KR100738352B1

KR100738352B1 - 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향전송 장치 및 그 방법과 자원 할당 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100738352B1
Application number: KR1020060094394A
Authority: KR
Inventors: 홍승은; 권오형; 이수인
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2007-07-12
Also published as: US20080075108A1; US8279888B2

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

본 발명은 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치 및 그 방법과 자원 할당 장치 및 그 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은, 가입자 장치 측에서 검출한 VoIP 음성 코덱의 음성 활성도를 네트워크 장치로 통보하여, 묵음 구간에서 간헐적으로 발생되는 SID 패킷으로 인한 불필요한 자원 할당을 막고, 유음 구간에서 발생되는 가변비트율 패킷을 위한 자원을 보다 효율적으로 할당하도록 하기 위한, 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치 및 그 방법과 자원 할당 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결 방법의 요지

본 발명은, 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치에 있어서, 화자의 음성을 디지털화하여 음성 패킷으로 생성하고, 묵음 구간을 검출하여 패킷 발생을 억제하며, 묵음 구간에서 SID 패킷을 발생시키기 위한 VoIP 신호처리 수단; 상기 VoIP 신호처리 수단에서 생성한 음성 패킷 및 SID 패킷을 저장하고, 상기 저장한 패킷에 대한 정보를 통보하기 위한 저장 수단; 상기 저장 수단으로부터 통보받은 현재 저장되어 있는 패킷에 대한 정보에 따라 음성 활성도를 결정하기 위한 VoIP 활성도 결정 수단; 및 상기 저장 수단으로부터 수신한 패킷에 상기 VoIP 활성도 결정 수단으로부터 전달받은 음성 활성도를 포함시켜 캡슐화한 후, 네트워크 장치로 전송하기 위한 패킷 처리 수단을 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 VoIP 가입자 장치 등에 이용됨.

광-동축 혼합망, VoIP, 가변비트율, 트래픽 상향 전송, 자원 할당

Description

광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치 및 그 방법과 자원 할당 장치 및 그 방법{Apparatus and its Method for Providing Upstream Transmission Service of Variable Bit Rate VoIP Traffic in Hybrid Fiber Coaxial Network}

도 1은 종래의 일반적인 광-동축 혼합망에서 VoIP 서비스를 제공하기 위한 시스템의 일실시예 구성도,

도 2는 종래의 DOCSIS 규격에 따른 UGS-AD 방식의 패킷 송/수신 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도,

도 3은 종래에 UGS-AD 방식으로 전송되는 음성 패킷의 일실시예 구조도,

도 4는 종래에 UGS/AD 방식으로 전송되는 자원 요청 메시지의 일실시예 구조도,

도 5는 묵음 구간에서 패킷을 간헐적으로 발생하는 코덱의 패킷 발생 형태와 UGS/AD 방식으로 VoIP 서비스를 제공할 때 발생할 수 있는 문제점을 설명하기 위한 일실시예 설명도,

도 6은 가변비트율을 지원하는 코덱의 패킷 발생 형태와 UGS/AD 방식으로 VoIP 서비스를 제공할 때 발생할 수 있는 문제점을 설명하기 위한 일실시예 설명 도,

도 7은 본 발명에 따른 광-동축 혼합망에서 가변비트율 VoIP 트래픽 상향 전송 장치의 일실시예 구성도,

도 8a는 본 발명에 이용되는 자원 요청 메시지의 일실시예 구조도,

도 8b 및 도 8c는 본 발명에서 이용되는 VoIP 패킷의 일실시예 구조도,

도 9는 본 발명에 따른 광-동축 혼합망에서 가변비트율 VoIP 트래픽 자원 할당 장치의 일실시예 구성도,

도 10은 본 발명에 따른 광-동축 혼합망에서 가변비트율 VoIP 트래픽 상향 전송 방법 및 자원 할당 방법을 설명하기 위한 일실시예 신호 흐름도,

도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일실시예에 따른 가변비트율 VoIP 트래픽 상향 전송 장치 및 자원 할당 장치를 구비한 가입자 장치와 네트워크 장치 간에 VoIP 호 설정을 위하여 교환하는 메시지의 일실시예 구조도,

도 12는 본 발명에 따른 가변비트율 VoIP 트래픽 자원 할당 방법에 대한 일실시예 흐름도,

도 13은 본 발명에 따른 가변비트율 VoIP 트래픽 상향 전송 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

700 : 가변비트율 VoIP 트래픽 상향 전송 장치

701 : VoIP 신호처리부 702 : 전송 큐

703 : VoIP 활성도 검출부 704 : DOCSIS MAC 처리부

900 : 가변비트율 VoIP 트래픽 자원 할당 장치

970 : 자원 할당부 980 : 음성 활성도 추출부

990 : 제어부

본 발명은 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치 및 그 방법과 자원 할당 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가입자 장치 측에서 검출한 VoIP 음성 코덱의 음성 활성도를 네트워크 장치로 통보하여, 묵음 구간에서 간헐적으로 발생되는 SID 패킷으로 인한 불필요한 자원 할당을 막고, 유음 구간에서 발생되는 다양한 크기의 가변비트율 패킷을 위한 자원을 보다 효율적으로 할당하도록 하기 위한, 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치 및 그 방법과 자원 할당 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 가변비트율(Variable bit rate) VoIP 서비스란 음성의 유/묵음 패턴을 이용하여 묵음 구간에서는 패킷을 발생시키지 않는 기법을 일컫는다. 이러한 가변비트율 VoIP 서비스를 제공하기 위해서는 코덱에 음성-활성-검출기(VAD : Voice Activity Detector)를 장착하거나, 최근 들어서는 묵음 구간에서 일정한 패킷을 발생시키고 유음 구간에서는 둘 이상의 전송율을 제공하는 코덱을 사용한다. 본 발명에서 가변비트율 VoIP 서비스라 함은 두 가지 코덱을 모두 포함하는 개념이다.

한편, 광-동축 혼합(HFC : Hybrid Fiber Coaxial)망은 방송사에서 광분배점(fiber node)까지는 광케이블로 연결하고, 나머지 광분배점에서 가입자까지의 선로는 동축케이블로 연결된 망을 일컫는다. 이러한 광-동축 혼합망에서는 네트워크 장치가 상/하향 전송 자원들을 관리하는데, 특히 분산된 가입자-장치들로부터 네트워크 장치로의 상향 전송의 경우에는 동적 예약 기반의 MAC 프로토콜을 따라야 한다.

그런데, 가변비트율 VoIP 서비스에서 상향 패킷 전송의 경우에 분산된 가입자 장치로부터의 트래픽 발생 상황을 네트워크 장치가 직접 파악할 수 없기 때문에 상향 전송을 위한 자원 할당이 용이하지 않다.

이하에서는 도 1을 참조하여 종래의 일반적인 광-동축 혼합망에서 VoIP 서비스를 제공하기 위한 시스템의 구성을 살펴보기로 한다.

도 1은 종래의 일반적인 광-동축 혼합망에서 VoIP 서비스를 제공하기 위한 시스템의 일실시예 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 일반적인 광-동축 혼합망은 자원 관리 측면에서 중앙 제어기 역할을 수행하는 네트워크 장치(110)와 네트워크 장치(110)의 제어에 따라 패킷을 송/수신하는 분산된 가입자 장치(120a, 120b, 120c, 120d)를 포함한다.

여기서, 가입자 장치(120a, 120b, 120c, 120d)는 음성 발생 장치(150)로부터 유입되는 아날로그 음성을 디지털화하고 압축하는 VoIP DSP 블록(130)과 VoIP DSP 블록(130)에서 발생시킨 패킷을 저장하는 전송 큐 블록(140)을 포함한다. 이때, 전송 큐 블록(140)에 저장된 음성 패킷들은 후술하는 방법에 의하여 네트워크 장치(110)로 전송된다.

즉, 광대역 유선 액세스 망인 광-동축 혼합망에서 데이터 서비스를 제공하기 위한 규격인 DOCSIS(Data over Cable Service Interface Specification)는 VoIP 서비스를 위하여 UGS(Unsolicited Grant Service)와 UGS/AD(USG with Activity Detection) 방식을 기술하고 있다.

먼저, UGS 방식은 VoIP 호 설정시 가입자 장치가 VoIP 코덱의 패킷화 주기 값과 패킷 하나를 전송하는데 필요한 자원을 네트워크 장치로 통보함으로써, 네트워크 장치로 하여금 소정 주기 값마다 VoIP 패킷을 전송할 수 있는 자원을 할당하고, 가입자 장치는 할당된 자원을 통해 VoIP 패킷을 전송하는 방식이다.

이러한 UGS 방식의 서비스를 받는 플로우는 수여된 자원을 이용하여 패킷을 전송할 때, 도 2에 도시된 바와 같은 비간청-자원수여-동기-헤더(IGSH : Unsolicited Grant Synchronization Header)라는 확장 헤더를 포함할 수 있고, 이를 통하여 UGS 서비스 플로우 상태에 대한 정보를 가입자 장치로부터 네트워크 장치로 전달할 수 있다. 또한, 가입자 장치는 큐-지시자(QI : Queue Indicator) 비트를 1로 설정함으로써 네트워크 장치로 추가의 자원-수여를 요청할 수 있다.

한편, UGS/AD 방식은 시스코에서 등록한 특허(미국 등록번호: US 6621812B1)의 내용이 규격에 반영된 것으로서, VAD 장착 코덱으로부터 발생되는 패킷 특성을 다음과 같이 효과적으로 이용한다.

즉, 네트워크 장치는 VoIP 호 설정시 가입자 장치가 VAD 코덱을 사용하는지의 여부를 판단한다. 그리고 VAD 코덱을 사용하는 경우에 네트워크 장치는 먼저 VAD 코덱으로부터 발생된 패킷을 전송할 수 있는 자원을 패킷 발생 주기로 가입자 장치로 할당하고, 가입자 장치는 할당받은 자원을 이용하여 패킷을 전송한다.

이때, 가입자 장치의 VAD 코덱이 묵음을 인지하여 패킷을 발생시키지 않으면 가입자 장치는 할당받은 자원을 사용하지 않고, 이를 네트워크 장치가 인지하면 자원 할당을 중지하게 된다. 그리고 네트워크 장치는 호 설정시 협약된 주기로 해당 가입자 장치를 폴링하게 된다. 여기서, 폴링이란 가입자 장치로 하여금 작은 패킷을 전송할 수 있도록 하기 위한 주기적 자원 할당을 의미하며, 이때 할당되는 자원의 크기는 VoIP 패킷 전송 자원에 비해 아주 작다.

한편, 가입자 장치는 묵음 구간에서는 폴링 자원을 사용하지 않다가 큐에 패킷이 발생함을 인지하게 되면, 인지 후 할당받는 첫 번째 폴링 자원을 이용하여 네트워크 장치에 유음 구간으로 천이하였음을 통보한다. 그러면, 네트워크 장치는 폴링을 중지하고 다시 음성 패킷을 전송할 수 있는 자원을 주기적으로 할당한다. 이때, 패킷 전송 지연을 최소화하기 위하여 네트워크 장치는 한 번 또는 두 번의 전송 기회를 추가로 할당한다. 이러한 추가 자원 할당은 가입자 장치의 전송 큐를 빨리 비우기 위함이다. 비록 가입자 장치가 추가 자원 할당을 사용하지 않더라도 네트워크 장치는 계속적으로 주기적 자원 할당을 수행하게 된다.

한편, DOCSIS 규격에서는 UGS/AD 또한 UGS에서처럼 UGSH 확장 헤더를 사용할 수 있도록 허용하고 있다. 이때, QI 비트는 UGS와 동일한 기능으로 사용되고, AG 필드는 유음에서 묵음으로 천이시 그 값이 0으로 설정된다. 유음에서 묵음으로 천이하는 이벤트는 MAC 계층에서 타이머를 운용하여 해당 타이머가 만료될 때까지 추가 패킷이 발생되지 않는 경우에 천이 이벤트를 발생시킬 수 있다. 또한, 묵음에서 유음으로 천이할 경우 역시 패킷이 발생되는 것을 인지함으로써 해당 이벤트를 발생시킬 수 있다.

그런데, 특이한 점은 묵음에서 유음으로 천이시 가입자 장치는 폴링 자원을 통하여 자원 요청 메시지를 전송하게 되는데, 네트워크 장치는 상기 자원 요청 메시지의 요청 크기 값은 고려하지 않는다는 점이다. 즉, 네트워크 장치는 단지 자원 요청 메시지를 수신함으로써 UGS 서비스를 재개하게 된다. 또한, 추가적으로 할당하는 자원 개수는 네트워크 장치가 독자적으로 결정하거나 또는 재개 후에 수신하는 UGSH의 AG 필드 값을 참조할 수 있다. 후자의 경우 가입자 장치는 현재 필요한 자원 할당 수를 명기할 수 있다.

도 2는 종래의 DOCSIS 규격에 따른 UGS-AD 방식의 패킷 송/수신 과정에 대한 일실시예 신호 흐름도로서, 구체적으로는 종래에 USG/AD 방식으로 VoIP 패킷을 상향 전송하는 과정을 나타내는 일실시예 신호 흐름도이다.

먼저, 가입자 장치(205)와 네트워크 장치(210)는 VoIP 호 설정을 위한 동적-서비스-추가(Dynamic Service Addition: DSA) 요청 송/수신(215), DSA 응답 송/수신(220), 그리고 DSA 확인 메시지 교환(225)을 통하여 VoIP 호와 관련된 모든 파라미터들을 교환한다. 상기 과정을 통하여 가입자 장치(205)는 네트워크 장치(210)의 자원 할당 주기와 크기, 그리고 묵음으로 천이 시 수행하는 폴링의 주기 등을 교환하여 호를 설정한다.

이러한 호 설정 절차가 완료되면, 네트워크 장치(210)는 비간청-자원수여(Unsolicited Grant: UG)를 할당하고(230a), UG 할당을 확인한 가입자 장치(205)는 전송-큐(235a)에 저장된 음성 패킷을 UG를 이용하여 네트워크 장치(210)로 전송하고(240a), 이 과정은 한 번 더 반복된다(230b, 235b, 240b).

이후, 네트워크 장치(210)는 UG를 계속 할당하고(230c), 가입자 장치(205)는 자신의 전송-큐가 비어 있는 것을 확인하면(245a), UG를 사용하지 않게 된다(250). 그러면, 네트워크 장치(210)는 UG 할당을 멈추고 가입자 장치(205)를 폴링하게 된다(260a). 그리고 폴링을 수신한 가입자 장치(205)는 전송-큐(245b)가 비어 있기 때문에, 폴링 자원을 사용하지 않는다(265). 그러면, 사용되지 않은 폴링 자원을 확인한 네트워크 장치(210)는 다시 가입자 장치를 폴링하고(260b), 폴링을 수신한 가입자 장치(205)는 자신의 전송-큐(270)에 음성 패킷이 저장되어 있음을 확인한 후, 폴링 자원을 통해 자원 요청 메시지를 전송한다(275).

이 자원 요청 메시지를 수신한 네트워크 장치(210)는 가입자 장치(205)로 UG 두 개를 할당한다(280). 가입자 장치(205)는 그 이전에 저장된 음성 패킷(270)과 이후 발생되어 전송-큐에 저장된 또 하나의 음성 패킷(285)을, 상기 할당받은 UG 자원을 이용하여 네트워크 장치(210)로 전송한다(290).

가입자 장치(205)로부터 음성 패킷을 수신한 네트워크 장치(210)는 계속해서 UG를 할당하고(295), 이 후 과정은 상술한 과정을 반복하게 된다.

도 3은 종래에 UGS-AD 방식으로 전송되는 음성 패킷의 일실시예 구조도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, UGS-AD 방식으로 전송되는 음성 패킷(300)은 DOCSIS MAC 헤더(305)와 음성 데이터(310)를 포함한다. 또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 음성 데이터(310)는 이더넷 헤더, IP 헤더, UDP 헤더, 및 RTP 헤더로 캡슐화된 형태를 갖는다. 그리고 DOCSIS MAC 헤더(305)는 DOCSIS 프레임의 종류를 나타내는 프레임-제어(Frame Control: FC) 필드(0x01은 데이터 프레임임을 나타내는 값임)(315), 확장헤더-길이(Extended Header Length: EHDR LEN) 필드(320), 프레임-길이(Length: LEN) 필드(325), 확장헤더(Extended Header: EHDR) 필드(330), 및 MAC 헤더 오류 검사를 위한 헤더-오류검사-시퀀스(Header Check Sequence: HCS) 필드(335)를 포함한다.

도 4는 종래에 UGS/AD 방식으로 전송되는 자원 요청 메시지의 일실시예 구조도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, UGS/AD 방식으로 전송되는 자원 요청(Bandwidth Request: BR) 메시지(400)는 DOCSIS 프레임 종류를 나타내는 FC 필드(0xc4는 자원 요청을 표시하는 값임)(410), 자원 요청량을 표시하는 요청(Request: REQ) 필드(420), 자원 요청 메시지를 전송하는 가입자 장치를 나타내는 서비스-식별자(Service ID: SID) 필드(430), 그리고 자원 요청 메시지 오류 검사를 위한 헤더-오류검사-시퀀스(Header Check Sequence: HCS) 필드(440)를 포함한다. REQ 필드(420)는 UGS/AD 방식에서 사용되지 않는 값이다.

도 5는 묵음 구간에서 패킷을 간헐적으로 발생하는 코덱의 패킷 발생 형태와 UGS/AD 방식으로 VoIP 서비스를 제공할 때 발생할 수 있는 문제점을 설명하기 위한 일실시예 설명도이다.

여기서, 코덱은 음성활성기를 장착하여 음성의 묵음 구간에서 패킷 발생을 억제하는 기능을 갖는다. 이러한 코덱으로부터 발생되는 패킷은 유음 구간과 묵음 구간에서 서로 다른 패턴을 보인다. 즉, 유음 구간에서는 코덱의 패킷화 간격(packetization interval)마다 주기적으로 고정 길이의 음성 패킷(520a, 520b, 520c)이 발생된다. 이때, 네트워크 장치는 음성 패킷(520a, 520b, 520c)을 전송할 수 있도록 기설정된 패킷화 간격 주기로 자원(525a, 525b, 525c)을 할당하게 되는데, 자원 할당 크기는 음성 패킷들의 프로토콜 오버헤드(DOCSIS MAC 헤더, 이더넷 헤더 및 CRC, IP 헤더, UDP 헤더, RTP 헤더)와 물리계층 오버헤드를 포함한 크기이다.

또한, 코덱은 유음 구간에서 묵음 구간으로 천이 시에, 음성 품질을 높이기 위해 사용되는 배경 잡음 정보를 실은 SID 패킷(530)을 묵음 구간의 최초 패킷화 간격 시작점에서 발생시킨다. 여기서, SID 패킷(530)은 음성 패킷들(520a, 520b, 520c)의 크기보다 작으며, 묵음 구간에서 동일 크기의 SID 패킷(555)은 간헐적으로 발생된다.

그런데, 네트워크 장치는 유음 구간에서 묵음 구간으로 천이 시에 발생하는 SID 패킷을 인지할 수 없으므로, 음성 패킷(525a, 525b, 525c)과 동일한 크기의 자원(535)을 할당하게 된다. 그러면, 자원(535)의 할당을 인지한 가입자 장치는 전송-큐에 저장되어 있는 SID 패킷을 네트워크 장치로 전송한다. 이때, EHDR의 AG 필드 값은 상기 음성 패킷(520a, 520b, 520c)과 같이 1로 설정된다. 이때, SID 패킷(530)은 음성 패킷보다 아주 작으므로 사용되지 않는 자원(540)이 실제 사용되는 자원(545)보다 크게 된다.

또한, 네트워크 장치는 자신이 할당한 자원(535)을 통하여 패킷을 수신하였으므로, 계속해서 자원(550)을 할당하게 된다. 그러나 가입자 장치의 코덱은 이미 묵음 구간으로 천이하였기 때문에 음성 패킷은 물론 SID 패킷도 발생시키지 않을 수 있다. 따라서 묵음 구간으로 천이한 이후에 할당받은 자원(550)은 가입자 장치에 의하여 사용되지 않으며, 가입자 장치는 코덱의 상태를 묵음으로 인지하게 된다.

한편, 가입자 장치로 할당된 자원(550)이 사용되지 않음을 인지한 네트워크 장치는 자원 할당을 멈추고, 코덱의 패킷화 간격에 맞춰 폴링을 시작한다(560). 이때, 코덱으로부터 새로운 SID 패킷(555)이 발생되어 이미 전송-큐에 저장된 상태인 경우, 가입자 장치는 SID 패킷(555)으로부터 코덱의 상태가 묵음에서 유음으로 천이하였다고 판단하고, SID 패킷(555)을 전송하기 위한 자원 요청 메시지를 전송한다.

그러면, 폴링 자원(560)을 통하여 자원 요청 메시지를 수신한 네트워크 장치는 가입자 장치의 코덱이 묵음에서 유음으로 천이하였음을 인지하고, 다시 주기적 자원 할당(565a)을 재개한다. 이때, 묵음에서 유음으로 천이 시에는 추가 자원(565b)을 할당할 수도 있고, 가입자 장치는 할당받은 자원(565a)을 이용하여 SID 패킷(555)을 전송하는데, 역시 사용되는 자원(570)이 사용되지 않는 자원(575)보다 작게 된다. 또한, 추가적으로 할당받은 자원(565b)은 전송할 패킷이 없기 때문에 사용하지 않는다. 이때, 네트워크 장치는 추가 할당 자원(565b)에 대해서는 비록 해당 자원이 사용되지 않더라도 묵음 천이로 인지하지 않는다.

또한, 네트워크 장치가 묵음에서 유음으로 천이함에 따라 할당한 자원(565)을 통하여 SID 패킷을 수신한 네트워크 장치는 "565" 과정에서 할당된 자원을 통해 상기 SID 패킷(555)을 수신하면 다음 패킷화 간격 시작점에서 다시 자원 할당(580)을 수행한다. 이때, 코덱은 묵음 상태에 있기 때문에 음성 패킷은 물론 SID 패킷도 발생되지 않을 수 있고, 그에 따라 가입자 장치는 이미 할당받은 자원(580)을 사용하지 않게 되며, 이를 통해 다시 유음에서 묵음으로 천이하였음을 인지하게 된다.

그러면, 묵음 천이를 다시 인지한 네트워크 장치는 자원 할당을 중지하고 폴링을 재개한다(590). 그러나 코덱은 폴링(590) 전에 묵음에서 유음으로 천이하여 음성 패킷(585a)을 전송 큐에 저장할 수 있고, 이후 주기적으로 음성 패킷(585b)을 발생시킬 수도 있다. 가입자 장치는 폴링(590)을 이용하여 이미 발생된 패킷(585a)에 대한 자원 요청 메시지를 전송하고, 네트워크 장치는 폴링(590)을 통해 수신한 자원 요청 메시지로부터 묵음에서 유음으로의 천이를 인지하여 자원 할당(595a)을 재개한다. 이때, 네트워크 장치는 추가 자원(595b)을 할당할 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 종래에는 묵음 구간에서 발생되는 SID 패킷으로 인하여 불필요한 자원(550,565a,565b,580)이 할당되는 문제점이 있었다.

이하에서는 가변비트율을 지원하는 코덱의 패킷 발생 형태와 UGS/AD 방식으로 VoIP 서비스를 제공할 때 발생할 수 있는 문제점을 살펴보기로 한다.

도 6은 가변비트율을 지원하는 코덱의 패킷 발생 형태와 UGS/AD 방식으로 VoIP 서비스를 제공할 때 발생할 수 있는 문제점을 설명하기 위한 일실시예 설명도이다.

여기서, 코덱은 가변비트율을 지원하는 것으로서, 기설정된 패킷화 간격으로 패킷을 발생시키는데 있어서 발생 패킷 크기가 다른 세 가지 전송율을 지원한다. 즉, 이하의 설명에서 코덱은 EVRC로 통칭되는 코덱으로서 전송율 1(605a, 605b), 전송율 1/2(610), 전송율 1/8(615)을 지원한다. 여기서, 전송율 1(605a, 605b)과 전송율 1/2(610)은 유음 구간에서 발생하는 패킷을 지원하는 전송율이고, 전송율 1/8(615)은 묵음 구간에서 발생하는 패킷을 지원하는 전송율이다. 앞에서 도 5를 참조하여 살펴본 코덱과의 차이점은 묵음 구간에서 소정 패킷화 간격으로 소정 크기의 패킷이 발생된다는 점과 유음 구간에서 두 가지 전송율을 지원한다는 점이다.

즉, 가변비트율을 지원하는 코덱은 패킷화 간격마다 세 가지 고정 길이의 음성 패킷이 발생하여 세 가지의 전송율로 전송된다. 먼저, 전송율 1(605a) 구간에서는 가장 길이가 긴 음성 패킷(625a, 625b)이 주기적으로 발생한다. 이를 기존의 UGS/AD 방식으로 서비스하기 위해서는 전송율 1로 발생되는 음성 패킷(625a, 625b)을 수용할 수 있는 자원(630a/b, 640a/b/c, 660a/b/c, 680a/b)을 주기적으로 할당하여야 한다. 즉, 도 6에 도시된 예에서는 전송율 1에서 전송율 1/2로 천이한 후 소정의 패킷화 간격으로 음성 패킷이 전송될 수 있다(635a/b/c).

그런데, 기존의 UGS/AD 방식에서는 코덱이 전송율 1(605a)에서 전송율 1/2(610)로 천이하였음을 통보할 수 있는 방안이 없다. 또한, 네트워크 장치는 유 음 구간에서 일정한 크기의 자원만 할당할 수 있기 때문에, 전송율 1(605a)과 같은 크기의 자원(640a/b/c)을 할당한다.

그러나 가입자 장치는 할당받은 자원(640a/b/c) 중 일부의 자원(650a/b/c)만을 사용하고 그 나머지 자원(645a/b/c)은 낭비하게 된다. 이러한 낭비는 전송율 1/2(610) 단계가 종료되고 전송율 1/8(615) 단계가 시작되면 더욱 커진다. 즉, 전송율 1/8(615) 단계에서는 가장 작은 크기의 음성 패킷들(655a/b/c)이 주기적으로 발생한다. 이때, 네트워크 장치는 전송율 1 단계에서 할당한 자원(660a/b/c)과 동일한 크기의 자원을 할당할 수밖에 없고, 가입자 장치는 할당받은 자원(660a/b/c) 중 일부 자원(670a/b/c)만을 사용하고 나머지 자원(665a/b/c)은 낭비하게 된다. 이처럼, 가변비트율을 지원하는 코덱이 UGS/AD 방식으로 서비스를 제공할 경우에, 고정 크기의 자원을 주기적으로 할당하기 때문에, 발생율 크기가 작을수록 자원 낭비가 심각해지는 문제점이 있었다.

이상에서 살펴본 바와 같이 표준 기술의 UGS는 코덱의 묵음 억제 기술을 반영하지 못하기 때문에 자원 사용에 있어서 비효율적이다. 또한, 종래의 UGS/AD 기술은 VAD 장착 코덱이 묵음 구간에서 어떠한 패킷도 발생시키지 않는다고 가정하고 있으나, 실제 모든 코덱들은 묵음 구간에서도 패킷을 발생시킨다. 특히, 묵음 구간에서 발생되는 패킷들은 VoIP 데이터 패킷과 달리 크기가 작고, 발생 주기도 일정하지 않을 수 있다.

이로 인하여 UGS/AD 기술을 이용하였을 때, 폴링과 자원 할당이 빈번히 교대되고 이 과정에서 자원이 낭비되는 문제점이 있다. 그리고 네트워크 장치가 유음 구간이 재개되는 시점에서 독자적으로 추가적 자원을 할당하는 경우에는 가입자 장치의 SID 패킷 발생이 불필요한 자원 할당을 초래할 수도 있다.

또한, 종래 UGS 및 UGS/AD 기술은 유음 구간에서 단일 전송율만을 지원하기 때문에, EVRC와 같이 가변비트율을 지원하는 음성 코덱을 효과적으로 지원할 수 없다. 즉, 종래의 UGS 및 UGS/AD 기술은 가장 높은 전송율을 지원할 수 있도록 파라미터를 설정하여야 하기 때문에, 낮은 전송율로 패킷이 발생하는 구간에서는 자원 낭비가 심각해 질 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 가입자 장치 측에서 검출한 VoIP 음성 코덱의 음성 활성도를 네트워크 장치로 통보하여, 묵음 구간에서 간헐적으로 발생되는 SID 패킷으로 인한 불필요한 자원 할당을 막고, 유음 구간에서 발생되는 다양한 크기의 가변비트율 패킷을 위한 자원을 보다 효율적으로 할당하도록 하기 위한, 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치 및 그 방법과 자원 할당 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치에 있어서, 화자의 음성을 디지털화하여 음성 패킷으로 생성하고, 묵음 구간을 검출하여 패킷 발생을 억제하며, 묵음 구간에서 SID 패킷을 발생시키기 위한 VoIP 신호처리 수단; 상기 VoIP 신호처리 수단에서 생성한 음성 패킷 및 SID 패킷을 저장하고, 상기 저장한 패킷에 대한 정보를 통보하기 위한 저장 수단; 상기 저장 수단으로부터 통보받은 현재 저장되어 있는 패킷에 대한 정보에 따라 음성 활성도를 결정하기 위한 VoIP 활성도 결정 수단; 및 상기 저장 수단으로부터 수신한 패킷에 상기 VoIP 활성도 결정 수단으로부터 전달받은 음성 활성도를 포함시켜 캡슐화한 후, 네트워크 장치로 전송하기 위한 패킷 처리 수단을 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 장치는, 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 자원 할당 장치에 있어서, 네트워크 장치와 가입자 장치 간에 호 연결 설정이 완료됨에 따라 상기 가입자 장치의 주기적인 자원 할당을 위한 타이머를 구동하면서 음성 패킷 전송을 위한 자원을 할당하기 위한 자원 할당 수단; 상기 가입자 장치로부터 수신한 패킷에 포함되어 있는 음성 활성도 필드 값을 추출하기 위한 음성 활성도 추출 수단; 및 상기 음성 활성도 추출 수단에서 추출한 음성 활성도 값에 따라 상기 가입자 장치에서 발생한 음성 패킷에 적합한 크기의 자원을 할당하도록 상기 자원 할당 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 포함한다.

한편, 본 발명의 방법은, 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 방법에 있어서, 가입자 장치와 네트워크 장치 간에 VoIP 호 관련 파라미터를 포함하는 메시지를 교환하여 VoIP 호 연결 절차를 수행하는 호 연결 단계; 상기 가입자 장치가 자신의 전송 큐에 저장되어 있는 패킷의 상태에 따라 음성 활성도를 결정하는 음성 활성도 결정 단계; 및 상기 가입자 장치가 상기 네트워크 장치로부터 음성 패킷 전송을 위한 자원을 할당받음에 따라, 상기 전송 큐에 저장되어 있는 음성 패킷을 상기 결정한 음성 활성도를 포함시켜 캡슐화한 후 상기 네트워크 장치로 전송하여, 상기 네트워크 장치가 음성 활성도에 따라 적합한 크기의 자원을 할당하도록 하는 상향 전송 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 방법은, 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 자원 할당 방법에 있어서, 가입자 장치와 네트워크 장치 간에 VoIP 호 관련 파라미터를 포함하는 메시지를 교환하여 VoIP 호 연결 절차를 수행하는 호 연결 단계; 상기 네트워크 장치가 상기 가입자 장치의 음성 패킷 전송을 위한 자원을 할당하는 자원 할당 단계; 상기 가입자 장치로부터 수신한 패킷에 포함되어 있는 음성 활성도 필드 값을 추출하는 음성 활성도 추출 단계; 및 상기 추출한 음성 활성도 값에 따라 상기 가입자 장치에서 발생한 음성 패킷에 적합한 크기의 자원을 할당하는 가변비트율 자원 할당 단계를 포함한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또 한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명에 따른 광-동축 혼합망에서 가변비트율 VoIP 트래픽 상향 전송 장치의 일실시예 구성도로서, 가변비트율 VoIP 트래픽 상향 전송 장치(700)는 가입자 장치에 구비될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광-동축 혼합망에서 가변비트율 VoIP 트래픽 상향 전송 장치는, VoIP 신호처리부(701), 전송 큐(702), VoIP 활성도 검출부(703), 및 DOCSIS MAC 처리부(704)를 포함한다.

상기 VoIP 신호처리부(701)는 화자의 음성을 디지털화하여 음성 패킷으로 생성하고, 묵음 구간을 검출하여 패킷 발생을 억제하며, 묵음 구간에서 배경 잡음을 패킷화하는 SID 패킷을 발생시키는 기능을 수행한다. 또한, VoIP 신호처리부(701)는 유음 구간에서 서로 다른 패킷 전송율을 지원하는 기능을 수행할 수 있다. 이때, VoIP 신호처리부(701)가 생성한 음성 패킷 및 SID 패킷은 전송 큐(702)에 저장된다.

상기 전송 큐(702)는 VoIP 신호처리부(701)로부터 전달받은 음성 패킷 및 SID 패킷을 저장하며, 저장하고 있는 패킷 정보를 VoIP 활성도 검출부(703)로 통보한다.

상기 VoIP 활성도 검출부(703)는 전송 큐(702)로부터 현재 전송 큐(702)에 저장되어 있는 패킷에 대한 정보, 즉 패킷 길이 정보를 수신하여, 그에 따른 음성 활성도를 결정한 후 DOCSIS MAC 처리부(704)로 전달한다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같은 패킷 발생 패턴을 보이는 코덱에서 음성 활성도가 유음 상태(음성 활성도 필드 값이 2)에서 음성 패킷이 저장되면 음성 활성도를 계속 유지시키고, SID 패킷이 저장되면 음성 활성도를 묵음(음성 활성도 필드 값이 0)으로 천이시킨다. 다른 예로서, 도 6에 도시된 바와 같은 패킷 발생 패턴을 보이는 코덱에서 음성 패킷이 저장되는 경우에, 각 패킷의 크기를 구별하여 음성 활성도를 차별화시킬 수도 있다.

한편, DOCSIS MAC 처리부(704)는 VoIP 활성도 검출부(703)로부터 음성 활성도를 입력받으면, 전송 큐(702)로부터 패킷을 수신하여 DOCSIS 헤더로 패킷을 캡슐화하면서 음성 활성도 정보를 삽입하여 네트워크 장치로 전송한다.

예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같은 패킷 발생 패턴을 보이는 코덱은 유음 상태에서 SID 패킷이 발생하면 음성 활성도를 묵음으로 설정한 SID 패킷을 전송하여, 이후의 자원 할당을 중지시키고 폴링을 수행할 수 있도록 함으로써, 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있도록 한다.

또한, 묵음 상태에서 간헐적인 SID 패킷이 발생한 경우에는 폴링 자원을 통하여 SID 패킷 전송에 필요한 자원을 요청하고, 요청한 자원을 할당받으면 SID 패킷과 함께 묵음 상태를 네트워크 장치로 통보하여 계속 폴링할 수 있도록 한다.

이처럼 본 발명의 일실시예에 따른 가변비트율 VoIP 트래픽 상향 전송 장치(700)는 음성활성기를 장착하거나 가변비트율 VoIP 코덱을 구비한 가입자 장치에 서 가변적으로 발생하는 패킷의 상태를 VoIP 활성도로 구별하여 네트워크 장치로 전송함으로써, 네트워크 장치로 하여금 패킷 상태에 따라 자원 할당을 효율적으로 수행할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 가변비트율 VoIP 트래픽 상향 전송 장치(700)는 묵음 구간에서 간헐적으로 발생된 패킷들을 전송하거나 낮은 전송율에서 보다 높은 전송율로의 천이를 통보하기 위하여, VoIP 활성도를 표시한 자원 요청 메시지를 네트워크 장치로 전송한다. 그리고 네트워크 장치는 자원 요청 메시지에 포함된 VoIP 활성도에 따라 가입자 장치에서 발생한 음성 패킷에 적합한 크기의 자원을 할당함으로써 자원 낭비를 막는다.

도 8a는 본 발명에 이용되는 자원 요청 메시지의 일실시예 구조도로서, 가입자 장치가 네트워크 장치로부터 폴링된 자원을 이용하여 전송 큐(702)에 저장된 패킷을 전송하기 위하여 네트워크 장치로 자원을 요청할 때, 또는 네트워크 장치로부터 할당받은 자원의 크기가 전송 큐(702)에 저장된 패킷 길이보다 작아 추가적인 자원을 요청할 때 이용되는 자원 요청 메시지의 구성을 나타낸다.

도 8a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 이용되는 자원 요청 메시지(800)는 종래 자원 요청 메시지의 REQ 필드를 음성 활성도 필드(810)로 변경하여, 가입자 장치로 하여금 그 값에 따라 다양한 형태로 자원을 요청할 수 있도록 한다.

예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같은 패턴으로 음성 패킷이 발생할 때, 묵음 구간에서 폴링 자원을 통하여 SID 패킷에 대한 자원을 요청하기 위해서는 음성 활성도 필드(810) 값을 1로 설정하여 전송한다. 또한, 묵음 구간에서 유음 구간으로 천이 시 폴링 자원을 통하여 음성 패킷에 대한 자원을 요청하기 위해서는 음성 활 성도 필드(810) 값을 2로 설정하여 전송한다.

다른 예로, 도 6에 도시된 바와 같은 패턴으로 음성 패킷이 발생할 때, 전송율 1/8에서 전송율 1로 천이하면, 자원 요청 메시지의 음성 활성도 필드(810) 값을 3으로 설정한 후 할당받은 전송율 1/8의 자원을 이용하여 전송한다.

도 8b 및 도 8c는 본 발명에서 이용되는 VoIP 패킷의 일실시예 구조도로서, 도 8b는 음성 데이터(920)를 그 페이로드로 하는 음성 패킷(910)의 형태이고, 도 8c는 묵음 구간에서 발생하는 SID 데이터(950)를 그 페이로드로 하는 SID 패킷(940)의 형태이다.

여기서, 음성 패킷(910)과 SID 패킷(940)은 음성 활성도 필드(930,960)를 포함한다. 이는 종래 VoIP 패킷 MAC 헤더의 확장 헤더 AG 필드를 음성 활성도 필드(930, 960)로 변경함으로써 구현할 수 있다.

예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같은 패턴으로 음성 패킷이 발생할 때, 음성 패킷(910)을 전송시에 항상 음성 활성도 필드(930) 값을 유음 구간을 나타내는 2로 설정함으로써, 네트워크 장치로 하여금 유음 상태임을 인지할 수 있도록 한다. 반면에, 묵음 구간에서 발생하는 SID 패킷(940)은 항상 음성 활성도 필드(960) 값을 0으로 설정함으로써, 네트워크 장치로 하여금 묵음 상태임을 인지할 수 있도록 한다.

그런데, 도 5에 도시된 예에서 SID 패킷(940)은 두 가지 경우에 발생하는데, 먼저 유음에서 묵음으로 천이할 때 발생하는 SID 데이터를 전송할 경우와 묵음 구간에서 간헐적으로 발생하는 SID 데이터를 전송할 경우이다. 두 경우 모두 일시적 이고 단발성 자원 할당이 필요한 경우로서, 일반적으로 가입자 장치는 음성 활성도 필드(960) 값을 0으로 설정한 후 전송하게 된다. 이러한 SID 패킷을 수신한 네트워크 장치는 일시적이고 단발적으로 SID 패킷을 전송할 자원을 할당하며, 이후 가입자 장치를 주기적으로 폴링하게 된다.

다른 예로서, 도 6에 도시된 바와 같은 패턴으로 음성 패킷이 발생할 때, 가입자 장치는 음성 패킷(910)의 음성 활성도 필드(930) 값을 설정함으로써, 종래와 다른 크기(일반적으로 작은 크기)의 자원을 소정 주기로 할당하도록 요청할 수 있다. 이는 전송하고자 하는 음성 패킷이 할당받은 자원보다 작은 경우에 가능하며, 그 반대인 경우에는 할당받은 자원을 통하여 자원 요청 메시지(800)를 전송하여야 한다. 따라서 전송율 1/8인 SID 패킷들을 전송하고 있는 도중에는 자원 요청 메시지를 전송하여야만 다른 전송율에 해당하는 자원을 할당받을 수 있다.

한편, 도 9는 본 발명에 따른 광-동축 혼합망에서 가변비트율 VoIP 트래픽 자원 할당 장치의 일실시예 구성도로서, 가변비트율 VoIP 트래픽 자원 할당 장치(900)는 네트워크 장치에 구비될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광-동축 혼합망에서 가변비트율 VoIP 트래픽 자원 할당 장치(900)는, 자원 할당부(970), 음성 활성도 추출부(980), 및 제어부(990)를 포함한다.

상기 자원 할당부(970)는 가입자 장치와 호 연결 설정이 완료되면 가입자 장치의 주기적인 자원 할당을 위한 타이머를 구동하면서 음성 패킷 전송을 위한 자원을 할당한다.

상기 음성 활성도 추출부(980)는 가입자 장치로부터 수신한 패킷에 포함되어 있는 음성 활성도 필드 값을 추출한다.

상기 제어부(990)는 음성 활성도 추출부(980)에서 추출한 음성 활성도 값에 따라 가입자 장치에서 발생한 음성 패킷에 적합한 크기의 자원을 할당하도록 자원 할당부(970)를 제어한다. 이에 대해서는 도 12를 참조하여 상세히 후술하기로 한다.

이하에서는 도 10을 참조하여 본 발명의 전체적인 동작 과정을 살펴보기로 한다.

도 10은 본 발명에 따른 광-동축 혼합망에서 가변비트율 VoIP 트래픽 상향 전송 방법 및 자원 할당 방법을 설명하기 위한 일실시예 신호 흐름도로서, 도 5에 도시된 바와 같은 패킷 발생 패턴을 보이는 코덱을 사용하는 가입자 장치와 네트워크 장치 간에 교환되는 메시지 절차를 나타내고 있다.

먼저, 가입자 장치(10)와 네트워크 장치(20)는 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같은 VoIP 호 관련 파라미터를 포함하는 메시지를 교환하여 VoIP 호 연결 절차를 수행한다(1001,1002,1003). 도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일실시예에 따른 가변비트율 VoIP 트래픽 상향 전송 장치 및 자원 할당 장치를 구비한 가입자 장치와 네트워크 장치 간에 VoIP 호 설정을 위하여 교환하는 메시지의 일실시예 구조도로서, 음성 코덱의 종류에 따른 음성 활성도와 그에 따른 자원 할당 크기 정보들을 도시하고 있다.

먼저, 도 11a에 도시된 파라미터는 가입자 장치의 음성 코덱이 활성 검출기 를 장착한 코덱(예를 들어, G.711)에 적용되며, 가입자 장치와 네트워크 장치 간에 VBR VoIP 호를 설정하기 위하여 교환하는 DSA-REQ/RSP/ACK 메시지에 포함되는 파라미터다. 도 11a에 도시된 파라미터는 형태-길이-값(Type-Length-Value: TLV) 형식으로 코딩되어 DSA-REQ/RSP/ACK 메시지에 포함된다.

도 11a에 도시된 바와 같이, 활성 검출기를 장착한 코덱을 구비한 가입자 장치와 네트워크 장치 간에 VBR VoIP 호를 설정하기 위하여 교환하는 DSA-REQ/RSP/ACK 메시지는 타입 필드, 길이 필드, 및 값 필드를 포함한다. 타입(Type) 필드는 기존 24 값을 갖는 하위 TLV로서 기존에 사용하지 않는 임의의 값(예를 들어, N으로 표시)을 사용할 수 있다. 길이(Length ) 필드는 값(Value) 필드에 저장되는 데이터의 길이를 나타낸다. 그리고 값(Value) 필드는 1바이트의 음성 활성도(Voice Activity Level)와 그 음성 활성도에 대응하는 자원 할당 크기(Unsolicited Grant Byte Size)가 세 쌍 기록된다.

예를 들어, 활성 검출기를 장착한 G.711 코덱은 음성 활성도가 0이면 자원을 할당하지 않고 폴링을 수행하고, 음성 활성도가 1이면 SID 패킷 길이를 자원 할당 크기로 하며, 음성 활성도가 2이면 발생한 음성 패킷 길이를 자원 할당 크기로 갖는 정보 쌍을 구성한다.

한편, 가변비트율 VoIP 코덱은 가입자 장치와 네트워크 장치 간에 VBR VoIP 호를 설정하기 위하여 교환하는 DSA-REQ/RSP/ACK 메시지에 도 11b에 도시된 바와 같은 파라미터가 포함된다.

즉, 도 11b에 도시된 바와 같이, 가변비트율 VoIP 코덱을 구비한 가입자 장 치와 네트워크 장치 간에 VBR VoIP 호를 설정하기 위하여 교환하는 DSA-REQ/RSP/ACK 메시지는 타입 필드, 길이 필드, 및 값 필드를 포함한다. 타입(Type) 필드는 기존 24 값을 갖는 하위 TLV로서 기존에 사용하지 않는 임의의 값(예를 들어, N으로 표시)을 사용할 수 있다. 길이(Length ) 필드는 값(Value) 필드에 저장되는 데이터의 길이를 나타낸다. 그리고 값(Value) 필드는 1바이트의 음성 활성도(Voice Activity Level)와 그 음성 활성도에 대응하는 자원 할당 크기(Unsolicited Grant Byte Size)가 네 쌍 기록된다.

예를 들어, EVRC 코덱은 음성 활성도가 0이면 자원을 할당하지 않고 폴링을 수행하고, 음성 활성도가 1이면 전송율 1/8에서 발생하는 음성 패킷 길이를 자원 할당 크기로 하고, 음성 활성도가 2이면 전송율 1/2에서 발생하는 음성 패킷 길이를 자원 할당 크기로 하며, 음성 활성도가 3이면 전송율 1에서 발생하는 음성 패킷 길이를 자원 할당 크기로 하는 정보 쌍을 구성한다.

한편, VoIP 호 연결 절차에 의하여 호 설정이 완료되면 가입자 장치(10)의 전송 큐에 음성 패킷이 저장되고, 네트워크 장치(20)는 전송 큐 저장 시간에 맞춰 음성 패킷을 전송할 수 있는 자원을 할당한다(1004). 그러면, 가입자 장치(10)는 할당받은 자원을 이용하여 음성 패킷을 CMTS로 전송한다(1005). 이때, 음성 활성도는 값은 2로 설정되어 유음 상태를 나타낸다. 상기의 절차는 또 다른 음성 패킷이 가입자 장치(10)의 전송 큐에 저장될 때 반복된다(1006,1007).

이후, 가입자 장치(10)의 VoIP 신호처리부(701)가 음성 활성도가 값 2인 유음 상태에서 값 0인 묵음 상태로 천이하는 것을 감지하면 SID 패킷을 발생시키고, 이는 전송 큐(702)에 저장된다. 묵음 상태로 천이한 것을 알지 못하는 CMTS는 음성 패킷과 동일한 자원을 할당하고(1008), 가입자 장치(10)는 할당받은 자원을 이용하여 SID 패킷을 전송하게 된다(1009). 이때, SID 패킷은 음성 활성도를 묵음 상태로 표기한 상태다.

그러면, 가입자 장치(10)로부터 SID 패킷을 수신한 CMTS는 가입자 장치(10)의 VoIP 활성도가 묵음으로 천이한 것을 인지하여, 음성 패킷을 위한 자원 할당을 중지하고 가입자 장치(10)의 폴링을 시작한다(1010). 이때, 가입자 장치(10)의 VoIP 신호처리부(701)는 묵음 구간에서 패킷 생성을 억제하게 되고, 이로 인해 전송 큐는 비게 된다. 따라서 가입자 장치(10)는 네트워크 장치(20)로부터 할당받은 폴링 자원을 이용하지 않는다(1011).

한편, 네트워크 장치(20)는 가입자 장치(10)로 폴링하고(1012), 가입자 장치(10)의 VoIP 신호처리부(701)가 발생시킨 SID 패킷이 전송 큐(702)에 저장되어 있으면, 가입자 장치(10)는 폴링 자원을 이용하여 자원 요청 메시지를 전송한다(1013). 이때, 가입자 장치(10)는 음성 활성도를 묵음 상태인 1로 표시하여 전송하게 된다.

그러면, 자원 요청 메시지를 수신한 네트워크 장치(20)는 자원 요청 메시지에 포함된 음성 활성도 값이 1인 묵음 상태(SID 패킷)이므로, 호 설정 절차(1001,1002,1003)에서 협약된 SID 패킷 길이를 고려한 자원을 할당한다(1014). 그리고 가입자 장치(10)는 할당받은 자원을 이용하여 SID 패킷을 전송한다(1015). 이때, SID 패킷의 음성 활성도 값은 묵음인 0으로 표시된다.

한편, 가입자 장치(10)로부터 SID 패킷을 수신한 네트워크 장치(20)는 수신한 SID 패킷의 음성 활성도를 검사한 결과에 따라 가입자 장치로의 폴링을 시작한다(1016). 만약, 가입자 장치(10)의 VoIP 신호처리부(701)가 유음 상태로 천이함에 따라 전송 큐(702)에 음성 패킷이 저장되면, 가입자 장치(10)는 폴링 자원을 이용하여 전송 큐(702)에 저장된 음성 패킷을 전송하기 위한 자원 요청 메시지를 전송한다(1017). 이때, 음성 활성도는 유음 상태인 2로 표시된다.

한편, 가입자 장치(10)로부터 자원 요청 메시지를 수신한 네트워크 장치(20)는 자원 요청 메시지의 음성 활성도를 검사하고, 음성 활성도가 유음 상태인 2임에 따라 음성 패킷을 위한 주기적 자원 할당을 재개하게 된다(1018). 여기서, 묵음 구간에서 유음 구간으로 천이한 이후의 최초 자원 할당은 지정된 크기의 자원을 두 개 이상 할당할 수도 있다.

이후, 가입자 장치(10)의 전송 큐(702)에 음성 패킷 2개가 저장되면, 가입자 장치는 할당받은 자원을 이용하여 전송 큐(702)에 저장된 음성 패킷을 네트워크 장치(20)로 전송한다(1019). 이후, 네트워크 장치(20)는 주기적인 자원 할당을 수행한다(1020). 이하에서는 도 12 및 도 13을 참조하여 네트워크 장치(20) 및 가입자 장치(10)의 보다 상세한 동작 과정을 살펴보기로 한다.

도 12는 본 발명에 따른 네트워크 장치의 동작 과정에 대한 일실시예 흐름도로서, 본 발명에 따른 가변비트율 VoIP 트래픽 자원 할당 방법에 대한 일실시예 흐름을 나타내고 있다.

먼저, 네트워크 장치는 가입자 장치와 VoIP 호 연결 설정을 위한 메시지를 교환하면서, 자원 할당 주기, 자원 할당 크기, 폴링 주기, 및 SID 패킷 길이를 포함하는 VoIP 코덱 정보를 교환하고, 그 결과 호 연결 설정이 완료되면 가입자 장치를 자원 할당 목록에 등재한다(1205).

이후, 네트워크 장치는 가입자 장치의 주기적인 자원 할당을 위한 타이머를 구동하면서(1210), 음성 패킷 전송을 위한 자원을 할당한다(1215). 그리고 네트워크 장치는 할당한 자원을 통하여 가입자 장치로부터 패킷이 올바르게 수신되는지를 검사하여(1220), 올바르게 수신되지 않으면 물리 계층으로부터 제공되는 정보로부터 전방향 오류 정정(Forward Error Correction: FEC) 에러가 발생하였는지를 확인한다(1225). 확인 결과(1225), 전방향 오류 정정 에러가 발생하였으면 가입자 장치를 자원 할당 목록에 그대로 유지한 채 자원 할당 타이머가 만료될 때까지 대기하고(1230), 전방향 오류 정정 에러가 발생하지 않았으면, 즉 물리 계층이 제공하는 어떠한 정보도 수신되지 않았음을 표시하는 "버스트 없음(No burst)" 상태이면 "1240" 과정으로 진행하여 해당 가입자 장치를 음성 패킷 자원 할당 목록에서 삭제하고 폴링 자원 할당 목록에 등재한다(1240).

한편, 가입자 장치로부터 패킷이 올바르게 수신되는지를 확인한 결과(1220), 올바르게 수신되면 수신 프레임의 MAC 확장 헤더 내 음성 활성도 필드 값을 검사하여 해당 값이 유음을 나타내는 값(2)인지 묵음을 나타내는 값(0)인지 확인한다(1235).

상기 확인 결과(1235), 음성 활성도 필드 값이 유음을 나타내는 값이면 자원 할당 목록을 그대로 유지한 채 자원 할당 타이머가 만료될 때까지 대기한다(1230).

상기 확인 결과(1235), 음성 활성도 필드 값이 묵음을 나타내는 값이면 해당 가입자 장치를 자원 할당 목록에서 삭제하고, 폴링 할당 목록에 등재한다(1240).

이후, 자원 할당 타이머가 만료될 때까지 대기하였다가(1245), 상기 자원 할당 타이머가 만료되면 삭제하고(1250), 폴링 타이머를 구동시켜(1255) 폴링 자원을 가입자 장치로 할당한다(1260). 그리고 가입자 장치에 할당한 폴링 자원을 통하여 자원 요청 메시지가 수신되는지를 검사하여(1265), 자원 요청 메시지가 올바르게 수신되지 않으면 폴링 타이머가 만료될 때까지 대기한 후(1270), "1255" 과정으로 진행한다.

한편, 가입자 장치를 통하여 할당한 폴링 자원을 통하여 올바른 자원 요청 메시지가 수신되면(1265), 수신한 자원 요청 메시지의 음성 활성도 필드 값을 조사하여(1275), 그 값이 1 또는 0으로서 묵음 상태를 나타내면 SID 패킷에 대한 자원 요청으로 인지하여 SID 패킷을 전송할 수 있는 자원을 할당한 후(1280), "1270" 과정으로 진행하여 폴링을 반복 수행한다.

상기 조사 결과(1275), 음성 활성도 필드 값이 2로서 유음 상태를 나타내면, 가입자 장치가 묵음 상태에서 유음 상태로 천이함을 인지하여 폴링 자원 할당 목록에서 해당 가입자 장치를 삭제하고, 음성 패킷 자원 할당 목록에 등재한 후(1285), 폴링 타이머가 만료될 때까지 대기한다(1290). 이후, 폴링 타이머가 만료되면 폴링 타이머를 삭제하고(1295), "1210" 과정으로 진행하여 음성 패킷을 위한 자원 할당을 다시 시작한다. 여기서, 도면에 도시되지는 않았지만, 자원 요청 메시지에 포함된 음성 활성도 필드 값으로부터 특정 가입자 장치가 묵음 상태에서 유음 상태로 천이하였음을 인지한 네트워크 장치는, 천이 후 최초 자원 할당 시에 추가적인 자원을 부여할 수 있으며, 추가로 할당된 자원을 통하여 어떠한 신호도 수신되지 않더라도 이후의 자원 할당에는 영향을 받지 않는다.

도 13은 본 발명에 따른 가입자 장치의 동작 과정에 대한 일실시예 흐름도로서, 본 발명에 따른 가변비트율 VoIP 트래픽 상향 전송 방법에 대한 일실시예 흐름을 나타내고 있다.

먼저, 가입자 장치는 네트워크 장치와 VoIP 호 연결 설정을 위한 메시지 교환을 하면서, 자원 할당 주기, 자원 할당 크기, 폴링 주기, SID 패킷 길이 등의 VoIP 코덱 정보들을 교환한다(1305). 그 결과 VoIP 호 연결 설정이 완료되면, 상기 가입자 장치는 음성 패킷 자원 할당을 대기하고(1310), 자원 할당이 이루어짐을 인지하면, 할당받은 자원을 이용하여 전송할 음성 패킷이 존재하는지를 확인한다(1315).

상기 확인 결과(1315), 전송 큐에 전송할 음성 패킷이 존재하면, 음성 활성도 값을 유음을 나타내는 2로 설정하여 음성 패킷을 전송하고(1320), 음성 패킷 자원 할당을 대기한다(1310).

상기 확인 결과(1315), 전송 큐에 전송할 음성 패킷이 존재하지 않으면 SID 패킷이 존재하는지를 검사한다(1325). SID 패킷이 존재하지 않으면, 즉 전송 큐가 비어 있으면 이전까지의 음성 활성도 상태를 검사하여(1330), 유음이었으면 "1310" 과정으로 진행하여 음성 패킷 자원 할당을 대기하고, 묵음이었으면 폴링 자원 할당을 대기한다(1340). 일반적으로 SID 패킷을 발생시키는 코덱은 유음에서 묵음으로 천이 시 반드시 SID 패킷을 발생시킨다. 그리고 음성 패킷을 위한 자원 할당이 이루어진 상태에서 전송 큐가 비어있는 경우는 묵음에서 유음으로 천이 시 네트워크 장치가 하나 이상의 음성 패킷 자원을 추가로 할당한 때 발생할 수 있다. 이러한 경우에 불필요한 상태 변경을 방지하기 위하여 이전까지의 음성 활성도 상태를 고려한다.

한편, 전송 큐에 SID 패킷이 존재하면(1325), SID 패킷의 음성 활성도 값을 묵음(0)으로 설정하고 음성 패킷을 위해 할당된 자원을 이용하여 전송한 후(1335), "1340" 과정으로 진행하여 폴링 상태가 된다.

이후, 폴링 자원이 할당되었음(1340)을 인지한 가입자 장치는 전송 큐에 음성 패킷이 저장되었는지를 확인하여(1345), 전송 큐에 음성 패킷이 저장되어 있으면 할당받은 폴링 자원을 이용하여 자원 요청 메시지를 전송하여, 묵음 상태에서 유음 상태로 천이하였음을 네트워크 장치로 통보한다(1350). 이때, 자원 요청 메시지의 음성 활성도는 유음을 나타내는 2로 설정한다. 이후, "1310" 과정으로 진행하여 음성 패킷 자원 할당을 대기한다.

한편, 상기 확인 결과(1345), 전송 큐에 음성 패킷이 존재하지 않으면 전송 큐에 SID 패킷이 저장되었는지를 검사하여(1355), 전송 큐에 SID 패킷이 저장되어 있지 않으면 "1340" 과정으로 진행하여 폴링 상태가 되고, 전송 큐에 SID 패킷이 저장되어 있으면 SID 패킷 전송을 위한 자원 요청 메시지를 네트워크 장치로 전송한다(1360). 이때, 자원 요청 메시지의 음성 활성도는 묵음을 나타내는 값인 1로 설정한다. 이후, 가입자 장치는 요청한 자원의 할당이 이루어지는지를 검사하 여(1365), 자원 할당이 이루어지면 SID 패킷을 전송하고(1370), "1340" 과정으로 진행하여 폴링 상태가 된다. 이때, SID 패킷의 음성 활성도 값은 묵음을 나타내는 0으로 설정한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같이 본 발명은, 가입자 장치 측에서 VoIP 음성 코덱의 음성 활성도를 검출하여 네트워크 장치로 통보함으로써, 묵음 구간에서 간헐적으로 발생되는 SID 패킷으로 인한 불필요한 자원 할당을 막고, 유음 구간에서 발생되는 가변비트율 패킷을 위한 자원을 보다 효율적으로 할당할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치에 있어서,

화자의 음성을 디지털화하여 음성 패킷으로 생성하고, 묵음 구간을 검출하여 패킷 발생을 억제하며, 묵음 구간에서 SID 패킷을 발생시키기 위한 VoIP 신호처리 수단;

상기 VoIP 신호처리 수단에서 생성한 음성 패킷 및 SID 패킷을 저장하고, 상기 저장한 패킷에 대한 정보를 통보하기 위한 저장 수단;

상기 저장 수단으로부터 통보받은 현재 저장되어 있는 패킷에 대한 정보에 따라 음성 활성도를 결정하기 위한 VoIP 활성도 결정 수단; 및

상기 저장 수단으로부터 수신한 패킷에 상기 VoIP 활성도 결정 수단으로부터 전달받은 음성 활성도를 포함시켜 캡슐화한 후, 네트워크 장치로 전송하기 위한 패킷 처리 수단

을 포함하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 음성 활성도는,

상기 네트워크 장치 측으로 하여금 자원을 할당하지 않고 폴링을 수행하도록 요청하는 값, 또는 SID 패킷 길이의 자원 할당을 요청하는 값, 또는 가변비트율을 지원하기 위한 다양한 음성 패킷 길이의 자원 할당을 요청하는 값 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 VoIP 활성도 결정 수단은,

유음 상태에서 음성 패킷이 저장되면 음성 활성도를 계속 유지시키고, SID 패킷이 저장되면 음성 활성도를 묵음으로 천이시키며, 음성 패킷의 크기에 따라 음성 활성도를 설정하는 것을 특징으로 하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 VoIP 활성도 결정 수단은,

유음 상태에서 SID 패킷이 발생하면 음성 활성도를 묵음으로 설정한 SID 패킷을 전송하여 이후의 자원 할당을 중지시켜 폴링을 수행할 수 있도록 하고, 묵음 상태에서 간헐적인 SID 패킷이 발생하면 폴링 자원을 통하여 SID 패킷 전송에 필요 한 자원을 요청하고, 그 결과로 할당받은 자원을 이용하여 음성 활성도를 묵음으로 설정한 SID 패킷을 상기 네트워크 장치로 통보하여 계속 폴링할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 VoIP 활성도 결정 수단은,

묵음 구간에서 간헐적으로 발생된 패킷들을 전송하거나 낮은 전송율에서 보다 높은 전송율로의 천이를 통보하기 위하여, 음성 활성도를 표시한 자원 요청 메시지를 상기 네트워크 장치로 전송하여, 상기 네트워크 장치가 자원 요청 메시지에 포함된 음성 활성도에 따라 가입자 장치에서 발생한 음성 패킷에 적합한 크기의 자원을 할당하도록 하는 것을 특징으로 하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 장치.
광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 자원 할당 장치에 있어서,

네트워크 장치와 가입자 장치 간에 호 연결 설정이 완료됨에 따라 상기 가입자 장치의 주기적인 자원 할당을 위한 타이머를 구동하면서 음성 패킷 전송을 위한 자원을 할당하기 위한 자원 할당 수단;

상기 가입자 장치로부터 수신한 패킷에 포함되어 있는 음성 활성도 필드 값을 추출하기 위한 음성 활성도 추출 수단; 및

상기 음성 활성도 추출 수단에서 추출한 음성 활성도 값에 따라 상기 가입자 장치에서 발생한 음성 패킷에 적합한 크기의 자원을 할당하도록 상기 자원 할당 수단을 제어하기 위한 제어 수단

을 포함하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 자원 할당 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 제어 수단은,

상기 가입자 장치로부터 수신한 패킷이 음성 패킷이고 그로부터 추출한 음성 활성도 값이 유음을 나타내는 값이면, 음성 패킷 상향 전송에 적합한 크기의 자원을 할당하고,

상기 가입자 장치로부터 수신한 패킷이 SID 패킷이고 그로부터 추출한 음성 활성도 값이 묵음을 나타내는 값이면, 이후의 자원 할당을 중지하고 폴링을 수행하며,

상기 가입자 장치로 할당한 폴링 자원을 통하여 수신한 패킷이 자원 요청 메시지이고 그로부터 추출한 음성 활성도 값이 묵음을 나타내는 값이면, SID 패킷에 대한 자원 요청으로 인지하여 SID 패킷을 전송할 수 있는 자원을 할당한 후 폴링을 수행하고,

상기 가입자 장치로 할당한 폴링 자원을 통하여 수신한 패킷이 자원 요청 메시지이고 그로부터 추출한 음성 활성도 값이 유음을 나타내는 값이면, 상기 가입자 장치가 묵음 상태에서 유음 상태로 천이함을 인지하여 음성 패킷을 위한 자원 할당을 재개하도록 상기 자원 할당 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 자원 할당 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제어 수단이 자원 할당을 재개하도록 상기 자원 할당 수단을 제어하는 과정은,

상기 가입자 장치에 할당한 폴링 자원을 통하여 수신한 자원 요청 메시지로부터 추출한 음성 활성도 값으로부터 상기 가입자 장치가 묵음 상태에서 유음 상태로 천이함을 인지하고, 천이 후 최초 자원 할당 시에 추가적인 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 자원 할당 장치.
광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 방법에 있어 서,

가입자 장치와 네트워크 장치 간에 VoIP 호 관련 파라미터를 포함하는 메시지를 교환하여 VoIP 호 연결 절차를 수행하는 호 연결 단계;

상기 가입자 장치가 자신의 전송 큐에 저장되어 있는 패킷의 상태에 따라 음성 활성도를 결정하는 음성 활성도 결정 단계; 및

상기 가입자 장치가 상기 네트워크 장치로부터 음성 패킷 전송을 위한 자원을 할당받음에 따라, 상기 전송 큐에 저장되어 있는 음성 패킷을 상기 결정한 음성 활성도를 포함시켜 캡슐화한 후 상기 네트워크 장치로 전송하여, 상기 네트워크 장치가 음성 활성도에 따라 적합한 크기의 자원을 할당하도록 하는 상향 전송 단계

를 포함하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 음성 활성도는,

상기 네트워크 장치 측으로 하여금 자원을 할당하지 않고 폴링을 수행하도록 요청하는 값, 또는 SID 패킷 길이의 자원 할당을 요청하는 값, 또는 가변비트율을 지원하기 위한 다양한 음성 패킷 길이의 자원 할당을 요청하는 값 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 음성 활성도 결정 단계는,

유음 상태에서 상기 전송 큐에 음성 패킷이 저장됨에 따라 음성 활성도를 계속 유지시키는 단계;

상기 전송 큐에 SID 패킷이 저장됨에 따라 음성 활성도를 묵음으로 천이시키는 단계; 및

유음 상태에서 상기 전송 큐에 SID 패킷이 발생함에 따라 음성 활성도를 묵음으로 천이시키는 단계

를 포함하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 방법.
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 상향 전송 단계는,

유음 상태에서 SID 패킷이 발생하면 음성 활성도를 묵음으로 설정한 SID 패킷을 전송하여 이후의 자원 할당을 중지시켜 폴링을 수행할 수 있도록 하고, 묵음 상태에서 간헐적인 SID 패킷이 발생하면 폴링 자원을 통하여 SID 패킷 전송에 필요한 자원을 요청하고, 그 결과로 할당받은 자원을 이용하여 SID 패킷과 함께 묵음 상태를 상기 네트워크 장치로 통보하여 계속 폴링할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 상향 전송 단계는,

상기 가입자 장치가 상기 네트워크 장치로부터 음성 패킷 전송을 위한 자원을 할당받음에 따라, 자신의 전송 큐에 전송할 음성 패킷이 존재하는지를 확인하는 전송 큐 확인 단계;

상기 확인 결과, 상기 전송 큐에 전송할 음성 패킷이 존재하면, 음성 활성도 값을 유음을 나타내는 값으로 설정하여 음성 패킷을 전송하고 음성 패킷 자원 할당을 대기하는 단계;

상기 확인 결과, 상기 전송 큐에 전송할 음성 패킷이 존재하지 않으면 SID 패킷이 존재하는지를 확인하는 SID 패킷 확인 단계;

상기 SID 패킷 확인 결과, 상기 전송 큐에 SID 패킷이 존재하지 않으면 이전까지의 음성 활성도 상태를 검사하여, 이전까지의 음성 활성도 상태가 유음이었으면 음성 패킷 자원 할당을 대기하고, 묵음이었으면 폴링 자원 할당을 대기하는 단계;

상기 SID 패킷 확인 결과, 상기 전송 큐에 SID 패킷이 존재하면, SID 패킷의 음성 활성도 값을 묵음으로 설정하고 음성 패킷을 위해 할당된 자원을 이용하여 전 송한 후, 폴링 자원 할당을 대기하는 단계;

상기 가입자 장치가 폴링 자원 할당 시에 상기 전송 큐에 음성 패킷이 저장되었음을 인지함에 따라 음성 활성도 값을 유음으로 설정한 자원 요청 메시지를 상기 네트워크 장치로 전송하여 상기 가입자 장치의 상태가 묵음에서 유음으로 천이하였음을 통보하고, 음성 패킷 자원 할당을 대기하는 단계; 및

상기 가입자 장치가 폴링 자원 할당 시에 상기 전송 큐에 SID 패킷이 저장되었음을 인지함에 따라 음성 활성도 값을 묵음으로 설정한 자원 요청 메시지를 상기 네트워크 장치로 전송하여 SID 패킷 전송을 위한 자원을 요청하는 단계

를 포함하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 상향 전송 방법.
광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 자원 할당 방법에 있어서,

가입자 장치와 네트워크 장치 간에 VoIP 호 관련 파라미터를 포함하는 메시지를 교환하여 VoIP 호 연결 절차를 수행하는 호 연결 단계;

상기 네트워크 장치가 상기 가입자 장치의 음성 패킷 전송을 위한 자원을 할당하는 자원 할당 단계;

상기 가입자 장치로부터 수신한 패킷에 포함되어 있는 음성 활성도 필드 값을 추출하는 음성 활성도 추출 단계; 및

상기 추출한 음성 활성도 값에 따라 상기 가입자 장치에서 발생한 음성 패킷에 적합한 크기의 자원을 할당하는 가변비트율 자원 할당 단계

를 포함하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 자원 할당 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 가변비트율 자원 할당 단계는,

상기 가입자 장치로부터 수신한 패킷이 음성 패킷이고, 그로부터 추출한 음성 활성도 값이 유음을 나타내는 값이면 음성 패킷 상향 전송에 적합한 크기의 자원을 할당하는 음성 패킷 자원 할당 단계;

상기 가입자 장치로부터 수신한 패킷이 SID 패킷이고, 그로부터 추출한 음성 활성도 값이 묵음을 나타내는 값이면 이후의 자원 할당을 중지시켜 폴링을 수행하는 제 1 폴링 수행 단계;

상기 가입자 장치로 할당한 폴링 자원을 통하여 수신한 패킷이 자원 요청 메시지이고, 그로부터 추출한 음성 활성도 값이 묵음을 나타내는 값이면 SID 패킷에 대한 자원 요청으로 인지하여 SID 패킷을 전송할 수 있는 자원을 할당한 후 폴링을 수행하는 제 2 폴링 수행 단계; 및

상기 가입자 장치로 할당한 폴링 자원을 통하여 수신한 패킷이 자원 요청 메시지이고, 그로부터 추출한 음성 활성도 값이 유음을 나타내는 값이면, 상기 가입 자 장치가 묵음 상태에서 유음 상태로 천이함을 인지하여 음성 패킷을 위한 자원 할당을 재개하는 자원 할당 재개 단계

를 포함하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 자원 할당 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 제 1 폴링 수행 단계는,

상기 가입자 장치로 할당한 자원을 통하여 패킷이 올바르게 수신되는지를 검사하는 단계;

상기 검사 결과, 상기 가입자 장치로부터 패킷이 올바르게 수신되지 않으면 물리 계층으로부터 제공되는 정보로부터 전방향 오류 정정(Forward Error Correction: FEC) 에러가 발생하였는지를 확인하는 FEC 에러 확인 단계;

상기 FEC 에러 확인 결과, 전방향 오류 정정 에러가 발생하였으면 가입자 장치를 자원 할당 목록에 그대로 유지한 채 자원 할당 타이머가 만료될 때까지 대기하고, 전방향 오류 정정 에러가 발생하지 않았으면, 상기 가입자 장치를 음성 패킷 자원 할당 목록에서 삭제하고 폴링 자원 할당 목록에 등재하는 제 1 폴링 등재 단계;

상기 검사 결과, 상기 가입자 장치로부터 패킷이 올바르게 수신되면 수신 프레임 내의 음성 활성도 필드 값을 확인하는 단계;

상기 음성 활성도 확인 결과, 음성 활성도 필드 값이 유음을 나타내는 값이면 상기 자원 할당 목록을 그대로 유지한 채 상기 자원 할당 타이머가 만료될 때까지 대기하는 단계;

상기 음성 활성도 확인 결과, 음성 활성도 필드 값이 묵음을 나타내는 값이면 상기 가입자 장치를 상기 자원 할당 목록에서 삭제하고, 상기 폴링 자원 할당 목록에 등재하는 제 2 폴링 등재 단계; 및

상기 자원 할당 타이머가 만료됨에 따라 상기 가입자 장치를 상기 음성 패킷 자원 할당 목록으로부터 삭제하고, 폴링 타이머를 구동시켜 폴링 자원을 상기 가입자 장치로 할당하는 폴링 단계

를 포함하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 자원 할당 방법.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,

상기 자원 할당 재개 단계는,

상기 가입자 장치로 할당한 폴링 자원을 통하여 수신한 자원 요청 메시지에서 추출한 음성 활성도 값으로부터 상기 가입자 장치가 묵음 상태에서 유음 상태로 천이함을 인지하면, 천이 후 최초 자원 할당 시에 기설정된 추가 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 광-동축 혼합망에서 가변비트율 브이오아이피 트래픽 자원 할당 방법.