KR100434053B1

KR100434053B1 - Ｉｓ-95ａ/ｂ 보코더

Info

Publication number: KR100434053B1
Application number: KR10-2001-0089272A
Authority: KR
Inventors: 김동성
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-12-31
Filing date: 2001-12-31
Publication date: 2004-06-04
Also published as: US20030123411A1; CN1196356C; KR20030058738A; CN1430439A

Abstract

본 발명은 IS-95A/B 보코더에 관한 것으로, DSP에 의한 음성호 처리와 저속 데이터 서비스 처리뿐만 아니라 고속 데이터 서비스도 지원할 수 있도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 기지국의 TDM프레임 동기신호에 의해 스위칭되어, 시분할 다중화된 고속 패킷 데이터를 입력받아 이를 병렬로 변환하는 TDM스위치와; 버퍼제어신호에 의해, 상기 TDM스위치를 통해 병렬로 변환된 데이터를 일시 저장한후, 소정 시간 지연하여 출력하는 지연수단과; 상기 기지국의 TDM프레임 동기신호에 의해, 상기 지연수단의 데이터 입출력을 제어하기 위한 버퍼제어신호를 출력하는 제어수단과; 상기 제어수단의 버퍼제어신호에 의해, 상기 지연수단으로부터 데이터를 시리얼포트를 통해 입력받아 디지탈신호처리한후, 이를 TDM 프레임 동기신호에 의해 병렬 데이터로 변환하여 출력하는 디에스피를 포함하여 구성한다.

Description

ＩＳ-95Ａ/Ｂ 보코더{IS-95A/B VOCODER}

본 발명은 이동통신시스템에 관한 것으로, 특히 이동통신시스템의 내부 자원관리 및 호처리 경로를 단순화하도록 한 IS-95A/B 보코더에 관한 것이다.

일반적으로, IS-95B는 IS-95A PCS 전송속도인 14.4Kbps에 비해 최대 4~8배 빠른 속도를 제공하는데, 즉, IS-95B에서는 서킷 데이터 서비스의 경우 64Kbps, 패킷 데이터 서비스는 115.2Kbps의 전송속도를 지원한다.

또한 상기 IS-95B는 기존 IS-95A가 하나의 무선 채널만을 이용하는데 비해 최대 8개의 무선채널을 동시에 할당하는 식으로 더욱 빠른 데이터 전송을 실현하게 된다.

도1은 동기식 이동통신 시스템의 망 구성도를 보인 개략도로서,디지탈 이동통신 시스템은, 이동가입자와 유선가입자간 음성호(Mobile to Land, Land to Mobile)의 경우, 각 단말기는 압축 알고리즘을 이용하여 압축된 디지탈 데이터를 기지국으로 전송하게 되며, 이 압축된 음성데이터는 보통 기지국 제어기내의 보코더(1-1)에 의해 PCM 데이터로 변환되어 MSC/PSTN망으로 접속하게 된다.

상기 PCM으로 변환된 음성 데이터는, MSC에 의해, 경로가 스위칭되어, 해당 유선가입자가 정합되어 있는 교환기측으로 전송되며, 수신되는 음성호는, 각 보코더 블록에서, 상기와 반대의 동작을 수행한다.

한편, 이동통신 가입자가, 음성호외에 데이터 서비스를 요구하는 경우에,IS-95A/B 가입자인 경우, 기존 2세대망 구성 요소인 회로 경로를 통해 시분할 교환기능의 MSC(1-2) 및 데이터 정합용 IWF(1-4)를 경유하여 데이터망에 접속하게 되며, IS-95C 가입자인 경우, 새로운 BSC에서 제공하는 별도의 패킷 경로를 통해 PDSN(Packet Data Service Node)(1-3)를 경유하여 데이터망에 접속하게 된다.

상술한 바와같이, 2/2.5세대간 데이터 서비스에 대한 망구성 방법이 상이하지만, IS-95C망에서도 기존의 IS-95A/95B 가입자에 대한 호환성을 계속 유지해야 한다.

도2는 상기 IS-95A/B 서비스를 위한 보코더 블록의 구성을 보인도로서, 초기 IS-95A만 고려되는 경우, 보코더 블록은, 기지국(MSC:이하 기지국)으로부터 수신된 프레임의 품질에 대한 파워를 제어함과 아울러, 소프트(Soft) 핸드/오프(Hand/Off) 제어시의 선택 기능을 수행하는 씨피유(2-2)와; 실재 기지국으로부터 수신된 음성 패킷 데이터를 PCM데이터로 디코딩하는 디에스피 (2-3)로 구성한다.

IS-95B는 고속 데이터 서비스를 위한 것으로, 상기 보코더 블록에, 기지국으로부터 수신된 프레임의 품질에 대한 파워를 제어함과 아울러, 소프트(Soft) 핸드/오프(Hand/Off) 제어시의 선택 기능을 수행하는 씨피유(2-5)와; 상기 씨피유(2-5)에 정합되어, 고속의 ISLP 프로토콜 처리를 수행하여 MSC-IWF 경로를 통해 고속으로 데이터를 처리하는 ILSP씨피유(2-6)로 구성한다.

초기, 디지탈 이동통신은, 보코더 블록에서, 주로 이동가입자의 음성서비스에 대한 기능 제공을 위한 구성(2-2),(2-3)으로 이루어졌다.

점차, 데이터 서비스에 대한 수요가 확대되어 짐에 따라, 기존 보코더 블록에, 음성호시, 음성압축/해제 기능을 수행하는 대신에, 기지국이외의 데이터 송수신을 신뢰성 있게 송수신하기 위한 ISLP(Inter System Link Protocol)라는 프로토콜 처리를 디에스피(DSP:Digital Signal Processor)(2-3)에서 수행하게 되었다.

그러나, 새로이 여러개의 무선채널을 하나의 이동가입자가 사용하면서 고속 데이터 서비스가 가능하도록 하는 IS-95B기술이 나타나면서, 이를 위한 디에스피 동작이 성능적으로 따라가질 못하게 되어, 신뢰성 있는 데이터 서비스를 위하여 상기 도2의 보코더 블록에, 기지국으로부터 수신된 프레임의 품질에 대한 파워를 제어함과 아울러, 소프트(Soft) 핸드/오프(Hand/Off) 제어시의 선택 기능을 수행하는 씨피유(2-5)와 상기 씨피유(2-5)에 정합되어, 고속의 ISLP 프로토콜 처리를 수행하여 MSC-IWF 경로를 통해 고속으로 데이터를 처리하는 ILSP씨피유(2-6)를 추가한다.

이에 따라, IS-95B 가입자가 음성호를 할 경우, IS-95A용 보코더 블록의 디에스피(2-3) 부분을 경유하여 음성통화를 수행하고, IS-95B 고유의 고속 데이터 서비스를 할 경우에는, 씨피유(2-5)에 정합되어 있는 ISLP전용 씨피유(2-6) 및 기지국-IWF 경로를 통해 데이터 서비스를 받게 된다.

이때, 도3은 종래 IS-95A 음성호 및 데이터 서비스 장치의 구성을 보인 블록도로서, IS-95A용 음성호 및 데이터 서비스는, 기존의 보코더내의 디에스피(3-2)를 이용하여, 기지국에서 출력되는 시분할 다중화된 데이터를 TDM스위치(3-4)를 통해 시리얼 포트(3-3_로 입력받아 디지탈 신호처리하여 이를 패러럴포트(3-1_를 통해 출력하고, IS-95B고속 데이터 서비스는, 디에스피를 사용하는 방법의 몇가지 제한 사항 때문에 IS-95B 전용의 데이터 서비스 블록이 추가된다.

여기서, 상기 디에스피를 사용하는 경우의 제한 사항은, 크게 2가지로 볼 수 있다.

첫째, 고속 데이터 처리용 ISLP프로토콜 처리를 디에스피에서 수행함에 따라, 그 디에스피의 성능을 크게 요구하게 되는데, 즉 TDM 채널을 통한 데이터 송수신의 특성상, 디에스피가 시리얼 포트에 대한 응답성(실시간성)을 전제해야 되므로, 디에스피 내부 스위칭 동작을 제 성능만큼 처리하지 못하는 현상이 발생한다.

두번째, 디에스피를 사용하여 프로토콜 처리를 함에 따라, 외부로부터 수신되는 데이터에 대한 버퍼링 기능이 없으므로, 동기 클럭의 지터등에 의한 비트 에러가 발생하게 되는데, 이런 비트에러를 제거하기 위하여 IS-95B에서는 전용의 ISLP용 씨피유를 가지는 블록이 별도로 설치된다.

그러나, 상기한 바와같이, IS-95A 음성호 및 저속 데이터 서비스용 보코더 블록과 IS-95B용 고속 데이터 서비스용 블록을 별도로 구성함으로 인하여 두가지 문제가 발생한다.

첫째, 시스템 내 자원관리 및 형상관리의 문제, 이는 가입자 서비스 측면과는 무관한 부분이나, 유한한 MSC 정합 자원하에서 IS-95A용 보코더 블록 및 고속 데이터 서비스용 블록이 존재함으로써, 시스템 내 호처리시 자원관리 및 할당의 어려움과 시스템 확장의 제한을 가져온다.

따라서,모든 음성호는 IS-95A 보코더 블록을 거쳐야 하나, 만약 고속 데이터 서비스를 할 경우에는 기존 IS-95A의 씨피유를 사용하지 못하는 비효율성을 가지고 있다.

두번째, 가입자 서비스 측면과 관련하여, IS-95A용 블록과 IS-95B용 블록이 분리되어 존재함으로써, IS-95B 가입자가 음성호와 고속 데이터를 동시에 요청할 경우에는 이를 지원할 수 없게 되는데, 이는 이전에 설정된 셀렉터 자원을 그대로 사용하면서, 음성용 디에스피와 IS-95B전용 씨피유 자원을 사용하지 못하기 때문에 발생하는 문제점이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 별도의 씨피유 추가 없이도, DSP에 의한 음성호 처리와 저속 데이터 서비스 처리뿐만 아니라 고속 데이터 서비스도 지원할 수 있도록 한 IS-95A/B 보코더를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 동기식 이동통신 시스템의 망 구성도를 보인 개략도.

도2는 종래 IS-95A/B 서비스를 위한 보코더 블록의 구성을 보인도

도3은 종래 IS-95A 보코더의 구성을 보인 블록도.

도4는 본 발명 종래 IS-95A 보코더의 구성을 보인 블록도.

도5는 도4에 있어서,시분할 다중화된 데이터의 모습을 보인 개략도.

도6은 도4에 있어서, TDM프레임지연버퍼의 동작을 보인 예시도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

4-1:패러럴포트 4-2:디에스피

4-3:시리얼포트 4-4:TDM스위치

4-6:TDM프레임지연버퍼 4-7:TDM프레임지연버퍼제어부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기지국의 TDM프레임 동기신호에 의해 스위칭되어, 시분할 다중화된 고속 패킷 데이터를 입력받아 이를 병렬로 변환하는 TDM스위치와; 버퍼제어신호에 의해, 상기 TDM스위치를 통해 병렬로 변환된 데이터를 일시 저장한후, 소정 시간 지연하여 출력하는 지연수단과; 상기 기지국의 TDM프레임 동기신호에 의해, 상기 지연수단의 데이터 입출력을 제어하기 위한 버퍼제어신호를 출력하는 제어수단과; 상기 제어수단의 버퍼제어신호에 의해, 상기 지연수단으로부터 데이터를 시리얼포트를 통해 입력받아 디지탈신호처리한후, 이를 TDM 프레임 동기신호에 의해 병렬 데이터로 변환하여 출력하는 디에스피를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 IS-95A/B 보코더에 대한 실시예의 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도4는 본 발명 보코더의 구성을 보인 실시예의 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 기지국의 TDM프레임 동기신호에 의해 스위칭되어, 시분할 다중화된 고속 패킷 데이터를 입력받아 이를 병렬로 변환하는 TDM스위치(4-4)와; 버퍼제어신호에 의해, 상기 TDM스위치(4-4)를 통해 병렬로 변환된 데이터를 일시 저장한후, 소정 시간 지연하여 출력하는 TDM프레임지연버퍼(4-6)와; 상기 기지국의 TDM 프레임 동기신호에 의해, 상기 TDM프레임지연버퍼(4-6)의 데이터 입출력을 제어하기 위한 버퍼제어신호를 출력하는 TDM프레임지연버퍼제어부(4-7)와; 상기 TDM프레임지연버퍼제어부(4-7)의 버퍼제어신호에 의해, 상기 TDM프레임지연버퍼(4-6)로부터 데이터를 시리얼포트(4-3)를 통해 입력받아 디지탈신호처리한후, 이를 TDM 프레임 동기신호에 의해 병렬 데이터로 변환하여 패러럴포트(4-1)로 출력하는 디에스피(4-2)로 구성하며, 이와같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 기지국(미도시)의 도5의 (a)와 같은 고속 패킷 데이터를 시분할 다중화시켜 도5의 (b)와 같이 출력하면, TDM스위치(4-4)는, 상기 도5의 (b)와 같은 시분할 다중화된 고속 패킷 데이터를 입력받아 이를 상기 기지국에서 출력되는 TDM프레임 동기신호에 의해 스위칭하여 병렬 데이터로 변환하여 출력한다.

이때, TDM프레임지연버퍼(4-6)는, 상기 TDM스위치(4-4)로부터 병렬 데이터를 입력받아 이를 TDM프레임지연버퍼제어부(4-7)의 버퍼제어신호에 의해 일시 저장하였다가 출력한다.

즉, TDM프레임지연버퍼제어부(4-7)는, 상기 기지국의 TDM프레임 동기신호에 의해, 상기 TDM프레임지연버퍼(4-6)의 데이터 라이트 및 리드를 제어하기 위한 버퍼제어신호를 TDM프레임지연버퍼(4-6)에 인가하고, 이에 따라 상기 TDM프레임지연버퍼(4-6)는 버퍼제어신호에 의해 병렬 데이터를 일시 저장시키다가 출력한다.

상기 버퍼제어신호는, 디에스피(4-2)의 동작에 따라 가변적인 데이터 리드 포인터(Data Read Pointer)와 데이터 라이트 포인터(Data Write Pointer)로 이루어지고, 그 데이터 리드 포인터(Data Read Pointer)와 데이터 라이트 포인터(Data Write Pointer)는, 도6과 같이 서로 일정 시간 간격 만큼 지연되어 데이터 라이트 동작과 데이터 리드 동작을 소정 지연시킨다.

상기 데이터 라이트 포인터(Data Write Pointer)와 데이터 리드 포인터(Data Read Pointer)는, 기지국의 TDM 프레임 동기신호에 동기되어 발생된다.

이에 따라, 상기 디에스피(4-2)는 상기 TDM프레임지연버퍼(4-6)로부터 데이터를 시리얼 포트(4-3)를 통해 입력받아 디지탈 신호처리한후, 이를 TDM 프레임 동기신호에 의해 병렬 데이터로 변환하여 출력하는데, 이렇게 함으로써 디에스피(4-2)는 내부 프로토콜 처리동작과 데이터 리드 부분의 실시간성을 줄이게 되고, 이로 인해 디에스피(4-2) 내부 스위칭 동작을 단순화할 수 있게 되므로 디에스피 성능의 남는 부분을 고속 데이터 서비스용 ISLP 프로토콜 처리에 사용한다.

즉, 상기 TDM프레임지연버퍼(4-6)는 데이터 라이트 포인터(Data Write Pointer)와 데이터 리드 포인터(Data Read Pointer)의 위치를 소정 거리를 두어 데이터 쓰기/읽기 부분에 지연이 생기도록 함으로써 디에스피 동작에 유연성을 준것이다.

다시 말해서, 본 발명은 TDM스위치와 디에스피 사이에 실시간성을 줄여주는 TDM프레임지연버퍼를 사용하여, 디에스피가 항상 TDM스위치의 동작에 종속되지 않도록 하고, 슬립 발생시에도 비트유실등을 최소화한다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은, 기존의 IS-95A용 보코더 블록에 일부 하드웨어 동작 부분을 추가함으로써, DSP에 의한 저속 데이터 서비스 및 음성호 압축/비압축 기능뿐 아니라, 고속 IS-95B용 데이터 서비스를 모두 수용하게 함으로써, 셀렉터/보코더 부분의 자원관리의 효율성 및 호처리의 단순화, IS-95B 이동 가입자에 대한 동시 서비스를 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 이동통신기지국과의 클럭 지터 발생에 의한 비트 에러 발생을 동시에 제거하는 효과가 있다.

Claims

기지국의 TDM프레임 동기신호에 의해 스위칭되어, 시분할 다중화된 고속 패킷 데이터를 입력받아 이를 병렬로 변환하는 TDM스위치와;

버퍼제어신호에 의해, 상기 TDM스위치를 통해 병렬로 변환된 데이터를 일시 저장한후, 소정 시간 지연하여 출력하는 지연수단과;

상기 기지국의 TDM프레임 동기신호에 의해, 상기 지연수단의 데이터 입출력을 제어하기 위한 버퍼제어신호를 출력하는 제어수단과;

상기 제어수단의 버퍼제어신호에 의해, 상기 지연수단으로부터 데이터를 시리얼포트를 통해 입력받아 디지탈신호 처리한후, 이를 TDM 프레임 동기신호에 의해 병렬 데이터로 변환하여 출력하는 디에스피를 포함하는 것을 특징으로 하는 IS-95A/B 보코더.
제1 항에 있어서, 버퍼제어신호는, 상기 디에스피의 동작에 따라 가변적인 데이터 리드 포인터와 데이터 라이트 포인터로 이루어지고, 그 데이터 리드포인터와 데이러 라이트 포인터는 서로 일정 시간 이상 지연되어 데이터 라이트 동작과 데이터 리드 동작을 소정 지연시키는 것을 특징으로 하는 IS-95A/B 보코더.