KR100938447B1 - 패킷 교환 통신 네트워크에서 오디오 신호를 전달하기위한 개선된 하드웨어 장치, 단말기, 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음성 접속시 통신 용량을 저감하기 위해, RFC 1889 프로토콜 대신, 본 발명에 따라 저감된 RTP 프로토콜을 적용하도록 셀룰러 네트워크(11) 및 단말기간에 무선 접속을 가능하게 하는, 프로토콜 변환기(14) 및 상기 변환기를 사용하는 방법에 관한 것이다.

Description

패킷 교환 통신 네트워크에서 오디오 신호를 전달하기 위한 개선된 하드웨어 장치, 단말기, 및 방법{Improved hardware arrangement, terminal, and method for transferring audio signal in packet-switched communications network}
본 발명은 원격통신 네트워크와 관련되어 사용되는 프로토콜 변환기에 관한 것으로, 상기 프로토콜 변환기는 IETF 표준 RFC 1889에 따른 RTP 패킷 및 본 발명에 따른 저감된 RTP 패킷 헤더간에 음성 샘플 블록들을 포함하는 수신된 부호화된 패킷의 헤더의 변환을 수행하도록 구성된다. 또한, 본 발명은 상기 프로토콜 변환기를 구현하기 위한 소프트웨어 수단에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 프로토콜 변환기를 사용하는 셀룰러 네트워크 및 방법에 관한 것이다.
네트워크들이 디지털화됨에 따라, 데이터 통신은 더욱더 패킷 교환 접속에 의존하기 시작한다. 인터넷의 확산에 따라, 패킷 교환 데이터 통신은 비실시간 어플리케이션에 대한 사실 표준(de facto standard)이 되었다. 패킷 교환 인터넷 접속에서 전달되는 데이터는 다수의 데이터 블록들, 또는 패킷들로 조직되며, 이것들은 수신기를 지정하는 주소 외에도 많아야 65,535 바이트를 포함한다. 수신기에서, 수신된 데이터는 향후 처리를 위해 올바른 순서로 재조직된다. 특히, 컴퓨터들간에 다양한 데이터 접속을 포함하는 비실시간 어플리케이션들에서, 이러한 기술은 전달 될 데이터가 있을 때에만 네트워크 용량이 사용될 때 통신 네트워크들의 활용에 있어 상당한 장점들을 포함한다. 각 패킷은 패킷을 올바른 목적지로 안내하기 위한 헤더를 가지고 있다. 고정 통신 네트워크에서는, 통상 충분한 통신 용량이 존재하기 때문에, 헤더의 크기는 문제가 되지 않는다. 따라서, 인터넷에서 현재 광범위하게 사용되는 IPv4 인터넷 프로토콜은 20-바이트 헤더를 사용하며, 근간의 IPv6는 40-바이트 헤더를 사용한다.
또한, 지금까지 회로 교환 기술에 대부분 의존하였던 실시간 오디오 및 비디오 접속은 패킷 교환 인터넷 타입의 접속으로 변환되기 시작하고 있다. 소위 VoIP(Voice over IP)를 위한 방법이 현재 개발되고 있으며, 표준화되고 있다. 그러나, VoIP의 본질은 송신자로부터 수신자로의 패킷 전달에 있어 새로운 제한조건들을 부과하는데, 왜냐하면 패킷은 올바른 순서로 어떤 정확한 시간 순간들에서 수신기에 의해 처분되어야 하며, 최대 대부분 150ms보다 적은 어떤 최대 지연시간으로 지연되어야 하기 때문이다. 이러한 경우에, 종래의 패킷 교환 통신에서 사용된 IP 프로토콜들은 사용하기가 힘든다. 전달되는 각 패킷에서의 커다란 헤더들은 패킷 처리를 감소시키고, 전달 용량을 소비한다.
따라서, 실시간 패킷 교환 접속은 더욱 효율적인 전달 방법들을 필요로 하며, 상기 방법들은 실시간 어플리케이션들에서 더욱 효율적인 데이터 접속을 할 수 있다. 로버스트 헤더 압축(ROHC: Robust Header Compression)은 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF: Internet Engineering Task Force)하에서 개발이 진행중이다. ROHC 방법에서, 이전 패킷으로부터 변경된 헤더 정보만이 전달된 패킷에 부가된다. 그러나, ROHC의 정의는 여전히 진행중이며, 완성되기까지는 명백하게 수년이 걸릴 것이며, 더욱이 ROHC는 제한된 오류 복구 능력을 가지고 있기 때문에, 무선 접속에 대한 그 어플리케이션은 문제가 있다.
또한, 데이터 접속을 개선하기 위한 알려진 방법이 있는데, 상기 방법에서는 헤더가 적어도 부분적으로 제거된다. 이러한 방법은 제3세대 파트너쉽 프로그램(3GPP: 3rd Generation partnership Program)에서 정의된 제3세대 셀룰러 네트워크에서 무선 접속을 위해 사용되도록 제안된다. 그러나, 이러한 방법의 사용은 별도의 무선 경로가 상기 방법을 채용한 접속을 위해 할당될 것을 필요로 하며, 따라서 이러한 방법은 종래의 회로 교환 접속과 비슷하다.
실시간 패킷 교환 데이터 전달은, 실시간 데이터 접속에서 사용되기 위한 실시간 프로토콜(RTP: Real Time Protocol)을 정의하는 IETE 표준 RFC 1889에 기초한다. 표준 RTP 패킷의 헤더가 도 1에서 도시되어 있다. 오디오 또는 비디오 스트림에 속하는 패킷들은 수신단에서 올바른 순서로 조직되어야 하며, 이것은 RTP가 사용되는 이유이다. 만약 패킷이 도중에 손실되었다면, 그러나 수신된 패킷들은 적절한 순간에 재생될 수 있다. 예를 들면, 손실된 음성 패킷은 음성 코덱에 의해 마스킹되며, 즉 사실상 마지막 소리는 감쇄된 수준으로 늘어진다. 표준 RTP 패킷의 헤더가 표 1에 도시되어 있다.
Figure 112004025915112-pct00001
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 표준 RTP 프로토콜 헤더는 전달되는 데이터 패킷당 적어도 12바이트가 길다. RTP는 고정 네트워크에서 비디오를 전달할 때, 특히 유리하다. RTP에 따른 수신기로의 전송은 항상 정규 간격으로 발생할 필요가 없으며, 이것은 전달되는 데이터의 양이 한순간으로부터 다른 순간으로 많이 변할 수 있는 비디오 전달에서 사용될 수 있다.
IP에 기초한 패킷 교환 통신은 또한 무선 통신 시스템들로 나아가고 있다. 이러한 시스템에서, 무선 경로는 기존의 유선 접속에 대해 이용 가능한 것보다 명백히 더 좁도록 각 전송 링크에 대해 이용 가능한 전송 밴드를 제한한다. RTP에 의해 요구되는 12-바이트 헤더는 AMR의 가장 낮은 비트율에서 13바이트인 하나의 적응적인 다중율(AMR: Adaptive MultiRate) 음성 코덱에 의해 생성된 거의 20ms의 사운드 샘플 블록의 크기에 대응한다. 또한, 따라서 RTP가 이용 가능한 전송 용량의 상당한 부분을 예비할당(reserve)함에 따라, 그것은 오디오 신호들의 무선 전달에서 그와 같이 효율적으로 사용될 수 없다.
VoIP에 기초하여, VoIP를 반이중 그룹 호 기술(half-duplex group call technology)에도 적용하기 위한 목적으로 개발 작업이 또한 진행되고 있다. 그러한 어플리케이션에서, ROHC 방법을 적용하거나, 또는 RTP 헤더의 제거는 불가능하며, 이는 별개의 무선 채널의 예비할당(reservation)에 의해 야기되는 지연은 사용중인 어플리케이션에게는 수용될 수 없기 때문이다.
본 발명의 목적은 RTP 프로토콜 헤더를 무선 통신 네트워크에서 사용되기 위한 저감된 RTP 버전(reduced RTP version)으로 변환하기 위해 패킷 교환 셀룰러 네트워크에서 사용되는 신규한 프로토콜 변환기를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 패킷 교환 방식으로 원격통신 네트워크 단말기로 이동하는 실시간 RTP 패킷의 헤더를 본 발명에 따른 저감된 RTP 헤더로 변환하는 변환기 장치에 의해 얻어진다. 단말기로부터 나오는 저감된 RTP 헤더들은 본 발명에 따른 변환기에 의해 백본 네트워크에서의 통신을 위해 기존의 RTP 프로토콜에 따른 헤더들로 변환된다.
본 발명에 따른 프로토콜 변환기는 오디오 신호 샘플들을 포함하는 패킷이 통신 용량을 절감하는 방식으로 통신 네트워크에서 전달될 수 있도록 2 또는 4 바이트들의 저감된 RTP 헤더 패킷의 헤더를 처리하기 위해 프로토콜 변환기가 구성된다는 점에서 특징이 있다
본 발명에 따른 소프트웨어 수단들은 실시간에서 동작하는 RTP 프로토콜 변환기를 구현하기 위한 수단들을 포함한다는 점에서 특징이 있다
본 발명에 따른 원격통신 네트워크는 오디오 신호 샘플을 포함하는 패킷이 단말기 및 통신 용량을 절감시키는 기지국 서브시스템간에 전달될 수 있도록 저감된 RTP 프로토콜에 따른 헤더로서 IETF 표준 RFC 1889에 따른 RTP 패킷을 처리하기 위한 프로토콜 변환기를 포함한다는 점에 특징이 있다.
본 발명에 따른 방법은 프로토콜 변환기 및 단말기간의 통신이 저감된 RTP 프로토콜을 사용한다는 점에 특징이 있으며, 저감된 RTP 프로토콜에 따른 패킷들의 헤더들은
- 1비트 길이의 F 필드
- 1비트 길이의 M 필드
- 1비트 길이의 R 필드
- 1비트 길이의 C 필드
- 1비트 길이의 S 필드
- 3비트 길이의 PT 필드
- 8비트 길이의 SN 필드, 및
- 16비트 길이의 CS 필드를 포함한다.
본 발명의 유리한 실시예들은 종속항들에서 구체화된다.
본 발명의 기본적인 개념은 다음과 같다. 즉, 프로토콜 변환기는 무선 패킷 교환 셀룰러 네트워크 또는 용량 제한 유선 네트워크(capacity-limited wired network)에 연결되며, 상기 프로토콜 변환기는 오디오 신호를 운반하며 용량 제한 전송 경로로 목적된 데이터 패킷들의 헤더들을 본 발명에 따른 저감된 RTP 헤더로 변환한다. 원격통신 네트워크 단말기는 수신된 패킷들을 오디오 신호 재생에 사용할 수 있는데, 왜냐하면 단말기에 의해 요구되는 헤더 및 타이밍 데이터는 단말기로 전달되거나 또는 본 발명에 따라 RTP 패킷으로부터 재구성될 수 있기 때문이다. 유사하게, 단말기는 본 발명에 따른 저감된 RTP 패킷들만을 전송하고, 프로토콜 변환기는 상기 패킷들은 인식하고 백본 네트워크를 통한 전송을 위해 표준 RTP 패킷 헤더들로 변환한다.
본 발명의 장점은 패킷 교환, 무선, 또는 용량 제한 원격통신 네트워크에서의 실시간 오디오 신호 전달에서 프로토콜 헤더는 2 에서 4바이트들로 상당히 감소될 수 있으며, 반면에 종래 기술에 따른 RTP 프로토콜에서는 헤더는 적어도 12바이트들을 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 프로토콜을 사용함으로써, 무선 경로상의 데이터 통신은 선행 기술에서보다 더욱 효율적이다.
본 발명의 따른 장점은 여전히 기존의 RTP 프로토콜 및 백본 네트워크에서 그와 관련된 하드웨어를 사용하는 것이 가능하며, 프로토콜 변환은 무선 통신 링크로 전송할 때 무선 인터페이스에서만 수행될 필요가 있다는 점이다.
본 발명이 이하에서 상세하게 기술된다. 설명은 다음의 첨부된 도면들을 지칭한다.
도 1은 예시로서, 셀룰러 네트워크에서 본 발명에 따른 프로토콜 변환을 도시한다.
도 2는 예시로서, 본 발명에 따라 다른 프로토콜 형식으로 입력되는 패킷을 변환할 때 흐름도의 형식으로 본 발명에 따른 변환 과정의 절차들을 도시한다.
도 1은, 예시로서, 본 발명에 따른 프로토콜 변환기(14)의 유리한 어플리케이션 및 상기 변환기에 의해 사용되는 저감된 RTP 프로토콜을 기술한다. 본 발명에 따른 저감된 RTP 프로토콜은 통신 네트워크의 무선 섹션들에서 유리하게 사용된다. 그러나, 백본 네트워크(18)에서는, 전달 용량(transfer capacity)이 이용 가능하며, 표준 RTP 프로토콜이 사용된다. 여기 및 이후에서, 표준 RTP 프로토콜은 IETF 표준 RFC 1889에 따른 프로토콜을 의미한다.
도 1에서 참조 지정자(11)는 적어도 데이터 전송중 일부가 패킷 교환 기반으로 수행되는 디지털 셀룰러 네트워크를 나타낸다. 예를 들면, 그러한 네트워크는 범용패킷무선서비스(GPRS: General Packet Radio Service) 네트워크이다. 참조 지정자(18)에 의해 나타난 백본 네트워크내에서는, 표준 RTP 프로토콜이 실시간 어플리케이션과 연관되어 사용된다. 또한 백본 네트워크(18)는 셀룰러 네트워크와는 독립적인 통신 네트워크일 수 있다. 셀룰러 네트워크의 한 부분은 소위 작동노드(17) 즉, 서빙 GPRS 지원노드(SGSN: Serving GPRS Support Node)로, 상기 SGSN을 통해 백본 네트워크로부터 나오는 패킷들은 어떤 기지국 서브시스템(BSS: Base Station Subsystem)(15)으로 전달된다. 본 발명에 따른 프로토콜 변환기(14)는 백본 네트워크(18) 및 작동노드(17)간에 연결된다. 패킷들은 표준 RTP 프로토콜을 사용해서 백본 네트워크(18)로부터 상위인 프로토콜 변환기(14)로 참조 지정자(16)에서 도시된 바와 같이 전달된다.
프로토콜 변환기(14)는 표준 RTP 프로토콜을 본 발명에 따른 무선 통신 접속(13)으로 전달될 저감된 RTP 프로토콜로 변환할 수 있다. 셀룰러 네트워크 단말기(12)는 송신 및 수신 기능들 모두에서 본 발명에 따른 저감된 RTP 프로토콜을 사용할 수 있다.
음성 샘플 패킷들의 송신 및 수신에서 본 발명에 따른 저감된 RTP 프로토콜을 사용할 수 있기 위해서, 단말기(12)는 사용된 프로토콜을 인식하고 RTP 프로토콜들중 어느 하나를 사용하기 위한 수단을 포함한다.
단말기(12)가 본 발명에 따른 저감된 RTP 프로토콜을 사용하는 패킷을 전송할 때, 프로토콜 변환기(14)는 패킷 헤더로부터 상기 패킷이 저감된 RTP에 따른 패킷이라는 것을 인식한다. 변환기(14)는 수신된 패킷에 대해 프로토콜 변환을 수행하고, 표준 RTP 패킷으로서 상기 패킷을 백본 네트워크(18)에 더 전송한다. 따라서, 본 발명 때문에 백본 네트워크(18)에서는 아무런 변경이 필요없지만, 무선 링크는 표준과는 다르면서 상기 링크를 더욱 효율적으로 사용하는 본 발명에 따른 RTP 프로토콜을 사용한다는 점에도 불구하고, 선행 방법들 및 프로토콜들이 여전히 사용될 수 있다.
유사하게, 셀룰러 네트워크(11)의 단말기(12)로 전달될, 백본 네트워크(18)로부터의 RTP 패킷을 수신할 때, 프로토콜 변환기(14)는 프로토콜의 버전을 식별하기 위해 RTP 패킷의 제일 처음 비트를 사용한다. 만약 필요하다면, 프로토콜 변환기는 저감된 버전으로 변환한다.
본 발명에 따른 저감된 RTP 프로토콜의 헤더가 표 2에서 기술되어 있다.
Figure 112004025915112-pct00002
본 발명에 따른 저감된 RTP 프로토콜의 헤더 크기는 최대 4바이트이다. 유리하게 상기 헤더는 다음 필드들을 포함한다. 헤더의 제1 필드는 식별 필드 "F"로 한 비트를 포함한다. 본 발명에 따른 저감된 RTP 프로토콜에서, 식별 필드 F는 항상 "0"이다. 이것은 저감된 RTP 프로토콜과 시작부에서 초기 비트가 항상 "1"인 2비트 버전의 식별 필드 V를 가지는 표준 RTP 프로토콜과 구별된다. 따라서, 패킷내의 제1 비트에 기초하여, 본 발명에 따른 프로토콜 변환기(14)는 본 발명에 따른 저감된 RTP 패킷을 수신하고 있는지 또는 표준 RTP 프로토콜 패킷을 수신하고 있는지를 알 수 있다.
본 발명에 따른 프로토콜에서 다음 필드는 또한 한 비트를 포함하는 마커 필드(marker field) M이다. 표준 RTP 프로토콜과의 유일한 차이점은 헤더내에서의 그의 위치이다.
다음 필드 R은 한 비트이며, 향후의 사용을 위해 예약된다. 바람직하게는, RFC 1889의 패딩 비트(padding bit)와 같은 방식으로 사용될 수 있다. 이것이 설정되었다면, 패킷은 페이로드의 일부가 아닌 마지막에 하나 이상의 추가적인 패딩 옥텟들(padding actets)을 포함한다.
검사 필드(check field) C는 한 비트를 포함한다. 만약 이것이 "1"이라면, 본 발명에 따른 저감된 RTP 헤더는 선택적이고, 별개의 체크섬 필드를 포함한다.
다음 필드 S는 소위 동기 소스(SSRC: Synchronization Source)가 변경되었는지를 나타내는데 사용된다. 상기 동기 소스가 변경될 때, 상기 S 필드의 값은 항상 변경된다.
다음에 있는 비트들인 3개의 비트 필드 PT는 8개의 다른 패킷 콘텐트 타입들(페이로드 타입들)을 나타낸다.
다음 필드 시퀀스 번호(SN: Sequence Number)는 8비트들을 포함한다. 이것은 패킷의 서열수(ordinal number)를 나타내는데 사용된다. S 필드의 비트값이 변경될 때, SN 필드의 값은 항상 재설정된다. 재설정 후에, 전송된 각 패킷은 SN 필드의 값을 하나씩 증가시킨다. SN 필드에 의해, 수신기는 수신된 패킷들을 올바른 순서로 조직할 수 있다. 또한 상기 SN 필드는 패킷 손실을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 만약 불연속적인 전송(DTX: Discontinuous Transmission)이 상기 링크에 인가된다면, 이는 사일런트 부분(silent portions)은 전혀 전송되지 않을 것이라는 것을 의미하는데, (GSM 기반 시스템들에서) 이전에 수신된 패킷으로부터 20ms가 지났을 때에는 수신단에서의 SN 필드의 값은 항상 1씩 증가될 것이다. 이러한 지연은, 사용된 시스템의 특성들에 의존하여, 다를 수 있다. 이러한 방식으로, DTX를 사용해서 전송된 음성 샘플들(sound samples)은 올바른 타이밍으로 재생될 수 있다.
저감된 RTP 버전의 SN 필드의 값은 표준 RTP 형식의 대응하는 16 비트 SN 블록으로부터 8개의 최하위비트들(8 least significant bits)을 취함으로써 얻어진다. 다른 방향으로의 변환은 상위 바이트인, 8개의 최상위비트들(8 most significant bits)이 각 음성 섹션(speech section)(또는 데이터 스트림)에 대해 별개로 생성되며, 하위 바이트인 8개의 최하위비트들이 255 -> 0으로 롤 오버(roll over)될 때 1씩 증가되는 임의의 수(random number)인 방식으로 발생한다.
체크섬 필드 CS는 선택사항(optional)이며, 어떠한 이유로 LLC/UDP(Logical Link Control/User Datagram Protocol) 체크섬들이 사용되지 않은 경우에 사용된다. 체크섬을 계산할 때, CS 필드의 값이 계산된 값과 다르다는 점이 발견되면, 문제된 패킷의 콘텐트들이 재송요구되었다(reject)는 것을 나타낸다. 유리하게도, 상기 값은 또한 패킷의 일부에 대해 계산될 수 있다.
위에서 기술된 저감된 RTP 헤더의 필드들은 단지 예시이며, 따라서 상기 필드들중 어떠한 것은 제외될 수 있거나 또는 발명적 개념에 영향을 끼치지 않고 그의 길이면에서 변경될 수 있다.
표 3은 본 발명에 따른 변환기에 의해 저감된 버전으로부터 표준 버전 또는 그 역으로 수행된 프로토콜 변환들(헤더 변환들)을 도시한다. 본 발명에 따른 저감된 RTP에서, 그것은 항상 "0" (필드 F, 1비트, 값 "0")이며, 표준 RTP에서 그것은 항상 "1" (필드 V, 2비트, 값 "10")이다. 패킷의 제1 비트를 사용해서, 본 발명에 따른 변환기(14)는 사용된 RTP를 인식할 수 있다. 부가적으로 변환기(14)가 패킷이 무선 네트워크(13)를 목적으로 하는지 또는 유선 네트워크(18)를 목적으로 하는지를 알 때, 변환기(14)는 자동적으로 수신된 패킷들에 대해 표 3에서 제시된 변환들을 수행할 수 있다.
Figure 112004025915112-pct00003
표 3의 제1열은 저감된 RTP 프로토콜에 따른 헤더에서 필드들의 이름들을 열거하며, 제2열은 표준 RTP에 따른 필드들의 이름들을 열거하고, 제2열은 저감된 RTP 프로토콜로부터 표준 RTP 프로토콜로의 변환에서의 동작들을 지정하며, 제3열은 저감 RTP 프로토콜로부터 표준 RTP 프로토콜로의 변환에서의 동작들을 상술하 며, 제4열은 표준 RTP 프로토콜로부터 저감 RTP 프로토콜로의 변환에서의 동작들을 상술한다. 제1열 또는 제2열에서의 N/A는 문제된 필드가 그러한 프로토콜에 적용 가능하지 않음을 나타내거나, 또는 그것이 상기 프로토콜들중 하나에 존재하지 않는다는 것을 의미한다.
프로토콜 변환을 수행하기 위해 본 발명에 따른 프로토콜 변환기(14)는 상기 프로토콜 변환을 실현하기 위한 소프트웨어 수단들을 포함한다.
예시로서, 도 2는 본 발명에 따른 프로토콜 변환기(14)의 주된 동작 단계들의 흐름도를 도시하고 있다. 도 1에서 기술된 바와 같이, 본 발명에 따른 프로토콜 변환기(14)를 사용함으로써, 무선 접속(13)에 대해 저감된 RTP 프로토콜을 사용하는 것이 가능하다. 상기 프로토콜 변환기(14)는 개별 장치 또는 셀룰러 또는 백본 네트워크의 기능적 유닛의 일부중 어느 하나로서 네트워크의 무선 인터페이스 근처에 위치한다. 본 발명에 따른 변환기(14)는 통신 접속이 패킷 교환일 때, 이동 단말기(12)와의 음성 접속을 위해 유리하게 사용될 수 있다. 사진들 또는 비디오의 동일한 단말기(12)로의 패킷 교환 전송에 있어서는, 표준 RTP 프로토콜을 사용하는 것이 유리하다. 따라서, 상기 프로토콜들중 하나를 사용해서 무선 접속(13)으로부터 패킷들을 수신하는 것이 가능하다. 그러나, 백본 네트워크(18)로부터, 프로토콜 변환기(14)는 단지 표준 RTP 패킷들만을 수신한다. 상기 변환을 할 수 있는 제1 GPRS 또는 3G-네트워크 실체는 셀룰러 네트워크의 작동노드(17)이다.
도 2의 흐름도중 단계 21에서, 패킷이 기지국 서브 시스템(15)에서 수신되며, 상기 패킷은 작동노드(17)를 통해 프로토콜 변환기(14)로 전달된다. 따라서, 프로토콜 변환기(14)는 백본 네트워크(18)로부터 또는 셀룰러 네트워크로부터중 어느 하나로부터 패킷들을 수신할 수 있다. 단계 22에서, 수신된 패킷 헤더의 제1 비트가 테스트된다. 만약 비트값으로 "0"을 반환한다면, 수신된 패킷은 저감된 RTP에 따른 패킷이다. 만약 비트값이 "1"이라면, 수신된 패킷은 표준 RTP에 따른 패킷이다.
단계 23에서는, 프로토콜 변환이 필요한지 아닌지가 결정된다. 만약 저감된 RTP에 따른 패킷이 무선 경로(13)로부터 수신되었다면, 프로토콜 변환이 필요하며, 상기 패킷은 백본 네트워크(18)를 통해 수신기로 전달되어야 한다. 유사하게, 백본 네트워크(18)로부터의 표준 RTP 패킷이, 통신 용량을 절감시키기 위해 무선 경로를 통해 저감된 RTP를 사용해서 단말기(12)로 전달되어야 하는 음성 블록(speech block)을 포함한다면, 프로토콜 변환이 필요하다. 단계 24에서, 본 발명에 따른 프로토콜 변환은 양 방향중 어느 하나로 수행된다.
만약 실시간 처리를 필요로 하지 않으며 무선 경로(13)를 통해 이동 단말기(12)로 전달되어야 하는 표준 RTP 패킷이 백본 네트워크(18)로부터 수신된다면, 프로토콜 변환이 반드시 필요하지는 않다.
단계 25에서, 패킷은 단계 23에서 결정된 프로토콜에 따른 형식으로 무선 경로(13) 또는 백본 네트워크(18)중 어느 하나로 전달된다. 상기 과정은 단계 26에서 종료되며, 단계 26에서는 단계 21에서 수신된 패킷이 셀룰러 네트워크(11)의 단말기(12)로 전달되거나 또는 더 전송되기 위해 백본 네트워크(18)로 전송된다.
본 발명에 따른 몇 가지 실시예들이 위에서 기술되었다. 본 발명은 위에서 기술된 설명적인 해결책들에 제한되지 않는다. 예를 들면, 본 발명에 따른 프로토콜 변환기는 도 1에서 도시된 것에 비해 다른 백본 네트워크 구조의 일부일 수도 있다. 예를 들면, 그것은 SGSN 노드의 일부이거나 또는 백본 네트워크에서 작동하는 서버의 일부일 수 있다. 유사하게, 제한된 전달 용량을 포함하는 통신 접속은 무선 링크 이외의 것일 수 있으며, 예를 들면 전화 네트워크에서 모뎀들을 가지고 실현된 링크일 수 있다. 상기 발명적 개념은 첨부된 청구항들에 의해 정의된 범위내에서 다양한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims (34)

  1. 원격통신 네트워크(11)와 관련하여 사용되기 위한 프로토콜 변환기(14)로, 음성 샘플 블록(speech sample block)을 포함하는 수신된 부호화된 패킷의 헤더에 대해, IETF 표준 RFC 1889에 따른 RTP 패킷 헤더 및 저감된 RTP 패킷 헤더간의 변환을 수행하기 위한 프로토콜 변환기(14)로서,
    상기 프로토콜 변환기 (14)는,
    - 저감된 RTP 프로토콜로부터 표준 RTP 프로토콜로의 변환; 및
    - 미리 결정된 길이의 저감된 RTP 헤더를 활용하여 통신 용량을 절감하기 위해 표준 RTP 프로토콜로부터 저감된 RTP 프로토콜로의 변환; 중의 어느 하나의 변환을 수행하도록 구성되며,
    상기 프로토콜 변환기(14)는,
    - 식별 (F) 필드;
    - 마커 (M) 필드;
    - 예약 (R) 필드;
    - 검사 (C) 필드;
    - 동기 (S) 필드;
    - 페이로드 타입 (PT) 필드; 및
    - 시퀀스 번호 (SN) 필드;를 포함하는 저감된 RTP 패킷의 헤더를 처리하도록 구성된 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)에 의해 처리되는, 상기 저감된 RTP 프로토콜에 따른 상기 패킷 헤더들의 필드들의 길이들은
    - 상기 F 필드: 1비트 길이,
    - 상기 M 필드: 1비트 길이,
    - 상기 R 필드: 1비트 길이,
    - 상기 C 필드: 1비트 길이,
    - 상기 S 필드: 1비트 길이,
    - 상기 PT 필드: 3비트 길이, 및
    - 상기 SN 필드: 8비트 길이인 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    저감된 RTP 패킷의 CS 필드를 더 처리하며, 상기 CS 필드는 16 비트 길이인 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    만약 수신된 패킷의 상기 F 필드의 값이 "0"이라면, 상기 수신된 패킷은 상기 저감된 RTP 프로토콜에 따른 것임을 인식하는 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  7. 제4항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    상기 변환에 있어서 상기 M 필드의 정보를 유지하는 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 저감된 RTP 프로토콜의 상기 M 필드의 값은
    음성 샘플들을 포함하는 전송된 제1 내지 제5의 패킷들에 대해 "1"인 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  9. 제7항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    만약 상기 패킷이 패딩 옥텟들(padding octets)을 포함한다면, 상기 R 필드의 비트를 "1"로 설정하는 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  10. 제5항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    만약 상기 C 필드의 값이 "1"이라면, 상기 저감된 RTP 패킷 헤더와 관련하여 상기 CS 필드의 16 비트 체크섬에 대응하는 합을 계산하는 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    만약 상기 CS 필드의 값이 상기 프로토콜 변환기(14)에서 계산된 상기 합과 일치하지 않는다면, 수신된 패킷을 재송요구(reject)하는 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    단지 수신된 패킷의 어떤 부분에 대해서만 상기 CS 필드에 대응하는 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  13. 제4항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    만약 동기 소스(SSRC: Synchronization Source)의 값이 이전 패킷으로부터 변경된 것이라면, 상기 S 필드의 비트 값을 변경하는 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  14. 제4항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    3비트들을 사용해서 긴 RTP 프레임(long RTP frame)중 상기 PT 필드의 8개의 다른 값들을 나타내는 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  15. 제4항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    각 패킷의 전송과 관련하여 수신된 상기 SN 필드를 전달하며, 상기 SN 필드는 8개의 최하위비트들을 포함하며, 상기 패킷들의 전송 시퀀스를 나타내는 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  16. 제1항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    8개의 최상위비트들을 포함하고 전송된 패킷들의 전송 시퀀스를 나타내는 상기 SN 필드를 임의의 수(random number)로 설정하며, 상기 SN 필드의 값은 더 낮은 바이트에 의해 나타난 수 또는 수신된 상기 저감된 RTP 패킷의 8개의 최하위비트들이 그 최대값에 도달할 때 항상 1씩 증가되는 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  17. 제1항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    S 필드의 비트값이 변경될 때, 목적지의 IP 주소, 상기 목적지의 UDP 포트 및 S 필드의 비트를 사용해서 SSRC 필드의 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  18. 제4항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    셀룰러 네트워크(11)의 일부로 기능하는 것을 특징으로 하는 프로토콜 변환기.
  19. 실시간의 패킷 교환 통신 네트워크(11, 18)의 기능 유닛(14, 17)에서의 어플리케이션 프로그램을 포함한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 있어서, 상기 어플리케이션 프로그램은
    제1항, 제4항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 따른 실시간 RTP 프로토콜 변환기(14)를 구현하기 위한 소프트웨어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
  20. 컴퓨터에 설치될 때에 제1항, 제4항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 따른 프로토콜 변환기를 구현하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
  21. 패킷 교환 원격통신 네트워크로서,
    - 백본 네트워크(18);
    - 고정 통신 접속(16);
    - 작동노드들(17);
    - 기지국 서브 시스템들(15);
    - 무선 단말기들; 및
    - 프로토콜 변환기 (14);를 포함하며,
    상기 프로토콜 변환기 (14)는,
    오디오 신호 샘플을 포함하는 패킷이 무선 단말기(12) 및 기지국 서브 시스템(15)간의 무선 접속(13) 상에서 전달될 수 있도록 IETF 표준 RFC 1889에 따른 RTP 패킷의 헤더를, 최대 4비트를 포함하는 저감된 RTP 프로토콜에 따른 헤더로서 처리하며,
    상기 프로토콜 변환기는,
    - 저감된 RTP 프로토콜로부터 표준 RTP 프로토콜로의 변환; 및
    - 미리 결정된 길이의 저감된 RTP 헤더를 활용하여 통신 용량을 절감하기 위해 표준 RTP 프로토콜로부터 저감된 RTP 프로토콜로의 변환; 중의 어느 하나의 변환을 수행하도록 구성되며,
    상기 프로토콜 변환기(14)는,
    - 식별 (F) 필드;
    - 마커 (M) 필드;
    - 예약 (R) 필드;
    - 검사 (C) 필드;
    - 동기 (S) 필드;
    - 페이로드 타입 (PT) 필드; 및
    - 시퀀스 번호 (SN) 필드;를 포함하는 저감된 RTP 패킷의 헤더를 처리하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 원격통신 네트워크.
  22. 제21항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    작동노드(17)의 일부인 것을 특징으로 하는 원격통신 네트워크.
  23. 삭제
  24. 제21항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    상기 저감된 RTP 프로토콜에 따른 패킷들의 헤더들을 수신 및 전송하며, 상기 헤더들은
    - 1비트 길이의 상기 F 필드,
    - 1비트 길이의 상기 M 필드,
    - 1비트 길이의 상기 R 필드,
    - 1비트 길이의 상기 C 필드,
    - 1비트 길이의 상기 S 필드,
    - 3비트 길이의 상기 PT 필드,
    - 8비트 길이의 상기 SN 필드,및
    - 16비트 길이의 CS 필드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격통신 네트워크.
  25. 패킷 교환 셀룰러 네트워크 단말기(12)에 있어서, 상기 단말기(12)는
    저감된 RTP 프로토콜에 따른 패킷들을 수신 및 전송하기 위한 수단을 포함하고, 상기 패킷들의 헤더들은
    - 1비트 길이의 식별 (F) 필드,
    - 1비트 길이의 마커 (M) 필드,
    - 1비트 길이의 예약 (R) 필드,
    - 1비트 길이의 검사 (C) 필드,
    - 1비트 길이의 동기 (S) 필드,
    - 3비트 길이의 페이로드 타입 (PT) 필드, 및
    - 8비트 길이의 시퀀스 번호 (SN) 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 네트워크 단말기.
  26. 제25항에 있어서, 상기 단말기(12)는
    상기 저감된 RTP 프로토콜에 따른 패킷들을 수신 및 전송하기 위한 수단을 포함하며, 상기 헤더는 16비트 길이의 CS 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 네트워크 단말기.
  27. 원격통신 네트워크(11)의 단말기(12) 및 원격통신 네트워크(11)의 기지국 서브시스템(15)간의 실시간 패킷 교환 접속을 사용하기 위한 방법으로, 패킷들은 백본 네트워크(18)에서 IETF 표준 RFC 1889에 따른 RTP 패킷들로 전달되는 방법에 있어서,
    상기 백본 네트워크(18)를 상기 원격통신 네트워크의 작동노드(17)로 연결시키는 프로토콜 변환기(14) 및 단말기(12)간의 통신은 저감된 RTP 프로토콜을 사용하며, 상기 패킷들의 헤더들은
    - 1비트 길이의 식별 (F) 필드,
    - 1비트 길이의 마커 (M) 필드,
    - 1비트 길이의 예약 (R) 필드,
    - 1비트 길이의 검사 (C) 필드,
    - 1비트 길이의 동기 (S) 필드,
    - 3비트 길이의 페이로드 (PT) 필드, 및
    - 8비트 길이의 시퀀스 번호 (SN) 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)는
    수신된 패킷(21)의 상기 F 필드의 비트에 기초하여, 상기 수신된 패킷이 표준 RTP 패킷인지 또는 저감된 RTP 패킷인지를 인식(22)하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 RTP 패킷이 식별될 때, 프로토콜 변환이 필요한지 결정하기 위해(23) 상기 프로토콜 변환기(14)에서 테스트가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)에서
    저감된 RTP 프로토콜로부터 표준 RTP 프로토콜로의 변환, 표준 RTP 프로토콜로부터 저감된 RTP 프로토콜로의 변환중 어느 하나가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)에 의해 단말기(12)로부터 수신된 상기 저감된 RTP 프로토콜에 따른 패킷은
    상기 프로토콜 변환기(14)로부터 상기 백본 네트워크(18)로 전송되기에 앞서, RFC 1889 표준 패킷으로 변환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제27항에 있어서, 상기 프로토콜 변환기(14)에 의해 상기 백본 네트워크(18)로부터 수신된 상기 RFC 1889 표준에 따른 RTP 패킷은
    무선 접속(13)을 통해 상기 프로토콜 변환기(14)로부터 단말기(12)로 전송되기에 앞서, 상기 저감된 RTP 프로토콜에 따른 패킷으로 변환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제27항에 있어서, 상기 원격 통신 네트워크(11)는
    셀룰러 전화 네트워크인 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제27항에 있어서,
    상기 저감된 RTP 헤더는 16비트 길이의 체크섬 (CS) 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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