KR100594985B1

KR100594985B1 - 브이오아이피시스템의 보코더장치

Info

Publication number: KR100594985B1
Application number: KR1020040061576A
Authority: KR
Inventors: 김태진
Original assignee: 엘지노텔 주식회사
Priority date: 2004-08-05
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2006-06-30
Also published as: KR20060012871A

Abstract

본원발명은 브이오아이피(VoIP)시스템의 보코더 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 브이오아이피시스템에서의 데이터충돌을 방지하고 브이오아이피시스템의 크기를 소형화시킬 수 있도록 하는 브이오아이피 시스템의 보코더장치를 제공하는 것을 목적으로 하며,

상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명은, 브이오아이피시스템의 메인프로세서로부터 패킷데이터의 포맷 정보를 입력받은 후 PCM데이터의 패킷데이터로의 변환을 제어하는 트랜스코더제어부와, 상기 트랜스코더제어부의 제어명령에 따라 상기 브이오아이피시스템의 티디엠스위치장치로부터 입력되는 PCM데이터를 패킷데이터로 변환하는 트랜스코더부와, 상기 트랜스코더부에서 입력된 패킷데이터를 IP패킷데이터로 변환하여 출력하는 이더넷처리부와, 상기 이더넷처리부에서 출력되는 패킷데이터의 경로를 스위칭하는 이더넷 제어부로 구성되어,

브이오아이피시스템에서의 링크충돌을 방지하고, 시스템의 부피를 감소시켜 시스템 구축 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

보코더, 브이오아이피, 이더넷, 트랜스코딩, 랜스위치장치

Description

브이오아이피시스템의 보코더장치{A vocoder apparatus for VoIP system}

도1은 종래기술에서의 브이오아이피시스템의 구성을 나타내는 시스템구성도이고,

도2는 상기 도1의 보코더장치의 내부 구성을 나타내는 블록구성도이며,

도3은 본원발명에 따르는 보코더장치의 내부 구성을 나타내는 블록구성도이고,

도4는 도3의 보코더 장치의 구동과정을 설명하는 순서도이다.

*도면의 주요 부호에 대한 설명*

1 : 가입자장치 2 : 티디엠스위치장치

3, 300 : 보코더장치 4 : 랜스위치장치

5 : 이더넷포트리어장치 10 : 제어장치(MP : Main Processor)

31 : 트랜스코더제어부 32 : 트랜스코더부

33 : 랜스위치처리부

100 : 이더넷처리부 110 : 피에치와이(PHY)부

120 : 트랜스포머(transformer) 130 : 이더넷선택부

200 : 제어부

본원발명은 브이오아이피(VoIP) 서비스를 위한 보코더 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 보코더장치에 접속된 LAN 스위치장치와 이더넷포트리어장치(Ethernat Port Rear 장치)가 보코더장치에 동시 접속함에 따라 발생되는 링크의 충돌을 방지하며, 전체 브이오아이피 시스템의 크기를 줄여 시스템 구축 비용을 절감할 수 있도록 하는 브이오아이피 시스템의 보코더장치에 관한 것이다.

현재 브이오아이피(VoIP)서비스는 제3세대와 4세대 이동무선통신시스템의 핵심기술이다. IMT2000에서는 상술한 브이오아이피서비스 제공을 위해 ALL-IP 기반망에 관한 연구가 3GPP와 3GPP2에 의해 활발히 진행 중에 있다. 상술한 바와 같은 연구에 기반한 브이오아이피시스템의 구성이 도1 및 도2에 도시되어 있으며, 이하에서 도1 및 도2를 참조하여 종래기술에서의 브이오아이피시스템을 설명한다.

도1은 종래기술에서의 브이오아이피시스템의 블록구성도이고, 도2는 도1의 보코더장치(3)의 이더넷 관련 구성을 나타내는 블록도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 종래기술의 브이오아이피 시스템은 휴대폰, 컴퓨터 등의 가입자장치(1)와 가입자장치(1)들로부터 입력되는 PCM데이터신호를 스위칭하여 시분할 다중화를 수행하는 티디엠스위치장치(TDM switch 장치)(2)와 티디엠스위치 장치로부터 입력되는 시분할 다중화된 PCM데이터를 IP패킷데이터로 변환하여 랜스위치장치(4) 또는 이더텟포트리어장치(5)로 출력하는 보코더장치(3)와 보코더장치(3)에서 출력되는 IP패킷데이터를 IP망을 통해 목적지의 단말기로 전송되도록 스 위칭하는 랜스위치장치(4)와 보코더장치(3)에서 출력되는 IP패킷데이터로 변환되기 이전의 패킷데이터를 수신하여 브이오아이피 시험장치로 출력하도록 IP패킷데이터로 변환하는 이더넷포트처리부(51)와 RJ45이더넷 포트(도면에 미도시)를 구비한 이더넷포트리어장치(5) 및 상기 브이오아이피시스템의 각 구성요소를 제어하는 제어장치(MP : main processor)(10)로 구성된다.

그리고, 도2에 도시된 바와 같이, 상기 보코더장치(3)는 제어장치(MP)로부터 PCM데이터가 변환될 패킷데이터의 포맷정보를 입력받은 후 트랜스코더부(32)의 트랜스코딩을 제어하는 트랜스코더제어부(31)와, 상기 트랜스코더제어부의 제어에 따라 티디엠스위치장치(2)로부터 입력되는 PCM데이터를 64Kbps 음성신호의 트랜스코딩(G.711), 멀티미디어 전송을 위한 8Kbps 음성신호의 트랜스 코딩(G.723.1), 또는 무선통신을 위한 8Kbps 음성신호의 트랜스코딩(G.729) 중 어느 하나의 방식에 따르는 패킷데이터로 변환하는 트랜스코더부(32)와, 상기 트랜스코더부(transcoder)(32)에서 출력된 패킷 데이터를 IP망에서 전송되는 IP패킷데이터로 변환하여 랜스위치장치(4)로 출력하는 랜스위치처리부(33)로 구성된다.

그리고, 이더넷포트리어장치(5)는 보코더장치(3)의 트랜스코더부(32)로부터 직접 패킷데이터를 입력받은 후 파이부(PHY : Physical Layer of the OSI model)와 트랜스포머부를 거쳐 IP망으로 보낼수 있는 IP패킷데이터로 변환하는 이더넷포트처리부(51)와 RJ45이더넷포트(도면에 미도시)를 포함하여 구성된다.

상술한 구성에서 제어장치(MP)(10)는 가입자장치의 입출력 데이터의 제어, 티디엠스위치장치(2)의 시분할 다중화의 제어, 보코더의 패킷변환 데이터포맷 지정 등을 수행하는 것으로서 브이오아이피 시스템의 전체 동작을 제어한다.

가입자장치(1)는 컴퓨터, IP폰, PDA, 휴대폰 등일 수 있다.

티디엠스위치장치(2)는 가입자장치(2)들로부터 입력되는 PCM데이터를 시분할 다중화하여 보코더장치(3)로 출력한다.

보코더장치(3)는 티디엠스위치장치(2)로부터 입력되는 시분할 다중화된 PCM 데이터를 트랜스코더제어부(31)에 의해 제어되는 트랜스코더부(32)를 구동하여 트랜스코딩한후 트랜스코딩된 패킷 데이터를 랜스위치처리부(33)를 통해 랜스위치장치(4)로 출력한다. 그리고, 트랜스코더부(32)에서 출력되는 트랜스코딩된 패킷데이터는 이더넷포트 리어장치로 출력된다.

랜스위치처리부(33)는 트랜스코더부(32)에서 출력되는 패킷데이터를 IP헤더를 추가하고 캡슐화하여 OSI 7 레이어 모델(OSI7 layer model)에 적합한 IP패킷데이터로 변환 한 후 랜스위치장치(4)로 출력한다. 랜스위치장치(4)는 IP패킷데이터를 IP프로토콜을 이용하여 목적지의 단말기로 전송한다.

이더넷포트리어장치(5)는 트랜스코더부(4)에서 출력되는 패킷데이터를 직접 입력 받은 후에 OSI 7 레이어 모델(OSI7 layer model)에 적합한 IP 패킷 데이터로 변환하는 이더넷포트처리부(51)와 이더넷포트처리부(51)에서 출력되는 IP 패킷 데이터를 시험장비로 출력하는 RJ45이더넷포트(도면에 미도시)를 구비한다.

상술한 구성을 가지는 브이오아이피시스템은 상술한 동작과 반대로 랜스위치장치(4)로부터 랜스위칭처리부(33)를 통해 입력되는 패킷데이터가 보코더장치(3)로 입력 된 후 PCM데이터로 변환되어 티디엠스위치장치(2)를 통해 가입자장치(1)로 전 송할 수도 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래기술의 브이오아이피시스템의 보코더장치(3)는 랜스위치장치(4)와 이더넷포트리어장치 중 하나와 연결되어 IP망으로 연결되는데, 도2에서와 같이 이더넷제어부가 구비되지 않아 랜스위치장치(3)와 이더넷포트리어장치(5)가 동시에 보코더장치(3)를 점유하려고 하기 때문에 링크의 충돌이 발생하는 문제점을 가진다.

그리고, 상술한 종래기술의 브이오아이피시스템에 적용되는 보코더장치는 내부 가입자와 시험용 이더넷포트(ethernet port)를 위해서 별도의 이더넷포트리어장치(5)를 필요로 한다. 따라서, 이더넷포트리어장치(5)로 인해 전체 브이오아이피 시스템이 복잡해지게 되어 브이오아이피 시스템 구축시 비용이 증가하게 되는 문제점을 또한 가진다.

따라서, 본원발명은 상술한 종래기술의 브이오아이피시스템에서 발생되는 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 이더넷포트리어장치를 제거하고 대신에 이더넷포트리어 장치의 이더넷 처리부와 보코더 장치의 랜스위치처리부를 보코더장치의 이더넷처리부로 통합한 후 백보드에 이더넷포트를 장착하여 브이오아이피 시스템의 간소화 및 패킷데이터의 충돌을 방지할 수 있도록 하는 브이오아이피 시스템의 보코더장치를 제공하는 것을 그 목적을 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 브이오아이피 시스템의 보코더장치 는, 브이오아이피시스템의 메인프로세서로부터 패킷데이터의 포맷 정보를 입력받은 후 PCM데이터의 패킷데이터로의 변환을 제어하는 트랜스코더제어부와, 상기 트랜스코더제어부의 제어명령에 따라 상기 브이오아이피시스템의 티디엠스위치장치로부터 입력되는 PCM데이터를 패킷데이터로 변환하는 트랜스코더부와, 상기 트랜스코더부에서 입력된 패킷데이터를 IP패킷데이터로 변환하여 출력하는 이더넷처리부와, 상기 이더넷처리부에서 출력되는 패킷데이터의 경로를 스위칭하는 이더넷 제어부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 이더넷처리부는 트랜스코더부에서 출력되는 패킷데이터에 IP패킷데이터로 변환하는 IP패킷변환부와 IP패킷변환부에서 출력되는 IP패킷 데이터의 신호가 물리적인 통신 라인을 통해 전송되는 데 적합한 전압을 가지도록 출력전압을 변경하는 전압변환부와 전압변환부에서 출력되는 IP패킷데이터를 상기 이더넷제어부의 제어신호에 따라 랜스위치장치 또는 백보드 이더넷포트로 출력하는 이더넷선택부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 보코더장치의 보코더율은 이동통신망의 데이터 전송대역의 범위내의 값을 가지도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본원발명을 더욱 상세히 설명한다.

본원발명의 실시예를 설명하기 위한 첨부도면 도3 및 도4에서 도1과 도2와 같은 동작을 수행하는 구성요소는 도1 및 도2에서와 동일한 명칭 및 동일한 도면부호를 사용하였다.

도3은 본원발명에 따르는 보코더장치가 구비된 브이오아이피시스템의 블록 구성도이다.

도3에 도시된 바와가 같이, 본원발명에 따르는 브이오아이피시스템은 가입자장치(1)에서 출력되는 다수의 PCM데이터를 수신하여 시분할 다중화한 후 보코더장치(300)로 출력하는 티디엠스위치장치(2)와 티디엠스위치장치(2)에서 출력되는 PCM데이터를 OSI 7 레이어에서 정한 IP패킷데이터로 변환하여 출력하는 보코더장치(300)와 보코더장치(300)에서 출력되는 IP패킷데이터를 목적지 단말기로 전송되도록 스위칭하는 랜스위치장치(4)와 보코더장치(3)에서 출력되는 패킷데이터를 미도시된 외부의 시험장비로 출력하는 백보드 이더넷포트(50) 및 상기 각각의 구성요소를 제어하는 제어장치(MP)(10)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상술한 보코더장치(300)는 종래기술의 설명에서와 같이 제어장치(MP)(10)로부터 입력되는 신호에 따라 티디엠스위치장치(2)로부터 입력되는 PCM데이터를 특정형태의 패킷데이터로 생성하도록 트랜스코더부(32)를 제어하는 트랜스코더제어부(31)와 트랜스코더제어부(31)의 제어명령에 따라 PCM 데이터를 특정 형태의 패킷데이터로 트랜스코딩하는 트랜스코더부(32)와 트랜스코더부(32)에서 출력되는 패킷 데이터에 IP헤더를 추가한 후 물리적인 통신 선로에서 전송되는 적정 전압을 가지도록 변환하는 것에 의해 OSI 7 레이어 모델에서 정의한 IP패킷으로 변환하여 출력하는 이더넷처리부(100)와 이더넷처리부(100)에서 출력되는 IP패킷데이터를 랜스위치장치(4) 또는 백보드이더넷포트(50)로 선택적으로 출력되도록 이더넷처리부(100)의 출력을 스위칭하도록 이더넷처리부(100)를 제어하는 이더넷제어부(200)를 포함하여 구성된다. 여기서 상술한 이더넷포트는 RJ45 이더넷 포트일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상술한 구성에서 상기 트랜스코더부(32)는 티디엠스위치장치(2)로부터 입력되는 PCM데이터를 트랜스코더제어부(31)의 제어신호에 따라 64Kbps 음성신호 패킷(G.711), 멀티미디어 전송을 위한 8Kbps, 6.3Kbps, 또는 5.3kbps 음성신호 패킷(G.723.1), 또는 무선통신을 위한 8Kbps 음성신호 패킷(G.729) 중 어느 하나의 형태의 패킷데이터로 PCM데이터에 대한 트랜스코딩을 수행한다.

그리고 상기 트랜스코더제어부(31)는 브이오아이피에 의한 데이터전송의 형태에 따라, 즉, 음성데이터의 전송, 무선 음성데이터의 전송 또는 멀티미디어데이터의 전송에 따라 PCM데이터가 대응되는 패킷데이터로 트랜스코딩되도록 트랜스코더부(32)를 제어한다.

상술한 이더넷처리부(100)는 트랜스코더부(32)에서 출력되는 패킷데이터를 파이칩(PHY Chip : Physical Layer of the OSI model chip)형태의 패킷데이터로 변환하는 파이부(PHY)(110)와 파이부(PHY)(110)에서 출력되는 파이칩 형태의 패킷데이터 신호가 물리적인 통신 선로를 통해 전송되기에 적합한 전압을 가지도록 변한 하는 트랜스포머부(Transformer)(120)와 트랜스포머부에서 출력되는 IP패킷데이터를 이더넷제어부(200)의 제어신호에 따라 랜스위치장치(4) 또는 백보드 이더넷포트(50)로 출력하는 이더넷선택부(Ethernet select부)(130)로 구성된다.

상술한 파이부(110)는 트랜스코더부(32)에서 출력된 패킷데이터에 IP헤더를 추가한 후 캡슐화하여 파이칩(PHY Chip) 형태의 IP패킷데이터로 변환한다.

상술한 이더넷처리부에서 파이부(110)는 본원발명의 IP패킷변환부에 대응되 며, 트랜스포머부(120)는 본원발명의 전압변환부에 대응된다.

도4는 본원발명의 보코더 장치의 신호처리 과정을 나타내는 순서도로서 이하 도4를 참조하여 상술한 구성을 가지는 보코더장치의 동작과정을 설명한다.

도4에 도시된 바와 같이, 본원발명의 보코더장치(300)는 다수의 가입자장치(1)들로부터 입력되는 PCM데이터를 선택적으로 스위칭하여 시분할 다중화된 PCM데이터로 출력하는 티디엠스위치장치(2)로부터 PCM데이를 수신한다(S10). 이후, 트랜스코더제어부(31)가 구동된 후 제어장치(MP)(10)로부터 64Kbps 음성신호 패킷(G.711), 멀티미디어 전송을 위한 8Kbps 음성신호 패킷(G.723.1), 또는 무선통신을 위한 8Kbps 음성신호 패킷(G.729) 중 어느 하나의 형태로 변환시키는 패킷데이터 생성 제어신호를 입력받는다(S20). 변환될 패킷데이터의 형태를 입력받은 트랜스코더제어부(31)는 트랜스코더부(32)를 구동하게 되며, 트랜스코더부(32)는 트랜스코더제어부(31)에서 입력되는 패킷 생성 제어신호에 따라 티디엠스위치장치(2)로부터 입력되는 시분할 다중화된 PCM데이터를 G.711, G.723.1, 또는 G.729 중의 어느 하나의 형태를 가지는 패킷데이터로 변환한다(S30). S30과정에서 트랜스코더부(32)에서 출력되는 패킷데이터는 이더넷처리부(100)로 입력된다. 이더넷처리부(100)의 파이부(PHY부)(110)는 트랜스코더부(32)로부터 입력된 패킷데이터를 OSI 7 레이어 모델에 따르는 IP패킷데이터로 캡슐화한 후 트랜스포머부(Transformer)(120)로 출력한다. 트랜스포머부(120)는 수신된 IP패킷데이터를 물리적인 통신라인을 통해 전송될 수 있는 적정 레벨의 전압을 가지도록 변환한 후 이더넷선택부(130)로 출력한다(S40). 이더넷선택부(130)는 이더넷 제어부(200)의 제어명령에 따라 스위칭되어 IP 패킷데이터를 랜스위치장치(4) 또는 백보드 이더넷포트(50)로 선택적으로 출력하게 된다(S50).

상술한 처리과정의 역 과정으로서 랜스위치장치(4) 또는 백보드이더넷포트(50)로부터 IP패킷데이터를 입력받는 경우 제어장치(MP)(10)의 제어에 따라 이더넷제어부(200)가 이더넷선택부(130)를 스위칭한다. 이더넷선택부(130)는 랜스위치장치(4) 또는 백보드이더넷포트(50)로부터 입력되는 IP패킷데이터를 트랜스코더부(31)가 처리할 수 있는 패킷데이터로 변환하여 트랜스코더부(31)로 출력한다. 트랜스코더부(31)는 수신된 패킷데이터를 시분할 다중화된 PCM데이터로 변환하여 티디엠스위치장치(2)로 출력한다. 티디엠스위치장치(2)는 시분할된 다중화된 PCM데이터를 역 다중화한 후 목적지의 단말기로 전송되도록 스위칭하여 출력하게 된다.

상술한 본원발명은 종래기술에서의 이더넷포트 리어장치를 이더넷처리부와 이더넷제어부로 하여 보코더장치의 내부에 구성하고, 랜스위치처리부는 이더넷처리부에 통합 구성함으로써 종래기술에서와 같이 랜스위칭장치와 이더넷포트리어장치가 보코더장치에 동시에 접속함에 의해 발생되는 링크의 충돌을 방지하는 효과를 제공한다.

또한, 상술한 본원발명은 이더넷포트리어장치를 이더넷처리부와 이더넷제어부를 보코더장치의 내부에 구성함으로써 이더넷포트리어장치를 제거할 수 있어 전체 시스템의 크기지를 줄일 수 있으며, 이로 인해 브이오아이피시스템 구축에 드는 비용을 절감할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

Claims

가입자장치로부터 입력되는 신호를 시분할 다중화하여 출력하는 티디엠스위치장치와 상기 티디엠스위치장치로부터 출력되는 신호를 IP패킷데이터로 변환하여 출력하는 보코더장치와 상기 각 구성을 제어하는 메인프로세서를 구비한 브이오아이피시스템에 있어서, 상기 보코더장치가,

상기 메인프로세서로부터 생성될 패킷데이터의 포맷 정보를 입력받은 후 패킷데이터의 변환을 제어하는 트랜스코더제어부와,

상기 트랜스코더제어부의 제어명령에 따라 상기 티디엠스위치장치로부터 입력되는 PCM데이터를 패킷데이터로 변환하여 출력하는 트랜스코더부와,

상기 트랜스코더부에서 출력된 패킷데이터를 IP패킷데이터로 변환하여 출력하는 이더넷처리부와,

상기 이더넷처리부의 IP패킷데이터의 입출력 경로의 스위칭을 제어하는 이더넷제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 브이오아이피시스템의 보코더장치.
제1항에 있어서, 상기 이더넷처리부는,

상기 트랜스코더부에서 출력되는 패킷데이터에 IP패킷데이터로 변환하는 IP패킷변환부와,

상기 IP패킷변환부에서 출력되는 IP패킷 데이터의 신호가 물리적인 통신 라인을 통해 전송되는 데 적합한 전압을 가지도록 출력전압을 변경하는 전압변환부 와,

상기 전압변환부에서 출력되는 IP패킷데이터를 상기 이더넷제어부의 제어신호에 따라 출력 경로를 스위칭하여 출력하는 이더넷선택부로 구성되는 것을 특징으로 하는 브이오아이피시스템의 보코더장치.
제1항에 있어서, 상기 트랜스코더부에서 출력되는 패킷데이터는 G,711, G.729, G.723.1 중 어느 하나의 데이터 포맷을 가지는 것을 특징으로 하는 브이오아이피시스템의 보코더장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보코더장치의 보코더율은 이동통신망의 데이터 전송대역의 범위내의 값을 가지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 브이오아이피시스템의 보코더장치.