KR100818841B1 - 여러포트로 입력되는 음성호 데이터 품질 향상 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 시스템의 음성호 품질 향상 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 품질 향상 방법은, 2개 이상의 포트로 수신되는 음성 데이터에서 음성품질이 가장 좋은 포트로 수신되는 프레임을 선택하고, 상기 선택된 프레임에 포함된 사용자 트래픽 데이터를 에러 검출 마스크로 정의하는 단계; 상기 정의된 에러 검출 마스크와 나머지 포트로 수신된 프레임의 사용자 트래픽 데이터를 각각 비트별로 배타적 논리합을 하여 수행결과가 '1'이 되는 비트를 에러 비트로 정의하여 에러 정정을 하고, 수행결과가 '0'이 되는 비트를 새로운 프레임의 사용자 트래픽 데이터에 그대로 적용하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이 같은 본 발명에 의하면, 여러 포트로 수신되는 모든 프레임을 이용하여 에러 비트를 찾아내고, 품질도에 가중치를 두어 에러 비트를 정정하여 새로운 프레임을 구성함으로써 음성호의 품질을 향상시키고, 자원낭비를 줄일 수 있는 효과가 기대된다.
사용자 트래픽 데이터, quality metric, crc passed
Description
도 1은 종래의 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 처리모습을 나타낸 블록도.
도 2는 음성호 데이터의 프레임 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 품질 향상 방법을 이용한 처리모습을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 품질향상 방법의 에러 검출과정을 나타낸 플로우 차트.
도 5는 본 발명이 실시 예에 따른 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 품질 향상 방법이 에러 비트 정정 과정을 나타내 플로우 차트.
본 발명은 기지국 제어국에서 여러 포트로부터 수신되는 음성 데이터를 처리하는 방법에 관한 것으로, 특히 여러 포트로부터 수신된 데이터를 모두 이용하여 최대한 에러가 없는 새로운 프레임을 구성하여 처리하도록 하는 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 품질 향상 방법에 관한 것이다.
이동통신 시스템에 있어서, 단말에서 전송하는 음성호를 기지국(BS; base station)을 거쳐 BSC(base station control; 기지국 제어국)에서 수신측 기지국으로 전송하도록 한다.
이때, 상기 단말에서 전송하는 음성데이터는 TCE(traffic channel element)에서 SVC(select vocoder)로 전송하는데 있어 헤더와 에러검출을 위한 정보를 부가한 프레임으로 변경되어 전송된다.
또한, 상기 단말이 이동으로 인하여 핸드오프가 발생하면 여러개의 기지국을 통하여 같은 내용의 음성데이터가 전송되고, BSC에서 여러 포트로 같은 음성호 데이터를 수신할 수 있다.
이러한 경우 종래에는 수신된 음성호 데이터 프레임의 crc_passed 정보와 quality_metric정보를 이용하여 가장 품질이 우수한 프레임만을 선택하여 처리하는 방법으로 음성호를 처리하였다.
도 1은 종래의 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 처리모습을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 단말기(10)로부터 핸드오프 등의 이유로 인하여 기지국 1, 2, 3(21,22, 23)으로 같은 음성데이터가 BSC(30)에 입력되면, BSC(30)는 기지국 1, 2, 3(21, 22, 23)으로부터 수신된 데이터 1, 2, 3 중에서 가장 품질이 좋은 프레임 만을 선택하고, 나머지 프레임을 무시하게 된다.
이때 품질이 좋은 프레임을 선택하는 기준은 도 2와 같은 프레임 구조에서 crc_passed 와 quality_metric을 참고로 하여 우수한 값을 가지는 프레임을 선택하는 것이다.
도 2는 음성호 데이터의 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하여, 프레임의 구조를 좀더 자세히 설명하면 크게 헤더와 quality_metric과, 사용자 트래픽 데이터로 나누어지게 되는데, 헤더는 단말기로부터 수신한 음성 트래픽 데이터에 대한 정보와 TCE(traffic channel element; 트래픽채널 요소)에서 SVC(select vocoder)로 상기 프레임을 전송할 때 제어메시지에 대한 정보를 포함하고 있으며, 특히 헤더에 포함된 crc_passed(이하 CP라 함)는 물리계층에서 첨가된 crc를 이용하여 수신된 프레임이 정상적인 프레임인가를 판단한 결과를 나타낸다.
따라서, CP에 의해 프레임이 정상이 아니라고 판단되면 해당 프레임을 무시하고, 삭제하게 된다.
또한, 프레임 구조에 포함되는 quality_metric(이하 QM이라 함)은 채널 디코더 입력단에서 사용되는 심벌의 개수와 채널 디코더의 출력단에서 다시 엔코딩 되는데 사용되는 심벌의 개수를 이용하여 프레임의 에러확률을 표현한 것으로써 수학식 1에 따른 식으로 계산되어 진다.
상기 수학식 1에 의해 계산되어진 QM의 값이 클수록 에러확률이 적은 것으로 판단한다.
마지막으로, 프레임 구조에서 사용자 트래픽 데이터는 단말기를 통해 입력된 음성데이터를 말한다.
상기와 같은 프레임을 처리하는데 있어서, 종래에는 상기 CP 와 QM을 이용하여 가장 우수한 품질을 갖는 프레임을 선택하여 처리하고, 나머지 포트로부터 수신되는 프레임은 무시하게 되는 것이다.
그러나, 종래의 방법을 사용하면 CP와 QM이 우수하다하여 사용자 트래픽 데이터가 모두 정확하다는 확신이 없으며 좋은 프레임 선택에 한계가 있고, 포트로부터 수신되는 프레임도 활용하면 더 우수한 데이터 프레임을 얻을 수 있는데도 활용하지 않는다는 것은 자원을 낭비하는 결과를 초래한다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은 여러 포트로부터 수신되는 음성데이터를 최대한 활용하여 품질이 우수한 데이터 프레임을 재구성하여 처리하도록 함으로써 자원의 낭비를 막고 음성데이터 품질을 높일 수 있도록 하는 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 품질 향상 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 품질 향상 방법은,
2개 이상의 포트로 수신되는 음성 데이터에서 음성품질이 가장 좋은 포트로 수신되는 프레임을 선택하고, 상기 선택된 프레임에 포함된 사용자 트래픽 데이터를 에러 검출 마스크로 정의하는 단계;
상기 정의된 에러 검출 마스크와 나머지 포트로 수신된 프레임의 사용자 트래픽 데이터를 각각 비트별로 배타적 논리합을 하여 수행결과가 '1'이 되는 비트를 에러 비트로 정의하여 에러 정정을 하고, 수행결과가 '0'이 되는 비트를 새로운 프레임의 사용자 트래픽 데이터에 그대로 적용하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 에러 비트의 정정은,
각 포트에 수신된 프레임 별로 상기 에러 비트로 정의된 비트와 해당 프레임의 quality_metric과 승산하고, 상기 승산된 값들을 합산하는 (a)단계와;
상기 모든 포트에서 수신되는 프레임의 quality_metric값을 합산하는 (b)단계와;
상기 (a) 단계에서 계산된 값을 상기 (b)단계에서 계산된 값으로 나누어 '0.5'보다 크면 '1'로 정의하고, '0.5'이하이면 '0'으로 정의하여 상기 새로운 프레임 데이터에 해당 비트로 삽입하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 새로운 프레임 사용자 트래픽 데이터를 구성하고, 음성품질이 가장 좋은 프레임의 헤더 및 quality_metric 필드를 적용하여 새로운 프레임을 완성하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 품질 향상 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 품질 향상 방법을 이용한 처리모습을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 단말(10)에서 입력되는 음성데이터가 기지국 1, 2, 3(21, 22, 23)을 통하여 3개의 포트로 BSC(30)에 입력되었다면, BSC(30)는 상기 3개의 프레임 1, 2, 3을 모두 활용하여 새로운 프레임(4)을 만들어서 처리하는 것이다.
즉, 예를 들어 상기 프레임 1 = [헤더 1 + QM1(= '80') + 사용자 트래픽 데이터(= '1001001')]이고, 프레임 2 = [헤더 2 + QM2(= '50') + 사용자 트래픽 데이터(= '1000001')]이며, 프레임 3 = [헤더 3 + QM3(= '40') + 사용자 트래픽 데이터(= '1000101')] 이라고 가정할 때의 새로운 프레임 4를 구성하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에러 비트 검출과정을 나타낸 플로우 차트이고. 도 5는 본 발명이 실시 예에 따른 에러 비트 정정과정을 나타내 플로우 차트
도 4를 참조하면, 상기 세 개의 프레임 1, 2, 3을 세 개의 포트에서 수신하면(S101), CP와 QM에 의하여 가장 품질이 좋은 프레임을 선택한다(S102). 본 발명의 실시 예에 의하여 프레임 1이 가장 품질이 우수한 프레임이라 가정한다.
상기 선정된 프레임 1의 사용자 트래픽 데이터를 '에러 검출 마스크'로 정하여 다른 프레임의 사용자 트래픽 데이터와 비트별로 각각 XOR(배타적 논리합)하여 에러 비트를 검출한다(S103).
즉, 프레임 1의 사용자 트래픽 데이터 = '1001001'과 프레임 2의 사용자 트래픽 데이터 = '1000001'을 XOR하면 '0001000'이 되고, 프레임 1의 사용자 트래픽 데이터 = '1001001'과 프레임 3의 사용자 트래픽 데이터 = '1001101'과 XOR하면 '0001100'이 되는데 이때 값이 '1'인 비트는 에러 비트로 정의하여 에러정정과정을 거치게 되는 것이다.
도 4에 표시한 바와 같이, 두개의 에러 비트가 검출되고(에러 비트 ①, 에러 비트 ②), 다른 비트는 에러가 없는 것으로 간주하여 새로운 프레임 4의 사용자 트래픽 데이터로 사용한다(S104). 즉, 프레임 4의 사용자 트래픽 데이터 = '100??01"이 되는 것이고 상기 '?'비트는 에러정정을 거쳐서 삽입되는 부분이다.
상기 에러 비트를 정정하는 것은 도 5를 참조하여 좀더 자세히 설명하면, 도 4의 에러검출 과정을 거쳐 에러 비트 ①, ②가 검출되면 에러 비트 정정을 하게되는데(S105), 다음 수학식 2에 따라 에러 비트를 '1' 또는 '0'으로 결정하게 된다.
상기 수학식 2에 의하여 결과가 '참'이면 에러 비트를 '1'로 결정하고(S202), 거짓이면 '0'으로 결정하게 된다(S203).
즉 각 프레임의 품질에 가중치를 두어 가중치가 큰 값으로 결정을 한다는 의미가 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 에러 비트①과 에러 비트 ②를 수학식 1에 의하여 결정하면, 우선 에러 비트 ①은
에 의하여 '0'으로 결정한다.
또한 에러 비트 ②는
에 의하여 '0'으로 결정한다.
따라서 에러를 정정한 비트는 '00'이 되는 것이다.
상기와 같이 계산된 정정 비트는 새로운 프레임 4의 사용자 트래픽 데이터에 삽입되어 '1000001'로 새로운 사용자 트래픽 데이터가 완성된다(S106).
새로운 사용자 트래픽 데이터가 완성된 후에는 헤더와 QM 을 덧붙여 완전한 프레임을 만드는데, 이때의 헤더와 QM은 종래의 방식을 이용하여 가장 품질이 우수한 프레임의 헤더와 QM를 사용하도록 한다(S107). 즉, 본 발명의 실시 예에 따라 가장 음성품질이 우수한 프레임 1의 헤더와 QM을 이용하여 새로운 프레임 4 = '헤더 1 + QM 1 + 1000001'이 되어 처리된다.
상기와 같이 본 발명은 품질이 우수한 하나의 프레임만을 선택하여 처리하는 것보다, 수신되는 모든 프레임을 이용하여 에러가 발생한 비트를 가려내고 품질도에 가중치를 두어 에러 비트를 정정함으로써 보다 에러가 적은 고품질의 프레임을 처리하여 음성호 품질을 향상시킬 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 품질 향상 방법은 이동통신 시스템에서 단말기의 핸드오프 등으로 인하여 여러 포트를 통하여 동일한 음성호 데이터가 수신될 때, 품질이 우수한 하나의 프레임만을 사용하고 나머지 프레임을 활용하지 않아서 자원의 낭비를 초래하고, 품질이 우수한 프레임을 선택하는데 한계가 있었던 것을, 모든 프레임을 이용하여 에러 비트를 찾아내고, 품질도에 가중치를 두어 에러 비트를 정정하여 새로움 프레임을 구성함으로써 음성호의 품질을 향상시키고, 자원낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다.
Claims (3)
- 2개 이상의 포트로 수신되는 음성 데이터에서 음성품질이 가장 좋은 포트로 수신되는 프레임을 선택하고, 상기 선택된 프레임에 포함된 사용자 트래픽 데이터를 에러 검출 마스크로 정의하는 단계;상기 정의된 에러 검출 마스크와 나머지 포트로 수신된 프레임의 사용자 트래픽 데이터를 각각 비트별로 배타적 논리합을 하여 수행결과가 '1'이 되는 비트를 에러 비트로 정의하여 에러 정정을 하고, 수행결과가 '0'이 되는 비트를 새로운 프레임의 사용자 트래픽 데이터에 그대로 적용하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 품질 향상 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 에러 비트의 정정은,각 포트에 수신된 프레임 별로 상기 에러 비트로 정의된 비트와 해당 프레임의 quality_metric과 승산하고, 상기 승산된 값들을 합산하는 (a)단계와;상기 모든 포트에서 수신되는 프레임의 quality_metric값을 합산하는 (b)단계와;상기 (a) 단계에서 계산된 값을 상기 (b)단계에서 계산된 값으로 나누어 '0.5'보다 크면 '1'로 정의하고, '0.5'이하이면 '0'으로 정의하여 상기 새로운 프레임 데이터에 해당 비트로 삽입하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 품질 향상 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 새로운 프레임 사용자 트래픽 데이터를 구성하고, 음성품질이 가장 좋은 프레임의 헤더 및 quality_metric 필드를 적용하여 새로운 프레임을 완성하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 여러 포트로 입력되는 음성호 데이터 품질 향상 방법.
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