KR100397470B1 - 음성 데이터 통합 인터넷 프로토콜과 음성 데이터 통합비동기 전송모드의 연동 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 VoIP(음성 데이터 통합 인터넷 프로토콜)와 VoATM(음성 데이터 통합 비동기 전송모드) 연동 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 VoIP와 VoATM 연동 시스템은 ATM망과 IP망 사이의 호환이 이루어지도록 하는 시스템에 있어서, ATM망과 연동하여 ATM 데이터 및 제어용 신호를 송수신하고 OPTIC 신호와 UTOPIA 신호의 상호 변환기능을 수행하는 ATM 인터페이스부(10)와;

상기 ATM 인터페이스부(10)로부터 수신되는 ATM 신호에서 VPI/VCI 값을 검색하여 음성 데이터를 AAL2 처리부(40)로 보내고, 제어 데이터를 프로세서(30)로 보내며, 상기 AAL2 처리부(40) 및 프로세서(30)로부터 수신된 음성 데이터 및 제어 데이터를 멀티플렉싱하여 UTOPIA 인터페이스를 통해 상기 ATM 인터페이스부(10)로 보내는 ATM MUX/DMX(20)와;

AAL5에 캡슐화된 제어 데이터의 AAL5 SAR 기능을 수행하고, ATM망과 호 경로 설정을 위한 동작 및 관리 기능을 수행하며, VoIP 호 처리와 관련된 데이터의 IP 패킷화 기능을 수행하고, 시스템 내부의 하부 기능부들을 제어하는 프로세서(30)와;

VoATM 연동시 AAL2 로 캡슐화된 음성 데이터의 AAL2 SAR 기능을 수행하고, 수신된 VoATM 데이터를 분리하여 순수 음성 관련 데이터만을 Compact PCI 인터페이스를 통해 VoIP 처리부(50)로 보내는 AAL2 처리부(40)와;

상기 AAL2 처리부(40)로부터 수신한 데이터를 AAL2로 캡슐화하고 프로세서(30)로부터 수신한 VPI/VCI 값을 이용하여 AAL2 ATM 셀을 생성하며, 수신한 음성 데이터를 VoIP 패킷으로 패킷화하는 VoIP 처리부(50)와;

IP 망과의 신호 교환을 통해 전화 연결 및 능력 교환등의 기능을 수행하는 VoIP 프로세서(60)로 이루어진 구조에 기술적 특징이 있다.

따라서, 본 발명의 VoIP 와 VoATM 망 연동 시스템은 VoIP 가입자와 VoATM 가입자 사이의 통화로 연결이 원할하게 이루어지도록 하고, 호처리 절차가 단순화되며, vocoding 방식에 대한 능력 교환이 제공되므로 음성 품질 저하의 가능성을 줄일 수 있고, 향후 PSTN망이 없는 음성통신 서비스의 제공이 이루어질 수 있다.

Description

음성 데이터 통합 인터넷 프로토콜과 음성 데이터 통합 비동기 전송모드의 연동 시스템{Voice over IP and voice over ATM interworking system}

본 발명은 VoIP와 VoATM 연동 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 VoATM 과 VoIP 네트웍 라인에 물리적, 기능적으로 연결되어 각 라인에 상호 변환된 신호를 전송할 수 있도록 하는 물리적 인터페이스와, 상기 이종 망에서 발생하는 호 제어신호를 상대측 망에 맞도록 변환하여 전송하고, 호 처리 자원관리와 호 설정에 따른 미디어 송수신 채널을 제어하는 호 제어부와, 상대측 망에 맞도록 데이터 패킷 포맷의 변환 기능을 수행하는 데이터 변환부를 포함하여 VoIP와 VoATM이 연동되도록 하는 VoIP와 VoATM간의 연동시스템에 관한 것이다.

현재, 음성 데이터 통합 패킷(Voice Over Packet)망으로의 진화는 하나의 표준이 아닌 도1의 (가) 및 (나)와 같이 서로 다른 프로토콜 스택(Protocol Stack)을 갖는 음성 데이터 통합 인터넷 프로토콜(VoIP:Voice over Internet Protocol) 및 음성 데이터 통합 비동기 전송모드(VoATM:Voice over Asynchronous Transfer Mode)의 두가지 표준으로 개발이 진행되고 있다.

따라서, 서로 상이한 두개의 망을 사용하는 음성 가입자가 서로 통화를 하려면 중간에 중계를 수행할 수 있는 매개물이 존재해야만 한다.

현재, 두개의 망을 위한 매개물로 가장 현실적인 방안은 도2와 같이 공중전화교환망(PSTN)(3)을 사이에 두고 VoIP 가입자(5)와 VoATM 가입자(4)를 연결하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 경우 ATM망(1)과 IP망(2) 사이의 통화로를 연결하기 위해서는 항상 그 사이에 PSTN망(3)을 거쳐야 하기 때문에 호 처리 절차도 복잡할 뿐만 아니라, 패킷망만을 사용하는 경우의 장점으로 생각되는 트래픽 효율성도 떨어지게 된다.

또한, PSTN망(3)을 통해 VoIP가입자(5)와 VoATM 가입자(4) 사이에 보코딩(Vocoding) 방식 등에 대한 정보 교환 기능을 제공할 수 있는 방법이 없기 때문에 VoIP와 VoATM 게이트웨이에서 서로 상이한 보코딩 방식을 사용하게 되어 음성의 품질이 현저하게 떨어지게 된다.

그리고, 향후 차세대 네트웍(NGN:Next Generation Network)으로 망이 진화하는 경우 PSTN이 모두 없어진다고 가정하면 이러한 통화로의 구성이 불가능하게 된다는 문제점이 지적되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 VoIP망과 VoATM망의 연동 시스템의 제반 문제점과 단점을 해결하기 위한 것으로서, VoATM을 위한 ATM망과 VoIP를 위한 IP망의 네트웍 라인에 물리적, 기능적으로 연결되어 각 라인에 상호 변환된 신호를전송할 수 있도록 하는 물리적 인터페이스와, 자원 관리 및 호 설정에 따른 미디어 송수신 채널을 제어하는 호 제어부 및 상대측 망에 맞도록 데이터의 패킷화 기능을 행하는 변환부 등을 포함하는 별도의 연동 시스템을 구현하여 서로 상이한 프로토콜을 갖는 VoIP와 VoATM 사이의 호처리가 이루어지도록 함에 본 발명의 목적이 있다.

도1은 프로토콜 스택을 나타낸 것으로,

(가)는 VoATM의 프로토콜 스택 구조도이고,

(나)는 VoIP의 프로토콜 스택 구조도이다.

도2는 종래 VoIP와 VoATM 연동 구조도.

도3은 본 발명에 따른 VoIP와 VoATM 가입자 연동 구조도.

도4는 본 발명에 따른 VoIP와 VoATM 연동 시스템의 네트웍 구성도.

도5는 본 발명에 따른 호처리 절차를 나타낸 순서도.

((도면의 주요부분에 대한 부호의 설명))

1. ATM 망 2. IP 망

3. PSTN 망 4. ATM 가입자

5. IP 가입자 6. VoATM 게이트웨이

7. VoIP 게이트웨이 10. ATM 인터페이스부

20. ATM MUX/DMX 30. 프로세서

40. AAL2 처리부 50. VoIP 처리부

60. VoIP 프로세서 100. 연동 시스템(IWF)

본 발명의 상기 목적은 ATM망과의 연동을 위한 ATM 인터페이스부와, ATM 신호 제어를 위한 ATM 제어부와, IP 망과의 연동을 위한 IP 인터페이스부와, IP 신호 제어를 위한 IP 제어부로 구성되는 VoIP와 VoATM 연동 시스템에 의해 달성된다.

본 발명은 VoATM 과 VoIP 네트웍 라인에 물리적, 기능적으로 연결되어 각 라인에 상호 변환된 신호를 전송할 수 있도록 하는 물리적 인터페이스와, 상기 이종 망에서 발생하는 호 제어신호를 상대측 망에 맞도록 변환하여 전송하고, 호 처리 자원관리와 호 설정에 따른 미디어 송수신 채널을 제어하는 호 제어부와, 상대측 망에 맞도록 데이터 패킷 포맷의 변환 기능을 수행하는 데이터 변환부를 포함한다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면을 통한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

먼저, 도3은 본 발명에 따른 VoIP와 VoATM 가입자 연동 구조도이고, 도4는 본 발명에 따른 VoIP와 VoATM 연동 시스템의 네트웍 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 VoIP와 VoATM 연동 시스템(IWF system)(100)은 ATM망(1) 및 IP망(2)과 물리적, 기능적으로 연결되어 상기 이종 망이 호환되도록 하여 ATM 가입자(4)와 IP 가입자(5) 간의 통화로를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 VoIP와 VoATM 연동 시스템(100)은 각 라인에 상호 변환된 신호를 전송할 수 있도록 하는 물리적 인터페이스와, 상기 이종 망에서 발생하는 호 제어 신호를 상대측 망에 맞도록 변환하여 전송하고 호 처리 자원 관리와 호 설정에 따른 미디어의 송수신 채널을 제어하는 호 제어부 및 상대측 망에 맞도록 데이터를 패킷 포맷하는 데이터 패킷 처리부 등을 포함한다.

상기와 같은 본 발명 VoIP와 VoATM 연동 시스템(100)은 도4에 도시된 네트웍 구성도를 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 본 발명 VoIP와 VoATM 연동 시스템은 ATM 인터페이스부(10)와, ATM MUX/DMX(20)와, AAL2 처리부(40)와, VoIP 처리부(50)와, 프로세서(30) 및 VoIP 프로세서(60)로 구성된다.

상기 ATM 인터페이스부(10)는, ATM망(1)과 연동하여 ATM 데이터 및 제어용 신호를 송수신 하는 부분으로 OPTIC 으로 수신되는 음성 데이터 및 제어용 데이터를 UTOPIA 신호로 변환하여 ATM MUX/DMX(20)로 보내고 그 역의 기능도 수행한다.

다음, ATM MUX/DMX(ATM 먹스/디먹스)(20) 는 ATM 인터페이스부(10)로부터 UTOPIA 인터페이스를 통해 수신되는 ATM 신호에서 VPI/VCI 값을 검색하여 음성 데이터인 경우에는 HOT 링크를 통해 AAL2 처리부(0로 보내고, 제어 데이터인 경우에는 HOT 링크를 통해 프로세서(30)로 부낸다.

이때, 상기 ATM MUX/DMX(20)는 상기 HOT 링크를 통해 AAL2 처리부(40)와 프로세서(30)로부터 수신된 음성 데이터 및 제어 데이터를 멀티플렉싱(Multiplexing)하여 UTOPIA 인터페이스를 통해 ATM 인터페이스부(10)로 보낸다.

한편, 프로세서(30)와 ATM MUX/DMX(20) 사이에 HOT 링크를 통해 송/수신 되는 제어 데이터는 AAL5에 캡슐화(Encapsulation)된 제어 데이터이며 따라서, 프로세서(30)는 AAL5 SAR 기능을 수행하여야하고 ATM망(1)과 호 경로 설정을 위한 동작 및 관리 기능을 수행한다.

또한, 상기 프로세서(30)는 VoIP 호 처리와 관련된 데이터를 Ethernet 인터페이스를 통해 VoIP 프로세서(60)와 송수신 하기 위해 IP 패킷화(packetization) 기능을 수행하며, 시스템 내부의 ATM 인터페이스부(10), AAL2 처리부(40) 및 VoIP 처리부(50)를 포함하는 하부 기능부들을 DM-bus를 통해 제어한다.

VoATM 연동시 음성 데이터는 AAL2 로 캡슐화된다. 따라서 AAL2 처리부(40)는 셀을 분해하고 조립하는 AAL2 SAR 기능을 수행하고, 수신된 VoATM 데이터를 분리하여 순수 음성 관련 데이터만을 Compact PCI interface를 통해 VoIP 처리부(50)로 보낸다.

다음, 상기 VoIP 처리부(50)에서 수신한 순수 데이터를 AAL2 로 캡슐화하고 프로세서(30)로부터 DM-bus를 통해 수신한 VPI/VCI 값을 이용하여 AAL2 ATM cell을 생성한다.

VoIP 처리부(50)는 AAL2 처리부(40)로부터 수신한 순수 음성 데이터를 도1과 같은 프로토콜 스택을 갖는 VoIP 패킷으로 패킷화하고, 그 역의 기능을 수행한다.

VoIP 프로세서(60)는 IWF(100)와 VoIP 가입자 사이에 IP 망(2)을 통한 호 설정 기능을 제공하는 프로세서로서, IP 망과 직접 신호의 교환(H.323/SIP 등)을 수행하여 전화 연결 기능 및 능력 교환등의 기능을 수행하고, VoIP 처리부(50)의 제어는 프로세서(30)를 통해서 수행한다.

다음, 도5는 본 발명에 따른 호처리 절차를 나타낸 순서도로서 VoATM 가입자(4)가 VoIP 가입자(5)로 전화를 걸때 게이트웨이의 동작을 보인 것이다.

이때, VoIP를 위한 호 제어 프로토콜은 H.323 이라고 가정한다.

먼저, VoATM 게이트웨이(6)는 가입자로부터 hook-off 및 DTMF(Dual Tone Multi-Frequency) 신호를 검출하고, UNI 시그널링을 이용하여 VoATM과 IWF(100) 사이의 AAL2 시그널링을 위해 ATM 망(1)에서 엔드투엔드(end-to-end) 시그널링 경로를 설정한다.

다음, 상기 설정된 경로를 이용해 AAL2 시그널링을 하고, AAL2 경로 시그널링을 통해 AAL2 CAS(Channel Associated Signaling)나 CCS(Common Channel Signaling)경로를 설정하고, AAL2 CAS/CCS 시그널링을 통해 DTMF나 음성 데이터 보코딩(vocoding) 방식등에 대한 정보를 IWF(100)로 제공한다.

상기 IWF(100)는 AAL2 CAS/CCS를 통해 수신된 정보를 이용하여 VoIP 게이트웨이 또는 게이트키퍼(Gatekeeper)(7)와 Q.931 시그널링을 위한 TCP 경로를 설정하고 설정된 경로를 통해 Q.931 시그널링 절차를 수행한다.

이때, 상기 Q.931 호 설정 절차시 VoATM 게이트웨이(6)의 가입자와 AAL2 미디어 경로도 설정되며, H.245 channel open을 위한 Transport Address도 수신하게된다.

상기와 같이 H.245 channel 을 open 한 후 보코딩 방식등에 대한 능력 교환 및 미디어 스트림 전송을 위한 RTP / RTCP channel 이 설정되면 IWF(100)는 기존의 AAL2 미디어 경로와 RTP 경로를 연결하여 음성 통화로를 설정한다.

따라서, 본 발명의 VoIP 와 VoATM 망 연동 시스템은 VoIP 가입자와 VoATM 가입자 사이의 통화로 연결이 원할하게 이루어지도록 하고, 호처리 절차가 단순화되며, vocoding 방식에 대한 능력 교환이 제공되므로 음성 품질 저하의 가능성을 줄일 수 있고, 향후 PSTN망이 없는 음성통신 서비스의 제공이 이루어질 수 있다.

Claims (1)

1. ATM망(1)과 IP망(2) 사이의 호환이 이루어지도록 하는 시스템에 있어서,

   ATM망(1)과 연동하여 ATM 데이터 및 제어용 신호를 송수신하고 OPTIC 으로 수신되는 데이터를 UTOPIA 신호로 변환하여 ATM MUX/DMX(20)로 송신하며, 상기 ATM MUX/DMX(20)로부터 UTOPIA로 수신되는 데이터를 OPTIC 신호로 변환하여 ATM망(1)으로 송신하는 ATM 인터페이스부(10)와;

   상기 ATM 인터페이스부(10)로부터 UTOPIA 인터페이스를 통해 수신되는 ATM 신호에서 VPI/VCI 값을 검색하여 음성 데이터를 HOT 링크를 통해 AAL2 처리부(40)로 보내고, 제어 데이터를 HOT 링크를 통해 프로세서(30)로 보내며, 상기 AAL2 처리부(40) 및 프로세서(30)로부터 수신된 음성 데이터 및 제어 데이터를 멀티플렉싱하여 UTOPIA 인터페이스를 통해 상기 ATM 인터페이스부(10)로 보내는 ATM MUX/DMX(20)와;

   상기 ATM MUX/DMX(20)와의 송수신 데이터인 AAL5에 캡슐화된 제어 데이터의 분해 및 조립 기능인 AAL5 SAR 기능을 수행하고, ATM망(1)과 호 경로 설정을 위한 동작 및 관리 기능을 수행하며, VoIP 호 처리와 관련된 데이터를 Ethernet 인터페이스를 통해 VoIP 프로세서(60)와 송수신 하기 위해 IP 패킷화 기능을 수행하고, 시스템 내부의 ATM 인터페이스부(10), AAL2 처리부(40) 및 VoIP 처리부(50)를 포함하는 하부 기능부들을 DM-bus를 통해 제어하는 프로세서(30)와;

   VoATM 연동시 AAL2 로 캡슐화된 음성 데이터의 AAL2 SAR 기능을 수행하고,수신된 VoATM 데이터를 분리하여 순수 음성 관련 데이터만을 Compact PCI 인터페이스를 통해 VoIP 처리부(50)로 보내는 AAL2 처리부(40)와;

   상기 AAL2 처리부(40)로부터 수신한 데이터를 AAL2로 캡슐화하고 프로세서(30)로부터 DM-bus를 통해 수신한 VPI/VCI 값을 이용하여 AAL2 ATM 셀을 생성하며, 수신한 음성 데이터를 VoIP 패킷으로 패킷화하는 VoIP 처리부(50)와;

   IWF와 VoIP 가입자 사이에 IP 망을 통한 호 설정 기능을 제공하는 프로세서로서, IP 망과 직접 신호의 교환을 수행하여 전화 연결 기능 및 능력 교환등의 기능을 수행하고, VoIP 처리부(50)의 제어는 프로세서(30)를 통해서 수행하는 VoIP 프로세서(60);

   로 이루어짐을 특징으로 하는 VoIP와 VoATM 연동 시스템.