되게 될 때, 전송기에서의 음성 정보는 데이터 패킷 정보와 같이 처리된다. 그 결과, 많은 전체 데이터 비트의 실질적인 양은 그 전송 전에 음성 정보에 부가된다. 전체 데이터 비트의 양은 대부분의 무선 통신 대역폭을 여러번 점유한다. 무선 링크의 시간 슬롯이 미리 정의되고 고정된 지속시간 및 대역폭을 가지기 때문에, 무선 통신 시스템에서 데이터 정보와 같이 처리될 때의 음성 정보의 통신은 시스템 용량에서 보다 큰 대역폭과, 음성 정보와 같이 처리될 때 음성 정보의 동일 양의 통신 보다 큰수의 시간 슬롯을 점유한다. 이용가능한 시스템 대역폭의 이러한 사용은 비효율적이다.

따라서, 음성 정보가 데이터 패킷 스위칭에 기초하여 데이터 네트워크 동작을 통해 라우트될 때 무선 통신 시스템에서 음성 정보를 효율적으로 통신하는 방법 및 장치에 대한 필요가 생기게 되었다.

본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 통신 시스템에서 음성 패킷 통신에 관한 것이다.

도 1은 종래의 통신 시스템을 도시한 일반적인 블럭도.

도 2는 종래의 이동국을 도시한 일반적인 블럭도.

도 3은 종래의 기지국 시스템을 도시한 일반적인 블럭도.

도 4는 본 발명의 여러 실시예에 따르는 기지국 시스템을 도시한 블럭도.

도 5는 본 발명의 여러 실시예에 따르는 이동국을 도시한 블럭도.

도 6은 본 발명의 여러 국면에 따르는 기지국 시스템에 사용되는 프로토콜 어댑터의 기능을 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 여러 국면에 따르는 이동국에 사용되는 프로토콜 어댑터의기능을 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 여러 국면에 따르는 통신 시스템에서 여러 연결시 프로토콜 스태킹(stacking)의 기능을 나타낸 도면.

본 발명의 여러 실시예에 따르면, 이동국(MS)과 기지국 시스템(BBS)을 통한 호스트 사이의 음성 정보의 통신을 제공하는 무선 통신 시스템에서, MS와 BBS 사이의 무선 링크를 구축하는 단계, 채널 코딩 스킴에 따라 MS에서 음성 정보를 채널 코딩하여 채널 코딩된 음성 정보를 생성하는 단계, BBS에 의해 수신될 무선 링크를 거쳐 MS로부터의 채널 코딩 음성 정보를 전송하는 단계, 채널 코딩 스킴에 기초한 채널 코딩 음성 정보를 채널 디코딩하여 BBS에 디코딩된 음성 정보를 생성하는 단계, 디코딩된 음성 정보를 패킷 음성 정보에 적응시키는 단계, 및 데이터 패킷 스위칭에 기초하여 동작하는 데이터 네트워크를 통해 패킷 음성 정보를 호스트와 통신시키는 단계를 포함하는 방법이 개시된다. 음성 정보가 전체 데이터 비트에 첨부되지 않으며 MS에서 데이터 정보같이 처리되지 않기 때문에, 음성 정보는 무선 링크를 거쳐 전송될 때 부가적인 전체 데이터 비트를 운반하지 않는다. 그 결과, 무선 링크의 대역폭은 음성 정보의 통신에 대해 효율적으로 사용된다. 더욱이, 무선 링크에서 보다 적은 수의 시간 슬롯이 음성 정보를 통신하는데 선택되며, 음성 정보는 데이터 패킷 스위칭을 기초한 데이터 네트워크 동작을 통해 목적지 호스트에 도달한다.

유사하게, 음성 정보의 통신이 데이터 네트워크에 연결된 호스트로부터 발생되는 경우, BBS 채널은 데이터 채널 코드를 사용하는 대신에 음성 채널 코딩 스킴에 따라 음성 정보를 코딩한다. 음성 정보 포맷은 데이터 패킷 스위칭 포맷으로부터 채널 코덱(codec)에서의 코딩에 적합한 포맷으로 적응된다. 채널 코딩 음성 정보는 무선 링크를 통해 MS로 전송된다. 이와 같이, MS는 코딩 스킴에 따라 음성 정보를 디코딩함에 의해 음성 정보를 수신한다. 음성 정보가 데이터 발생 디바이스에 의해 수신되게 되는 경우, 디코딩된 음성 정보는 데이터 패킷 스위칭 포맷으로 적응될 필요가 있다.

이런 어플리케이션을 통해 하나 이상의 통신 경로가 설명되고 있다 할지라도, 본 발명은 유사하게 적용가능한 다른 통신 경로가 있을 수 있다. 개시된 예와 다른 설명은 본 발명의 범위 및 적용가능성을 제한하지 않는다. 여기서 제공되는 설명은 본 기술 분야의 숙련가가 존재할 수 있는 다른 통신 경로를 이해하고 찾을 수 있음을 허용한다. MS로부터 전화 가입자 또는 호스트로의 통신 경로에 관한 상세한 설명이 후술된다. 전화 가입자 또는 호스트로부터 MS로의 통신 경로는 본 기술의 숙련가에게는 용이하게 이해될 것이다.

도 1을 참조하면, 종래의 통신 시스템(100)의 일반적인 블럭도가 도시된다. 통신 시스템(100)은 전통적인 PSTN 서비스와 함께 일반적인 패킷 무선 서비스(GPRS)를 제공한다. 통신 시스템(100)은 음성 정보를 통신하는 어플리케이션을 호스트(112) 및 가입자(113)에 제공한다. 호스트(112)는 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)에 연결되며, 가입자(113)는 회로 스위칭에 기초하여 동작하는 공중 회선 전화 네트워크(PSTN)(114)에 연결된다. 이런 어플리케이션은네트워크(110)를 통해 인터넷 프로토콜(IP)을 거쳐 음성 정보의 통신을 포함한다.

MS(101) 및 BBS(118)는 다른 타입의 정보들 중에서 음성 정보를 통신하기 위하여 무선 통신 링크(102)를 가진다. GSM 표준에 따르는 전통적인 PSTN 서비스와 함께 일반적인 패킷 무선 서비스(GPRS)를 제공하기 위하여, BBS(118)는 PSTN(114) 및 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)와의 접속부를 가진다. GPRS에 관한 보다 많은 정보는 GSM 표준을 참조하여 이용가능하다. BBS(118)는 접속부(104)에서 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)와 통신하며, 접속부(117)에서 회로 스위칭에 기초하여 동작하는 PSTN(114)과 통신한다. 음성 정보는 PSTN(114) 또는 데이터 네트워크(110)를 통해 라우팅된다. 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)는 네트워크 접속의 웹을 통해 접속되는 포트의 집합인 인터넷일 수 있다.

음성 정보가 종래 기술에 따라 호스트(112)에 의도되는 경우, 음성 정보는 무선 통신 링크(102)를 통해 MS(101)로부터의 전송 전에 MS(101)에서 데이터 타입 정보로 변환된다. 데이터 변환은 첨부된 프로토콜 데이터 비트를 포함한다. 첨부된 데이터 비트는 전송을 용이하게 하며 데이터 패킷 스위칭 네트워크에서 음성 정보의 라우팅을 식별한다. 호스트(112)는 그 포트들 중 임의의 하나에서 데이터 네트워크(110)에 접속된다. 예컨데, 인터넷 프로토콜(IP)에 걸쳐 음성 정보를 전송하는 어플리케이션에 있어서 음성 정보에 첨부된 데이터 비트는 IP에 따르게 된다. IP에 따르는 첨부된 데이터 비트를 갖는 음성 정보는 데이터 네트워크(110)를 통해 라우팅되어 호스트(112)에서 그 목적지에 도달하게 된다. 음성 정보가 PSTN(114)에 접속된 전화 가입자(113)에 의도되는 경우, 음성 정보는 통상 부가적인 전체 데이터 비트없이 MS(101)로부터 전송된다.

MS(101)는 음성 정보를 GSM 표준에서 정의되는 바와 같이 "Um" 인터페이스에 따르는 무선 링크를 거쳐 BBS(118)와 통신한다. BBS(118)는 음성 정보를 GSM 표준에 의해 정의되는 "Gb" 인터페이스에 따르는 접속부(104)를 통해 서버와 통신한다. 접속부(104)를 통한 통신은 바람직하게 데이터 패킷 스위칭 포맷에 있다. GSM 명세에 의해 정의되는 "Gn" 인터페이스에서의 서버(106), 게이트웨이(108) 및 이들의 상호연결(107)은 BBS(118)와 데이터 네트워크(110) 사이의 데이터 패킷 스위칭 통신을 용이하게 한다. 게이트웨이(108)는 GSM 표준에 의해 정의되는 "Gi" 인터페이스에 따르는 접속부(109)를 통해 네트워크와 통신한다. 데이터 네트워크(110)는 음성 정보를 호스트(112)에 전송한다.

링크(102)를 통해 MS(101)로부터 전송된 음성 정보가 가입자(113)에게 도달하기 위하여 PSTN(114)을 통해 라우팅되게 되는 경우, 접속부(117)를 통한 BBS(118)는 음성 정보를 이동국 제어기(MSC)(116)와 통신한다. MSC(116)는 음성 정보를 접속부(115)에서 회로 스위칭된 접속을 거쳐 PSTN(114)에 전송한다. PSTN(114)는 통상 예컨데 가입자(113)와 같은 전화 가입자에 접속된다. PSTN(114)은 회로 스위칭에 기초하여 동작한다. 따라서 음성 정보는 PSTN(114)에서 라우팅되어 가입자(113)에 도달하게 된다.

도 2를 참조하면, 종래 기술에 따르는 MS(101)의 일반적인 블럭도(200)가 도시된다. 음성 코덱(210)은 사람 음성에 의해 발생되거나 또는 음성 정보(211)를 생성하도록 인공적으로 발생되는 음성 정보를 코딩한다. 음성 코덱(210)에서의음성 코딩은 GSM 표준에 의해 정의되는 음성 코딩 스킴에 따르게 된다. 음성 정보(211)가 호스트(112)에 의해 수신되게 되는 경우, 음성 정보(211)는 음성 정보를 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)를 통해 호스트(112)로 전송하는데 적합한 데이터 패킷으로 변환하기 위한 데이터 및 음성 변환기(230)로 접속부(290)를 통해 라우팅된다. 그 결과, 데이터 및 음성 변환기(230)는 전체 데이터 비트를 가지고 음성 정보에 첨부된다. 데이터 및 음성 변환기(230)는 데이터 패킷(231)을 생성한다.

음성 정보는 데이터 정보 발생기(220)에 의해 또한 발생될 수 있으나, 그런 음성 정보는 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)를 통해 전송에 적합한 포맷으로 이미 변환된다. 데이터 정보 발생기(220), 예컨데 컴퓨터는 데이터 패킷(212)에서 정보를 생성한다. 데이터 패킷(231 및 221)은 접속부(291)를 통해 데이터 채널 코덱(240)으로 라우트된다. 데이터 채널 코덱(240)은 데이터 패킷(231 또는 221)을 채널 코딩하여 채널 코딩된 정보(250)를 생성한다. 채널 코딩된 정보(250)는 접속부(253)를 통해 무선 주파수(RF) 변환기(260)를 통과한다. RF 변환기(260)는 채널 코딩된 정보(250)를 무선 링크(102)를 통해 안테나(261)로부터 무선 주파수 전송용 적당한 포맷으로 변환한다. 무선 링크(102)는 "Um" 인터페이스에 따르게 된다.

유사하게, 음성 정보(211)가 가입자(113)에 의해 수신되게 되는 경우, 음성 채널 코덱(270)은 음성 정보(211)를 채널 코딩하여 음성 채널 코딩된 정보(251)를 생성한다. 음성 채널 코딩된 정보(251)은 접속부(253)를 통해 RF 변환기(260)를통과한다. RF 변환기(260)는 음성 채널 코딩된 정보(251)를 무선 링크(102)를 통해 안테나(261)로부터 무선 주파수 전송용 적당한 포맷으로 변환한다. 무선 링크(102)는 "Um" 인터페이스에 따르게 된다.

도 3을 참조하면, 종래 기술에 따르는 BBS(118)의 일반적인 블럭도가 도시된다. RF 변환기(301)는 무선 링크(102)를 통해 수신된 RF 신호를 음성 채널 코덱(306) 또는 데이터 채널 코덱(305)에 의해 수신용 적당한 포맷으로 신호(302)로 변환한다. 신호(302)는 디지털 또는 아날로그 베이스 밴드 포맷일 수 있다. 무선 링크(102)에 의해 운반되는 음성 정보를 포함하는 정보가 데이터 채널 코덱(240)에서 코딩되는 경우, 신호(302)는 데이터 채널 코덱(305)으로 라우팅된다. 신호(302)를 디코딩한 후의 데이터 채널 코덱(305)은 "Gb" 인터페이스에 따라 접속부(104)에서 디코딩된 정보를 생성한다. 데이터 채널 코덱(305)은 바람직하게 전송된 정보가 음성 정보인 경우 접속부(104)에서 음성 데이터 패킷에서의 디코딩된 정보를 생성한다.

무선 링크(102)에 의해 운반된 음성 정보가 음성 채널 코덱(270)에서 코딩되는 경우, 신호(302)는 음성 채널 코덱(306)으로 라우팅된다. 음성 채널 코덱(306)은 음성 정보를 디코딩하며, "A" 인터페이스에 따라 접속부(117)에서 디코딩된 음성 정보를 출력한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 여러 실시예에 따르는 BBS의 블럭도(400)가 도시된다. 무선 링크(102)에 의해 운반된 정보가 데이터 채널 코덱(302)과 같은 데이터 채널 코덱에 의해 코딩되는 경우, 신호(302)는 데이터 채널 코덱(305)으로 라우팅된다. 데이터 채널 코덱(305)은 "Gb" 인터페이스에 따라 접속부(104)에서 디코딩된 정보를 생성한다. 접속부(104)를 통한 통신은 바람직하게 데이터 패킷 스위칭을 기초로 한다. 무선 링크(102)에 의해 운반된 정보가 음성 채널 코덱(270)과 같은 음성 채널 코덱에 의해 코딩되는 경우, 신호(302)는 음성 채널 코덱(406)으로 라우팅된다. 음성 채널 코덱(406)은 "A" 인터페이스에 따라 접속부(406)에서 디코딩된 음성 정보를 출력한다. 음성 정보가 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)를 통해 라우팅되는 경우, 음성 채널 코덱(406)은 신호(302)를 디코딩하며 신호(410)를 출력한다. 신호(410)는 디코딩된 음성 정보를 프로토콜 어댑터(420)로 운반된다. 프로토콜 어댑터(420)는 신호(410)에 의해 수신된 디코딩된 음성 정보를 데이터 패킷 스위칭 포맷으로 적응시키며, 따라서 신호(430)를 출력한다. 신호(430)는 음성 정보를 "Gb" 인터페이스에 따라 접속부(104)에서 데이터 네트워크(110)를 걸친 전송용의 적당한 데이터 패킷 스위칭 포맷으로 운반한다. 프로토콜 어댑터(420)가 음성 정보를 데이터 패킷 스위칭에 적합한 포맷으로 적응시키기 때문에, MS(101)는 따라서 데이터 채널 코덱에 의해 음성 정보를 코딩하는 것이 요구되지 않는다. 음성 정보는 MS(101)로부터 전송되며, 무선 링크(102)의 통신 대역폭의 실질적인 부분을 점유함이 없이 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)를 통해 라우팅된다.

프로토콜 어댑터(420)는 또한 음성 정보를 데이터 채널 코덱(305)과 교환하는데 사용될 수 있다. 이 경우, 접속부(490)는 데이터 채널 코덱(305)으로부터 수신되거나 또는 전송되는 음성 정보를 적응시키는 것을 용이하게 한다. 적응된음성 정보는 데이터 채널 코덱(305)에 의해 코딩 또는 디코딩된다. 적응된 음성 정보는 음성 정보가 데이터 채널 코덱(305)에 의해 코딩된다 할지라도 통상의 전체 데이터 비트를 가질 필요가 없다. 그 결과, 공중(the over the air) 통신 대역폭은 음성 정보의 통신에 대해 보존된다.

그 결과, 전통적인 PSTN 서비스와 함께 일반적인 패킷 무선 서비스를 제공하는 GSM 시스템은 음성 정보가 데이터 패킷 스위칭 네트워크에 접속된 호스트에 대해 의도될 때 그 이동국이 데이터 채널 코딩 음성 정보를 전송하는 것을 요구하지 않는다. 음성 정보는 이동국으로부터 전송되기 전에 음성 정보가 전체 데이터 비트를 첨부함이 없이 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)를 통해 라우팅된다. 따라서 무선 링크(102)의 통신 대역폭은 효율적으로 사용된다.

본 발명의 이점은 통신 시스템의 용량을 포함하여, 음성 정보가 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)를 거쳐 의도될 때 음성 정보의 음성 채널 코딩을 위한 미리 정의된 음성 채널 코딩 스킴을 사용한다는 것이다. 그 결과, MS(101)는 음성 채널의 채널 코딩에 최적의 코딩 스킴을 갖는 음성 채널 코덱과 뿐만아니라 다른 GSM 표준 음성 채널 코덱을 일체화할 수 있다.

도 4를 참조하면, 신호(302)가 미리 정의된 코딩 스킴에 따라 코딩되는 음성 정보를 운반하는 경우, 음성 채널 코덱(406)은 미리 정의된 코딩 스킴에 따라 신호(302)를 디코딩한다. 선택기는 코딩 스킴을 선택하며, 음성 채널 코덱(406)은 GSM 표준 음성 코딩 스킴 또는 미리 정의된 코딩 스킴들 중 어느 하나일 수 있는 선택된 코딩 스킴에 따라 디코딩된 음성 정보를 생성한다. 그런 선택기는 블럭도(400)에서 많은 다른 방식으로 일체화되기 때문에 도시되지 않았다. 그러나, 그런 선택기에 대한 대부분의 적당한 장소는 음성 채널 코덱(406)에 있다. 미리 정의된 채널 코딩 스킴은 데이터 네트워크(110)에 걸쳐 음성 정보를 운반하기 위해 최적화된다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 여러 실시예에 따르는 MS(101)의 블럭도(500)가 도시된다. 음성 정보(211)는 음성 채널 코덱(570)으로 라우팅된다. 음성 채널 코덱(570)은 에어 인터페이스, 예컨데 인터페이스 "Um"을 거쳐 패킷화된 포맷으로 음성 정보(211)를 운반하기 위해 최적화되는 GSM 표준 음성 채널 코딩 스킴 또는 미리 정의된 코딩 스킴에 따라 음성 정보(211)를 채널 코딩한다. 도시되지 않은 선택기는 적당한 코딩 스킴을 선택한다. 선택기는 많은 다른 방식으로 구현될 수 있기 때문에 도시되지 않는다. 바람직하게, 그런 선택기는 음성 채널 코덱(570)의 인터-워킹(inter-working) 동작에 내재한다. 음성 정보(211)가 PSTN(114)에 접속된 가입자(113)에 의해 수신되고자 하는 경우, 표준 GSM 음성 코딩은 선택된다. 음성 정보(211)가 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)에 접속된 호스트(112)에 의 수신되고자 하는 경우, 미리 정의된 코딩 스킴은 선택된다. 미리 정의된 채널 코딩 스킴은 공중 인터페이스 통신용 패킷화된 음성 정보의 효율적인 채널 코딩에 최적화된다. 그 결과, 무선 링크(102)의 대역폭은 음성 정보의 통신에 대해 보존된다.

음성 코덱(210)에서의 코딩 스킴은 에어 인터페이스에 걸쳐 패킷화된 음성 정보를 통신하는 가장 효율적인 방법을 제공하기 위하여 미리 정의된 채널 코딩 스킴과 쌍을 이룬다. 미리 정의된 코딩 스킴이 음성 코덱(210)에서의 음성 코딩 스킴과 쌍을 이루지 못하는 경우, 음성 정보(211)는 데이터 채널 코덱(240)에 직접 라우팅되고, 반면에 접속부(590)를 통해 데이터 및 음성 변환기(230)를 우회한다. 데이터 및 음성 변환기(230)에서의 데이터 및 음성 변환을 수행함이 없이 데이터 채널 코딩 음성 정보(211)가 소망의 음성 품질 보다 덜 생성된다 할지라도, 그런 방법은 에어 인터페이스를 거쳐 패킷화된 음성 정보를 통신하는데 효율적이다. 이 경우에서 음성 품질의 열화는 임의의 환경에서 수용가능할 수 있다.

데이터 정보 발생기(220)가 컴퓨터 발생 음성 정보와 같은 음성 정보를 포함하는 데이터 패킷(221)을 생성하는 경우, 데이터 패킷(221)은 데이터 패킷(221)을 음성 채널 코덱(570)에 의해 음성 채널 코딩에 적합한 포맷으로 적응시키기 위한 프로토콜 어댑터(520)로 라우팅될 수 있다. 접속부(530 및 510)는 그런 라우팅을 용이하게 한다. 도시되지 않은 선택기는 접속부(291)에서 수신된 데이터 패킷(221)이 데이터 채널 코덱(240 또는 570)에 의해 코딩되는지를 선택한다. 데이터 패킷(221)이 음성형 정보를 운반하는 경우, 음성 채널 코덱(570)은 바람직하게 데이터 패킷(221)을 코딩한다. 더욱이, 데이터 패킷(221)이 음성 정보를 운반하며 그런 음성 정보가 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)를 통해 라우팅될 때, 음성 채널 코덱(570)은 바람직하게 데이터 패킷(221)을 코딩한다. 데이터 패킷(221)은 프로토콜 어댑터(520)에 의해 음성 채널 코덱(570)에서의 음성 코딩에 적합한 포맷으로 적응된다.

접속부(510)에서 변환된 데이터 패킷(211)이 데이터 정보 발생기(220)에서사용되는 음성 코딩 스킴과 쌍을 이루는 채널 코딩 스킴을 가질 필요가 없는 경우, 접속부(510)에서 변환된 데이터 패킷(211)은 접속부(592)를 통해 채널 코딩용 데이터 채널 코덱(240)으로 라우팅된다. 접속부(510)에서 변환된 데이터 패킷(211)을 코딩하는 데이터 채널이 소망의 음성 품질보다 낮게 생성된다 할지라도, 그런 방법은 에어 인터페이스를 거쳐 패킷화된 음성 정보를 통신하는데 효율적이다. 그런 경우 음성 품질에서의 열화는 임의의 환경에서 수용가능할 수 있다.

데이터 패킷(221)에서 음성 정보가 PSTN(114)에 접속된 가입자(113)에 의해 수신되고자 하는 경우, 표준 GSM 음성 코딩은 음성 채널 코덱(570)에서 선택된다. 데이터 패킷(221)에서 음성 정보가 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)에 접속된 호스트(112)에 의해 수신되고자 하는 경우, 미리 정의된 코딩 스킴은 선택된다. 미리 정의된 코딩 스킴은 전체 데이터 비트의 동일 양에 대한 데이터 채널 코딩 스킴 보다 낳은 음성 품질을 제공한다. 미리 정의된 코딩 스킴에서 전체 데이터 비트의 양은 데이터 채널 코딩 스킴에서의 전체 데이터 비트의 양보다 실질적으로 적은 반면, 동일 음성 품질을 유지한다. 그 결과, 무선 링크(102)의 대역폭은 음성 정보의 통신에 대해 보존된다.

도 6을 참조하면, 프로토콜 어댑터(420)의 기능 설명이 도시된다. 접속부(104)에서의 신호(430)에 의해, 데이터 패킷은 프로토콜 스태킹(610)에 따라 수신되고 전송된다. 그런 프로토콜 스태킹은 인터넷 프로토콜(IP)을 포함한다. 프로토콜 스태킹(620)은 또한 음성 채널 코덱(406)으로부터 수신 또는 전송되는 신호(410)에 의해 관찰된다. 프로토콜 스태킹에 관한 보다 많은 정보는 GSM 표준을참조한다. 프로토콜 스태킹(620)은 코덱(406)을 갖는 음성 정보의 통신에 적합하며, 프로토콜 스태킹(610)은 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)에 적합하다. 프로토콜 어댑터(420)는 신호(430)에 의해 운반된 프로토콜을 신호(410)에 적응시키며, 신호(410)에 의해 운반된 프로토콜을 신호(430)에 적응시킨다.

도 7을 참조하면, 프로토콜 어댑터(520)의 기능 설명이 도시된다. 신호(530)에 의해 수신 또는 전송되는 데이터 패킷은 프로토콜 스태킹(710)으로 적응된다. 그런 프로토콜 스태킹은 인터넷 프로토콜(IP)을 포함한다. 프로토콜 스태킹(720)은 따라서 신호(510)에 의해 음성 정보의 통신에 대해 관찰된다. 프로토콜 스태킹에 관한 보다 많은 정보는 GSM 표준을 참조한다. 프로토콜 스태킹(720)은 음성 정보의 음성 채널 코덱(570)으로의 통신에 대해 적합하며, 프로토콜 스태킹(710)은 정보 발생기(220)와의 접속부(291)에서 데이터 패킷 통신에 적합하다. 프로토콜 어댑터(520)는 신호(530)의 프로토콜을 신호(510)에 적응시키며, 신호(530)의 프로토콜을 신호(510)로 적응시킨다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 여러 실시예에 따르는 통신 시스템(100)에서 프로토콜 스태킹의 기능 설명이 도시된다. 통신 시스템(100)에서의 다양한 인터페이스에서 통신 프로토콜 스태킹(850-855)은 네트워크와 이동국 사이에 통신되는 정보가 채널 코딩 스킴에 따라 코딩될 때의 경우에 대해 도시된다. 인터페이스 "Um"에서 공중 인터페이스는 850 및 851에서 프로토콜 스태킹과 연관된 많은 데이터 비트를 포함한다. 본 발명의 일면에 따르면, 통신 시스템(100)에서의 다양한 인터페이스에서 프로토콜 스태킹은 프로토콜 스태킹(801-806)에 따르게 된다. 프로토콜 스태킹과 연관된 전체 데이터 비트의 실질적인 수는 제거된다.

본 발명의 일면에 따르면, 채널 코딩 음성 정보는 "Um" 인터페이스에 따르는 프로토콜 스태킹(801)을 갖는 MS(101)로부터 전송된다. RF 변환기(301)에서 무선 주파수 변환 및 음성 채널 코덱(406)에서 디코딩 후, 신호(410)는 프로토콜 스태킹(802)에 따르는 프로토콜 스태킹을 갖는다. 프로토콜 어댑터(420)는 "Gb" 인터페이스에 따르는 프로토콜 스태킹(802)를 프로토콜 스태킹(803)으로 적응시킨다. 프로토콜 스태킹(804, 805 및 806)은 네트워크(110)를 통해 호스트(112)로의 음성 정보의 전송을 용이하게 한다. 본 발명에 따르면, "Um" 인터페이스에서의 통신이 초과 프로토콜 전체 데이터 비트의 전송없이 수행되기 때문에, 통신 대역폭은 효율적으로 사용되며, 반면에 IP를 거친 음성과 같이 데이터 패킷 스위칭 네트워크(110)을 거친 음성 정보를 전송한다.

호스트(112)로부터 발생된 음성 정보의 통신에 있어서, 접속부(104)에서의 데이터 패킷 스위칭 포맷은 프로토콜 어댑터(420)에 의해 음성 채널 코덱(406)에서의 음성 채널 코딩에 적합한 포맷으로 적응된다. 음성 채널 코덱(406)은 선택된 음성 채널 코딩 스킴에 따라 수신된 음성 정보를 코딩한다. 선택된 코딩 스킴은 데이터 패킷 스위칭 네트워크 또는 표준 GSM 음성 채널 코딩 스킴에 걸쳐 음성 정보의 통신에 최적화된 미리 정의된 코딩 스킴일 수 있다. 코딩된 음성 정보는 RF 변환(301)에서 적당한 무선 주파수로 상향 변환되며 무선 링크(102)를 통해 전송된다. 따라서 음성 정보는 무선 링크(102)를 통해 전송될 때 임의의 첨부된 프로토콜 비트가 없게 된다. 이와 같이, 무선 링크(102)의 통신 대역폭은 보존된다.

무선 링크(102)를 통해 운반된 RF 신호는 RF 변환기(260)에서 하향 변환된다. 하향 변환된 신호는 전송원에서 선택된 채널 코딩에 의존하는 음성 채널 코덱(570) 또는 데이터 채널 코덱(240)들 중 어느 하나로 라우팅된다. 음성 정보가 전송원에서 코딩된 음성 채널이며 데이터 정보 발생기(220)로 라우팅되게 되는 경우, 디코딩 동작 후, 어댑터(520)는 접속부(510)에서 디코딩된 음성 정보를 데이터 정보 발생기(220)에 의한 수신용 접속부(530)에서의 적당한 포맷으로 적응시킨다. 그렇치 않으면, 음성 정보는 음성 채널 코덱(570)에서 디코딩되며 음성 코덱(210)으로 라우팅된다.

본 발명의 일면에 따르면, 본 발명은 프로토콜 어댑터(420)가 디코딩된 음성 정보의 적응 포맷을 수행하도록 인에이블하는 단계를 포함한다. 이런 인에이블은 BBS(118)에 의해 지향된다. 프로토콜 어댑터(420)가 인에이블될 때, MS(101)는 음성 정보의 통신용 데이터 채널 코덱(240)을 사용하는데 필요하다. BBS(118)는 메시지를 MS(101)를 향하는 무선 링크(102)를 통해 MS(101)에 전송하여 데이터 채널 코덱(240)으로부터 음성 채널 코덱(570)으로 스위칭된다. MS(101)는 음성 정보의 채널 코딩을 음성 채널 코덱(570)으로 연속해서 스위칭한다.

선택적으로, 프로토콜 어댑터(420)의 인에이블링은 무선 링크(102)를 통해 MS(101)에 의해 지향된다. MS(101)는 메시지를 프로토콜 어댑터(420)를 인에이블하기 위하여 BBS(118)를 향하여 BBS(118)에 전송한다. 프로토콜 어댑터(420)가 인에이블되고 디코딩된 음성 정보(410)의 적응 포맷을 시작할 준비가 되어 있으면, MS(101)는 더이상 음성 정보의 통신용 데이터 채널 코덱(240)을 사용할 필요가 없다. MS(101)는 데이터 채널 코덱(240)으로부터 음성 채널 코덱(570)으로 연속해서 스위칭된다.

유사하게, 프로토콜 어댑터(520)는 음성 채널 코덱(570)이 데이터 발생 디바이스(220)에서 발생하는 음성 정보를 코딩하는데 사용되도록 인에이블될 수 있다. 인에이블은 무선 링크(102)를 통해 BBS(118)에 의해 지향된다. BBS(118)는 메시지를 MS(101)를 향하여 MS(101)로 전송하여 데이터 채널 코덱(240)으로부터 음성 채널 코덱(570)으로 스위칭되게 한다. 선택적으로, 인에이블은 BBS(118)에서 명확한 변화없이 MS(101)에 의해 지향된다. BBS(118)는 음성 정보가 음성 코덱(210)으로부터 발생된다 할지라도 음성 정보를 수신한다.

이상과 같이, 본원 발명에 따르면 음성 정보가 데이터 패킷 스위칭에 기초하여 데이터 네트워크 동작을 통해 라우트될 때 무선 통신 시스템에서 음성 정보를 효율적으로 통신하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

본 발명이 비록 특정 실시예를 참고로 도시되고 설명된다 할지라도, 본 기술의 전문가에는 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 변화가 이루어질 수 있음이 자명하다. 첨부된 청구범위에서 대응하는 구조, 물질, 작용 및 모든 수단 또는 단계 플러스 기능의 등가물은 특정된 바와 같이 다른 청구된 구성요소와 조합하여 기능을 수행하는 임의의 구조, 물질 및 작용을 포함한다.

Claims

기지국 시스템(BBS) 및 데이터 패킷 스위칭 네트워크를 통해 이동국(MS)과 호스트 사이에서 음성 정보의 통신을 제공하는 통신 시스템의 방법에 있어서,

상기 MS 및 BBS 사이에 무선 링크를 구축하는 단계,

채널 코딩 스킴에 따라 상기 음성 정보를 채널 코딩하여 채널 코딩된 음성 정보를 생성하는 단계,

상기 무선 링크를 거쳐 상기 채널 코딩된 음성 정보를 전송하는 단계,

상기 무선 링크를 거쳐 상기 채널 코딩된 음성 정보를 수신하는 단계,

상기 채널 코딩 스킴에 기초하여 상기 채널 코딩된 음성 정보를 채널 디코딩하여 디코딩된 음성 정보를 생성하는 단계, 및

상기 디코딩된 음성 정보의 포맷을, 상기 데이터 패킷 스위칭 네트워크를 통한 상기 디코딩된 음성 정보의 운반에 적합한 데이터 패킷 스위칭 포맷 또는 데이터 패킷 스위칭 포맷으로부터 상기 채널 코딩에 적합한 포맷으로의 상기 디코딩된 음성 정보의 포맷으로 적응시키는 단계

를 포함하되,

상기 디코딩된 음성 정보의 포맷을 적응시키는 단계는 상기 디코딩된 음성 정보에 프로토콜 데이터 비트를 부가하는 단계를

를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

데이터 정보 발생기 디바이스로부터 데이터 정보를 교환하는 단계, 및

상기 데이터 정보의 포맷을 음성 정보 포맷에 따라 적응시켜 상기 음성 정보를 생성하는 단계

를 더 포함하는 방법.
제2항에 있어서, 상기 데이터 정보의 포맷을 적응시키는 상기 단계는 프로토콜 스태킹을 제거하는 단계와 부가하는 단계들 중 하나를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 디코딩된 음성 정보의 포맷을 적응시키는 상기 단계는 프로토콜 스태킹을 제거하는 단계와 부가하는 단계들 중 하나를 포함하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 프로토콜 스태킹은 인터넷 프로토콜 스태킹에 따르는 방법.
제1항에 있어서, 상기 무선 링크를 통해 상기 BBS 및 상기 MS들 중 하나에 의해 지향되는 상기 디코딩된 음성 정보의 상기 적응 포맷을 인에이블하는 단계를 더 포함하는 방법.
제6항에 있어서, 상기 MS를 향하는 상기 무선 링크를 통해 상기 BBS로부터 상기 MS로 메시지를 전송하여 데이터 상의 음성 정보 교환 모드에서 음성 모드로 스위칭하는 단계를 더 포함하는 방법.
제2항에 있어서, 상기 무선 링크를 통해 상기 BBS 및 상기 MS들 중 하나에 의해 수행되는 상기 데이터 정보의 포맷을 적응시키는 상기 단계를 인에이블하는 단계를 더 포함하는 방법.
기지국 시스템(BBS) 및 호스트와 접속된 데이터 패킷 스위칭 네트워크를 통해 이동국(MS)과 상기 호스트 사이에서 음성 정보의 통신을 제공하는 통신 시스템의 장치에 있어서,

상기 BBS에서, 상기 MS로부터 전송된 무선 주파수 링크 신호를 채널 코딩 정보 신호로 변환하기 위한 수단,

상기 무선 주파수 링크 신호를 변환하기 위한 상기 수단에 접속되어, 상기 채널 코딩된 정보 신호의 음성 정보를 디코딩하여 디코딩된 음성 정보 신호를 생성하기 위한 음성 채널 코덱 수단 - 상기 음성 채널 코딩을 위한 수단은 다수의 채널 코딩 스킴으로부터 음성 채널 코딩 스킴을 선택하는 수단을 포함함 -,

상기 무선 주파수 링크 신호를 변환하기 위한 상기 수단에 접속되어, 상기 채널 코딩된 정보 신호의 데이터 정보를 디코딩하여 디코딩된 데이터 정보 신호를 생성하기 위한 데이터 채널 코덱 수단,

상기 디코딩된 음성 정보 신호의 프로토콜 포맷을 데이터 패킷 스위칭 포맷에 따라 적응시켜 데이터 패킷 스위칭 신호 운반 음성 정보를 생성하기 위한 수단, 및

상기 데이터 패킷 스위칭 신호 운반 음성 정보 및 디코딩된 데이터 정보 신호를 상기 데이터 패킷 스위칭 네트워크에 접속시키기 위한 수단

을 포함하는 장치.
기지국 시스템(BBS) 및 호스트에 접속된 데이터 패킷 스위칭 네트워크를 통해 이동국(MS)과 상기 호스트 사이에서 음성 정보의 통신을 제공하는 통신 시스템의 장치에 있어서,

음성 정보 신호를 생성하는 상기 MS에서의 음성 코덱 수단,

상기 음성 코덱 수단에 접속되어 상기 음성 정보 신호를 제1 데이터 정보 신호로 변환하기 위한 데이터 및 음성 변환기 수단,

제2 데이터 정보 신호를 발생시키기 위한 수단,

상기 제1 및 제2 데이터 정보 신호를 데이터 채널 코딩하기 위한 수단,

상기 음성 정보 신호를 음성 채널 코딩하기 위한 수단 - 상기 음성 채널 코딩을 위한 수단은 다수의 채널 코딩 스킴으로부터 음성 채널 코딩 스킴을 선택하는 수단을 포함함 -,

상기 제2 데이터 정보 신호를 발생시키는 상기 수단에 접속되어, 상기 제2 데이터 정보 신호를 상기 음성 채널 코딩 수단에 의한 음성 채널 코딩에 적합한 음성 채널 포맷으로 적응시키기 위한 프로토콜 어댑터 수단,

상기 음성 채널 코딩 수단에 의해 생성된 채널 코딩 신호의 무선 주파수 변환 수단, 및

상기 BBS에 전송될 무선 주파수 링크 신호를 생성하기 위한 데이터 채널 코딩 수단

을 포함하는 장치.