KR100962377B1 - 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 단말기에서 음성 채널을 이용하여 데이터를 전송하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법은 소정의 전송 시간 주기로 음성 프레임을 생성하는 제1 단계; 미리 저장된 소정의 데이터를 상기 음성 프레임에 삽입 가능한지 여부를 판단하는 제2 단계; 상기 판단 결과, 상기 데이터의 삽입이 가능한 경우, 상기 음성 프레임을 재구성하는 제3 단계; 및 상기 재구성된 음성 프레임을 상기 음성 채널을 통해 전송하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 음성 채널에 대한 대역폭 효율을 극대화시키는 장점이 있다.

음성 채널, AMR, 데이터, 프레임 재구성, 음성 활성도

Description

음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법 및 장치{Method for Transmiting the Data Using the Voice Channel}

본 발명은 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는, 음성 채널에 대해 가변 데이터율(Variable Data Rate)을 지원하는 이동 단말기에 있어서, 음성 활성도(Voice Activity) 및 무선 채널 환경에 따라 음성 채널에 데이터를 삽입하여 전송함으로써, 주파수 이용 효율을 극대화시키는 것이 가능한 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법에 관한 것이다.

이동 통신망에서 음성 통신 서비스는 가장 일반적인 통신 서비스의 하나로서, 모든 이동 단말기에서 기본적으로 제공되는 기능이다.

특히, 아날로그 음성 신호를 디지털화하고 이를 소정의 코딩 방식으로 인코딩하여 전송하는 음성 코덱 방식은 이동 통신 시스템에 따라 다양하게 적용되고 있다.

가장 기본적인 음성 코덱은 일반 유선 전화망에서 사용되는 PCM(Pulse Code Modulation) 방식으로서, PCM에서는 각 샘플을 펄스의 열로 나타내게 된다. PC에서 WAV 파일을 만드는 경우 8KHz, 16비트 모노로 만들면 초당 데이터 크기는 16KB가 된다.

하지만, 상기한 PCM 방식을 그대로 이동 통신망에 적용하는 것은 무선 통신 채널의 대역폭 사용 효율을 많이 떨어뜨리는 문제점이 있다.

현재, CDMA나 WCDMA와 같은 이동 통신 방식에서는 발신측에서 사람의 발성 구조를 모델링하고 이 모델링의 계수와 입력 신호를 동시에 수신측에 전송한다.

수신측은 수신된 모델링 계수 및 입력 신호를 해당 음성 신호 모델에 적용한 후, 스피커를 통해 출력한다.

음성 신호의 모델링에는 LPC(Linear Predictive Coding)라는 방식을 사용된다. 여기서, LPC는 현재의 신호로 미래의 신호를 예측할 수 있다는 원리를 이용한다.

음성 신호는 긴 시간 동안에는 변화가 많지만 작은 단위의 시간 -예를 들면, QCELP, EVRC, FR, EFR의 경우 20ms- 동안에는 거의 주기적인 모양을 띄고 있다. 즉, 음성 신호는 짧은 구간에서 과거의 신호와 비교할 때 많은 변화가 없는 특징이 있다. 상기한 같은 원리를 바탕으로 사람의 발성 구조를 통계적으로 모델링할 수 있다.

발성 구조의 모델(vocal tract model)은 성도의 공명 신호의 특성을 필터로 나타낸 것으로, 해당 필터에 일정 입력 신호를 가하면 음성을 얻어낼 수 있다.

일반적으로, 유성음은 일정한 펄스 열로 모델링되며 무성음의 특성을 나타내 는 부분은 가우시안 잡음(gaussian noise)으로 모델링된다. 이와 같이, 음성 합성은 입력 신호를 구강 모델에 통과시켜서 입력 펄스 또는 입력 신호를 필터와 컨볼루션(convolution)해 스피커를 통해 출력된다.

실제의 상용 보코더 구현에서는 모델을 통과해 나온 신호와 실제 신호의 차이를 다시 한번 코딩해 전송하는 방식이 사용되고 있다.

CDMA에서 사용되는 대표적인 음성 코덱은 QCELP(QualComm Code Excited Linear Predictive Coding), EVRC(Enhanced Variable Rate Codec)가 있고 WCDMA에서 사용되는 대표적인 음성 코덱은 AMR 코덱이 있다.

QCELP는 퀄컴에서 개발한 CELP 방식의 보코더이다. 일반적으로, QCELP 8Kbps와 QCELP 13Kbps가 사용되고 있다. 여기서, QCELP 8Kbps는 음질이 떨어지므로 잘 사용되고 있지 않다.

QCELP는 음성 활성도(Voice Activity)에 따라, Full rate, Half rate, Quarter rate, eighth bps의 네 가지 타입으로 가변 비트율(Variable Bit Rate)을 지원한다.

EVRC(Enhanced Variable Rate Codec)는 RCELP(Residual Code Excited Linear Predictive Coding)에 기초하고 있으며 비트율은 8Kbps이다. 특히, EVRC는 잡음 억제(Noise Suppression) 효과가 높아 QCELP 8K보다 음질이 우수하다.

EVRC 역시 음성 활성도(Voice Activity)에 따라, Full rate, Half rate, Quarter rate, eighth bps의 네 가지를 비트율을 통해 가변 비트율을 지원한다.

AMR (Adaptive Multi-Rate) 음성 코덱(Codec)은 3GPP(3^rd Generation Partnership Project)의 표준으로 채택된 음성 코덱 방식이다.

일반적으로, 디지털 이동 통신에서의 비트(Bit) 전송 오류는 통화 음질 저하의 가장 큰 원인이 되며, AMR은 이러한 문제를 해결하기 위한 효과적인 음성 코덱 방식중의 하나이다.

즉, ARM은 입력된 비트 중에서 음성 압축을 위한 비트와 채널 코딩을 위한 비트를 현재의 비트 오류율 정도에 따라 가변적으로 조정하여 전체 음질을 향상시키는 방법을 사용한다.

예를 들면, AMR은 비트 오류가 많은 환경에서는 채널 코딩에 많은 비트를 할당함으로써 오류 정정 능력을 증가시키고, 비트 오류가 적은 채널 환경에서는 음성 압축기에 많은 비트를 할당하여 음성 압축 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, AMR은 현재의 무선 채널 환경 및 입력된 음성 신호의 음성활성도(Voice Activity)에 따라서, MR475(4.75kbps), MR515(515kbps), MR59(5.9kbps), MR67(6.7kbps), MR74(7.4kbps), MR795(7.95kbps), MR102(10.2kbps), MR122(12.2kbps)의 8개 모드가 지원되며, 이를 통해 가변적인 데이터 전송 속도를 지원할 수 있다.

최근에는 보다 나은 음성 품질을 제공하기 위해, 3GPP에서는 16KHz로 샘플링되는 WB-AMR(WideBand AMR) 방식을 표준에 추가하였다.

일반적으로, AMR 및 EVRC와 같이 가변 비트 레이트를 지원하는 음성 코덱은 음성활성도가 낮은 구간 즉 배경 잡음 구간에서 낮은 비트율로 전송하는 특징이 있다.

하지만, CDMA나 WCDMA의 경우, 음성 서비스에 대해 고정된 SF(Spreading Factor)가 할당되므로, 음성활성도가 낮은 구간에서의 전송 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이동 단말기에서 음성 활성도가 낮은 구간에 데이터를 삽입하여 전송함으로써, 음성 채널의 전송 효율을 극대화시키는 것이 가능한 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이동 단말기에서 음성 채널에 데이터를 삽입하는 경우, 해당 전송 구간에 데이터가 전송되고 있음을 지시하는 소정의 데이터 식별 정보를 착신측에 송신함으로써, 착신측에서 데이터의 수신이 가능한 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 음성 채널상에 데이터 삽입 시 음성 프레임을 재구성하는 수단을 제공함으로써, 음성 통화 중 착신측에 데이터를 전송하는 것이 가능한 이동 단말기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 이동 단말기는 음성 채널을 통해 전송할 데이터를 지정하거나 예약하기 위한 소정의 사용자 인터페이스를 제공하는 것을 목적으로 한 다.

또한, 본 발명은 음성 활성도 뿐만 아니라 현재의 무선 채널 환경 정보를 고려함으로써, 음성 채널에 포함된 데이터가 전송 중에 오류가 발생되는 것을 최소화하는 것이 가능한 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 이동 단말기에서 음성 채널을 이용하여 데이터를 전송하는 방법이 개시된다.

본 발명에 따른 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법은 소정의 전송 시간 주기로 음성 프레임을 생성하는 제1 단계; 미리 저장된 소정의 데이터를 상기 음성 프레임에 삽입 가능한지 여부를 판단하는 제2 단계; 상기 판단 결과, 상기 데이터의 삽입이 가능한 경우, 상기 음성 프레임을 재구성하는 제3 단계; 및 상기 재구성된 음성 프레임을 상기 음성 채널을 통해 전송하는 제4 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이동 단말기에서 음성 채널을 이용하여 데이터를 수신하는 방법이 개시된다.

본 발명에 따른 음성 채널을 이용한 데이터 수신 방법은 상기 음성 채널을 통해 수신된 무선 신호를 복호하여 음성 프레임을 생성하는 제1 단계; 상기 음성 프레임에 데이터가 포함되었는지 여부를 확인하는 제2 단계; 및 상기 확인 결과에 따라 상기 음성 프레임으로부터 음성 정보 및 데이터 삽입 정보 중 적어도 하나를 추출하는 제3 단계를 포함할 수 있다.

이상에서는 이동 단말기에서 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법만을 기술하였지만, 상술한 방법들은 유형화된 명령어로 이루어진 프로그램으로 기록되며, 상기 프로그램은 전자 장치에서 판독할 수 있는 기록 매체로 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 음성 채널을 이용한 데이터 전송 및 수신이 가능한 이동 단말기가 제공된다.

본 발명에 따른, 이동 단말기는 일정 시간 동안 입력된 음성 신호에 대한 음성 활성도를 산출하고, 상기 산출된 음성 활성도를 이용하여 프레임 타입을 결정하는 프레임 타입 결정부; 상기 결정된 프레임 타입에 따라 상기 음성 신호를 인코딩하여 음성 프레임을 생성하거나 인코딩된 음성 프레임을 복호하는 음성 코덱; 상기 음성 프레임에 소정의 데이터가 삽입 가능한지 여부를 판단하여 상기 음성 프레임을 기저대역처리부에 전송하거나, 상기 음성 프레임을 재구성하여 상기 기저대역처리부에 전송하는 재구성 스케줄러; 및 상기 기저대역처리부로부터 수신된 음성 프레임의 데이터 삽입 여부에 따라, 해당 음성 프레임으로부터 음성 정보 및 데이터 중 적어도 하나를 추출하는 음성 프레임 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 이동 단말기에서 음성활성도가 낮은 구간에 데이터를 삽입하여 전송함으로써, 음성 채널의 전송 효율을 극대화시키는 것이 가능한 음성 채널을 이용 한 데이터 전송 방법을 제공하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 이동 단말기에서 음성활성도에 따라 음성 채널에 데이터를 삽입하는 경우, 해당 구간에 데이터가 전송되고 있음을 지시하는 소정의 데이터 식별 정보를 착신측에 전송함으로써, 착신측에서 음성 채널을 통해 데이터를 수신하는 것이 가능한 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법을 제공하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 음성 채널상에 데이터 삽입 시 음성 프레임을 재구성하는 수단을 제공함으로써, 음성 통화 중 착신측에 데이터를 전송하는 것이 가능한 이동 단말기를 제공하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 음성 채널의 가용 구간에 데이터를 삽입하여 전송함으로써, 무선 통신 채널의 대역폭 효율을 극대화시킬 뿐만 아니라 데이터 통신 요금의 절감시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 음성 채널을 통해 전송할 데이터를 실시간 지정하거나 예약하기 위한 소정의 사용자 인터페이스를 제공함으로써, 사용자 편의적인 이동 단말기를 제공하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 음성 채널에 포함된 데이터에 대한 순차 번호 및 오류 검출 코드를 이용하여, 오류가 발생된 데이터에 대한 재전송 절차를 제공하는 장점이 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2, 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하는" 또는 "탑재된" "장착된" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

이하에서, 본 발명에 따른 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법 및 그 장치에 관한 바람직한 실시예를 관련 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명이 개시한 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법을 설명하기에 앞서, 이동 통신의 대표적인 음성 코텍인 AMR에 대해 살펴보기로 한다.

AMR은 ETSI(the European Telecommunications Standards Institute)에서 제정한 GSM 표준 보코더로서, ACELP(Algebraic Code Excited Linear Predictive Coding)를 기본으로 하고 있다.

기존에 사용되던 FR(Full Rate), EFR(Enhaced Full Rate) 등의 보코더들은 비트율이 고정되어 있었으나 AMR에서는 다양한 코덱 비트율이 채널 특성 및 음성 활성도에 따라서 선택적으로 사용하도록 되어 있다.

협대역 AMR에 사용되는 세부 코덱은 MR475(4.75kbps), MR515(515kbps), MR59(5.9kbps), MR67(6.7kbps), MR74(7.4kbps), MR795(7.95kbps), MR102(10.2kbps), MR122(12.2kbps)의 8개 모드가 있다.

즉, 3GPP 표준안에 정의된 협대역(Narrowband) AMR 코덱은 8KHz로 표본화(Sampling)되며 4.75kbit/s에서 12.2kbit/s까지의 범위에서 다양한 전송 속도를 제공하는 것이 가능한 가변 전송 속도 코덱(Variable Bit Rate Codec)이다.

또한, 3GPP에서는 고품질의 음성 통화 서비스를 제공하기 위해서 16KHz로 표본화되는 WB-AMR(WideBand AMR)을 정의하고 있다.

도 1은 3GPP 표준안에 정의된 일반적인 AMR 코덱 프레임 구조이다.

도 1을 참조하면, AMR 코덱 프레임(100)은 크게 헤더(header, 110), 보조 정보(Auxiliary Information, 120), 코어 프레임(core frame, 130)으로 구분될 수 있다.

AMR 헤더(110)는 프레임 타입(Frame Type, 112) 및 프레임 품질 지시자(Frame Quality Indicator, 114)로 구성된다.

여기서, 프레임 타입(112)는 8개의 AMR 코덱 모드 중의 하나를 지시하기 위해 사용되는 필드로서, 4 비트의 길이를 갖는다.

프레임 품질 지시자(114)는 1 비트의 길이를 가지며, 해당 AMR 코덱 프레임에 포함된 데이터에 에러가 존재하는지 여부를 지시하기 위한 필드이다.

예를 들면, 프레임 품질 지시자(114)의 값이 0이면 오류가 존재하는 프레임을 지시하고, 1이면 정상적인 프레임을 지시할 수 있다.

보조 정보(120)는 모드 적응 및 오류 감지를 위한 목적으로 이용되는 정보로 서, 모드 지시자(Mode Indication, 122), 모드 요구(Mode Request, 124) 및 코덱 CRC(Codec Cyclic Redundancy Check, 126)로 구성된다.

코어 프레임(Core Frame, 120)은 인코딩된 음성 파라미터 비트(Speech Parameter Bits) 또는 컴포트 노이즈 프레임(Comfort Noise Frame)인 경우에는 컴포트 파라미터 비트(Comfort Parameter Bits)로 구성된다.

여기서, 컴포트 노이즈 프레임의 경우에, 컴포트 파라미터 비트는 클래스 B(134) 및 클래스 C(136)가 생략된 동안 코어 프레임의 클래스 A(132)를 대체한다.

특히, 코어 프레임을 구성하는 각각의 클래스에 할당되는 비트 수는 프레임 타입에 따라 가변적임을 주의해야 한다.

도 2는 종래 기술에 따른 프레임 타입 별 코어 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 3GPP TS 25.101 v6.00에 정의된 AMR 코어 프레임은 8개의 프레임 타입(210) 및 AMR 코덱 모드(220)로 구성된다.

각각의 프레임 타입(220)은 해당 프레임 타입에 상응하는 AMR 코덱 모드(220), 총 비트 수(230), 클래스 A(240), 클래스 B(250) 및 클래스 C(260)가 정의된다.

여기서, 총 비트 수(230)는 코어 프레임에 할당되는 음성 데이터의 비트 수로서, 클래스 A(240), 클래스 B(250) 및 클래스 C(260)의 합으로 계산된다.

특히, 프레임 타입 0 내지 프레임 타입 5의 클래스 C(260)에 할당된 비트의 수(270)는 모두 0인 것을 알 수 있다.

즉, 채널 환경 및 음성 활성도에 따라 결정된 저속의 AMR 코덱 모드(220)-여기서, 저속의 코덱 모드는 프레임 타입 0 내지 프레임 타입 5에 대응하는 코덱 모드임-의 경우에는 클래스 C(260)를 위한 데이터가 존재하지 않는 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명은 AMR 코덱에서 해당 전송 주기에 대해 클래스 C(260)가 0bits인 프레임 타입이 선택된 경우, 해당 프레임에 사용자가 지정한 특정 데이터-여기서, 사용자가 지정한 특정 데이터는 단문 메시지, 멀티미디어 메시지, 음원 파일 등을 포함함-를 조합하여 전송하는 것이 가능한 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법을 제안하고자 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 타입 별 코어 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 코어 프레임 구조는 상기한 도 2에 도시된 코어 프레임 구조에 프레임 타입 8 내지 13을 더 포함하는 것을 알 수 있다.

일반적으로, 음성 채널에 대한 전송 시간 간격(Transmission Time Interval : TTI)는 20ms이며, 협대역 AMR 코덱을 통해 제공 가능한 최대 데이터 전송 속도는 12.2Kbps이다. 따라서, 하나의 코어 프레임에 포함될 수 있는 최대 데이터 크기는 244bits(12.2Kbps/50frame=244bits/frame)가 된다.

WCDMA의 경우, 채널 확산을 위한 부호화 코드로 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor)가 사용되며, 음성 통화 서비스를 제공하기 위해서는 일반적으로 SF(Spreading Factor)=128인 직교 코드가 사용된다.

하지만, AMR의 경우 음성 활성도에 따라 해당 TTI에서 전송되는 음성 데이터의 양이 가변적이므로 SF 128을 통해 전송할 수 있는 최대 전송 속도를 음성 통화 중에 계속적으로 사용하지 않는 특징이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 코어 프레임 구조는 상기한 음성 채널 및 AMR 코덱의 특징을 고려하여 클래스 C에 할당된 비트가 0인 프레임에 대해 코어 프레임의 총 데이터 비트 수가 244bits가 되는 프레임 타입을 기존 코어 프레임 구조에 포함할 수 있다.

예를 들면, 프레임 타입 8은 기존 프레임 타입 0의 클래스 C(330)에 할당된 0bit 대신에 149bit를 할당하도록 정의할 수 있다. 이때, 프레임 타입 8의 총 비트 수는 244(42+53+149)bits가 된다.

WCDMA의 경우, 코어 프레임에 포함되는 각 클래스는 별도의 전송 채널이 할당될 수 있으며-예를 들면, 클래스 A는 DCH1(Dedicated Channel #1), 클래스 B는 DCH2, 클래스 C는 DCH3로 할당될 수 있음-, 각 클래스에 대한 전송 포맷 정보는 호 설정 단계에서 이동 단말기 사이에 공유될 수 있다.

물론, 이동 단말기와 기지국 사이에서도 각 클래스에 대한 전송 포맷 정보가 공유되어야 함은 당업자에게 자명한 사실이다.

이하의 설명에서는, WCDMA 망에서 기지국A에 접속된 제1 이동 단말기 및 제2 이동 단말기가 음성 통화를 하는 경우를 예를 들어, 제1 이동 단말기가 제2 이동 단말기에 코어 프레임의 프레임 타입 정보를 전달하는 과정을 간단히 설명하기로 한다

제1 이동 단말기는 매 전송 시간 주기 마다 결정된 프레임 타입에 상응하는 전송 포맷 조합 정보를 생성하며, 생성된 전송 포맷 조합 정보를 UL(Uplink) DPCCH(Dedicated Physical Control Channel)의 TFCI(Transport Format Combination Indicator) 필드를 통해 기지국A에 전송한다.

기지국A는 UL DPCCH의 TFCI를 복호하여, 음성 프레임을 생성하며, 생성된 음성 프레임을 기지국 제어기에 송신한다.

기지국A가 기 송신한 음성 프레임을 기지국 제어기로부터 수신하는 경우, 해당 음성 프레임에 상응하는 TFCI를 생성한다.

기지국A는 생성된 TFCI를 DL(Downlink) DPCCH에 매핑하여 제2 이동 단말기에 송신한다.

제2 이동 단말기는 수신된 DL DPCCH로부터 TFCI을 추출하고, 추출된 TFCI를 통해 해당 음성 프레임의 프레임 타입을 결정할 수 있다.

만약, 프레임 타입이 데이터를 포함하는 프레임 타입-예를 들면, 도 3에 도시된 프레임 타입 8 내지 프레임 타입 13 중 어느 하나일 수 있음-인 경우, 해당 음성 프레임으로부터 삽입된 데이터를 추출할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 삽입 시 사용되는 클래스 C의 구조이다.

도 4를 참조하면, 클래스 C는 데이터 타입(410) 필드, 순차 번호(420) 필드, 데이터 길이(430) 필드, 데이터(440) 필드, 패딩(Padding, 450) 필드 및 오류 검출 코드(460)을 포함할 수 있다.

이하의 설명에서, 음성 프레임에 데이터 삽입하는 경우, 클래스 C에 포함되는 정보를 '데이터 삽입 정보(Data Insert Information)'라 명하기로 한다.

여기서, 데이터 타입(410)은 데이터(440) 필드에 포함된 정보의 종류를 구분하기 위한 용도로 사용된다. 예를 들면, 데이터 타입은 단문 메시지 타입, 멀티미디어 메시지 타입, 음원 파일 타입 등을 포함할 수 있다.

순차 번호(420)는 데이터가 하나의 클래스 C로 송신이 불가능한 경우, 분할(Segmentation)된 패킷에 할당되는 순차 번호이다.

수신측 이동 단말기는 수신된 순차 번호를 이용하여 패킷을 순차적으로 재조합할 수 있다.

데이터 길이(430) 필드는 클래스 C에 포함된 데이터(440)의 길이를 가리키기 위한 필드이다.

데이터(440) 필드 및 패딩(450) 필드는 미리 정의된 페이로드(payload) 영역 내에서 가변적인 길이를 갖는다. 여기서, 패딩(450)은 미리 설정된 특정 패턴-예를 들면, 모두 '0'-으로 채워질 수 있다.

오류 검출 코드(460)는 클래스 C의 페이로드 영역에 오류가 존재하는지 여부를 판단하기 위한 오류 검출 코드로서, 소정의 길이를 갖는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 코드일 수 있다.

수신측 이동 단말기는 CRC 코드 검출 시 오류가 감지된 경우, 해당 순차 번호에 상응하는 데이터의 재전송을 송신측 이동 단말기에 요청할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 데이터 삽입 시 사용되는 클래스 C는 재전송되는 데이터임을 지시하는 소정의 재전송 식별자를 더 포함할 수 있다.

예를 들면, 재전송 식별자는 1bit의 길이를 가질 수 있으며, 0은 새로운 데이터, 1은 재전송 데이터임을 각각 지시할 수 있다.

도 5는 종래 기술에 따른 가변 전송 레이트를 지원하는 음성 통화 채널의 특징을 설명하기 위한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 일반적인 음성 통화 채널은 전송 시간 주기(Transmission Time Interval) 마다 상이한 음성활성도(Voice Activity:VA)를 가질 수 있으며, 이에 따른 유휴 대역이 존재하는 것을 알 수 있다.

특히, 음성 통신의 경우, 초기 호 설정 시 할당된 자원은 해당 호가 종료될 때까지 변하지 않으며, 음성 활성도가 낮은 구간에서는 할당된 자원을 효과적으로 이용하지 못하는 문제점이 있다. 즉, 종래의 가변 전송 레이트를 지원하는 음성 통화 채널은 음성 활성도가 낮은 경우, 음성 사용 대역(530)에 비해 많은 유휴 대역(540)이 존재하는 문제점이 있었다.

도 5를 참조하면, 제1 전송구간(510)은 음성활성도가 0.8이므로 할당된 자원에 대한 이용 효율이 높다. 반면, 제3 전송구간(520)은 음성활성도가 0-예를 들면, 묵음 구간-이므로 할당된 자원의 이용 효율이 매우 낮은 특징이 있다.

도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 전송 레이트를 지원하는 음성 통화 채널의 특징을 설명하기 위한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 음성 활성도에 따라 존재하는 유휴 대역(530)을 특정 데이터의 전송을 위해 사용하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 하나의 음성 통화 채널을 통해 음성 통신 서비스 및 데이터 통신 서비스를 동시에 제공할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 도 5에 도시된 유휴 대역(540)을 데이터 전송을 위해 사용함으로써, 음성 통화 채널에 할당된 자원의 이용 효율을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

이하의 설명에서는 음성 통화에 할당된 대역 중 데이터 전송을 위해 사용되는 대역을 데이터 전송 대역(620)이라 명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 채널을 이용한 단문 메시지 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.

좀 더 상세하게는, 도 7은 제1 이동 단말기(710)과 제2 이동 단말기(720) 사이의 음성 통화 채널이 설정된 경우, 제1 이동 단말기(710)가 설정된 음성 통화 채널을 통해 단문 메시지를 제2 이동 단말기(720)에 전송하는 절차를 도시한 도면이다.

WCDMA의 경우, 음성 통화 채널은 이동 통신 시스템과의 제어 메시지 송수신 을 위한 시그널링 무선 베어러(Signaling Radio Bearer, 이하, 'SRB'이라 함)와 실제적인 음성 정보를 전달하기 위한 무선 베어러(Radio Bearer, 이하, 'RB'이라 함)로 구성될 수 있다.

특히, 본 발명은 단문 메시지를 음성 통화 채널에 상응하여 할당된 SRB가 아닌 RB를 통해 전송함을 주의해야 한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 채널을 이용한 단문 메시지 송신 절차를 도시한 순서도이다.

좀 더 상세하게는, 도 8은 제1 이동 단말기에서 제2 이동 단말기에 음성 채널을 통해 단문 메시지를 송신하는 절차를 설명하기 위한 순서도이다.

제1 이동 단말기는 제2 이동 단말기와 소정의 호 처리 절차를 통해 음성 통화 채널을 설정한다(S810).

여기서, 제1 이동 단말기는 음성 통화 채널이 설정된 경우, 마이크를 통해 입력되는 음성 신호를 주기적으로 AMR 인코딩하여 AMR 코덱 프레임을 생성한다.

제1 이동 단말기는 소정의 단문 메시지 전송 요청 신호를 수신하는 경우(S820), 현재 음성 활성도 및 무선 채널 환경에 따라 전송 요청된 단문 메시지를 현재 음성 프레임-예를 들면, AMR 코덱 프레임-에 삽입 가능한지 여부를 판단한다(S830).

판단 결과, 단문 메시지의 삽입이 가능한 것으로 판단된 경우, 제1 이동 단말기는 해당 음성 프레임에 단문 메시지를 삽입하는 음성 프레임 재구성 절차를 수 행한다(S840).

제1 이동 단말기는 재구성된 음성 프레임을 상기한 810 단계에서 설정된 음성 통화 채널을 통해 제2 이동 단말기에 전송한다(S850).

상기한 830 단계의 판단 결과, 단문 메시지의 삽입이 불가능한 것으로 판단된 경우, 제1 이동 단말기는 생성된 AMR 코덱 프레임을 소정의 기저 대역 처리를 거쳐 제2 이동 단말기에 전송한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 채널을 이용한 단문 메시지 수신 절차를 도시한 순서도이다.

좀 더 상세하게는, 도 9는 제1 이동 단말기가 음성 통화 채널을 통해 단문 메시지를 제2 이동 단말기에 전송하는 경우, 제2 이동 단말기가 해당 음성 통화 채널에 포함된 단문 메시지를 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

제2 이동 단말기는 소정의 호 처리 절차를 통해 제1 이동 단말기와의 음성 통화 채널을 설정한다(S910).

제2 이동 단말기는 수신된 음성 프레임에 단문 메시지가 포함되었는지 여부를 판단한다(S920).

판단 결과, 해당 음성 프레임에 단문 메시지가 포함된 경우, 제2 이동 단말기는 해당 음성 프레임으로부터 AMR 코덱 프레임 및 단문 메시지를 추출한다(S930).

제2 이동 단말기는 추출된 단문 메시지를 소정의 메시지 수신함에 저장하고, 소정의 수신 통보 메시지를 출력할 수 있다(S940).

제2 이동 단말기는 상기한 930 단계에서 추출된 AMR 코덱 프레임의 복호를 통해 음성 신호를 생성하며, 생성된 음성 신호를 스피커를 통해 출력한다(S960).

상기한 920 단계에서, 만약 해당 음성 프레임에 단문 메시지가 포함되지 않는 경우, 제2 이동 단말기는 수신된 음성 프레임으로부터 AMR 코덱 프레임을 추출한 후(S950) 추출된 AMR 코덱 프레임의 복호를 통해 생성된 음성 신호를 스피커를 통해 출력한다(S960).

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 통화 채널을 이용한 단문 메시지 전송 절차를 도시한 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 제1 이동 단말기(1010)와 제2 이동 단말기(1020)는 음성 통화 채널이 설정된 경우, 설정된 음성 통화 채널을 통해 음성을 송수신한다(S1010).

여기서, 음성 통화 채널은 RB(Radio Bearer) 및 SRB(Signaling Radio Bearer)로 구성될 수 있으며, 사용자 음성 신호는 RB를 통해 전송된다.

이때, 이동 단말기는 마이크를 통해 입력되는 음성 신호를 AMR 코딩하여 매 전송 시간 주기-예를 들면, WCMDA의 경우 20ms임-마다 소정의 음성 프레임을 생성한다.

이동 단말기는 해당 전송 시간 주기 동안의 음성 활성도 및 무선 채널 환경에 따라 적절한 프레임 타입을 결정하며, 이동 단말기는 결정된 프레임 타입에 따 라 음성 프레임을 재구성한다.

해당 음성 프레임은 소정의 기저 대역 처리 및 무선 주파수 처리를 거쳐 상대측 이동 단말기에 전송된다.

만약, 제1 이동 단말기(1010)가 음성 통화 중에 사용자로부터 소정의 단문 메시지 전송 요청 신호를 수신하는 경우(S1020), 제1 이동 단말기(1010)는 최근 생성된 음성 프레임상에 전송 요청된 단문 메시지의 삽입이 가능한지 여부를 판단한다(S1040).

여기서, 단문 메시지의 삽입 가능 여부는 해당 음성 프레임에 상응하는 음성 활성도 및 현재의 무선 채널 환경을 고려하여 결정될 수 있다.

예를 들면, 제1 이동 단말기(1010)는 음성 활성도가 낮더라도 무선 채널 환경이 나쁜 경우에는 해당 음성 프레임에 단문 메시지를 삽입하지 않을 수 있다.

반면, 제1 이동 단말기(1010)는 음성 활성도가 낮고 무선 채널 환경이 좋은 경우 해당 음성 프레임에 단문 메시지를 삽입하여 제2 이동 단말기(1020)에 전송할 수 있다.

상기한 1040 단계에서, 만약, 단문 메시지의 삽입이 가능한 것으로 판단된 경우, 제1 이동 단말기(1010)는 해당 음성 프레임에 단문 메시지를 삽입하여 제2 이동단말기(1020)에 송신한다(S1070).

여기서, 제1 이동 단말기(1010)는 단문 메시지의 크기에 따라 적절한 프레임 타입을 선택해야 하며, 선택된 프레임 타입에 따라 해당 음성 프레임을 단문 메시지가 삽입된 음성 프레임으로 재구성한다.

즉. 제1 이동 단말기(1010)는 상기한 음성 프레임의 재구성을 통해 사용자의 음성 정보 및 단문 메시지를 포함하는 새로운 음성 프레임을 생성할 수 있다.

상기한 1040 단계에서, 해당 음성 프레임에 전송 요청된 단문 메시지의 삽입이 불가능한 경우, 제1 이동 단말기(1010)는 해당 음성 프레임을 재구성하지 않고, 제2 이동 단말기(1020)에 송신한다(S1050). 이 후, 제1 이동 단말기(1010)는 다음으로 생성된 음성 프레임에 해당 단문 메시지의 삽입이 가능한지 여부를 판단할 수 있다.

제2 이동 단말기(1020)는 무선 주파수 처리 및 기저 대역 처리를 통해 매 전송 시간 주기마다 음성 프레임을 복호한다(S1080).

제2 이동 단말기(1020)는 복호된 음성 프레임에 단문 메시지가 포함되었는지 여부를 판단한다(S1082).

WCDMA의 경우, 제2 이동 단말기(1020)는 단문 메시지의 포함 여부를 DL DPCCH을 통해 수신한 해당 음성 프레임에 상응하는 TFCI를 이용하여 판단할 수 있다.

즉, 제2 이동 단말기(1020)는 TFCI를 통해 프레임 타입을 확인할 수 있으며, 프레임 타입에 따라 음성 프레임에 단문 메시지가 포함되었는지 여부를 확인할 수 있다.

판단 결과, 해당 음성 프레임에 단문 메시지가 포함된 경우, 제2 이동 단말기(1020)는 해당 음성 프레임으로부터 음성 정보-예를 들면, AMR 코덱 프레임일 수 있음- 및 단문 메시지를 추출하고, 추출된 단문 메시지를 소정의 기록 영역에 저장 할 수 있다(S1084). 이때, 추출된 음성 정보는 제2 이동 단말기(1020)에 구비된 음성 디코더를 통해 복호되어 스피커를 통해 재생될 수 있다(S1086).

상기한 1082 단계에 있어서, 복호된 음성 프레임에 단문 메시지가 포함되지 않은 경우, 제2 이동 단말기(1020)는 복호된 음성 프레임을 AMR 디코더를 이용하여 재생한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 통화 채널을 이용한 데이터 전송을 제공하는 이동 단말기의 블록도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 단말기(1100)는 마이크(1102), 프레임 타입 결정부(1104), 음성 인코더(1106), 데이터 전송 스케줄러(1108), 음성 프레임 재구성부(1112), 기저대역처리부(1114), 무선주파수처리부(1116), 안테나(1118), 제어 메시지 처리부(1120), 음성 프레임 분석부(1122), 음성 디코더(1124), 스피커(1126), 음원 파일 재생부(1128), 데이터 처리부(1130) 및 표시부(1132)를 포함할 수 있다.

여기서, 음성 인코더(1106) 및 음성 디코더(1124)는 하나의 모듈-예를 들면, 음성 코덱-로 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.

특히, 본 발명에 따른 음성 코덱은 적응적 가변 전송 레이트를 지원할 수 있다.

이하의 설명에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기에서 음성 프레임의 생성 및 이를 송출하는 절차를 도 11을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 11을 참조하면, 프레임 타입 결정부(1104)는 마이크(1102)를 통해 입력된 사용자 음성의 음성 활성도 산출하며, 산출된 음성 활성도 및 기저대역처리부(1114)로부터 측정된 무선 채널 환경 정보를 이용하여 음성 프레임의 프레임 타입을 결정한다.

여기서, 프레임 타입은 음성 프레임의 매 전송 시간 주기(Transmission Time Interval : TTI) 마다 결정될 수 있으며, 결정된 프레임 타입은 데이터 전송 스케줄러(1108) 및 음성 인코더(1106)에 제공될 수 있다.

또한, 프레임 타입 결정부(1104)는 프레임 타입뿐만 아니라 음성 활성도 및 무선 채널 환경 정보를 데이터 전송 스케줄러(1108)에 제공할 수 있다.

음성 인코더(1106)는 수신된 프레임 타입에 따라 음성 신호를 인터코딩하여 음성 프레임을 생성한다.

특히, 본 발명에 따른 음성 인코더(1106)는 AMR과 같은 가변 전송 레이트(Variable Transmission Rate)를 지원한다.

데이터 전송 스케줄러(1108)는 프레임 타입 결정부(1104)로부터 수신된 프레임 타입, 음성 활성도, 무선 채널 환경 정보 중 적어도 하나를 이용하여 전송 요청된 데이터를 해당 음성 프레임에 삽입 가능한지 여부를 판단할 수 있다.

여기서, 데이터는 단문 메시지, 음원 파일, 멀티미디어 메시지 등을 포함할 수 있으며, 데이터 종류 별로 고유한 데이터 타입 식별자가 정의될 수 있다.

만약, 해당 음성 프레임에 특정 데이터의 삽입이 가능한 경우, 데이터 전송 스케줄러(1108)는 데이터 삽입에 따른 새로운 프레임 타입-이하, '재구성 프레임 타입'이라 함-을 결정할 수 있다.

데이터 전송 스케줄러(1108)는 결정된 재구성 프레임 타입, 데이터 타입 식별자, 데이터 길이 식별자 및 데이터 시작 주소를 음성 프레임 재구성부(1112)에 제공할 수 있다.

이하의 설명에서는 상기한 재구성 프레임 타입, 데이터 타입 식별자, 데이터 길이 식별자 및 데이터 시작 주소를 간단히 '음성 프레임 재구성 정보'라 명하기로 한다.

여기서, 데이터 길이 식별자는 삽입할 데이터의 크기를 가리키며, 데이터 시작 주소는 해당 데이터가 저장된 기록 매체-여기서, 기록 매체는 데이터 저장부(1110)임-상에서의 상대적인 주소 정보를 가리킨다.

반면, 해당 음성 프레임에 특정 데이터의 삽입이 불가능한 경우, 데이터 전송 스케줄러(1108)는 해당 전송 시간 구간에 재구성할 데이터가 존재하지 않음을 지시하는 소정의 제어 신호를 음성 프레임 재구성부(1112)에 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 음성 프레임 재구성부(1112)는 데이터 전송 스케줄러(1108)로부터 일정 시간 동안 음성 프레임 재구성 정보를 수신하지 못한 경우, 해당 전송 시간 주기에 상응하는 음성 프레임은 재구성되지 않는 것으로 판단할 수 있다.

음성 프레임 재구성부(1112)는 데이터 전송 스케줄러(1108)로부터 수신된 음성 프레임 재구성 정보 및 음성 인코더(1106)으로부터 수신된 음성 프레임을 이용하여 음성 프레임을 재구성할 수 있다.

음성 프레임 재구성부(1112)가 재구성된 음성 프레임 정보를 기저대역처리부(1114)에 송신하며, 기저대역처리부(1114)는 수신된 음성 프레임에 대한 소정의 기저 대역 처리된 신호를 무선 주파수 처리부(1116)에 전송할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 데이터 전송 스케줄러(1108) 및 음성 프레임 재구성부(1112)는 하나의 모듈로 구성될 수 있으며, 이하의 설명에서는 이를 '재구성 스케줄러'라 명하기로 한다.

즉, 재구성 스케줄러는 음성 프레임에 데이터가 삽입 가능한지 여부를 판단하는 수단, 데이터가 삽입 가능한 경우 음성 프레임 재구성 정보를 생성하는 수단, 생성된 음성 프레임 재구성 정보 및 음성 인코더(1106)에 의해 생성된 음성 프레임을 이용하여 재구성 음성 프레임을 생성하는 수단, 생성된 재구성 음성 프레임을 기저대역처리부(1114)에 전송하는 수단 등을 포함할 수 있다.

또한, 재구성 스케줄러는 기저대역처리부(1114)로부터 기 전송한 데이터에 오류가 발생했음을 알리는 소정의 재전송 제어 메시지를 수신하는 경우, 해당 데이터를 재전송하는 수단을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 WCDMA 방식을 지원하는 기저 대역 처리부는 3GPP 표준에 정의된 오류 감지 코드 삽입(CRC attachment), 채널 코딩(Channel Coding), 인터리빙(Interleaving), 전송 채널 다중화(Transport Channel Multiplexing), 레이트 매칭(Rate Matching), 물리 채널 매핑(Physical Channel Mapping), 확산(Spreading), 스크램블링(Scrambling), 변조(Modulation) 등의 다양한 기능을 수행할 수 있다.

특히, 기저 대역 처리부(1114)는 재구성된 음성 프레임의 코어 프레임 포맷 정보를 소정의 물리 제어 채널을 통해 수신측 이동 단말기에 송신할 수 있다.

예를 들면, WCDMA의 경우, 상기한 물리 제어 채널은 UL DPCCH일 수 있으며, 기저 대역 처리부(1114)는 UL DPCCH에 정의된 TFCI 필드를 이용해서 데이터가 삽입된 음성 프레임의 코어 프레임 포맷 정보를 수신측 이동 단말기에 송신할 수 있다.

수신측 이동 단말기는 기지국을 통해 수신되는 DL DPCCH의 TFCI를 복호하여 해당 음성 프레임의 코어 프레임 포맷 정보-즉, 음성 프레임의 프레임 타입-를 획득할 수 있으며, 이를 통해 해당 음성 프레임에 데이터가 삽입되었는지 여부를 확인할 수 있다.

무선 주파수 처리부(116)는 수신된 기저 대역 신호를 미리 정의된 무선 주파수 대역으로 상향 주파수 변환하여 안테나(118)에 제공할 수 있다.

이하의 설명에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기가 안테나(118)에 인입된 무선 신호를 복호하여 음성 프레임에 포함된 데이터를 추출하는 과정을 도 11을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 11을 참조하면, 무선 주파수 처리부(1116)는 안테나(1118)로부터 수신된 무선 신호를 하향 주파수 변환하여 기저 대역 신호를 생성한다.

기저 대역 처리부(1114)는 무선 주파수 처리부(1116)로부터 수신된 기저 대역 신호를 기저 대역 처리하여 음성 프레임을 획득하며, 획득된 음성 프레임을 음성 프레임 분석부(1122)에 전송한다.

음성 프레임 분석부(1122)는 수신된 음성 프레임에 데이터가 포함되어 있는 지 여부를 확인할 수 있다.

만약, 수신된 음성 프레임에 데이터가 포함된 경우, 음성 프레임 분석부(1122)는 해당 음성 프레임으로부터 음성 정보 및 데이터 정보를 추출할 수 있다.

음성 프레임 분석부(1122)는 추출된 음성 정보 및 데이터 정보를 각각 음성 디코더(1124) 및 데이터 처리부(1130)에 전송할 수 있다.

데이터 처리부(1130)는 수신된 데이터 정보를 표시부(1132)에 표시할 수 있으며, 데이터 정보에 포함된 실제 데이터를 추출하여 데이터 저장부(110)의 소정의 기록 영역에 저장할 수 있다.

여기서, 데이터 정보는 상기한 도 4에 도시된 데이터 타입(410), 순차 번호(420), 데이터 길이(430), 데이터(440), 오류 검출 코드(460) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 데이터 처리부(1130)는 수신된 오류 검출 코드(460)를 이용하여 데이터(440)의 오류 여부를 판단할 수 있다.

만약, 특정 데이터에 오류가 발생된 경우, 데이터 처리부(1130)는 오류가 발생된 데이터에 대응하는 순차 번호(420)를 포함하는 소정의 재전송 요구 신호를 데이터 전송 스케줄러(1108)에 송신할 수 있다.

이때, 데이터 전송 스케줄러(1108)는 재전송 요구 신호를 수신하는 경우, 수신된 순차 번호에 상응하는 데이터의 재전송을 요구하는 재전송 요구 메시지를 생성하여 제어 메시지 처리부(1120)에 전송할 수 있다.

제어 메시지 처리부(1120)는 재전송 요구 메시지를 수신하면, 미리 정의된 전송 채널-여기서, 전송 채널은 SRB를 위해 할당된 전송 채널일 수 있음-에 매핑하여 기저 대역 처리부(1114)에 전송할 수 있다.

기저 대역 처리부(114)는 해당 전송 채널을 통해 수신된 재전송 요구 메시지를 물리 채널에 매핑하여 상대 이동 단말기에 전송할 수 있다.

음성 디코더는(1124)는 수신된 음성 정보를 디코딩하여 음성 신호를 생성하며, 생성된 음성 신호를 스피커(1126)를 통해 출력될 수 있다.

음원 파일 재생부(1128)는 재생 요청된 음원 파일을 데이터 저장부(1110)로부터 독출하여 재생하는 기능을 수행하며, 재생된 신호는 스피커(1126)를 통해 출력될 수 있다.

예를 들면, 음원 파일 재생부(1128)는 음성 통화 중에 배경 음악의 재생이 요청된 경우, 해당 배경 음악을 데이터 저장부(1110)로부터 독출하여 재생할 수 있다.

이때, 재생된 배경 음악은 음성 신호와 혼합되어 마이크(1102)에 입력될 수 있으며, 상대 이동 단말기 사용자는 음성 신호에 포함된 배경 음악을 청취할 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 3GPP 표준안에 정의된 일반적인 AMR 코덱 프레임 구조.

도 2는 3GPP 표준안에 정의된 프레임 타입 별 코어 프레임 구조를 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 타입 별 코어 프레임 구조를 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 삽입 시 사용되는 클래스 C의 구조.

도 5는 일반적인 가변 전송 레이트를 지원하는 음성 통화 채널의 특징을 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 전송 레이트를 지원하는 음성 통화 채널의 특징을 설명하기 위한 도면.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 채널을 이용한 단문 메시지 전송 절차를 설명하기 위한 도면.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 채널을 이용한 단문 메시지 송신 절차를 도시한 순서도.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 채널을 이용한 단문 메시지 수신 절차를 도시한 순서도.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 통화 채널을 이용한 단문 메시지 전송 절차를 도시한 흐름도.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 통화 채널을 이용한 데이터 전송을 제공하는 이동 단말기의 블록도.

*주요 도면 부호

112 : 프레임 타입(Frame Type)

130 : 코어 프레임(Core Frame)

136 : 클래스 C

410: 데이터 타입(Data Type)

420: 순차 번호(Sequence Number)

460 : 오류 검출 코드

540 : 유휴 대역

620 : 데이터 전송 대역

1104 : 프레임 타입 결정부

1106 : 데이터 전송 스케줄러

1112 : 음성 프레임 재구성부

1122 : 음성 프레임 분석부

1130 : 데이터 처리부

Claims (17)

1. 이동 단말기에서 음성 채널을 이용하여 데이터를 전송하는 방법에 있어서,

   입력된 음성 신호에 대한 음성 활성도를 측정하는 단계;

   무선 채널 환경 정보를 획득하는 단계;

   측정된 상기 음성 활성도를 이용하여 미리 정의된 복수의 프레임 타입 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 상기 프레임 타입에 대응하는 음성 프레임을 생성하는 단계;

   측정된 상기 음성 활성도 및 획득된 상기 무선 채널 환경 정보를 분석하여 미리 저장된 소정의 데이터가 상기 음성 프레임에 삽입 가능한지를 판단하여 삽입 가능한 경우, 상기 데이터 및 상기 음성 신호를 포함하여 음성 프레임을 재구성하는 단계; 및

   재구성된 상기 음성 프레임을 상기 음성 채널을 통해 전송하는 단계를 포함하는 이동 단말기에서의 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 음성 프레임은 가변 전송 레이트(variable transmission rate)를 지원하는 코어 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기에서의 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 코어 프레임은 복수의 클래스로 구성되며,

   상기 음성 프레임에 삽입 가능한지 여부의 판단은, 상기 클래스 중 음성 정보를 포함하지 않는 클래스가 존재하는 경우, 상기 데이터를 상기 음성 프레임에 삽입 가능한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기에서의 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   상기 데이터 및 상기 음성 신호를 포함하여 음성 프레임을 재구성하는 단계는,

   상기 음성 프레임에 삽입 가능한 비트 수를 산출하는 단계;

   상기 산출된 비트 수를 고려한 재구성 프레임 타입을 선택하는 단계; 및

   상기 선택된 재구성 프레임 타입에 따라 상기 데이터에 상응하는 데이터 삽입 정보를 상기 음성 프레임에 삽입하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기에서의 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 데이터 삽입 정보는

   데이터 타입을 식별하기 위한 데이터 타입 필드;

   분할된 데이터의 순차 정보를 제공하기 위한 순차 번호 필드;

   삽입되는 데이터의 길이를 지시하는 데이터 길이 필드;

   실제 데이터를 전송하기 위한 데이터 필드; 및

   데이터의 무결성을 체크하기 위한 오류 검출 코드 필드

   중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기에서의 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법.
9. 제1항에 있어서,

   재구성된 상기 음성 프레임을 상기 음성 채널을 통해 전송하는 단계는,

   상기 재구성된 음성 프레임의 코어 프레임 포맷 정보를 상기 음성 채널과 관계된 소정의 물리 제어 채널을 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기에서의 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 코어 프레임 포맷 정보는 3GPP 표준에 정의된 상향 전용물리제어채널(Uplink Dedicated Physical Control Channel)의 전송포맷조합지시자(Transport Format Combination Indicator)에 매핑되어 전송되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기에서의 음성 채널을 이용한 데이터 전송 방법.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 무선 채널 환경 정보를 측정하는 기저대역처리부;

    일정 시간 동안 입력된 음성 신호에 대한 음성 활성도를 산출하고, 상기 산출된 음성 활성도를 이용하여 프레임 타입을 결정하는 프레임 타입 결정부;

    상기 결정된 프레임 타입에 따라 상기 음성 신호를 인코딩하여 음성 프레임을 생성하는 음성 코덱; 및

    측정된 상기 무선 채널 환경 정보 및 산출된 상기 음성 활성도를 분석하여 설정된 데이터를 상기 음성 프레임에 삽입 가능한지를 판단하여 삽입 가능한 경우 상기 음성 신호 및 상기 데이터를 포함하여 음성 프레임을 재구성하는 재구성 스케쥴러를 포함하되,

    재구성된 상기 음성 프레임은 상기 기저대역처리부에 의해 음성 채널을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
16. 삭제
17. 제15항에 있어서,

    상기 재구성 스케줄러는 기 전송한 데이터에 오류가 있음을 지시하는 소정의 재전송 제어 신호를 수신하는 경우, 해당 데이터를 재전송하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

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