KR100376133B1 - 데이터 전송 지연 방지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터 전송 지연 방지 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, VoIP가 적용되는 통신 시스템에서 IP 망과 연결되는 NT 드라이버와, 상기 NT 드라이버 및 PSTN 망이 연결되고 로컬 버퍼가 내장된 게이트웨이와, 상기 NT 드라이버와 게이트웨이 사이에 위치하는 커몬 버퍼 및 전송되는 데이터의 PCM을 수행하는 DSP 모듈을 이용하여, IP 망으로부터 수신된 데이터에 채널 식별자와 데이터 사이즈 항목을 할당하여 커먼 버퍼에 전송하고 게이트웨이에서는 일정 시간 단위로 커먼 버퍼를 검사하여 데이터가 존재하면 데이터의 채널 버퍼를 읽어 해당하는 지역 버퍼로 데이터 사이즈만큼 카피하고, 게이트웨이로 들어오는 음성 데이터는 DSP 모듈을 통하여 디지털 데이터로 변환하고 로컬 버퍼에 저장한 후 일정 시간 단위로 로컬 버퍼에 저장된 데이터에 채널 식별자와 사이즈 항목을 할당하여 커먼 버퍼를 통하여 NT 드라이버에 전달하는 데이터 전송 지연 방지 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 VoIP 적용 통신 시스템에서 IP 망과 연결되는 NT 드라이버와 게이트웨이 사이의 커먼 버퍼와 게이트웨이 내에서 사용되는 로컬 버퍼를 가변적으로 사용할 수 있어 네트웍 트래픽에 따라 트래픽이 높은 경우 음성 데이터 버퍼 사이즈를 확장하고 트래픽이 낮을 경우 버퍼 사이즈를 축소하여 음성 데이터의 지연을 최소화할 수 있는 장점이 있는 유용한 발명이다.

Description

데이터 전송 지연 방지 방법 {Method for Prevention of Data Transmission Delay}

본 발명은 VoIP 적용 통신 시스템에서 NT 드라이버와 게이트웨이 사이의 커먼 버퍼와 게이트웨이 내에서 사용되는 로컬 버퍼가 네트웍 부하에 따라 가변적으로 데이터를 처리하도록 하여 데이터 전송 지연을 최소화하는 데이터 전송 지연 방지 방법에 관한 것이다.

VoIP(Voice over Internet Protocol)는 IP를 사용하여 음성 정보를 전달하는 일련의 설비들을 위한 IP 음성 데이터 전송 기술 지칭한다.

일반적으로, VoIP는 공중 교환 전화망인 PSTN처럼 회선에 근거한 전통적인 프로토콜들이 아니라, 불연속적인 패킷들 내에 디지털 형태로 음성 정보를 보낸다는 것을 의미한다.

VoIP와 인터넷 전화기술의 주요 장점은 기존 IP 네트웍을 그대로 활용하여 전화 서비스를 통합 구현함으로써 전화 사용자들이 시내 통화 요금만으로 인터넷, 인트라넷 환경에서 시내 및 국제 통화 서비스를 받을 수 있게 된다는 점이다.

VoIP는 공중 인터넷 또는 기업 내부의 인트라넷 상에서 IP를 이용하여 음성과 비디오를 전송하기 위한 표준은 ITU-T H.323(멀티 미디어 화상 회의 데이터를 TCP/IP와 같은 패킷 교환 방식의 네트웍을 통하여 전송하기 위한 ITU-T의 표준)의 사용을 장려하기 위하여 VoIP 포럼을 통하여 3Com, 시스코, 보컬텍, 네스피크 등 주요 장비 제작 회사들이 노력함으로 인하여 이루어졌다.

VoIP는 원래의 IP 기능에 더하여, 패킷들이 적시에 도착하도록 지원하기 위하여 RTP(Real-Time Protocol)를 사용한다. 공중 네트웍을 사용하면, 그것은 현재 서비스 품질(QoS)을 보장하기 어렵기 때문에 독자적인 기업이나 인터넷 전화 서비스 공급자(ITSP)에 의하여 관리되는 사설 네트웍을 사용하면 더 나은 서비스가 가능하다. 빠른 패킷 전달을 보장하기 위하여 넷스피크라는 장비 제작자에 의하여 사용되는 기술은, 상대편과 TCP 소켓 접속을 확립하기 전에 공중 네트웍에 접속되어 있는 모든 네트웍 게이트웨이에 핑(Ping)을 수행하여 그 결과를 토대로 가장 빠른 경로를 선택하는 것이다.

도 1은 종래의 VoIP이 적용되는 통신 시스템의 음성 데이터 통신 방법을 설명하기 위한 블록도이다.

NT하에서 동작하는 게이트웨이 용 VoIP 시스템의 IP망과의 접속에서 들어오고 나가는 음성 데이터가 게이트웨이 보드와 통신하는 과정에 있어서, 음성 데이터는 기본 적으로 1.5 Kbytes 단위로 전송된다.

그리고, 게이트웨이 보드 내에서도 로컬 버퍼(200:Local Buffer)를 채널 당 12 Kbytes 버퍼를 사용하여 6 Kbytes 이상이 버퍼에 데이터가 쌓이면 그때부터 음성 데이터를 PCM(pulse code modulation) 데이터로 변환하기 위하여 디지털 신호 처리(DSP : Digital Signal Processing, 이하 DSP로 표기함) 버퍼(300)로 128 Kbytes 단위로 전송한다.

NT 시스템 드라이버는 매 10msec 마다 데이터를 체크하여 데이터가 있으면 게이트웨이 보드로 전송하고 게이트웨이 보드는 음성 데이터를 읽어 들인다.

또한, 게이트웨이 보드는 매 16msec 마다 DSP로부터 음성 데이터를 읽어 들여 매 10msec 마다 로컬 버퍼(200)를 체크하여 채널별 1.5 Kbytes 이상 되는 데이터가 쌓이면 데이터를 NT와의 커몬 버퍼(100:Common Buffer)로 전송한다.

이러한 과정에서 데이터는 기본적으로 1.5 Kbytes 이상의 데이터가 쌓여야만 IP 망으로 나갈 수 있고 또한 IP 망으로부터 들어오는 음성 데이터도 기본적으로1.5 Kbytes 이상이어야만 게이트웨이 보드를 통하여 PSTN 망으로 전송되게 된다.

그러나, 이러한 방법은 음성 데이터의 흐름을 매끄럽지 못하게 하며 IP 망을 타고 나가는 데이터 형식에 따라 약간의 오차가 있겠지만 통상적으로 음성 데이터의 흐름은 초기에 약 2초 정도의 지연이 발생되고 통화 도중 발생되는 네트웍 트래픽에 따라서는 더욱 큰 시간 지연을 발생시킬 수 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, VoIP 적용 통신 시스템에서 음성 데이터 구조를 가변적으로 설계하여 IP 망과 연결되는 NT 드라이버와 게이트웨이 사이의 커먼 버퍼와 게이트웨이 내에서 사용되는 로컬 버퍼를 가변적으로 사용할 수 있도록 하고 네트웍 트래픽에 따라 트래픽이 높은 경우 음성 데이터 버퍼 사이즈를 확장하고 트래픽이 낮을 경우 버퍼 사이즈를 축소하여 VoIP를 통한 음성 데이터가 최소한의 지연을 발생시키도록 하는 음성 아이피 망에서의 데이터 전송 지연 방지 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 VoIP이 적용되는 통신 시스템의 음성 데이터 통신 방법을 설명하기 위한 블록도이다.

도 2는 커몬 버퍼와 로컬 버퍼 및 DSP 버퍼를 설명하기 위한 예시도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IP 망에서 PSTN 망으로 전송되는 데이터 전송 지연 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4는 버퍼에 저장되는 데이터의 구조를 설명하기 위한 예시도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PSTN망에서 IP망으로 전송되는 데이터 전송 지연 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, VoIP가 적용되는 통신 시스템에서 IP 망과 연결되는 NT 드라이버와, 상기 NT 드라이버 및 PSTN 망에 연결되며 음성 데이터의 전송 채널에 따른 다수의 로컬 버퍼가 내장된 게이트웨이와, 전송 데이터의 PCM을 수행하는 DSP 모듈 및 상기 NT 드라이버와 게이트웨이 사이에 위치하는 커몬 버퍼를 이용하여, IP 망으로부터 NT 드라이버로 수신된 데이터에 채널 식별자 및 데이터 사이즈 항목을 추가하여 커먼 버퍼에 전송하고 게이트웨이에서는 일정 시간 단위로 커먼 버퍼를 점검하여 데이터가 존재하면 커먼 버퍼에 존재하는 데이터의 채널 식별자를 읽어 해당하는 로컬 버퍼로 데이터 사이즈만큼을 카피한다.

이때, 채널 식별자가 데이터의 끝을 의미하면 데이터 읽기를 종료한다.

또한, PSTN망으로부터 게이트웨이로 수신되어 DSP 모듈을 통하여 디지털화된 데이터는 로컬 버퍼에 저장한 후, 일정 시간 단위로 로컬 버퍼에 저장된 데이터에 채널 식별자와 사이즈 항목을 추가하여 커먼 버퍼를 통하여 NT 드라이버에 전달한다.

그리고, 모든 채널에서 발생된 데이터 용량의 합이 1.5Kbytes가 되지 않으면 마지막 데이터 다음에 데이터의 끝을 표시하는 채널 식별자를 채운다.

이하, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 지닌자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

또한, 이해의 편의를 위하여 비록 다른 도면에 속하더라도 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하였음을 주의하여야 한다.

VoIP가 적용되는 통신 시스템은 NT IP망과 연결되어 인터넷을 통한 디지털 데이터 송수신이 가능하도록 하는 NT 드라이버(400)와, NT 드라이버(400)로부터 들어오는 디지털 데이터를 PSTN 망에 연결하는 게이트웨이(500) 및 게이트웨이(500)를 통하여 수신된 음성 데이터를 디지털 프로세싱하는 DSP 모듈(도시하지 않음)로 구성된다.

이때, 도 2와 같이 NT 드라이버(400)와 게이트웨이(500) 사이에는 커먼 버퍼(100)가 설치되며 게이트웨이(500) 내에 각 채널별로 데이터를 전송하기 위하여 다수의 로컬 버퍼(200)가 설치되고 DSP 모듈에는 디지털 프로세싱을 위한 DSP 버퍼(300)가 설치되어 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IP 망에서 PSTN 망으로 전송되는 데이터 전송 지연 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

데이터가 NT IP 망으로부터 NT 드라이버로 전송되면(단계:S1) NT 드라이버(400)는 IP 망으로부터 수신된 데이터에 도 4와 같이 채널 식별자(601)와 데이터 사이즈(602) 항목을 각각 추가하여(단계:S2) 커먼 버퍼(100)의 용량인 1.5Kbytes 이하의 수신된 모든 채널의 음성 데이터를 커먼 버퍼(100)에 저장한다(단계:S3).

즉, 커먼 버퍼(100)에는 도 4와 같이 채널 식별자(601:Port)와, 데이터 사이즈(602:Size) 및 데이터 내용(603:Data)을 포함하는 데이터들이 다수 저장되어 있을 것이다.

이어서, 게이트웨이(500)는 매 10msec 마다 커먼 버퍼(100)를 검사하여(단계:S4) 버퍼(100)에 저장된 데이터가 존재하면(단계:S5) 데이터의 채널 식별자(601)를 읽어 데이터의 채널에 해당하는 로컬 버퍼(200)로 데이터의 사이즈만큼 카피한다(단계:S6).

이때, 게이트웨이(500)는 채널 식별자가 0xFF(604)이면 데이터의 끝으로 간주하고 데이터 읽기를 종료한다. 이때, 0xFF(604)는 데이터의 끝을 의미하는 식별자이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PSTN망에서 IP망으로 전송되는 데이터 전송 지연 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

한편, PSTN망에서 게이트웨이(500)와 NT 드라이브(400)를 통하여 IP망으로 전송되는 데이터를 위한 처리 방법은 게이트웨이(500)로 들어오는 음성 데이터를(단계:S10) DSP 모듈을 통하여 디지털화시킨 후 로컬 버퍼(200)에 저장하고(단계:S11), 매 10msec마다 로컬 버퍼(200)에 저장된 데이터에 채널 식별자(601)와 데이터 사이즈(602)를 추가한 후(단계:S12), 커먼 버퍼(100)에 저장하고(단계:S13) 저장된 데이터를 NT 드라이버(400)로 전송한다(단계:S14).

이때, 현재의 모든 채널에서 발생된 데이터가 1.5KByes가 되지 않으면 마지막 데이터 다음의 채널 식별자에 데이터의 끝을 알리는 0xFF(604)를 채운다.

NT 드라이버(400)에서는 10msec마다 전송된 데이터를 점검하여 데이터가 존재하면 해당 데이터를 IP 망으로 전송한다.

앞서 설명한 바와 같이 종래에는 NT 드라이버(400)가 매 10msec 마다 1.5Kbytes 만큼의 데이터가 채워질 때까지 기다렸다 전송하면 데이터 량이 많고 적음에 관계없이 버퍼 용량이 일정하여 이로 인한 시간 지연이 발생할 수 있지만 상술한 방법을 사용한다면 데이터의 채널 식별자(601)와 사이즈(602)에 따라 버퍼(100) 용량인 1.5KByes 이내의 데이터도 그때그때 처리할 수 있으므로 버퍼 용량을 유동적으로 사용할 수 있다.

즉, 1.5Kbyte의 데이터가 버퍼에 채워지지 않아도 현재 버퍼에 채워진 데이터의 양(1Byte의 데이터도 처리 가능)만큼만 처리할 수 있도록 버퍼의 구조를 개선함으로써 버퍼에 일정량의 데이터가 채워져야 프로세싱이 이루어지는 문제점을 보완할 수 있을 것이다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 VoIP 적용 통신 시스템에서 IP 망과 연결되는 NT 드라이버와 게이트웨이 사이의 커먼 버퍼와 게이트웨이 내에서 사용되는 로컬 버퍼를 가변적으로 사용할 수 있어 네트웍 트래픽에 따라 트래픽이 높은 경우 음성 데이터 버퍼 사이즈를 확장하고 트래픽이 낮을 경우 버퍼 사이즈를 축소하여 음성 데이터의 지연을 최소화할 수 있는 장점이 있는 유용한 발명이다.

Claims (7)

1. VoIP가 적용되는 통신 시스템에서 IP 망과 연결되는 NT 드라이버와, 상기 NT 드라이버 및 PSTN 망에 연결되며 음성 데이터의 전송 채널에 따른 다수의 로컬 버퍼가 내장된 게이트웨이와, 전송 데이터의 PCM을 수행하는 DSP 모듈 및 상기 NT 드라이버와 게이트웨이 사이에 위치하는 커몬 버퍼를 이용하여,

   상기 NT 드라이버가 상기 IP 망으로부터 수신된 각 데이터들에 채널 식별자 및 데이터 사이즈 항목을 추가하여 상기 커먼 버퍼에 전송하는 단계;

   상기 게이트웨이가 일정 시간 단위로 상기 커먼 버퍼를 검사하는 단계;

   상기 게이트웨이가 상기 검사 결과 상기 커먼 버퍼에 상기 NT 드라이버로부터 전송된 데이터가 존재하면 상기 데이터의 채널 식별자를 읽어 상기 데이터의 채널 해당하는 로컬 버퍼로 상기 데이터 사이즈만큼을 복사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 IP망에서 PSTN망으로의 데이터 전송 지연 방지 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 복사 단계에서 상기 데이터의 채널 식별자가 데이터의 끝을 의미하면 데이터 읽기를 종료하는 것을 특징으로 하는 IP망에서 PSTN망으로의 데이터 전송 지연 방지 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 일정 시간 단위는 10msec인 것을 특징으로 하는 IP망에서 PSTN망으로의 데이터 전송 지연 방지 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 전송 데이터는 1.5 킬로바이트 이하인 것을 특징으로 하는 IP망에서 PSTN망으로의 데이터 전송 지연 방지 방법.
5. VoIP가 적용되는 통신 시스템에서 IP 망과 연결되는 NT 드라이버와, 상기 NT 드라이버 및 PSTN 망에 연결되며 음성 데이터의 전송 채널에 따른 다수의 로컬 버퍼가 내장된 게이트웨이와, 전송 데이터의 PCM을 수행하는 DSP 모듈 및 상기 NT 드라이버와 게이트웨이 사이에 위치하는 커몬 버퍼를 이용하여,

   상기 게이트웨이가 상기 PSTN망으로부터 수신되어 상기 DSP 모듈을 통하여 디지털화된 데이터들을 상기 각 로컬 버퍼에 저장하고, 상기 각 로컬 버퍼에 저장된 데이터들에 일정 시간 단위로 각 데이터의 채널 식별자 및 데이터 사이즈 항목을 추가하여 상기 커먼 버퍼를 통하여 NT 드라이버에 전송하는 것을 특징으로 하는 것을 PSTN망에서 IP망으로의 데이터 전송 지연 방지 방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 각 로컬 버퍼에 저장된 데이터들의 합이 1.5킬로바이트 이하이면 상기 저장된 데이터들의 마지막 데이터 다음에 데이터의 끝을 표시하는 채널 식별자를 추가하는 것을 특징으로 하는 PSTN망에서 IP망으로의 데이터 전송 지연 방지 방법.
7. 제 5항에 있어서, 상기 일정 시간 단위는 10msec인 것을 특징으로 하는 PSTN망에서 IP망으로의 데이터 전송 지연 방지 방법.