KR100903113B1 - 가변 비트율 음성 코덱 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가변 비트율 음성 코덱의 제어 방법 및 그 장치를 개시한다.
본 발명에 따른 가변 비트율 음성 코덱 제어 방법은 신규 호 설정을 요청하는 단말들의 통화 능력을 추출하는 단계와, 교환 패킷을 통해 현재 설정된 기존 호들로부터 네트워크 파라미터를 추출하는 단계와, 상기 추출된 네트워크 파라미터를 기초로 상기 기존 호들의 음성 품질을 측정하는 단계와, 상기 측정된 음성 품질 및 상기 통화 능력을 바탕으로 신규 호 승인 여부를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
따라서 네트워크의 전달 능력에 따라 가변 비트율 코덱의 전송률을 조정하여 단말 간 음성 서비스의 QoS를 보장할 수 있다.
G.729.1, VoIP, 가변 비트율 음성 코덱, QoS, 음성 코덱 제어 장치

Description

가변 비트율 음성 코덱 제어 방법 및 그 장치{Method to contol the variable bit-rate voice codec and Apparatus thereof}
본 발명은 가변 비트율 코덱의 음성 품질 제어 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 패킷 망과 기존의 유무선 망 간의 연동을 통해 실시간으로 멀티미디어 서비스를 제공하는데 있어서, 발신 측과 착신 측이 서로 상이한 전송률을 제공하는 가변 비트율 코덱을 사용할 때, 네트워크의 전달 능력에 따라 가변 비트율 코덱의 전송률을 조정하여 단말 간 음성 서비스의 QoS를 보장하는 가변 비트율 코덱 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
가변 비트율 코덱이란 자연음을 다수의 전송률을 갖는 디지털로 변환된 코덱 데이터로 변환하는 기술로서, 예를 들면 협대역(300에서 3,400Hz까지의 대역), 광대역(50에서 7,000Hz까지의 대역), 오디오대역(20-20,000Hz까지의 대역)을 구분하고 각 대역에서는 8, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28,30,32 kbps의 전송률을 산출할 수 있는 코덱 기술이다.
예를 들면, 패킷 망의 VoIP(Voice over Internet Protocol) 음성 전화 서비스의 네트워크에서 제공하는 대역은 가변적이며 예측이 불가능하다. 또한, 가변 비 트율 코덱의 32kbps 전송률은 가장 좋은 음질을 산출하는 코덱 전송률이며, 8kbps의 전송률은 가장 낮은 음질을 제공하는 코덱 전송률이다. 이 경우에 네트워크 대역이 여유가 있어 높은 대역을 보낼 수 있는 상황이면, 32kbps의 전송 대역을 송출하고, 네트워크 대역이 변하여 네트워크 상황이 안 좋아지면, 30, 28, .. 등과 같이 낮은 전송률로 낮춤으로써 음질이 나쁘지만 네트워크에서 전달이 잘되도록 할 수 있다.
가변 비트율 코덱에서는 전송률이 높으면 음질은 좋지만, 네트워크에서 전달 손실 및 지연이 발생할 확률이 높고, 전송률이 낮으면 음질은 떨어지지만, 네트워크에서 전달 손실 및 지연이 발생할 확률이 낮아지는 장단점을 갖는다.
한편, 가변 비트율 코덱을 적용하기 위해 호 설정을 위한 신호 프로토콜 변환 기술이 적용된다. 이러한 신호 프로토콜 변환 기술은 IETF의 RFC 3261 SIP, RFC 3264 Offer/Answer SDP, RFC 2833 RTP Payload for DTMP Digits, Telephony Tones and Telephony Signals, RFC 2327 SDP, RFC 3108 ATM SDP, RFC 1890 RTP Profile Payload type 등에 개시되어 있다.
미국 특허 US 7,002,992 B1("Codec Selection to improve media communication")은 단말에 탑재되어 있는 여러 개의 코덱 중 네트워크 파라미터에 의해 결정된 한 개의 코덱을 선택하여 통화하는 장치를 개시하고 있다.
미국 특허 US 2003/0189900 A1("Communications using adaptive multi-rate codecs")에서는 무선 신호의 세기에 따라 음성 코덱의 비트율을 조정하는 AMR 코덱 제어 방식을 제시하고 있다.
이러한 종래 기술은 음성 품질에 따라 코덱의 비트율을 제어하지는 않는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가변 비트율을 지원하는 단일 코덱을 이용하고, 단말 간 교환되는 패킷으로부터 추출한 네트워크 파라미터를 이용하여 음성 품질을 측정하고, 측정된 결과를 이용하여 단말 코덱의 비트율을 제어할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
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 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 네트워크에 연결된 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말들의 코덱 비트율을 제어하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치는, 신규 호 설정을 요청하는 단말들의 통화 능력을 추출하는 단말 정보 추출부; 교환 패킷을 통해 현재 설정된 기존 호들로부터 네트워크 파라미터를 추출하고, 상기 추출된 네트워크 파라미터를 기초로 상기 기존 호들의 음성 품질을 측정하는 호 품질 모니터부; 및 상기 측정된 음성 품질 및 상기 통화 능력을 바탕으로 신규 호 승인 여부를 결정하는 승인 정책부;를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 네트워크에 연결된 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말들의 코덱 비트율을 제어하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치는, 상기 네트워크의 단말들 간에 설정된 각 호들의 네트워크 파라미터를 추출하고, 상기 추출된 네트워크 파라미터를 기초로 상기 각 호들의 음성 품질을 측정하는 호 품질 모니터부; 및 상기 측정된 음성 품질의 증감에 따라 상기 각 호들에 연결된 단말들의 코덱 비트율 변경 여부를 결정하는 승인 정책부;를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 단말기는, 가변 비트율을 지원하는 음성 코덱; 및 네트워크에 연결된 타 단말기와의 호 설정 요청 및 상기 음성 코덱의 최대 전송 비트율을 음성 코덱 제어 장치에 전송하고, 상기 네트워크 내에 기 설정된 타 호들의 음성 품질 정보를 바탕으로 상기 음성 코덱 제어 장치로부터 호 승인 및 상기 최대 전송 비트율 범위 내의 허용 비트율을 전송받아 상기 음성 코덱의 비트율을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 단말기는, 가변 비트율을 지원하는 음성 코덱; 및 네트워크 내에 현재 설정된 호들의 음성 품질의 변경에 따라 상기 음성 코덱의 코덱 비트율을 제어하는 음성 코덱 제어 장치로부터 상기 음성 코덱의 최대 전송 비트율 범위 내의 변경 코덱 비트율을 수신하고, 상기 수신한 변경 코덱 비트율에 따라 상기 음성 코덱의 비트율을 변경하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 네트워크에 연결된 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말들의 상기 코덱을 제어하는 방법은, (a) 신규 호 설정을 요청하는 단말들의 통화 능력을 추출하는 단계; (b) 교환 패킷을 통해 현재 설정된 기존 호들로부터 네트워크 파라미터를 추출하는 단계; (c) 상기 추출된 네트워크 파라미터를 기초로 상기 기존 호들의 음성 품질을 측정하는 단계; 및 (d) 상기 측정된 음성 품질 및 상기 통화 능력을 바탕으로 신규 호 승인 여부를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 네트워크에 연결된 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말들의 상기 코덱을 제어하는 방법은, (a) 상기 네트워크의 단말들 간에 설정된 각 호들의 네트워크 파라미터를 추출하는 단계; (b) 상기 추출된 네트워크 파라미터를 기초로 상기 각 호들의 음성 품질을 측정하는 단계; 및 (c) 상기 측정된 음성 품질의 증감에 따라 상기 각 호들에 연결된 단말들의 코덱 비트율 변경 여부를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 네트워크에 연결된 가변 비트율을 지원하는 음성 코덱을 구비한 단말기의 호 설정을 제어하는 방법은, (a) 네트워크에 연결된 타 단말기와의 호 설정을 음성 코덱 제어 장치에 요청하는 단계; (b) 상기 음성 코덱의 최대 전송 비트율을 상기 음성 코덱 제어 장치에 전송하는 단계; (c) 상기 네트워크 내에 기 설정된 타 호들의 음성 품질 정보를 바탕으로 상기 음성 코덱 제어 장치로부터 호 승인 및 상기 최대 전송 비트율 범위 내의 허용 비트율을 전송받는 단계; 및 (d) 상기 허용 비트율에 따라 상기 음성 코덱의 비트율을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 네트워크에 연결되어 현재 호 설정된 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말기의 코덱 비트율을 변경하는 방법은, 상기 단말기의 코덱 비트율을 제어하는 음성 코덱 제어 장치로부터 상기 현재 설정된 호의 음성 품질의 변경에 따라 결정된 변경 코덱 비트율을 수신하는 단계; 및 상기 수신한 변경 코덱 비트율에 따라 상기 음성 코덱의 비트율을 변경하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 가변 비트율 음성 코덱 제어 방법, 단말기의 호 설정 방법 및 단말기의 코덱 비트율 변경 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
본 발명은 가변 비트율을 지원하는 단일 코덱을 이용함으로써, 단말 서비스의 QoS를 보장할 뿐만 아니라, 단말에 탑재될 코덱의 부담을 덜어줄 수 있다.
또한 본 발명은 네트워크에 음성 코덱 제어 장치와 같은 별도의 QoS 관리자를 두어 네트워크 파라미터를 이용하여 음성 품질을 측정하고, 측정된 결과를 이용하여 단말 코덱의 비트율을 제어함으로써 네트워크의 전달 능력에 따라 가변 비트율 코덱의 전송률을 조정하여 단말 간 음성 서비스의 QoS를 보장할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가변 비트율 음성 코덱 제어 기술이 적용되는 통신 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 가변 비트율 제어 기술이 적용되는 통신 시스템은 단말(10a, 10b), 음성 코덱 제어 장치(20) 및 이들을 연결해 주는 네트워크로 구성된다. 도 1에서는 하나의 호에 연결된 단말들만을 도시하고 있으나. 네트워크에 연결된 다수의 단말들이 하나 이상의 호를 이루고 있음을 이해할 수 있을 것이다.
네트워크에 연결된 단말(10a, 10b)의 호 설정 및 호 설정된 후 단말의 코덱 비트율이 음성 코덱 제어 장치(20)에 의해 제어된다. 예를 들어, 상기 단말은 기존의 H.323 게이트키퍼 또는 SIP(session initiation protocol) 서버에 호 설정 및 수락을 요청하고, 상기 음성 코덱 제어 장치는 상기 H.323 게이트키퍼 또는 SIP 서버에 탑재될 수 있다. 상기 단말(10a, 10b) 간 및 상기 단말(10a, 10b)과 음성 코덱 제어 장치(20) 간의 통신은 교환 패킷(30)에 의해 이루어질 수 있다. 상기 교환 패킷(30)은 실시간 전송 프로토콜(RTCP; real-time transfer protocol) 패킷일 수 있다.
각 단말(10a, 10b)은 가변 비트율(Variable Bit-Rate)을 지원하는 음성 코덱(11a, 11b) 및 가변 비트율 코덱 제어부(VBRC Controller, 이하 '코덱 제어부'라 함)(13a, 13b)을 포함할 수 있다.
상기 음성 코덱(11a, 11b)은 가변 비트율 코덱으로서, 예를 들어, ITU-T G.729.1 이 사용될 수 있다.
코덱 제어부(13a, 13b)는 음성 코덱 제어 장치(20)에 호 설정을 요청하고, 음성 코덱 제어 장치(20)로부터 단말의 허용 가능한 비트율 정보를 전송받아 단말의 가변 비트율 코덱(11a, 11b)을 제어한다.
즉, 단말(10a, 10b)은 음성 코덱 제어 장치(20)로부터 수신한 RTCP 패킷을 디코딩하여 단말 코덱의 허용 비트율을 추출하고, 이를 이용하여 단말 코덱의 비트율을 제어한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치(20)의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치(이하 '음성 코덱 제어 장치')(20)는 단말 정보 추출부(21), 호 품질 모니터부(22), 승인 정책부(23), 승인 제어부(28) 및 호 데이터베이스(29)를 포함한다.
음성 코덱 제어 장치(20)는 네트워크에 연결되고, 단말들 간에 설정된 호에 대해 네트워크 파라미터를 이용하여 음성 품질을 측정하고, 측정된 품질을 바탕으로 단말의 코덱 비트율을 제어하여 음성 서비스의 QoS를 보장한다.
단말 정보 추출부(21)는 네트워크에 연결된 단말들로부터 호 설정 요청시 상 기 단말들로부터의 통신 패킷을 통해 코덱 타입 및 해당 단말들의 최대 전송 비트율 등을 추출한다. 일 예로, SIP를 이용할 경우, SDP 파라미터로부터 단말 정보, 즉, 코덱 타입(G729.1), 세션 당 절대적인 최대 코덱 비트율(세션 설정시에 정해지면 종료시까지 변화되지 않음)(maxbitrate), 수신기에서 지원되는 최대 코덱 비트율(세션 중 유동적으로 바뀔 수 있음)(mbs) 등을 추출한다.
호 품질 모니터부(Call Quality Monitor; CQM)(22)는 네트워크 파라미터를 이용하여 네트워크에 설정된 호들의 음성 품질을 측정한다. RTCP 패킷을 이용하여 각 호에 대한 네트워크 파라미터를 수집하여 음성 품질을 측정한다. 이때 추출되는 파라미터는 RTCP 패킷을 통해 단말 간에 전송되고, 패킷 손실(loss), 지연(delay), 지터(jitter) 등을 포함한다. 음성 품질 측정은 ITU-T G.107 (E-model) 규격의 R 값을 이용할 수 있다.
E-모델은 ETSI(European Telecommunications Standards Institute) STQ(Speech processing, Transmission and Quality)에서 1993년에 표준화되었으며 ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector)에서 G.107로 표준화하였다. E-모델은 데이터망 특유의 손실, 지연 등을 고려하며, 전체 전송과 관련한 다양한 독립적인 요소들을 각각의 파라미터로 분류하여 이들 파라미터간의 관계를 이용하여 서비스 품질을 평가하는 방식이다. E-모델의 결과 종합 음성 전송 품질을 나타내는 R 값이라고 불리는 단일 값이 산출된다. E-모델 및 R 값의 구체적 내용은 공지되어 있으므로 상세한 설명은 생략하겠다.
승인 정책부(Admission Policy Unit; AMP)(23)는 측정된 음성 품질을 바탕으 로 각 호에 연결되어 있는 단말의 코덱 비트율 변경 여부를 결정한다. CQM(22)에서 측정된 음성 품질에 변화가 발생할 경우, 호 데이터베이스(29)에 있는 각 호의 단말 정보 및 가용 대역폭 정보를 이용하여 단말의 코덱 비트율 변경 여부를 결정할 수 있다. 또한, 승인 제어부(28)로부터 호 설정 요청을 받을 경우 호 설정을 요청한 단말의 최대 전송 비트율과 가용 대역폭 정보를 이용하여 호 승인 여부를 결정한다.
승인 정책부(23)는 다시 대역폭 추정부(24), 대역폭 조정 판단부(25), 비트율 선택부(26) 및 승인부(27)를 포함한다.
대역폭 추정부(24)는 음성 품질을 바탕으로 네트워크의 가용 대역폭을 추정한다. 가용 대역폭이 상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 만족하는 경우 승인부(27)는 신규 호 설정을 승인한다.
대역폭 조정 판단부(25)는 가용 대역폭이 상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 만족하지 않는 경우 상기 기존 호들의 대역폭을 조정하여 상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 제공할 수 있는지를 판단한다.
비트율 선택부(26)는 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 제공할 수 있는 경우 상기 기존 호들의 코덱 비트율보다 낮은 변경 코덱 비트율을 선택한다. 또한, 호 설정된 후 네트워크 내의 각 호들의 음성 품질이 변경되어 코덱 비트율이 증감한 경우 그에 따라 낮거나 높은 변경 코덱 비트율을 선택한다.
기존 호들로부터 신규 호 설정에 필요한 대역폭이 추출될 수 있는 경우 승인부(27)는 신규 호 설정을 승인한다.
승인 제어부(Admission Controller; AMC)(28)는 AMP의 결정에 따라 호 관리 및 단말의 코덱이 사용할 수 있는 비트율을 제어한다. 단말의 호 설정 요청에 대해 승인 정책부(23)에 호 승인 여부에 대한 판단을 의뢰하고, 승인 정책부(23)의 결정에 따라 호를 관리한다. 또한, 단말의 코덱 비트율을 변경하고자 할 때, 별도의 RTCP 패킷을 이용하여 변경 코덱 비트율을 해당 단말에 전달함으로써 단말의 코덱이 사용할 수 있는 전송 비트율을 제어한다.
호 데이터베이스(Call DB)(29)는 네트워크에서 통신 중인 각 호들의 정보를 저장한다. 상기 호 정보에는 호에 연결된 각 단말의 최대 전송 비트율을 포함한다. 또한, 가용한 네트워크의 대역폭 정보를 포함한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말 간의 호 설정을 제어하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 음성 코덱 제어 장치는 네트워크에 연결되어 있는 단말로부터 호 설정 요구가 발생하면(S31), 요청한 단말의 통화 능력을 추출한다(S32). 여기서 통화 능력이라 함은 단말의 코덱에서 전송할 수 있는 최대 전송 비트율이 된다. 이 최대 전송 비트율을 이용하여 음성 코덱 제어 장치는 호 설정에 필요한 대역폭(Bandwidth)을 계산한다.
음성 코덱 장치는 현재 통신 중인 타 단말들 간에 설정된 각 호별로 네트워크 파라미터를 추출하고, 이 파라미터를 바탕으로 음성 통화 품질(call quality)을 측정한다(S33). 추출되는 파라미터는 RTCP 패킷을 통해 단말 간에 전송되고, 상기 파라미터는 적어도 패킷 손실(loss), 지연(delay), 지터(jitter) 등을 포함한다.
다음으로 음성 코덱 장치는 현재 통신 중인 호 정보, 즉, 음성 통화 품질을 통해 가용 대역폭을 추정한다(S34).
만일 가용 대역폭이 새로운 호를 받아들이기에 충분하면, 음성 코덱 제어 장치는 단말에 호 설정을 승인하고, 단말의 최대 전송 비트율에 맞는 대역폭을 할당한다(S35).
만일 가용 대역폭이 새로운 호를 받아들이기에 충분치 않으면, 음성 코덱 제어 장치는 네트워크 내의 각 호들의 대역폭 조정이 가능한지를 판단한다(S36). 이를 위해 현재 통신 중인 호들로부터 일정량의 대역폭을 추출하여 새로운 호를 설정할 수 있는 지를 판단한다. 통신 중인 호들의 대역폭을 제한하게 되면, 코덱의 기존 전송 비트율로 음성 데이터를 전송할 경우, 데이터 손실로 인하여 심각한 음성 품질 저하를 가져오므로, 데이터 손실이 발생하지 않도록 코덱의 전송 비트율을 변환하는 작업이 필요하다.
대역폭 조정을 위해 각 호들로부터 일정량의 대역폭을 추출하는 것이 가능하지 않으면, 호 설정 요청을 거부한다(S37).
만일 대역폭 조정을 위해 각 호들로부터 일정량의 대역폭을 추출하는 것이 가능하면 각 호들의 기존 코덱 비트율보다 낮은 코덱 비트율을 선택한다(S38). 새로운 호를 설정하는데 필요한 대역폭을 제공하기 위한 단계(S38)는 기존 호들로부터 최소의 대역폭을 추출하고, 또한, 비트율 조정도 최소로 하여 데이터 손실 및 음성 품질 저하를 최소화한다.
변경할 코덱 비트율이 선택되고 나면, 음성 코덱 제어 장치는 별도의 패킷 (예를 들어, RTCP)을 통해 각 호에 연결되어 있는 단말에 코덱 비트율 변경을 지시한다(S39). 상기 패킷은 단말에서 인식할 수 있어야 하고, 또한, 음성 코덱 제어 장치의 지시에 따라 단말 코덱의 비트율을 제한할 수 있는 정보를 포함해야 한다.
변경된 코덱 비트율은 단말 코덱의 최대 전송 비트율을 제한하게 되고, 코덱 비트율이 변경된 단말은 음성 코덱 제어 장치로부터 추후 별도의 지시(단말의 최대 전송 비트율을 허가하는 지시)가 없는 한 변경된 코덱 비트율을 계속 사용한다. 코덱 비트율 변경 단계(S39)가 완료되면 음성 코덱 제어 장치는 호 설정을 승인하고(S35), 계속해서 네트워크를 관찰한다(S40).
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말 간의 호 관찰을 통한 단말의 코덱 비트율을 제어하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 음성 코덱 제어 장치는 네트워크의 각 호들을 계속하여 관찰한다. 도 4의 설명 중 도 3의 설명과 중복되는 일부 사항은 상세한 설명을 생략하겠다.
각 호별로 네트워크 파라미터를 추출하고, 이 파라미터를 이용하여 음성 품질을 계산한다(S41).
음성 품질의 변화를 관찰하여 각 호별로 음성 품질의 변경 여부를 결정한다(S42). 각 호의 음성 품질에 변화가 없으면 코덱의 비트율 변경을 수행하지 않고, 다른 새로운 호 설정 요청이 있는지를 판단한다.
만일 음성 품질에 변화가 있으면, 음성 품질이 저하되었는지 개선되었는지를 판단한다(S43).
음성 품질이 저하되었으면 각 호별 음성 품질을 개선할 수 있도록 기존 코덱 비트율보다 낮은 코덱 비트율을 선택한다(S44).
만일 음성 품질이 개선되었으면 코덱 비트율을 높이기에 앞서 우선 가용 대역폭이 있는지를 확인한다(S45).
만일 대역폭에 여유가 없으면 기존의 코덱 비트율을 유지하고, 대역폭에 여유가 있으면 단말의 최대 전송 비트율 범위 내에서 코덱 비트율을 증가시켜 기존 코덱 비트율보다 높은 코덱 비트율을 선택한다(S46).
비트율 선택 후에는 네트워크의 각 호에 연결되어 있는 단말에 코덱 비트율 변경을 지시한다(S47). 변경된 코덱 비트율은 단말 코덱의 최대 전송 비트율을 제한하게 되고, 음성 코덱 제어 장치로부터 별도의 지시(예를 들어, 단말의 최대 전송 비트율을 허가하는 지시)가 없는 한 단말은 변경된 코덱 비트율을 계속 사용한다.
코덱 비트율 변경 단계가 완료되면 음성 코덱 제어 장치는 새로운 호 설정 요구가 있는지를 확인한다. 새로운 호 설정 요구가 없으면, 음성 코덱 제어 장치는 네트워크 성능을 계속 관찰하여 각 호별로 최적의 음성 품질을 제공할 수 있도록 하고, 새로운 호 설정 요구가 있으면 단말 능력 추출 단계로 천이하여 호 승인 여부를 수행한다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스 템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
그러므로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가변 비트율 음성 코덱 제어 기술이 적용되는 통신 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치의 내부 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말 간의 호 설정을 제어하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말 간의 호 관찰을 통한 단말의 코덱 비트율을 제어하는 과정을 설명하는 흐름도이다.

Claims (41)

  1. 네트워크에 연결된 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말들의 코덱 비트율을 제어하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 있어서,
    신규 호 설정을 요청하는 단말들의 통화 능력을 추출하는 단말 정보 추출부;
    교환 패킷을 통해 현재 설정된 기존 호들로부터 하나 이상의 네트워크 파라미터를 추출하고, 상기 추출된 네트워크 파라미터를 기초로 상기 기존 호들의 음성 품질을 측정하는 호 품질 모니터부; 및
    상기 측정된 음성 품질 및 상기 통화 능력을 바탕으로 신규 호 승인 여부를 결정하는 승인 정책부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단말 정보 추출부는,
    상기 신규 호 설정을 요청하는 단말들이 구비한 가변 비트율 음성 코덱의 최대 전송 비트율을 추출하고, 상기 최대 전송 비트율로부터 상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 계산하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 교환 패킷은 RTCP(real-time transfer protocol)이고, 상기 추출되는 네트워크 파라미터는 적어도 패킷 손실(loss), 지연(delay) 또는 지터(jitter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 호 품질 모니터부는,
    상기 추출된 네트워크 파라미터를 이용하여 종단 간 인터넷 전화 서비스 품질을 평가하기 위한 계산 모델인 ITU-T G.107 E-모델의 R값을 계산하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 승인 정책부는,
    상기 음성 품질을 바탕으로 네트워크의 가용 대역폭을 추정하는 대역폭 추정부; 및
    상기 가용 대역폭이 상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 만족하는 경우 신규 호 설정을 승인하는 승인부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 신규 호 설정을 요청하는 단말들의 최대 전송 비트율에 대응하는 대역폭을 할당하는 승인 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 승인 정책부는,
    상기 가용 대역폭이 상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 만족하지 않는 경우 상기 기존 호들의 대역폭을 조정하여 상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 제공할 수 있는지를 판단하는 대역폭 조정 판단부; 및
    상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 제공할 수 있는 경우 상기 기존 호들의 코덱 비트율보다 낮은 변경 코덱 비트율을 선택하는 비트율 선택부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 승인 제어부는,
    상기 변경 코덱 비트율을 상기 기존 호들에 연결된 각 단말들에 전달하여 기존 코덱 비트율을 상기 변경 코덱 비트율로 변경시키는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 승인부는,
    상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 제공할 수 없는 경우 상기 신규 호 설정 요청을 거부하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 변경 코덱 비트율은 상기 기존 호들의 통화 품질 저하를 최소로 하는 대역폭에 대응하는 코덱 비트율인 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 승인 제어부는,
    RTCP 패킷을 이용하여 상기 기존 호들에 연결된 각 단말들에 변경 코덱 비트율을 제공하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 호 품질 모니터부는, 호 설정 승인 후 계속하여 네트워크 내 각 호들의 음성 품질을 측정하고,
    상기 승인 정책부는, 상기 측정된 각 호들의 음성 품질을 바탕으로 각 호들의 코덱 비트율 변경 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  13. 네트워크에 연결된 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말들의 코덱 비트율을 제어하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 있어서,
    상기 네트워크의 단말들 간에 설정된 각 호들의 하나 이상의 네트워크 파라미터를 추출하고, 상기 추출된 네트워크 파라미터를 기초로 상기 각 호들의 음성 품질을 측정하는 호 품질 모니터부; 및
    상기 측정된 음성 품질의 증감에 따라 상기 각 호들에 연결된 단말들의 코덱 비트율 변경 여부를 결정하는 승인 정책부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 승인 정책부는,
    음성 품질이 저하된 호의 코덱 비트율을 낮추고, 음성 품질이 개선된 호의 코덱 비트율을 높이도록 상기 각 호들에 대한 변경 코덱 비트율을 선택하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    높은 변경 코덱 비트율의 선택은 네트워크 내에 가용 대역폭이 존재하는 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    높은 변경 코덱 비트율의 선택은 해당 호에 연결된 단말의 최대 전송 비트율 범위 내로 제한되는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치.
  17. 가변 비트율을 지원하는 음성 코덱; 및
    네트워크에 연결된 타 단말기와의 호 설정 요청 및 상기 음성 코덱의 최대 전송 비트율을 음성 코덱 제어 장치에 전송하고, 상기 네트워크 내에 기 설정된 타 호들의 음성 품질 정보를 바탕으로 상기 음성 코덱 제어 장치로부터 호 승인 및 상기 최대 전송 비트율 범위 내의 허용 비트율을 전송받아 상기 음성 코덱의 비트율을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  18. 제17항에 있어서, 상기 음성 코덱은,
    ITU-T G.729.1의 가변 비트율 음성 코덱인 것을 특징으로 하는 단말기.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제어부는,
    실시간 전송 프로토콜(RTCP; real-time transfer protocol) 패킷을 통해 네트워크 내의 상기 음성 코덱 제어 장치와 통신하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  20. 가변 비트율을 지원하는 음성 코덱; 및
    네트워크 내에 현재 설정된 호들의 음성 품질의 변경에 따라 상기 음성 코덱의 코덱 비트율을 제어하는 음성 코덱 제어 장치로부터 상기 음성 코덱의 최대 전송 비트율 범위 내의 변경 코덱 비트율을 수신하고, 상기 수신한 변경 코덱 비트율에 따라 상기 음성 코덱의 비트율을 변경하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  21. 네트워크에 연결된 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말들의 상기 코덱을 제어하는 방법에 있어서,
    신규 호 설정을 요청하는 단말들의 통화 능력을 추출하는 단계;
    교환 패킷을 통해 현재 설정된 기존 호들로부터 하나 이상의 네트워크 파라미터를 추출하는 단계;
    상기 추출된 네트워크 파라미터를 기초로 상기 기존 호들의 음성 품질을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 음성 품질 및 상기 통화 능력을 바탕으로 신규 호 승인 여부를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 단말의 통화 능력 추출 단계는,
    상기 신규 호 설정을 요청하는 단말들이 구비한 가변 비트율 음성 코덱의 최대 전송 비트율을 추출하는 단계; 및
    상기 최대 전송 비트율로부터 상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 교환 패킷은 RTCP(real-time transfer protocol)이고, 상기 추출되는 네트워크 파라미터는 적어도 패킷 손실(loss), 지연(delay) 또는 지터(jitter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 음성 품질 측정 단계는,
    상기 추출된 네트워크 파라미터를 이용하여 종단 간 인터넷 전화 서비스 품질을 평가하기 위한 계산 모델인 ITU-T G.107 E-모델의 R값을 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  25. 제21항에 있어서, 상기 호 승인 여부 결정 단계는,
    상기 음성 품질을 바탕으로 네트워크의 가용 대역폭을 추정하는 단계; 및
    상기 가용 대역폭이 상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 만족하는 경우 신규 호 설정을 승인하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 신규 호 설정을 요청하는 단말들의 최대 전송 비트율에 대응하는 대역폭을 할당하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 가용 대역폭이 상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 만족하지 않는 경우 상기 기존 호들의 대역폭을 조정하여 상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 제공할 수 있는지를 판단하는 단계; 및
    상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 제공할 수 있는 경우 상기 기존 호들의 코덱 비트율보다 낮은 변경 코덱 비트율을 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 변경 코덱 비트율을 상기 기존 호들의 각 단말들에 전달하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 신규 호 설정에 필요한 대역폭을 제공할 수 없는 경우 상기 신규 호 설정 요청을 거부하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 변경 코덱 비트율은 상기 기존 호들의 통화 품질 저하를 최소로 하는 대역폭에 대응하는 코덱 비트율인 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  31. 제28항에 있어서, 상기 변경 코덱 비트율을 상기 기존 호들의 각 단말들에 전달하는 단계는,
    RTCP 패킷을 이용하여 상기 기존 호들에 연결된 각 단말들에 변경 코덱 비트율을 제공하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  32. 제21항에 있어서,
    호 설정 승인 후 계속하여 네트워크 내 각 호들의 음성 품질을 측정하여 각 호들의 코덱 비트율 변경 여부를 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  33. 네트워크에 연결된 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말들의 상기 코덱을 제어하는 방법에 있어서.
    상기 네트워크의 단말들 간에 설정된 각 호들로부터 하나 이상의 네트워크 파라미터를 추출하는 단계;
    상기 추출된 네트워크 파라미터를 기초로 상기 각 호들의 음성 품질을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 음성 품질의 증감에 따라 상기 각 호들에 연결된 단말들의 코덱 비트율 변경 여부를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 단말들의 코덱 비트율 변경 여부를 결정하는 단계는,
    음성 품질이 저하된 호에 대해 기존 코덱 비트율보다 낮은 코덱 비트율을 선택하는 단계; 및
    음성 품질이 개선된 호에 대해 기존 코덱 비트율보다 높은 코덱 비트율을 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 높은 코덱 비트율을 선택하는 단계는,
    네트워크 내에 가용 대역폭이 존재하는 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  36. 제34항에 있어서, 상기 높은 코덱 비트율을 선택하는 단계는,
    해당 호에 연결된 단말의 최대 전송 비트율 범위 내에서 높은 코덱 비트율을 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 비트율 음성 코덱 제어 장치에 의한 음성 코덱 제어 방법.
  37. 네트워크에 연결된 가변 비트율을 지원하는 음성 코덱을 구비한 단말기의 호 설정을 제어하는 방법에 있어서,
    네트워크에 연결된 타 단말기와의 호 설정을 음성 코덱 제어 장치에 요청하는 단계;
    상기 음성 코덱의 최대 전송 비트율을 상기 음성 코덱 제어 장치에 전송하는 단계;
    상기 네트워크 내에 기 설정된 타 호들의 음성 품질 정보를 바탕으로 상기 음성 코덱 제어 장치로부터 호 승인 및 상기 최대 전송 비트율 범위 내의 허용 비트율을 전송받는 단계; 및
    상기 허용 비트율에 따라 상기 음성 코덱의 비트율을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기의 호 설정 제어 방법.
  38. 제37항에 있어서, 상기 음성 코덱은,
    ITU-T G.729.1의 가변 비트율 음성 코덱인 것을 특징으로 하는 단말기의 호 설정 방법.
  39. 제37항에 있어서, 상기 단말기는,
    실시간 전송 프로토콜(RTCP; real-time transfer protocol) 패킷을 통해 네트워크 내의 상기 음성 코덱 제어 장치와 통신하는 것을 특징으로 하는 단말기의 호 설정 방법.
  40. 네트워크에 연결되어 현재 호 설정된 가변 비트율 음성 코덱을 구비한 단말기의 코덱 비트율을 변경하는 방법에 있어서,
    상기 단말기의 코덱 비트율을 제어하는 음성 코덱 제어 장치로부터 상기 현재 설정된 호의 음성 품질의 변경에 따라 결정된 변경 코덱 비트율을 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 변경 코덱 비트율에 따라 상기 음성 코덱의 비트율을 변경하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기의 코덱 비트율 변경 방법.
  41. 삭제
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