KR100689365B1 - 이동통신시스템에서 신호 및 부가 데이터 다중화 전송 방법 및 시스템 - Google Patents

이동통신시스템에서 신호 및 부가 데이터 다중화 전송 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 패킷 기반의 전송 방식을 사용하는 미디어 게이트웨이와 기지국 제어기를 포함하는 이동통신시스템에서 신호 메시지 및 부가 데이터를 다중화하여 전송하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 미디어 게이트웨이가 보코더를 포함함으로써 새롭게 제안된 처리하던 DB 방식을 이용하여 기지국 제어기가 미디어 게이트웨이와의 음성 데이터 전송 중간에 신호 메시지 및 부가 데이터를 다중화하여 이동 단말로 전송하기 위해 미디어 게이트웨이로 음성 데이터 전송률을 감소하도록 요청하며, 이에 따라 미디어게이트웨이내에 트랜스코더(보코더)에서 전송률을 감소함으로써 효율적으로 이동 단말로 전송할 음성 데이터와 함께 부가 신호를 보다 효율적으로 전송할 수 있는 효과가 있다.
기지국 제어기, 미디어게이트웨이, 트랜스코더(보코더), 전송률 감소, Dim and Burst, Blank and Burst.

Description

이동통신시스템에서 신호 및 부가 데이터 다중화 전송 방법 및 시스템{Method and System for multicasting and forwarding of signaling and supplementary data in mobile communication system}
도 1은 일반적인 CDMA 2000 1x 시스템의 구조를 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 2000 1x 시스템의 구조를 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 2000 1x 시스템의 프로토콜 스택을 일예를 도시한 도면,
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 프레임 프로토콜의 A2p 역방향 프레임 메시지를 도시한 도면,
도 4b는 상기 도 4a에 도시된 A2p 역방향 프레임 메시지의 역방향 레이어 3데이터 정보를 도시한 도면,
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 프레임 프로토콜의 A2p 역방향 프레임 메시지를 도시한 도면,
도 5b는 상기 도 4a에 도시된 A2p 역방향 프레임 메시지의 역방향 레이어 3데이터 정보를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 프로토콜의 메시지 에러 체크 메시 지를 도시한 도면,
도 7a 내지 7b는 본 발명의 실시예에 따른 프레임 프로토콜의 외부 대역 신호처리를 사용하는 경우의 전송률 감소 요구 및 응답 메시지를 도시한 도면,
도 8a 내지 8b는 본 발명의 실시예에 따른 프레임 프로토콜의 외부 대역 신호처리를 사용하는 경우의 역방향/순방향 프레임 메시지를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 음성 데이터 전송 구간에서 신호 메시지 및 부가 데이터 다중화 전송을 위한 전송률을 감소하는 동작을 도시한 흐름도,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 음성 데이터 전송 구간에서 신호 메시지 및 부가 데이터 다중화 전송을 위한 전송률을 감소하는 동작을 도시한 흐름도,
도 11은 본 발명의 실시예들에 따라 전송률을 감소하기 위한 호 절차를 성공적으로 수행한 경우의 동작을 도시한 흐름도.
본 발명은 이동통신시스템에서 데이터 전송 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히 인터넷/멀티미디어 서비스를 위한 이동통신 시스템에서 음성 신호와 신호 메시지 및 부가 데이터를 다중화하여 전송하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
이동통신 가입자가 급격히 증가하고, 이동통신 서비스가 인터넷 서비스와 연계됨에 따라 이동통신 단말기에서도 인터넷 및 멀티미디어 서비스 등의 다양한 형 태의 데이터 서비스를 제공받을 수 있도록 발전되고 있다. 이러한 이동통신 시스템(Code Division Multiple Access 이하, CDMA 2000 1x)에 대해 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 CDMA 2000 1x 시스템의 구조를 도시한 블록도이다.
CDMA 2000 1x는 도 1에 도시된 바와 같이, 기지국(20)과 연동하여 이동 단말이 송수신하는 음성 및 데이터를 해당 목적지로 교환해주는 교환기(Mobile Switching Center : MSC)(30)와, 외부 인터넷 망과 인터페이스하는 패킷 데이터 서비스 노드(Packet Data Service Node : PDSN)(40)로 구분되어 있다. 이에 더하여 CDMA 2000 1x는 교환기(30)로부터 데이터 전송요청을 받으면 서킷 데이터를 패킷 데이터로 상호 변환하여 연결시키는 정합 장치(Inter Working Function : IWF)(50)와, 패킷 데이터 서비스 노드(40)와 기지국(20)간에 연결되어 음성신호 및 데이터를 인터페이스하는 패킷 제어 장치(Packet Control Function : PCF)(60)로 구성되어 있다.
상기 기지국(20)은 기지국 송수신 장치(BTS)(22a, 22b)와, 상기 기지국 송수신 장치(BTS)(22a, 22b)를 제어하는 기지국 제어기(Base Station Controller : BSC)(21)로 구성되어 있다.
상기 교환기(30)와 기지국제어기(21)간에는 A1 인터페이스, 사용자 정보 A2/A5(회선데이터 전용) 인터페이스가 이루어지며, A3 인터페이스는 단말에게 소프트 핸드오프가 발생할 시에 기지국 제어기와 다른 기지국간에 역방향의 프레임 선택 및 순방향의 프레임 전달 시에 제어 신호 및 사용자 데이터를 동시에 송수신하 기 위해 정의되어 있다.
기지국 제어기(21)는 트랜스 코더(또는 보코더)(23)를 구비하고 있다. 상기 트랜스 코더(또는 보코더)(23)는 무선구간을 통하여 단말이 전송한 무선 보코더(예, EVRC, SMV,Q-CELP) 프레임을 기지국 제어기가 수신한 이후에, 유선 집중망으로의 전달을 위해서 무선 보코더가 아닌 대표적인 유선 보코더인 PCM 보코더 프레임으로의 변환을 담당한다. 기존의 기지국 제어기와 교환기간의 전송로는 TDM 방식의 전송로가 사용되고 있기 때문에, 이동 단말의 무선 보코더가 생성한 프레임이 전달될 수 없다. 즉, 사용하는 대역이 13Kbps 미만의 무선 보코더에서 생성된 프레임은 기지국 제어기의 트랜스코더에서 생성한 프레임으로 64kbps 대역을 모두 사용하여 전달된다.
그런데, 상술한 바와 같이 기지국제어기와 교환기간의 전송로는 TDM 방식으로 이루어져 있으므로 이러한 TDM 전송로 상에서는 대역이 낭비되므로 전송로 효율성이 떨어지게 되며, TDM 전송로의 비용도 증가하는 문제점이 있다.
덕우기 기존의 회선 기반의 시스템에서는 인터넷/멀티미디어 서비스의 고속의 패킷 데이터 전송이 어려우므로 최근에는 패킷 기반 즉, IP 망 등의 이동통신 시스템으로 발전하고 있다. 이러한 고속의 패킷 데이터 서비스를 위해서는 상기 기존의 시스템과 같이 기지국 제어기에서 트랜스코더를 사용하여 음성 신호를 변환하면, 대역의 낭비를 초래하므로 새로운 시스템 구현이 필요하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 패킷 기반의 IP 망에 적합하도록 회선망과 별도의 패킷 망을 구비한 차세대 이동통신 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 IP 기반의 차세대 이동통신 망에서 미디어게이트웨이와 기지국 제어기간에 음성 정보를 송/수신할 시 음성 데이터 프레임을 처리할 수 있는 프레임 프로토콜을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 패킷 기반의 전송방식을 사용하는 미디어게이트웨이와 기지국 제어기간의 음성 데이터 전송 중간에 신호메시지 및 부가 데이터 다중화를 위한 전송률 조정하는 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
상기 이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 방법은, 아날로그 음성 신호와 부호화된 디지털 음성 신호간 상호 변환을 수행하는 트랜스코더를 구비하는 미디어 게이트웨이와, 상기 미디어 게이트웨이와 디지털 음성 신호를 송/수신하는 기지국 제어기를 포함하는 이동통신 시스템에서, 상기 음성 신호를 이동 단말로 전송시 신호 메시지 및/또는 부가 데이터를 다중화하여 전송하기 위한 방법으로서, 상기 기지국 제어기가 상기 이동 단말로부터 수신된 음성 신호와 상기 음성 신호의 전송률에 대한 정보를 상기 미디어 게이트웨이로 전송하는 과정과, 상기 미디어 게이트웨이가 착신측으로부터 수신된 음성 신호와 상기 음성 신호에 대한 전송률에 대한 정보를 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정과, 상기 기지국 제어기가 상기 음성 신호를 송/수신하는 도중 상기 이동 단말로 전송하기 위한 신호 메시지 및/또는 부가 데이터가 있는지 검사하고, 전송할 상기 신호 메시지 및/또는 상기 부가 데이터가 있는 경우, 상기 신호 메시지 및 상기 부가 데이터를 상기 음성 신호에 다중화하여 상기 이동 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 다른 방법은, 아날로그 음성 신호와 부호화된 디지털 음성 신호간 상호 변환을 수행하는 트랜스코더를 구비하는 미디어 게이트웨이와, 상기 미디어 게이트웨이와 디지털 음성 신호를 송/수신하는 기지국 제어기를 포함하는 이동통신 시스테에서, 상기 미디어 게이트 웨이가 상기 이동 단말로 상기 음성 신호와 신호 메시지 및/또는 부가 데이터를 다중화하여 전송할 수 있도록 상기 음성 신소의 전송률을 감소하기 위한 방법으로서, 상기 기지국 제어기로부터 상기 음성 신호의 전송률 감소 요구가 있는 경우 상기 음성 데이터의 전송률을 감소하는 과정과, 미리 설정된 시간내에 상기 음성 데이터의 전송률 감소에 대한 응답을 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 또 다른 방법은, 아날로그 음성 신호와 부호화된 디지털 음성 신호간 상호 변환을 수행하는 트랜스코더를 구비하는 미디어 게이트웨이와, 상기 미디어 게이트웨이와 디지털 음성 신호를 송/수신하는 기지국 제어기를 포함하는 이동통신 시스테에서, 상기 기지국 제어기가 상기 이동 단말로 상기 음성 신호와 신호 메시지 및/또는 부가 데이터를 다중화하여 전송하기 위한 방법으로서, 상기 음성 신호 외에 상기 신호 메시지 및/또는 부가 데이터가 있는지를 파단하는 과정과, 상기 신호 메시지 및/또는 부가 데이터가 있는 경우, 미리 설정된 시간에 상기 미디어 게이트웨이로 상기 음성 신호의 전송률 감소를 요구하는 과정과, 상기 미디어 게이트웨이로부터 상기 음성 데이터 전송률 감소에 대한 응답을 수신하여 감소된 전송률에 따라 상기 음성 신호와 상기 신호 메시지 및/또는 부가 데이터를 다중화하여 상기 이동 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 시스템은, 아날로그 음성 신호와 부호화된 디지털 음성 신호간 상호 변환을 수행하는 트랜스코더를 구비하는 미디어 게이트웨이와, 상기 미디어 게이트웨이와 디지털 음성 신호를 송/수신하는 기지국 제어기를 포함하는 이동통신 시스테에서, 상기 음성 신호를 이동 단말로 전송시 신호 메시지 및/또는 부가 데이터를 다중화하여 전송하기 위한 시스템으로서, 상기 미디어 게이트웨이가 착신측으로부터 수신된 음성 신호와 상기 음성 신호에 대한 전송률에 대한 정보를 상기 기지국 제어기로 전송하는 상기 미디어 게이트웨이와, 상기 이동 단말로부터 수신된 음성 신호와 상기 음성 신호의 전송률에 대한 정보를 상기 미디어 게이트웨이로 전송하고, 상기 기지국 제어기가 상기 음성 신호를 송/수신하는 도중 상기 이동 단말로 전송하기 위한 신호 메시지 및/또는 부가 데이터가 있는지 검사하고, 전송할 상기 신호 메시지 및/또는 상기 부가 데이터가 있는 경우, 상기 신호 메시지 및 상기 부가 데이터를 상기 음성 신호에 다중화하여 상기 이동 단말로 전송하는 상기 기지국 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 이동통신 시스템은 기존 교환기를 호 제어 및 이동성 제어를 담당하는 교환대행기(MSC emulator : MSCe)와 음성 데이터를 아날로그 신호와 디지털 신호로 상호 변환하여 전송(forwarding)하는 미디어게이트웨이(Media Gateway : MGW)로 분리하여 구성한다. 이에 따라 기존의 교환기와 기지국제어기간에 음성 정보를 전송하기 위한 베어러 인터페이스는 미디어게이트웨이와 기지국제어기간의 인터페이스로 대응된다. 그리고 이동 단말에 송수신될 음성 정보를 전달하기 위해 미디어게이트웨이와 기지국 제어기간의 전송 상태와 패킷의 도착 순서를 확인할 수 있는 프레임 프로토콜이 새롭게 설정된다. 또한, 본 발명의 이동통신 시스템은 코드분할다중접속(Code Division Multiple Access : CDMA 2000 1x)의 LMSD(Legacy MS Domain) 시스템으로서, RAN(Radio Access Network)_CN(Core Network)간의 네트워크 참조 모델(Network Reference Model)을 통해 나타내었다. 이러한 차세대 이동통신 시스템(이하, CDMA 2000 1x 라 함)에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CDMA 2000 1x 시스템의 구조를 도시한 블록 도이다.
상기 CDMA 2000 1x 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 기지국 제어기와(121), 미디어게이트웨이(131), 교환대행기(132), 패킷 데이터 서비스 노드(Packet Data Service Node : PDSN)(160) 및 패킷 제어 장치(Packet Control Function : PCF)(150)로 구성되어 있다.
상기 미디어게이트웨이(131)는 상기 기지국 제어기(121)와 연동하며, 아날로그 음성 신호와 디지털 신호간 변환을 담당하는 트랜스코더(133)를 구비하고 있다. 상기 트랜스코더(133)는 순방향으로는 펄스 코드 변조(Pulse Code Modulation : PCM) 방식을 이용하여 일반 유선 전화에서 전달된 음성 데이터 프레임을 무선 단말이 사용하는 무선 보코더 프레임으로 변환하고, 역방향으로는 단말의 무선 보코더에 의해 생성된 음성 데이터를 64kbps PCM 음성 데이터로 변환한다. CDMA 2000 1x에 적용되는 보코더는 가변 전송률 보코더를 사용한다. 즉, 음성 신호가 없는 경우 트랜스코더는 전송률을 줄여서 코딩하고, 음성 신호가 많을 경우 최대 전송률로 코딩한다.
상기 교환대행기(132)는 호 제어 및 이동성 제어 및 미디어게이트웨이(131)를 제어하는 신호를 교환한다.
상기 패킷 제어 장치(150)는 외부 인터넷 망과 연결된 패킷 데이터 서비스 노드(160)와 연동하며, 핸드오프 제어 및 관리, 이동 단말의 패킷 데이터 서비스 프로파일을 관리한다.
상기 교환대행기(132)와 기지국 제어기(121)간의 인터페이스는 종래의 A1인터페이스에 대응되는 "A1P" 인터페이스이고, 상기 기지국 제어기(121)와 미디어게이트웨이(131)간의 인터페이스는 종래의 A2 인터페이스에 대응되는 "A2p" 인터페이스이다. 그리고 상기 기지국 제어기(121)와 미디어게이트웨이(131)간에 "Amp" 인터페이스를 통해 베어러(Bearer) 설정 및 유지 관리를 위한 외부밴드 신호 처리를 수행한다. 여기서 상기 "Amp" 인터페이스에서 정의된 기능들은 A2p의 프레임 프로토콜에서 내부 밴드 신호 처리를 통해 수행될 수도 있다. 이러한 "A1p", "A2p", "Amp" 인터페이스들은 일반적인 회선기반이 아닌 패킷(ATM 또는 IP) 기반이다.
상기 기지국 제어기와 미디어게이트웨이간의 인터페이스에 정의되는 프로토콜 스택의 일 예를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
상기 프로토콜 스택에서 본 발명에서 적용되는 케이스 1에 대해 설명하기로 하며, 케이스 2에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
"A2p"인터페이스의 프로토콜 스택에서 RTP(Real time Transport Protocol)*와 GRE(Generic Route Encapsulation)* 는 기존 RTP, GRE의 기능을 다소 변경하여 사용하며, 주로 포트 하나로 여러 사용자를 다중화 할 수 있는 기능과 기존 RTP나 GRE의 모든 기능은 필요치 않는 것을 의미한다.
"Amp" 인터페이스는 프레임 프로토콜에서 제공하는 제어 절차에서 외부밴드 신호 처리(Out-of-band signaling)를 위한 인터페이스이며, 별개의 인터페이스로 구성된다. 교환대행기(MSCe)를 경유하여 Amp 인터페이스가 미디어게이트웨이에 정합하게 되는 경우의 프로토콜 스택은 SCTP(Session Control Transmission Protocol)을 사용한다.
위의 프로토콜 스택에서 정의된 프레임 프로토콜에 대하여 설명하면 다음과 같다. RTP나 GRE 상에서 동작하게 되는 프레임 프로토콜은 미디어게이트웨이와 기지국 제어기간에 음성 정보를 송/수신할 시 음성 데이터 프레임을 처리할 수 있는 절차와 제어 절차를 제공하는 데, 주된 기능은 다음과 같다.
첫 번째로, 프레임 프로토콜은 음성 데이터 정보를 송신하기 전에 프레임을 만들어 전송하고, 프레임을 수신한 이 후, 해당 프레임에서의 제어 정보와 음성 데이터 정보를 분리하여 해석하는 기능을 갖고 있다.
두 번째로, 프레임 프로토콜은 기지국 제어기와 미디어 게이트웨이 간에 음성 데이터 전달 전에 전송로의 서비스 품질 (QoS : Quality of Service)나, 프레임을 송/수신할 시에 송/수신한 프레임 번호 지정하는 기능 등을 포함하는 초기화 기능을 갖고 있다.
세 번째로, 프레임 프로토콜은 실시간으로 음성 데이터 정보를 송수신할 시에 발생하는 지연의 해결을 위하여 지연에 대한 보고를 통하여 실제 송/수신 시의 동기를 설정 및 유지하는 기능을 갖고 있다.
네 번째로, 프레임 프로토콜은 이동 단말이 사용하는 보코더의 전송율이나 전송모드 전환 시에 미디어게이트웨이에 있는 보코더를 동일하게 전환시키기 위한 보코더 전송 제어 기능을 갖고 있다.
다섯 번째로, 프레임 프로토콜은 DB(Dim and Burst) 및 BB(Blank and Burst) 방식으로 기지국 제어기에서 발생한 신호 메시지와 부가 데이터(Secondary Traffic)를 음성 데이터 프레임과 다중화하여 단말에 전달하기 위해 미디어게이트웨이로부터 전달되는 음성 데이터 전송율을 특정한 때에 조절하는 기능을 갖고 있다.
이와 같은 프레임 프로토콜의 기능들 중 본 발명에서는 상기 다섯 번째 기능의 다중화를 위해 음성 데이터 전송율을 조절하기 위한 방법을 설명하기로 한다.
우선, 본 발명의 전송율을 조절(감소)하기 위한 프레임 프로토콜의 일예를 위한 도면을 기술한다.
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따라 전송률 감소를 위한 프레임 프로토콜의 A2p 역방향 프레임 메시지를 도시한 도면이고, 도 4b는 상기 도 4a의 A2p 역방향 프레임 메시지 정보의 역방향 레이어 3 데이터 정보를 도시한 도면이다.
상기 도 4a를 참조하면, A2p 역방향 프레임 메시지(A2p Frame_Reverse)는 기지국 제어기에서 미디어게이트웨이로 전송되는 메시지로서, 메시지 타입(Message Type)및 메시지 에러 체크(Message CRC) 정보를 필수로 갖고 있으며, 선택적으로 역방향 레이어 3 데이터 정보 요소들(Reverse Layer 3 data Information Element)를 갖고 있다. 여기서 상기 역방향 레이어 3 데이터 정보 요소들은 내부 대역 시그널링(In-band signaling)으로 처리하는 경우 A2p 인터페이스 상에서 다중화를 위한 전송률 감소를 위해 전달되는 정보의 요소들이다. 이러한 상기 역방향 레이어 3 데이터를 상기 도 4b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
코덱 식별자(Codec Indicator)는 현재 사용 중인 코덱에 대한 정보를 나타내는 정보이며, 하기 <표 1>과 같이, "000"는 EVRC(Enhanced Variable Rate Coding) 코딩 방식, "001"는 SMV(Selectable Mode Vocoder)코딩 방식, "010" 및 "011"는 각각 8K 및 13K Q-CELP(Qualcomm Code Excited Linear Prediction) 코딩 방식, "100"는 AMR(Adaptive Multi-Rate) 코딩 방식의 코덱을 나타낸다. 나머지 "101~111"은 예비 값을 나타낸다.
Figure 112003025228961-pat00001
프레임 시퀀스 번호(FSN : Frame Sequence Number)는 기지국제어기가 본 값을 프레임 단위로 시스템 시간을 표현한 값을 16으로 설정하고 모듈로 연산(modulo)한 값으로 지정된 정보이다. 여기서 상기 모듈로 연산한 값은 기지국 송수신장치에서 기지국 제어기로 역방향으로 수신한 시간을 나타낼 수 있다.
요구된 감소 프레임 번호(Required Reduced Frame Number)는 기지국 제어기에서 전송해야 할 시그널링 메시지가 여러개의 20ms 프레임을 통하여 다중화되어 전송되어야 할 경우, 몇 개의 20ms 프레임이 감소된 전송률로 전송되는 것을 원하는 지를 나타내는 정보이다. 즉, 요구된 감소 프레임 번호 값 개수만큼의 프레임의 순방향 프레임을 줄이도록 요구하는 것을 하기 <표 2>와 같이 나타낼 수 있다.
Required Reduced Frame Number Value Meaning
00 One 20ms frame
01 Two 20ms frames
10 Three 20ms frames
11 Four 20ms frames
전송률 감소 요구(Rate_Reduction_Required)는 기지국 제어기가 전송률 감소 시간 간격(Rate Reduction Time Interval) 내에 존재한다는 것을 알려주는 필드이다. 여기서 전송해야 할 신호 처리 메시지가 존재하면 '1' 로 지정하고, 그렇지 않 으면 '0'으로 지정한다.
BB 식별자(BB Indicator)는 Blank and Bust 식별자로서, 기지국 제어기에서 신호 메시지나 부가 데이터의 전송을 위해 BB 방식을 요구하는 경우 "1"로 지정하고, 그렇지 않은 경우 Dim and Burst 방식을 의미하는 "0"으로 지정하는 정보이다.
데이터 삽입(Data Inclusion)은 기지국제어기가 다중화해서 전송해야 할 신호메시지나 부가 트래픽(secondary traffic)을 현재의 프레임 프로토콜 역방향 데이터에 삽입하여 전송하는지를 알려주는 필드로서, 삽입하면 '1'로 지정하고, 그렇지 않으면, '0'으로 지정한다. 여기서 "1"로 지정된 경우 Length 필드의 지정된 값에 해당하는 시그널링 메시지 및 부가 데이터가 삽입된다.
전송률 감소 시간 간격(Rate Reduction Time Interval)은 기지국제어기가 신호 메시지나 부가 트래픽(Secondary traffic)을 전송하길 원하는 시간대를 나타내는 필드로서, 프레임 시퀀스 번호(FSN)에서 지정된 값으로부터 20ms 단위로 지정된 값의 범위를 나타낸다. 즉, Rate Reduction Time Interval Value(Decimal) * 20 ms 범위 내의 값을 나타내고, 범위는 FSN이 나타낸 CDMA system Time부터, 320ms를 나타낸다.
스케일링(Scaling)은 기지국 제어기가 패킷 도착 시간 에러(Packet Arrival Time Error : PATE) 값을 위한 시간 스케일을 지정한다. 이에 대한 값은 하기 <표 3>와 같다.
Figure 112003025228961-pat00002
패킷 도착 시간 에러(Packet Arrival Timer Error : PATE)는 미디어게이트웨어가 실제로 프레임 프로토콜 순방향 레이어 3 데이터를(FP-Forward Layer 3 Data)를 수신한 시간과, 스케일링 필드에 의하여 계산된 예상 도착 시간차를 나타낸다. 따라서, 값의 표현은 ±로 표현되며, 범위는 스케일링 필드의 지정 값에 따라 상기 <표 3>와 같다.
프레임 내용(Frame Content)은 실제 프레임 프로토콜 순방향 레이어 3 데이터 정보에 포함되어 있는 정보 비트 수와 코드 심볼 반복률(code symbol repetition rate)을 나타내는 필드이다. 기지국제어기와 미디어게이트웨이간 내부 밴드 시그널링을 위해 사용되는 프레임 타입은 다음하기 <표 4> 내지 <표 5>와 같다.
Figure 112003025228961-pat00003
Figure 112003025228961-pat00004
길이(Length)는 길이 필드 이후에 포함되어 있는 바이트 길이를 나타내는 정보이다.
신호 메시지 및 부가 데이터(Signaling Message/Secondary Traffic)는 상기 데이터 삽입 정보가 "1"로 지정되어 있는 경우 삽입된 신호 메시지나 부가 데이터를 의미하는 정보이다.
그리고 상기 순방향 레이어 3 데이터 정보는 이와 같은 정보 요소들 외에 선택적으로 포함될 수 있는 순방향 링크 정보 요소(Forward Link Information + Layer 3 fill)를 포함한다.
한편, 프레임 프로토콜 제어 절차를 수행 시 A2p 인터페이스 상에서 내부 대역 시그널링을 사용하여 처리하는 경우 상기 전송률 감소 요구 메시지에 대한 응답으로서 미디어게이트웨이가 기지국으로 전송하는 전송률 감소 응답 메시지의 정보 요소들에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따라 전송률 감소를 위한 프레임 프로토콜의 A2p 순방향 프레임 메시지를 도시한 도면이고, 도 5b는 상기 도 5a의 A2p 순방향 프레임 메시지 정보의 순방향 레이어 3 데이터 정보를 도시한 도면이다.
내부 대역 시그널링은 음성데이터와 함께 프레임 프로토콜의 제어 정보가 동일한 메시지로 전달된다. 이러한 내부 대역 시그널링을 사용하여 전송률을 감소하는 경우 프레임 프로토콜의 순방향 프레임 메시지 포맷은 도 5a에 도시된 바와 같이, 메시지 타입(Message Type) 및 메시지 에러체크(Message CRC) 정보를 필수로 가지고 있으며, 선택적으로 순방향 레이어 3 데이터(Forward Layer 3 data)를 갖고 있다. 이러한 상기 순방향 레이어 3 데이터의 정보의 요소들을 상기 도 5b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
코덱 식별자(Codec_Indicator)는 현재 사용 중인 코덱에 대한 정보를 나타내는 필드이며, 상기 <표 1>에 나타낸 바와 같은 역방향 레이어 3 데이터의 코덱 정보와 동일하게 코덱 식별자 값에 따라 코덱 정보로 구분된다.
전송률 감소 응답(Rate_Reduction_Ack) 필드는 기지국 제어기가 DB(Dim and Burst) 방식을 위하여 전송률을 줄이기 위한 요구를 미디어게이트웨이에서 수락하여 그에 따라 해당 프레임에서 전송률을 내린 경우 '1'로 지정하고, 그렇지 않은 경우 및 기본적인 값은 '0'으로 지정하는 필드이다.
프레임 시퀀스 번호(FSN : Frame Sequence Number)는 미디어게이트웨이가 프레임 단위로 시스템 시간을 표현한 값을 16으로 모듈로(modulo) 연산한 값으로 지정한 필드이다. 여기서 모듈로 연산한 값은 기지국 제어기에서 기지국 송수신장 치로 순방향 전송 시간으로 사용될 수 있다.
스케일링(Scaling)은 미디어게이트웨이가 패킷 도착 시간 에러(Packet Arrival Time Error : PATE) 값을 위한 시간 스케일을 지정하는 필드이다. 이러한 PATE 값은 상기 <표 3>와 동일하다.
그리고 상기 순방향 레이어 3 데이터 정보는 이와 같은 정보 요소들 외에 선택적으로 포함될 수 있는 순방향 링크 정보 요소(Forward Link Information + Layer 3 fill)를 포함한다.
패킷 도착 시간 에러(Packet Arrival Timer Error : PATE)는 기지국 제어기가 실제로 프레임 프로토콜 역방향 레이어 3 데이터를 수신한 시간과 스케일링 필드에 의하여 계산된 예상 도착 시간 사이의 차이를 나타내는 필드이다. 여기서 상기 값의 표현은 ±로 표현되며, 범위는 스케일링 필드의 지정 값에 따라 상기 <표 3>와 같이 설정된다.
프레임 내용(Frame Content)은 정보 비트 수와 코덱 심볼 반복율을 나타내는 필드이다. 기지국 제어기와 미디어게이트웨이간 내부 대역 신호처리를 위하여 사용되는 프레임 타입은 상기 <표 4> 내지 <표 5>와 동일하다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 프로토콜의 A2p 역/순방향 프레임 메시지에 포함된 메시지 에러체크에 대한 정보를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 메시지 에러체크는 메시지 형태(Message Type)와 순방향 레이어 3 데이터(Forward Layer 3 Data)에 적용되는 표준 16비트 정보로서 해당 메시지와 레이어 3 데이터 정보 요소를 확인한다. 상기 확인에 사용되는 "generator polynomial"은 g(x) = x16+x12+x5+1 을 사용한다.
한편, 프레임 프로토콜 제어 절차를 수행 시 외부 대역 시그널링(Out-band signaling)을 사용하여 처리하는 경우 Amp 인터페이스 상에서 독립적으로 전송하는 전송률 감소 요구 메시지 즉, Amp 역방향 프레임 메시지 및 전송률 감소 응답 메시지 즉, Amp 순방향 프레임 메시지의 정보 요소들에 대해 설명하기로 한다. 우선, 상기 전송률 감소 요구 메시지에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따라 전송률 감소를 위한 프레임 프로토콜의 Amp 전송률 감소 요구 메시지를 도시한 도면이다.
도 7a를 참조하면, 메시지 형태(Message Type)는 1바이트의 Amp 인터페이스 상에서 전송되는 전송률 감소 요구(Rate Reduction Request) 메시지를 나타내는 정보이며, 호 접속 번호(Call Connection Reference)는 기지국 제어기와 미디어게이트웨이 상에서 해당 이동 단말의 음성 호 접속 번호를 나타내는 정보로서, 해당 필드들은 하기 <표 6>과 같다.
Figure 112003025228961-pat00005
상기 <표 6>를 참조하면 호 접속 번호 정보는 길이(Length) 필드와, 사업자들에 의해 지정되는 2바이트의 마켓 아이디(Market ID) 필드와, 2바이트의 호 접속 번호 값을 생성하는 장치에 사업자가 할당한 코드 번호(이하, Generating Entity ID라 함) 필드와, 해당 이동단말의 음성 데이터 전송 식별에 사용되는 Generating Entity 가 할당한 4바이트의 값(Call Connection Reference Value) 필 드를 포함한다.
모바일 식별자(Mobile Identity : IMSI, ESN))는 해당 단말의 번호를 나타내는 정보이며, 길이(Length)와, 식별자의 형태(Type of Identity) 필드를 포함한다. 이러한 모바일 식별자의 필드들은 하기 <표 7>과 같다.
Figure 112003025228961-pat00006
여기서, 상기 식별자의 형태(Type of Identity) 필드는 하기 <표 8>와 같이 여러 종류의 이동 단말 식별자를 나타낸다.
Figure 112003025228961-pat00007
A2p 베어러 아이디(A2p_Bearer ID)는 기지국제어기와 미디어게이트웨이간에 음성 데이터 전송을 위하여 사용되는 해당 기지국 제어기와 미디어게이트웨이의 베어러 아이디를 나타내는 정보로서, 메시지 송신 측의 RTP/UDP/IP 나 GRE/IP의 포트 번호를 의미한다.
전송률 감소 정보(Rate Reduction Information)는 하기 <표 10>과 같으며, 해당 필드들은 다음과 같다.
Figure 112003025228961-pat00008
상기 <표 9>에서, 요구 감소 프레임 번호(Required Reduced Frame Number)는 기지국제어기에서 전송해야 할 신호 메시지가 여러 개의 20ms 프레임을 통하여 다중화 전송되어야 할 경우 몇 개의 20ms 프레임이 감소된 전송율로 전송되는 것을 원하는 지를 나타내는 필드로서, 상기 <표 2>와 같으며, 상기 요구된 감소 프레임 번호 값의 개수만큼의 프레임의 순방향 프레임을 줄이도록 요구한다.
BB 식별자(BB Indicator)는 Blank and Burst 식별자로서, 기지국 제어기에서 신호 메시지나 부가 데이터의 전송을 위해 BB 방식을 요구하는 경우 "1"로 지정하고, 그렇지 않은 경우 Dim and Burst 방식을 의미하는 "0"로 지정하는 정보이다.
데이터 삽입(Data_Inclusion)은 기지국제어기가 다중화하여 전송해야 할 신호메시지나 부가 트래픽을 현재의 프레임 프로토콜의 역방향 데이터(FP-Reverse Data)에 삽입하여 전송하는지를 알려주는 필드로서, 삽입되어있으면 "1"로 지정되고, 그렇지 않으면 "0"으로 지정하는 필드이다. 여기서 "1"로 지정된 경우, 길이 필드의 지정된 값에 해당하는 신호 메시지 및 부가 데이터가 삽입된다.
전송률 감소 시간 간격(Rate Reduction Time Interval)은 신호 메시지나 부 가 트래픽을 전송하기를 원하는 시간대로서, 동작 시간(Action Time)에서 지정된 값으로부터 20ms 단위로 본 필드가 지정된 값의 범위를 나타내는 필드이다. 즉, Rate Reduction Time Interval Value(Decimal) * 20 ms 범위 내의 값을 나타낸다.
동작 시간(Action Time)은 전송률 감소가 요구되는 시작 시스템 시간을 의미하는 필드이다. 길이(Length)는 전송률 감소정보의 길이를 나타내는 필드이며, 시그널링 메시지(Signaling Message)/부가 트래픽(Secondary Traffic)은 데이터 삽입(Data Inclusion)이 "1"로 지정되어 있는 경우 삽입된 신호 메시지나 부가 데이터를 의미하는 필드이다.
그리고 상기 전송률 감소 정보는 상기와 같은 정보 요소들 외에 상기 <표 9>에 나타낸 바와 같이 길이(Length)와, 선택적으로 포함될 수 있는 신호 메시지 및 부가 데이터(Signaling Message/Secondary Traffic), 예비(Reserved) 정보 요소를 포함하고, rward Link Information + Layer 3 fill)를 포함한다.
도 7b는 본 발명의 실시예에 따라 전송률 감소를 위한 프레임 프로토콜의 Amp 전송률 감소 응답 메시지를 도시한 도면이다.
도 7b를 참조하면, Amp 전송률 감소 응답 메시지는 Amp-Rate Reduction Request를 수락할 수 없을 시에 삽입되는 실패 원인(Cause) 정보요소를 제외하면 Amp 전송률 감소 요구 메시지의 정보요소와 동일하다. 여기서 상기 실패 원인(Cause) 정보 요소는 Amp 전송율 감소 응답을 수락할 수 없을 경우 삽입 각 필드들은 하기 <표 10>과 같으며, 기지국제어기와 미디어게이트웨이 사이에서 발생할 수 있는 원인 값들은 하기 <표 11>와 같다.
Figure 112003025228961-pat00009
Figure 112003025228961-pat00010
또한, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 외부 대역 시그널링을 사용하는 경우의 A2p 프레임 순방향/역방향 메시지는 내부 대역 시그널링의 A2p 프레임 순방향/역방향 메시지에서 전송률 감소 관련 필드만이 삭제되었으며, 나머지 필드들은 내부 대역 시그널링의 순방향/역방향 메시지와 동일하다.
이와 같이 구성된 CDMA 2000 1x에서 기지국제어기와 미디어게이트웨이간의 음성 데이터 전송 구간에서 신호 및 부가 데이터 다중화를 위한 전송률 감소 방법을 설명하기로 한다. 여기서 상기 전송율 감소 방법은 내부 대역 시그널링 절차와, 외부 대역 시그널링 절차로 구분하여 설명하기로 한다.
우선, 프레임 프로토콜의 전송 프레임 내에 제어 메시지를 함께 전송하는 내부 대역 시그널링을 이용하는 경우의 전송률 감소 방법을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 내부 대역 신호처리를 적용하여 전송률을 감소하는 호 처리 절차를 도시한 흐름도이다.
910단계에서 이동 단말(110)은 기지국 제어기(121)와 세션을 설정한 후 착신 측과 음성 통화를 진행한다.
이후, 911단계에서 기지국제어기(121)는 이동 단말(110)로부터 수신한 음성데이터 프레임을 미디어게이트웨이로 A2p 역방향 프레임 메시지에 포함하여 전송한다. 이때 전송되는 상기 A2p 역방향 프레임 메시지에는 음성 데이터 전송율과 정보 비트들이 포함된다. 그러면 912단계에서 미디어게이트웨이(131)는 착신 측 미디어게이트웨이(도시되지 않음)로부터 수신한 음성 데이터 프레임을 기지국제어기(121)로 A2p 순방향 프레임 메시지에 음성 데이터 전송율과 정보 비트들과 같이 포함하여 전송한다.
913단계에서 음성 호 중간에 기지국 제어기(121)가 이동 단말(110)에 전송해야 할 신호메시지나 부가 데이터가 있는 경우 기지국 제어기(121)는 현재 순방향으로 전송 중인 음성 데이터에 다중화할 지를 판단한다. 만약, 다중화를 하는 경우, 다중화를 위해 미리 설정된 지정한 시간(Action Time)에 DB(Dim and Burst)나 BB(Blank and Burst)에 따라 전송률 감소를 요구하도록 A2p 역방향 프레임에 지정하여 전송한다.
914단계에서 미디어게이트웨이(131)는 기지국 제어기(121)의 전송률 감소에 대하여 수락하는 경우 기지국제어기(121)가 요구한 동작 시간(Action Time) 구간에 DB(Dim and Burst)나 BB(Blank and Burst)에 따라 전송율을 내려서 전송률이 감소됨을 알리는 응답(Acknowledgement)을 A2p 순방향 프레임에 지정하여 전송한다.
915단계에서 기지국 제어기(121)는 이동 단말(110)에 DB(Dim and Burst) 나 BB(Blank and Burst)에 따라 음성데이터와 신호 메시지/부가 데이터를 전송한다.
916단계에서 다중화하여 전송할 신호 메시지나 부가 데이터가 없는 경우 기지국 제어기(121)는 다시 정상적으로, 기지국 제어기(121)는 이동 단말(110)로부터 수신한 음성데이터 프레임을 패킷 데이터로 A2p 역방향 프레임 메시지에 음성 데이터 전송율과 정보 비트들을 포함하여 전송한다.
917단계에서 미디어게이트웨이(131)는 착신 측 미디어게이트웨이로부터 수신한 음성데이터 프레임을 기지국 제어기(121)로 A2p 순방향 프레임 메시지에 음성 데이터 전송율과 정보 비트들을 포함하여 전송한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 음성 신호와 데이터를 한 메시지로 전송하는 내부 대역 신호처리를 사용하여 음성 데이터 전송 구간에서 신호 및 부가 데이터를 다중화하기 위한 전송률 감소 방법을 설명하였다. 그러나 본 발명의 다른 실시예에서는 음성 신호와 데이터를 별도로 신호 처리 인터페이스(이하, Amp라 함)상에서 독립적인 신호 메시지로 전송하는 외부 대역 시그널링을 사용하여 다중화를 위한 전송률 감소 방법을 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 음성 데이터 전송 구간에서 신호 메시지 및 부가 데이터 다중화 전송을 위한 전송률을 감소하는 동작을 도시한 흐름도이다.
1010단계에서 이동 단말(110)은 기지국 제어기(121)와 세션을 설정한 후 착신측과 음성 통화를 진행한다.
이후, 1011단계에서 기지국제어기(121)는 이동 단말(110)로부터 수신한 음성데이터 프레임을 미디어게이트웨이(131)로 A2p 역방향 프레임 메시지에 음성 데이터 전송율과 정보 비트들을 포함하여 전송한다. 1012단계에서 미디어게이트웨이(131)는 착신측 미디어게이트웨이로부터 수신한 음성 데이터 프레임을 미디어게이트 웨이로 A2p 순방향 프레임 메시지에 음성 데이터 전송율과 정보 비트들을 포함하여 전송한다.
음성 호 중간에, 1013단계에서 이동 단말(110)에 전송해야 할 신호나 부가 데이터가 있는 경우, 기지국 제어기(121)는 다중화를 위한 지정 시간에 DB(Dim and Burst)나 BB(Blank and Burst)에 따라 전송률 감소를 요구하도록 Amp 전송률 감소 요구 메시지에 전송할 신호나 부가 데이터를 지정하여 전송한다.
1014단계에서 기지국 제어기(121)의 전송률 감소 요구에 대하여 수락을 하는 경우라면, 미디어게이트웨이(131)는 기지국 제어기(121)가 요구한 동작 시간 구간에 DB(Dim and Burst)나 BB(Blank and Burst)에 따라 전송률을 내릴 것을 응답하는 Amp 전송률 감소 응답 메시지를 전송한다.
1015단계에서 기지국 제어기(121)는 이전처럼 이동 단말(110)로부터 수신한 음성데이터 프레임을 미디어게이트웨이(131)로 A2p 프레임 역방향에 음성 데이터 전송율과 정보들을 포함하여 전송한다.
1016단계에서 미디어게이트웨이(131)는 정해진 동작 시간에 맞추어 착신 측 미디어게이트웨이(131)로부터 수신한 음성데이터 프레임을 미디어게이트웨이(131)로 A2p순방향 프레임 메시지에 줄인 음성 데이터 전송율과 정보들을 포함하여 전송한다.
1017단계에서 기지국 제어기(121)는 이동 단말(110)에 DB(Dim and Burst)나 BB(Blank and Burst)에 따라 음성데이터와 신호 메시지/부가 데이터를 전송한다. 1018단계에서, 다중화하여 전송할 신호 메시지나 부가 데이터가 없는 경우 기지국 제어기(121)는 다시 정상적으로 이동 단말(110)로부터 수신한 음성데이터 프레임을 미디어게이트웨이(131)로 A2p 역방향 프레임에 음성 데이터 전송율과 정보들을 포함하여 전송한다.
1019단계에서 미디어게이트웨이(131)는 착신 측 미디어게이트웨이(131)로부터 수신한 음성데이터 프레임을 기지국 제어기(121)로 A2p 순방향 프레임에 음성 데이터 전송율과 정보 bit들을 포함하여 전송한다.
이와 같은 프레임 프로토콜을 이용하여 기지국 제어기(121)과 미디어게이트웨이(131)간의 전송률 감소를 위해 DB 및 BB 방식을 이용한 기지국제어기(121)와 미디어게이트웨이(131)간의 전송률 감소의 성공 및 실패 절차를 설명하기로 한다.
상기 DB 및 BB 방식을 이용한 전송률 감소 절차는 사용자의 음성 데이터를 전달하는 동안 기지국제어기에서 레이어 3 신호 메시지나 부가 데이터를 이동 단말로 음성 데이터 전송 중간에 전달할 경우 미디어게이트웨이내의 트랜스코더(또는 보코더) 프레임의 전송률을 내리거나 비울 것을 요구하기 위한 방식이다. 이러한 방식은 두 가지 방법이 있으며, 그 한 방법은 기지국에서 전송해야 할 레이어 3 신호 메시지나 부가 데이터가 존재함을 알려주고 기지국 시스템 시간 기준으로 언제 전송되어야 하는 지를 먼저 알려주어 미디어게이트웨이에서 기지국제어기로 트랜스코더(또는 보코더) 프레임의 전송율을 내려서 올 경우 해당 트랜스코더(또는 보코더) 프레임에서 다중화하여 이동단말로 전송하는 방법이다.
다른 방법은 기지국제어기에서 전송해야할 레이어 3 신호 메시지나 부가 데 이터를 시스템 시간 기준으로 언제 전송해야 할지에 대한 정보와 함께 미디어게이트웨이로 전송하며, 미디어게이트웨이에서 기지국제어기로부터 수신한 신호메시지와 부가 데이터를 다중화하여 최대 전송률(full rate)로 보내 기지국 제어기로 하여금 다중화된 음성 메시지 및 부가 데이터를 이동 단말로 전송하도록 한다. 상기 첫 번째 방법은 DB 및 BB 전송률 감소 방식을 이용한 절차가 기지국 제어기에서 제어되고, 두 번째 방법은 기지국 제어기에서 요구되어 미디어게이트웨이에서 제어된다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따라 전송률을 감소하기 위한 호 절차를 성공적으로 수행한 경우의 동작을 도시한 흐름도이다.
1100단계에서 미디어게이트웨이는 최초 최대 전송률로 음성 데이터를 전송한다.
1110단계에서 기지국 제어기(121)는 이동단말로부터 현재 전송중인 음성 데이터외에 해당 이동 단말로 다중화해서 전송할 음성 메시지 및 부가 데이터가 발생한 경우 전송률 감소 요구 메시지를 미디어게이트웨이(131)로 전송한다. 여기서 상기 전송률 감소 요구 메시지에는 전송률 정보 및 동작 시간등의 정보들이 포함되며, 이러한 정보들은 상기 도 5a 및 도 7a에 도시되어 있다.
그러면 1120단계에서 미디어게이트웨이(131)는 기지국 제어기(121)에서 요구되는 시간에 맞추어서 전송율을 내리기 위한 준비를 한다. 이후 수신된 전송률 감소 요구 메시지내에 포함된 정보들에 의해 정상적으로 처리될 수 있는 경우 전송률 감소 응답 메시지를 전송한다. 여기서 상기 전송률 감소 응답 메시지에는 전송률 정보 및 동작 시간등의 정보들이 포함되며, 이러한 정보들은 상기 도 5b 및 도 7b에 도시되어 있다. 그리고 동작 시간을 나타내는 주기(TRR)은 전송률 감소 제어 프레임을 보낸 이후에 시작되고, 전송률 감소 응답 메시지를 수신할 시에 종료된다.
이후, 1130단계에서 미디어게이트웨이(131)는 감소된 전송률을 전송하여 기지국 제어기로 하여금 감소 된 전송률로 음성 데이터와 함께 음성 메시지 및 부가데이터를 해당 이동 단말로 전송하도록 한다.
반면, 전송률 감소 제어 프레임이 미디어게이트웨이에서 정상적으로 처리되지 않는 경우 미디어게이트웨이는 해당 원인에 대한 정보를 포함한 NACK을 기지국제어기로 보낸다. 이에 따라 "Rate Reduction not supported" 이라는 원인을 수반한 NACK을 수신하면, 기지국 제어기는 자체적으로 구비한 타이머 주기(TRR)만큼의 시간이 경과하는 중에 미디어게이트웨이로부터 전송되어 온 음성 데이터 프레임의 전송율을 확인한다. 확인 결과 전송율이 낮아져 있지 않다면, 미디어게이트웨이에서 전송된 음성 데이터 프레임을 비우고(Blank), 비워진 구간에 신호 메시지를 최대 전송율(full rate)로 채워 이동 단말로 전달한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 기지국 제어기가 미디어 게이트로 전송률 감소를 요구함에 따라 미디어게이트웨이내에 트랜스코더(또는 보코더)에서 전송률을 감소하여 기지국 제어기로 알려줌으로써 이동 단말로 전송할 음성 데이터와 함께 부가 데이터나 신호 메시지를 보다 효율적으로 전송할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐 만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 기지국 제어기가 미디어 게이트로 전송률 감소를 요구함에 따라 미디어게이트웨이내에 트랜스코더(또는 보코더)에서 전송률을 감소하여 기지국 제어기로 알려줌으로써 이동 단말로 전송할 음성 데이터와 함께 부가 데이터나 신호 메시지를 보다 효율적으로 전송할 수 있는 효과가 있다.

Claims (26)

  1. 아날로그 음성 신호와 부호화된 디지털 음성 신호간 상호 변환을 수행하는 트랜스코더를 구비하는 미디어 게이트웨이와, 상기 미디어 게이트웨이와 디지털 음성 신호를 송/수신하는 기지국 제어기를 포함하는 이동통신 시스템에서, 상기 음성 신호를 이동 단말로 전송시 신호 메시지 및 부가 데이터를 다중화하여 전송하기 위한 방법에 있어서,
    상기 기지국 제어기가 상기 이동 단말로부터 수신된 음성 신호와 상기 음성 신호의 전송률에 대한 정보를 상기 미디어 게이트웨이로 전송하는 과정과,
    상기 미디어 게이트웨이가 착신측으로부터 수신된 음성 신호와 상기 음성 신호에 대한 전송률에 대한 정보를 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정과,
    상기 기지국 제어기가 상기 음성 신호를 송/수신하는 도중 상기 이동 단말로 전송하기 위한 신호 메시지 및 부가 데이터가 있는지 검사하고, 전송할 상기 신호 메시지 및 상기 부가 데이터가 있는 경우, 상기 신호 메시지 및 상기 부가 데이터를 상기 음성 신호에 다중화하여 상기 이동 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국 제어기가 미리 설정된 시간동안 상기 미디어게이트웨이로부터 감소된 전송률이 수신되지 않는 경우 전송할 음성 신호의 전송 구간에 상기 음성 신호 대신 상기 신호 메시지 또는 부가 데이터를 삽입하여 상기 이동 단말로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 음성 신호 대신 상기 이동 단말로 전송하는 상기 신호 또는 부가 데이터는 최대 전송률로 전송됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 신호 메시지 및 부가 데이터를 상기 음성 신호에 다중화하여 전송하는 과정은,
    미리 설정된 시간에 상기 미디어 게이트웨이로 음성 신호의 전송률을 감소하도록 요구하는 단계와,
    상기 미디어 게이트웨이로부터 상기 전송률 감소에 대한 응답을 수신하여 감소된 전송률에 따라 상기 음성 신호와 상기 신호 메시지 및 상기 부가 데이터를 다중화하여 상기 이동 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 음성 신호의 전송률을 감소하도록 요구하는 단계는, 상기 미리 설정된 시간동안 전송률 감소 요구를 역방향 프레임 메시지에 지정하여 미리 설정된 프레임 프로토콜의 전송 프레임에 수반하여 전송함을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 역방향 프레임 메시지는 상기 음성 신호의 데이터 프레임들을 전송하는 인터페이스로 전송되며, 감소 요구에 대한 정보 요소 및/또는 전송률 감소 시간에 대한 정보 요소를 포함하는 역방향 레이어 3 데이터 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 전송률 감소 요구를 포함하는 메시지는 상기 음성 신호의 프레임 데이터를 전송하는 인터페이스와 별도로 설정된 인터페이스를 통해 전송되며, 전송률 감소에 대한 정보와 전송률 감소 시간에 대한 정보 요소와 이동 단말 식별 번호에 대한 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 아날로그 음성 신호와 부호화된 디지털 음성 신호간 상호 변환을 수행하는 트랜스코더를 구비하는 미디어 게이트웨이와, 상기 미디어 게이트웨이와 디지털 음성 신호를 송/수신하는 기지국 제어기를 포함하는 이동통신 시스템에서, 상기 미디어 게이트 웨이가 상기 이동 단말로 상기 음성 신호와 신호 메시지 및 부가 데이터를 다중화하여 전송할 수 있도록 상기 음성 신호의 전송률을 감소하기 위한 방법에 있어서,
    상기 기지국 제어기로부터 상기 음성 신호의 전송률 감소 요구가 있는 경우 상기 음성 신호의 전송률을 감소하는 과정과,
    미리 설정된 시간내에 상기 음성 데이터의 전송률 감소에 대한 응답을 상기 기지국 제어기로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 감소된 전송률에 대한 결과는 순방향 프레임 메시지에 지정되어 프레임 프로토콜의 전송 프레임에 수반되어 기지국 제어기로 전송됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 순방향 프레임 메시지는 상기 음성 신호의 프레임 데이터를 전송하는 인터페이스로 전송되며, 전송률 감소에 대한 결과 정보 요소 및 상기 미리 설정된 전송률 감소 시간에 대한 정보 요소를 포함하는 순방향 레이어 3 데이터 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 감소된 전송률에 대한 결과는 전송률 감소 응답 메시지에 지정되어 프레임 프로토콜의 전송 프레임과 별도로 기지국 제어기로 전송됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전송률 감소 응답 메시지는 상기 음성 신호의 프레임 데이터를 전송하는 인터페이스와 별도로 설정된 인터페이스를 통해 전송되며, 전송룰 감소에 대한 결과 정보와 전송률 감소 시간에 대한 정보 요소와 이동 단말 식별 번호에 대한 정보와 전송률 감소 응답을 수락할 수 없는 경우에 포함되는 실패 원인에 대한 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전송률 감소 요구 메시지는 상기 음성 신호의 프레임 데이터를 전송하는 인터페이스와 별도로 설정된 인터페이스를 통해 전송되며, 전송률 감소에 대한 정보 및 이동 단말 식별 번호에 대한 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 아날로그 음성 신호와 부호화된 디지털 음성 신호간 상호 변환을 수행하는 트랜스코더를 구비하는 미디어 게이트웨이와, 상기 미디어 게이트웨이와 디지털 음성 신호를 송/수신하는 기지국 제어기를 포함하는 이동통신 시스템에서, 상기 기지국 제어기가 상기 이동 단말로 상기 음성 신호와 신호 메시지 및 부가 데이터를 다중화하여 전송하기 위한 방법에 있어서,
    상기 음성 신호 외에 상기 신호 메시지 및 부가 데이터가 있는지를 판단하는 과정과,
    상기 신호 메시지 및 부가 데이터가 있는 경우, 미리 설정된 시간에 상기 미디어 게이트웨이로 상기 음성 신호의 전송률 감소를 요구하는 과정과,
    상기 미디어 게이트웨이로부터 상기 음성 신호 전송률 감소에 대한 응답을 수신하여 감소된 전송률에 따라 상기 음성 신호와 상기 신호 메시지 및 부가 데이터를 다중화하여 상기 이동 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 음성 신호의 전송률을 감소하도록 요구하는 과정은,
    상기 미리 설정된 시간동안 전송률 감소 요구를 역방향 프레임 메시지에 지정하여 미리 설정된 프레임 프로토콜의 전송 프레임에 수반하여 전송함을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 역방향 프레임 메시지는 상기 음성 신호의 데이터 프레임들을 전송하는 인터페이스로 전송되며, 감소 요구에 대한 정보 요소 및/또는 전송률 감소 시간에 대한 정보 요소를 포함하는 역방향 레이어 3 데이터 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 음성 신호의 전송률을 감소하도록 요구하는 과정은, 상기 미리 설정된 시간동안 전송률 감소 요구를 전송률 감소 요구 메시지에 지정하여 프레임 프로토콜의 전송 프레임과 별도로 전송함을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전송률 감소 요구 메시지는 상기 음성 신호의 프레임 데이터를 전송하는 인터페이스와 별도로 설정된 인터페이스를 통해 전송되며, 전송률 감소에 대한 정보와 전송률 감소 시간에 대한 정보 요소와 이동 단말 식별 변호에 대한 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 아날로그 음성 신호와 부호화된 디지털 음성 신호간 상호 변환을 수행하는 트랜스코더를 구비하는 미디어 게이트웨이와, 상기 미디어 게이트웨이와 디지털 음성 신호를 송/수신하는 기지국 제어기를 포함하는 이동통신 시스템에서, 상기 음성 신호를 이동 단말로 전송시 신호 메시지 및/또는 부가 데이터를 다중화하여 전송하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 미디어 게이트웨이가 착신측으로부터 수신된 음성 신호와 상기 음성 신호에 대한 전송률에 대한 정보를 상기 기지국 제어기로 전송하는 상기 미디어 게이트웨이와,
    상기 이동 단말로부터 수신된 음성 신호와 상기 음성 신호의 전송률에 대한 정보를 상기 미디어 게이트웨이로 전송하고, 상기 기지국 제어기가 상기 음성 신호를 송/수신하는 도중 상기 이동 단말로 전송하기 위한 신호 메시지 및 부가 데이터가 있는지 검사하고, 전송할 상기 신호 메시지 및 상기 부가 데이터가 있는 경우, 상기 신호 메시지 및 상기 부가 데이터를 상기 음성 신호에 다중화하여 상기 이동 단말로 전송하는 상기 기지국 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 기지국 제어기는, 미리 설정된 시간동안 상기 미디어 게이트웨이로부터 감소된 전송률이 수신되지 않는 경우 상기 전송할 음성 신호의 전송 구간에 상기 음성 신호 대신 상기 신호 메시지 및 부가 데이터를 삽입하여 상기 이동 단말로 전송함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 음성 신호 대신 상기 이동 단말로 전송하는 상기 신호 메시지 및 부가 데이터는 최대 전송률로 전송됨을 특징으로 하는 상기 시스템.
  22. 제19항에 있어서, 상기 기지국 제어기는,
    미리 설정된 시간에 상기 미디어 게이트웨이로 전송률을 감소하도록 요구하고, 상기 미디어 게이트웨이로부터 전송률 감소에 대한 응답을 수신하여 감소된 전송률에 따라 상기 음성 신호와 상기 신호 메시지 및 상기 부가 데이터를 다중화하여 상기 이동 단말로 전송함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  23. 제19항에 있어서, 상기 기지국 제어기는,
    상기 음성 신호의 전송률을 감소하도록 요구하기 위해 미리 설정된 시간동안 전송률 감소 요구를 역방향 프레임 메시지에 지정하여 미리 설정된 프레임 프로토콜의 전송 프레임에 수반하여 전송함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 역방향 프레임 메시지는 상기 음성 신호의 프레임 데이터를 전송하는 인터페이스로 전송되며, 감소 요구에 대한 정보 요소와 전송률 감소 시간에 대한 정보 요소를 포함하는 역방향 레이어 3 데이터 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  25. 제19항에 있어서, 기지국 제어기는,
    상기 음성 신호의 전송률을 감소하도록 요구하기 위해 상기 미리 설정된 시간동안 전송률 감소 요구를 전송률 감소 요구 메시지에 지정하여 프레임 프로토콜의 전송 프레임과 별도로 전송함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 전송률 감소 요구 메시지는 상기 음성 신호의 프레임 데이터를 전송하는 인터페이스와 별도로 설정된 인터페이스를 통해 전송되며, 전송률 감소에 대한 정보와 전송률 감소 시간에 대한 정보 요소와 이동 단말 식별 번호에 대한 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
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