KR101005544B1 - 음성 서비스에 할당된 자원을 이용하여 음성과 동시에데이터를 송신 및 수신하는 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

음성서비스에 할당된 자원을 이용하여 추가적인 자원 할당 없이 음성과 동시에 비음성 데이터를 송신 및 수신이 가능한 장치 및 방법이 제공된다.
송신 장치는 음성 및 비음성 데이터가 병합된 것을 식별하기 위한 식별자와 비음성 데이터의 경계를 표시하는 프리앰블을 포함하는 음성 프레임을 이용하여, 서킷 교환 방식이나, IP 기반 망에서의 패킷 교환 방식 등 구체적인 통신 방식에 상관없이 음성 통신을 위한 서킷 또는 세션을 통해 음성 및 비음성 데이터를 송신한다. 수신 장치는 상기 식별자와 프리앰블을 이용하여 음성 프레임으로부터 비음성 데이터를 추출하여 다양한 데이터 서비스에 이용하게 된다.
음성, 비음성 데이터, 음성 프레임, 프리앰블, 가변 레이트

Description

음성 서비스에 할당된 자원을 이용하여 음성과 동시에 데이터를 송신 및 수신하는 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR TRANSMITTING/ RECEIVING DATA WITH VOICE USING RESOURCE FOR VOICE COMMUNICATION SERVICE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 음성 서비스용 자원을 이용하여 추가적인 자원 할당 없이 비음성 데이터를 송신하고 상기 비음성 데이터를 수신하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
구체적으로, 데이터 서비스를 위한 자원 즉, 서킷(circuit) 및 세션(Session)을 추가하지 않고, 음성 서비스에 할당된 자원을 이용하여 데이터를 음성과 동시에 전송하는 서비스를 제공할 수 있는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 유무선 통신 기술이 발전하면서, 기존의 다양한 통신 방식이 IP(Internet Protocol) 기반으로 통합되는 양상을 보여주고 있다.
도 1은 이종 통신망 사이의 통합을 도시한 도면이다.
도 1과 같이, 기존의 이동통신망, 공중 전화 교환망(PSTN) 및 IP 네트워크는 게이트웨이를 통해 상호 연결되며, 음성 이외에도 다양한 데이터 통신 서비스를 이용할 수 있도록 진화하고 있다.
음성 서비스가 주를 이루었던 이동 통신 서비스는 3세대 및 4세대로 진화함에 따라, 고속의 데이터 통신 제공이 가능하게 되었다. 또한, IP 네트워크 역시 기존의 패킷 교환 방식의 데이터 서비스뿐 아니라, VoIP(Voice Over IP) 서비스를 통해 음성 통신 서비스를 제공할 수 있게 되었다. WIBRO와 같은 휴대 인터넷 서비스는 IP 기반으로 다양한 데이터 통신 서비스를 이동 중에도 가능하게 하며, 전술한 VoIP를 이용하여 음성 통신까지 제공할 수 있게 되었다.
이와 같이, 최근 유무선 통신 망은 음성 및 데이터 서비스 모두가, 다양한 단말과 네트워크를 통해 제공될 수 있는 환경을 형성하고 있다.
한편, 종래의 유무선 통신망에서의 서킷 교환 방식은 하나의 음성 또는 데이터 서비스를 위하여 단말과 통신망 사이에는 하나의 서킷을 할당하는 방식을 사용하고 있다. 따라서, 하나의 단말이 여러 종류의 서비스를 동시에 받기 위해서는 그 서비스의 개수만큼 서킷을 필요로 했다.
IP 기반 망과 같은 유, 무선 통신망에서 이용되는 패킷 교환 방식은 서비스의 제공을 위해서 세션(Session)이라는 자원 관리의 방식을 사용한다. 패킷 교환 방식은 서킷 교환 방식과 그 통신 방식은 상이하지만, 하나의 단말이 음성 또는 데이터 통신을 유지하기 위해서는 세션의 유지가 필요하기 때문에, 서킷 교환 방식의 통신망과 마찬가지로 하나의 단말이 동시에 받고자 하는 서비스의 수에 따라 세션의 수 역시 증가하게 된다.
도 2는 3세대 이전의 무선 망에서 음성과 데이터 통신 서비스를 위해 소요되는 통신 자원을 도시한 개념도이다.
도 2에서, R1는 음성 서비스에 이용되는 자원이며, R2는 데이터 서비스에 이용되는 자원이다. 또한, R3는 음성 서비스에 이용되는 서킷 자원이며, R4는 데이터 서비스에 이용되는 세션 자원이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 현재 음성 서비스를 하면서 동시에 복수개의 데이터 서비스를 사용하기 위해서는 추가적으로 서킷 또는 세션이 요구된다. 단말 입장에서는 서킷 또는 세션의 증가가 큰 영향을 미치지 않을 수 있다. 그러나, 다수의 단말에게 서비스를 제공하는 통신망의 구성 요소에 있어서는 서비스 제공 단말이 증가하는 수에 비례하여 자원 소모가 발생하게 된다. 더불어, 데이터 서비스가 증가할수록 세션 자원(R4) 역시 증가한다.
따라서, 단말이 증가하고, 상기 증가한 단말들이 복수의 데이터 서비스를 이용하는 경우에는 자원의 소모는 급격하게 증가하게 된다.
도 3은 3세대 이후의 무선 망에서 음성과 데이터 통신 서비스를 위해 소요되는 통신 자원을 도시한 개념도이다.
도 3에서 R5는 음성 및 데이터 서비스에 이용되는 무선 자원이며, R6는 음성 및 데이터 서비스에 이용되는 세션 자원이다. 3세대 이후의 무선 망에서는 전용 채널을 통해 음성 서비스가 제공되며, 공유 채널을 통해 데이터 서비스가 제공될 수 있다. 하지만 음성 또는 데이터 서비스의 유지를 위해서는 각각 세션 자원이 할당되어야 하며, 단말이 증가하고, 서비스가 추가될수록 자원의 소모는 급격하게 증가하게 된다.
전술한 종래 기술에서의 자원의 할당은 서비스가 실제 사용되지 않아도 세션 을 유지하기 위해서는 이루어져야 하므로, 복수의 사용자에게 한정된 자원을 원활하게 할당하지 못하는 문제가 있다.
이러한 종래 기술의 문제점은, 새로운 데이터 서비스의 적용에 장애가 되며, 유무선 통신을 이용하는 사용자에게 많은 비용을 발생시키는 문제점을 야기시킨다.
본 발명의 일부 실시예들은, 서킷 교환 방식이나, IP 기반 망에서의 패킷 교환 방식 등 구체적인 통신 방식에 상관없이 추가의 자원 할당을 하지 않고 음성 서비스에 할당된 자원으로 음성과 동시에 비음성 데이터를 송, 수신하는 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일부 실시예들은, 음성에 이용되는 서킷 또는 세션을 이용하여, 음성 품질을 열화시키지 않고, 비음성 데이터를 송, 수신하는 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일부 실시예들은, 음성에 이용되는 서킷 또는 세션을 이용하여, 비음성 데이터를 안전하고 신뢰성 있게 음성과 함께 송, 수신하는 장치 및 방법을 제공한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 송신 장치는, 음성 통화를 위한 음성 데이터를 생성하는 음성 서비스 제공부, 음성 통화를 제외한 데이터 서비스를 위해 비음성 데이터를 생성하는 적어도 하나의 데이터 서비스 제공부, 상기 음성 통화를 위한 음성 프레임의 잔여 대역에 상기 비음성 데이터를 병합하고, 상기 비음성 데이터의 병합을 표시하는 식별자를 음성 프레임에 삽입하여 송신하는 음성 프레임 송신부 및 상기 비음성 데이터 전송 시에도, 상기 음성 통화를 위한 서킷 또는 세션을 생성하는 서킷/세션 생성부를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 2 측면에 따른 수신 장치는, 음성 통신용 서킷 또는 세션을 통해 음성 프레임을 수신하는 음성 프레임 수신부, 상기 수신된 음성 프레임에 포함된 음성 데이터를 이용하여 음성 통화 서비스를 수행하는 음성 서비스 수행부 및 상기 음성 프레임에서 음성 데이터를 제외한 비음성 데이터를 이용하여 데이터 서비스를 제공하는 적어도 하나의 데이터 서비스 수행부를 포함하고, 상기 음성 프레임 수신부는 상기 음성 프레임에 포함된 식별자를 이용하여, 상기 음성 프레임에 상기 비음성 데이터가 포함됐는지를 판단하고, 상기 음성 데이터와 상기 비음성 데이터를 분리하여 각각 음성 서비스 수행부 및 데이터 서비스 수행부에 제공한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 3 측면에 따른 송신 방법은, 상기 음성용 통신 자원에 잔여 대역이 있는지 판단하는 단계, 상기 잔여 대역이 존재하는 경우, 상기 잔여 대역에 비음성 데이터를 할당하여, 음성 프레임에 음성 데이터와 상기 비음성 데이터를 병합하는 단계, 상기 음성 프레임에 상기 비음성 데이터의 병합을 표시하는 식별자를 삽입하는 단계, 상기 음성 프레임에 상기 병합된 비음성 데이터의 경계를 표시하는 프리앰블을 삽입하는 단계 및 상기 음성 프레임을 음성 통신을 위한 서킷 또는 세션을 통해 전송하는 단계를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 4 측 면에 따른 수신 방법은, 음성 통화를 위해 생성된 서킷 또는 세션을 통해, 음성 프레임을 수신하는 단계, 음성 프레임에 포함된 식별자에 기초하여 상기 음성 프레임에 비음성 데이터가 포함되었는지를 체크하는 단계, 상기 식별자가 비음성 데이터가 포함되었음을 표시하는 경우, 미리 정해진 일련의 값에 대응하는 프리앰블을 이용하여 상기 음성 프레임에서 비음성 데이터의 경계를 판단하는 단계, 상기 프리앰블에 기초하여 음성 데이터와 비음성 데이터를 분리하는 단계 및 상기 음성 데이터 및 비음성 데이터를 각각 처리하는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 하나에 의하며, 복수의 데이터 서비스가 추가된다 하여도, 음성 통신용 서킷 또는 세션만을 사용하므로 자원이 대폭 절감된다. 따라서, 자원의 절감에 의해 보다 사용자에게 비용 부담을 감소시키며, 불필요한 자원 할당을 최소화함으로써 전체 통신망의 서비스 품질을 향상시키는 현저한 효과를 기대할 수 있다.
또한, 서킷 교환 방식이나, IP 기반 망에서의 패킷 교환 방식 등 구체적인 통신 방식에 상관없이 음성과 비음성 데이터를 동시에 제공함과 더불어, 비음성 데이터의 이용에 있어서도 높은 안전성과 신뢰성을 제공한다.
또한, 음성에 우선하여 데이터의 처리가 요구되는 경우에는 통신 품질의 성능 저하를 최소화하면서 전체적인 서비스 품질(QoS; Quality of Service)을 만족시킬 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서에서 사용된 용어 “비음성 데이터”는 음성 서비스를 제외한 다양한 데이터 서비스에 사용되는 데이터를 의미한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원의 이용을 도시한 도면이다.
도 4에서 R7은 3세대 이전 통신 망에서의 음성 및 비음성 데이터 서비스에 할당되는 자원이며, R8은 음성 및 비음성 데이터 서비스에 할당되는 서킷 자원이다. 또한, R9은 3세대 이후 통신 망에서의 음성 및 비음성 데이터 서비스에 할당되는 자원이며, R10 음성 및 비음성 데이터 서비스에 할당되는 세션 자원이다.
도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 비음성 데이터 서비스에 대해서도 추가의 서킷 또는 세션이 할당되지 않는다. 이러한 자원 할당 방법은 비음성 데이터 서비스가 복수인 경우에도 마찬가지 이다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는, 다양한 비음성 데이터 서비스가 제공되는 경우에도 음성 서비스에 이용되는 기본적인 서킷 또는 세션만을 이용하게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 서킷 교환 방식이나, IP 기반 망에서의 패킷 교환 방식 등 구체적인 통신 방식에 상관없이 비음성 데이터 서비스를 위한 추가의 자원 할당을 수행하지 않는다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 절약 방법을 도시한 개념도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 음성 서비스에 사용되는 코덱(codec)은 음성의 유무에 따라 전송 레이트(rate)가 가변되는 특성을 가지고 있기 때문에, 음성 서비스에 할당된 자원의 최대 레이트(rate)를 이용하지 않고, 전송될 수도 있다. 음성이 음성 서비스에 할당된 자원의 모두를 점유하지 않거나, 전달될 음성이 없는 시점에서는 비음성 데이터를 음성 대역에 포함시켜 전달된다.
즉, 음성 프레임에서 잔여 대역이 존재하는 경우에는 상기 잔여 대역은 비음성 데이터를 전송하는데 이용된다. 상기 잔여 대역에 다양한 비음성 데이터를 병합시켜 전송하는 경우에는 비음성 데이터 서비스를 위한 추가의 서킷 자원이나 세션 자원을 할당하지 않아도 비음성 데이터 서비스가 가능하다.
그러나, 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 서비스가 가능하기 위해서는 음성 프레임이 순수한 음성으로 구성되었는지, 음성과 비음성 데이터로 구성되었는 지 구분이 가능하여야 한다. 상기 음성 프레임 속성의 구분을 위한 구체적인 구성은 후술하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치 및 수신 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6에 도시된 송신 장치(100) 및 수신 장치(200)는 설명의 편이를 위하여 각각 도시되어 있지만, 실제 하나의 사용자 단말에 포함되어 송신 기능 및 수신 기능을 모두 제공할 수 있음은 당연하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치(100)는, 음성 서비스 제공부(110), 데이터 서비스 제공부(120), 음성 프레임 송신부(130) 및 서킷/세션 생성부(140)를 포함한다.
음성 서비스 제공부(110)는 음성 통화를 제공하기 위하여 아날로그 음성 신호를 처리하여 음성 데이터를 생성한다. 음성 서비스 제공부(110)는 A/D 컨버터, 코덱 등을 포함할 수 있으며, 음성 신호를 처리하여 음성 프레임으로 생성하는 임의의 구성이 채택될 수 있다. 상기 코덱은 가변 레이트 코덱인 것이 바람직하다.
데이터 서비스 제공부(120)는 적어도 하나의 데이터 서비스를 위한 비음성 데이터를 생성한다. 상기 비음성 데이터는 SMS, MMS, 채팅, 파일 업로드 등 송신 장치에서 지원 가능한 다양한 데이터 서비스에서 발생한 데이터일 수 있다. 또한, 서로 종류가 다른 데이터 서비스로부터 발생한 데이터 일 수 있다.
음성 프레임 송신부(130)는 상기 음성 신호를 처리하여 생성된 음성 프레임의 잔여 대역에 상기 비음성 데이터를 병합시키고, 상기 음성 프레임의 속성을 식 별할 수 있는 식별자를 삽입하여 송신한다. 상기 음성 프레임에 병합된 비음성 데이터를 정확히 구분하고, 안전하게 추출하기 위하여 음성과 비음성 데이터의 경계를 구분하는 프리앰블이 삽입될 수 있다. 음성 프레임 송신부(130)의 상세 구성은 후술한다.
서킷/세션 생성부(140)는 송신 장치가 이용하는 통신 방식에 따라, 서킷 또는 세션을 생성한다. 이용되는 통신 방식에 따라 서킷 또는 세션이 선택적으로 생성될 수 있으나, 상기 서킷 또는 세션은 단지 음성 서비스를 제공하는 서킷 또는 세션이면 충분하고 비음성 데이터를 위해 추가로 생성되지 않는다.
전술한 바와 같이, 비음성 데이터가 병합된 음성 프레임은 송/수신 계층을 통해 수신 장치(200)로 전송되고, 수신 장치는 상기 음성 프레임을 수신한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 송/수신 계층은 상기 음성 프레임을 서킷 또는 세션을 통해 비음성 데이터가 병합된 음성 프레임이 통상의 음성 서비스와 동일한 방식으로 전송된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 장치(200)는, 서킷/세션 생성부(210), 음성 프레임 수신부(220), 음성 서비스 수행부(230) 및 데이터 서비스 수행부(240)를 포함한다.
수신 장치(200)의 서킷/세션 생성부(210)는 송신 장치(100)의 서킷/세션 생성부(140)의 동작에 대응하여, 음성 프레임 수신을 위하여 서킷 또는 세션을 생성한다.
음성 프레임 수신부(220)는 음성 프레임을 수신하고, 상기 음성 프레임의 속 성을 식별하여, 순수 음성 데이터를 처리할 것인지, 병합된 비음성 데이터를 추출 처리할 것인지를 결정한다. 음성 프레임 수신부(220)의 상세 구성은 후술한다.
음성 서비스 수행부(230)는 음성 프레임이 포함된 음성 데이터를 디코딩하고, D/A 변환하여 사용자로 하여금 음성 통화를 가능하게 한다. 음성 서비스 수행부(230)는 음성 통화를 위한 임의의 구성을 채택할 수 있다.
데이터 서비스 수행부(240)는 음성 프레임이 포함된 비음성 데이터에 대응하는 데이터 서비스를 수행한다. 예를 들어, 음성과 함께 전송된 메시지 또는 파일을 수신하여, 수신 장치에 포함된 디스플레이부(도시 생략)을 통해 디스플레이 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 프레임 송신부의 구성을 도시한 블록도이다.
음성 프레임 송신부(130)는, 잔여 대역 검사부(131), 프레임 속성 식별자 삽입부(132), 우선 순위 판단부(133), 프리앰블 삽입부(134), 체크섬 삽입부(135) 및 비음성 데이터 삽입부(136)를 포함한다.
잔여 대역 검사부(131)는 음성 프레임에서 음성에 할당된 대역 외에 잔여 대역이 존재하는지는 체크한다. 상기 잔여 대역은 음성이 가변 레이트로 코딩되는 경우, 해당 레이트 값을 파악함으로써 계산될 수 있다. 상기 잔여 대역이 특정 값 이상인 경우에는 상기 잔여 대역은 비음성 데이터가 이용하게 된다.
프레임 속성 식별자 삽입부(132)는 음성 프레임이 순수하게 음성 데이터만을 포함하고 있는지, 비음성 데이터가 포함되었는지를 식별하는 식별자를 삽입한다. 상기 식별자는 평소에 이용하지 않는 예약 비트(reserved bit) 중 하나를 이용하는 경우, 음성 품질에 영향을 주지 않고 음성 프레임의 속성에 대한 식별을 제공하게 된다.
우선 순위 판단부(133)는 미리 정해진 음성에 우선한 비음성 데이터 전송이 필요한 경우에는 음성의 품질을 유지 않고 비음성 데이터를 우선적으로 송신하도록 한다. 예를 들어, 음성에 우선한 데이터인지를 표시하는 식별자를 이용하여, 비음성 데이터가 음성에 우선한 데이터인지 판단하고, 음성에 우선한 데이터인 경우에는 모든 대역을 비음성 데이터에 할당하게 된다. 음성의 경우에는 의사 소통을 위한 다른 수단(예를 들어, 전후 문맥, 통화간의 대화 등)이 존재하므로 음성에 우선한 데이터 전송 보다는 QoS 보장의 필요성이 상대적으로 낮기 때문에, 음성 서비스의 품질 열화가 있더라도 전체 서비스의 QoS는 오히려 증가하게 될 것이다.
프리앰블 삽입부(134)는 비음성 데이터에 프리앰블을 삽입함으로써, 음성 프레임에서 음성 데이터와 비음성 데이터 사이의 경계를 제공한다. 수신 장치는 상기 프리앰블의 위치를 확인함으로써, 비음성 데이터의 존재 및 음성 데이터와의 경계를 확인할 수 있다.
체크섬 삽입부(135)는 오류를 검출할 수 있는 체크섬을 삽입한다. 상기 프리앰블과 체크섬을 이용하여, 수신 장치는 음성 프레임에 포함된 신뢰성 있는 비음성 데이터를 추출 할 수 있다.
비음성 데이터 삽입부(136)는 상기 잔여 대역에 비음성 데이터를 삽입한다. 비음성 데이터는 다중화되어 음성 프레임에 삽입될 수 있다. 상기 비음성 데이터 는 복수의 데이터 서비스에 사용되는 다양한 데이터가 될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 프레임 수신부의 구성을 도시한 블록도이다.
음성 프레임 수신부(220)는, 프레임 속성 식별자 체크부(221), 프리앰블 체크부(222), 체크섬 검사부(223) 및 데이터 분리부(224)를 포함한다.
프레임 속성 식별자 체크부(221)는 음성 프레임의 미리 정해진 위치에 포함된 식별자를 이용하여, 음성 프레임이 순수 음성만을 포함하는지 비음성 데이터를 포함하는지 체크한다. 만약, 음성 프레임이 순수 음성만을 포함하는 경우에는 통상의 음성 통화 처리를 수행한다.
프리앰블 체크부(222)는, 음성 프레임이 비음성 데이터를 포함하고 있는 경우, 비음성 데이터의 경계부분을 확인하기 위하여 프리앰블을 체크한다. 이는 프레임 속성 식별자 체크부(221)와 더불어 음성 프레임의 속성을 판단하기 위한 방법이며, 구현 시 효율을 높이기 위하여 이 프리앰블 체크부(222)는 생략 될 수도 있다. 여기서 프리앰블은 음성 프레임 수신부도 이미 알고 있는 값으로, 존재할 확률이 매우 낮은 값(예를 들어, FFFF)을 특정 위치에 적어도 한번 등장하는 지를 체크할 수 있다. 프리앰블 체크부(222)는 프리앰블이 검출된 지점부터 비음성 데이터가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
체크섬 검사부(223)는, 체크섬을 검사함으로써 비음성 데이터에 오류를 검출한다. 만약 오류가 검출된 경우에는 상기 비음성 데이터 처리는 중단될 수 있다.
데이터 분리부(224)는 프리앰블 체크부(222) 및 체크섬 검사부(223)의 판단 결과에 이상이 없는 경우, 비음성 데이터를 분리한다. 상기 비음성 데이터는 적어도 하나의 데이터 서비스부로 역다중화되어, 미리 정해진 데이터 서비스에 이용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 프레임의 구조를 도시한 도면이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 프레임은 순수 음성 데이터(f1)뿐 아니라 잔여 대역에는 비음성 데이터(f3)를 포함할 수 있다.
음성 프레임은 프레임 속성 식별자(f0), 체크섬 값(f4, f5) 및 프리앰블(f2)를 포함할 수 있다.
프레임 속성 식별자(f0)는 이용가능한 예약 비트에 음성 프레임이 비음성 데이터를 포함하고 있는지 없는지를 구분하는 값이 기록되어 있다. 상기 프레임 속성 식별자(f0)를 체크함으로써, 수신 장치는 음성 프레임에 사용자데이터가 있는지를 확인하여, 이후 처리를 수행할 수 있다.
체크섬 값(f4, f5)은 음성 데이터 또는 비음성 데이터에 오류가 있는지를 체크하는데 이용된다. 특히 비음성 데이터에 대응하는 체크섬 값(f5)는 비음성 데이터의 존재를 재확인하는데 이용할 수 있다.
프리앰블(f2)는 미리 약속된 값을 이용하여 비음성 데이터의 경계를 구분하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 존재할 확률이 지극히 낮은 일련의 값을 비음성 데이터의 개시점에 배치함으로써, 수신 장치로 하여금 현재 비음성 데이터가 존재하고 있으며, 그 개시점이 어디인지를 확인할 수 있도록 한다.
도 9에 도시된 음성 프레임에 포함된 구성 요소는 기능의 설명을 위하여 도 식적으로 도시한 것이므로, 그 순서나 위치는 당업자의 설계에 따라 변경될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성과 함께 비음성 데이터를 송신하는 방법을 도시한 흐름도이다.
음성 데이터를 송신할 경우, 단계(S100)에서는 잔여 대역이 존재하는지를 판단한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예가 동작하는 환경은 서킷 또는 세션이 생성되어 음성 통화를 할 수 있는 상태면 충분하고, 반드시 실제 음성이 송신되는 상태로 한정되지 않는다. 통상, 음성은 가변 레이트로 코딩되어 전송되기 때문에, 그 레이트 값을 알면 잔여 대역이 얼마인지 판단할 수 있다.
만약 풀 레이트로 음성이 전송되어, 잔여 대역이 존재하지 않는 경우에는 단계(S101)과 같이 통상의 음성 통신 방식으로 음성이 전송된다.
잔여 대역이 존재하는 경우에는 단계(S110)에서, 전송할 비음성 데이터가 있는지 판단한다. 상기 비음성 데이터의 유무는 데이터 서비스 제공부의 큐(queue)나 버퍼에 저장된 데이터 값을 조사함에 의해 파악할 수 있다. 여기서, 전송할 비음성 데이터가 음성보다 우선 순위가 높은 데이터인 경우에는 상기 긴급 데이터를 식별할 수 있는 식별자가 비음성 데이터에 포함될 수 있다.
만약, 전송할 비음성 데이터 없다면, 통상의 음성 통신 방식으로 음성이 전송된다(S111).
전송할 비음성 데이터가 존재하는 경우, 식별자를 이용하여 음성 프레임에 비음성 데이터가 존재함을 표시하고, 비음성 데이터를 음성 프레임에 병합한 다(S120). 상기 식별자는 음성 프레임 중 음성의 품질에 영향을 주지 않는 영역을 이용하여 비음성 데이터의 존재 여부를 표시한다. 비음성 데이터는 음성 프레임의 잔여 대역에 다중화되어 병합될 수 있다. 여기서, 상기 비음성 데이터가 음성보다 우선 처리가 필요한 데이터인 경우, 음성 프레임에는 상기 비음성 데이터가 음성 데이터 보다 우선적으로 삽입될 수 있다. 여기서, 음성 프레임의 처리시간은 반드시 지켜져야 하며 만일 시간이 경과한 음성 데이터는 전송의 생략이 가능하다.
단계(S130)에서는 비음성 데이터의 경계를 나타내는 프리앰블과, 비음성 데이터의 오류를 검출할 수 있는 체크섬 값을 삽입한다. 상기 프리앰블을 이용하며, 병합된 비음성 데이터의 경계 부분을 수신 장치가 파악할 수 있으며, 체크섬 값을 통해 오류없는 비음성 데이터의 존재 여부를 재 확인할 수 있다.
단계(S140)에서는 다중화된 비음성 데이터를 포함하는 음성 프레임이 전송된다. 상기 음성 프레임은 추가의 자원 할당 없이 음성 통신을 위해 생성된 서킷 또는 세션을 통해 수신 장치로 전송된다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성과 함께 비음성 데이터를 수신하는 방법을 도시한 흐름도이다.
단계(S200)에서는 생성된 서킷 또는 세션을 통해 음성 프레임을 수신한다. 음성 프레임을 수신하기 위해 추가의 자원 할당은 필요하지 않다.
단계(S210)에서, 상기 음성 프레임에 포함된 식별자를 체크한다. 상기 식별자는 상기 음성 프레임이 순수하게 음성 데이터만을 가지고 있는지 비음성 데이터도 가지고 있는지를 표시하는 식별자이다. 상기 체크는 미리 정해진 예약 비트의 값이 0 인지 1인지를 판단함으로써 용이하게 수행될 수 있다.
만약 음성 프레임이 순수 음성만이 포함된 경우에는 통상의 음성 통화를 위한 데이터 처리를 수행한다(S211).
한편, 음성 프레임에 비음성 데이터가 포함된 것이 식별된다면, 단계(S220)에서 프리앰블 및 체크섬을 이용하여 비음성 데이터의 재확인을 수행하게 된다. 상기 프리앰블은 비음성 데이터의 경계를 표시하는 일련의 값으로서, 상기 프리앰블에 대응하는 값이 음성 프레임에 포함되어 있는지를 확인한다. 또한, 비음성 데이터에 해당하는 값에 대한 체크섬을 검사함으로써, 비음성 데이터가 오류없이 전송되었는지를 확인할 수 있다.
만약, 단계(S220)에 의한 확인 과정에서, 비음성 데이터에 문제가 있는 것으로 판단되며, 단계(S221)에서는 해당 비음성 데이터 부분을 폐기하고 음성 통화를 위한 처리만을 수행할 수 있다.
한편, 프리앰블과 체크섬을 이용한 재확인이 성공하면, 음성 및 비음성 데이터를 분리한다(S230). 전술한 바와 같이, 프리앰블을 이용하면 음성 데이터와 비음성 데이터를 분리할 수 있다.
분리된 음성 데이터는 음성 서비스 제공부에서 통상의 음성 통화 서비스를 제공하도록 처리된다(S240).
한편, 분리된 비음성 데이터는 적어도 하나의 데이터 서비스 제공부에 역다중화되어, 미리 정해진 데이터 서비스를 제공하도록 처리된다(S250).
또한, 본 발명의 일 실시예는 음성 통신을 위한 음성 프레임을 그대로 사용 하기 때문에, 서킷 교환 방식뿐 아니라 패킷 교환 방식을 사용하는 IP 기반 통신 방식 등 그 서킷 교환 방식이나, IP 기반 망에서의 패킷 교환 방식 등 구체적인 통신 방식에 상관없이 모두 적용될 수 있다. 따라서, 3세대 이전의 이동 통신 시스템, 3세대 이후의 이동 통신 시스템 및 VoIP와 같은 IP 기반의 통신 시스템 등 시스템의 종류에 상관없이 이용 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 이종 통신망 사이의 통합을 도시한 도면이다
도 2는 3세대 이전의 무선 망에서 음성과 데이터 통신 서비스를 위해 소요되는 통신 자원을 도시한 개념도이다.
도 3은 3세대 이후의 무선 망에서 음성과 데이터 통신 서비스를 위해 소요되는 통신 자원을 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원의 이용을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 절약 방법을 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치 및 수신 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 프레임 송신부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 프레임 수신부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 프레임의 구조를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성과 함께 비음성 데이터를 송신하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성과 함께 비음성 데이터를 수신하는 방법을 도시한 흐름도이다.

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 음성용 통신 자원을 이용하여 비음성 데이터를 송신하는 장치에 있어서,
    가변 레이트 코덱을 사용하고, 음성 통화를 위한 음성 데이터를 생성하는 음성 서비스 제공부,
    음성 통화를 제외한 데이터 서비스를 위해 비음성 데이터를 생성하는 적어도 하나의 데이터 서비스 제공부,
    상기 음성 통화를 위한 음성 프레임의 잔여 대역에 상기 비음성 데이터를 병합하고, 상기 비음성 데이터의 병합을 표시하는 식별자를 음성 프레임에 삽입하여 송신하는 음성 프레임 송신부 및
    상기 비음성 데이터 전송시에도, 상기 음성 통화를 위한 서킷 또는 세션을 생성하는 서킷/세션 생성부를 포함하고,
    상기 음성 프레임 송신부는, 상기 가변 레이트 정보를 이용하여 잔여 대역을 검사하는 잔여 대역 검사부, 상기 잔여 대역에 비음성 데이터를 병합하는 비음성 데이터 삽입부, 상기 비음성 데이터의 병합 여부를 표시하는 식별자를 삽입하는 프레임 속성 식별자 삽입부를 포함하는 것인 송신 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 식별자는 음성 프레임의 예약 비트(reserved bit)를 이용하는 것인 송신 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 음성 프레임 송신부는,
    비음성 데이터의 경계를 표시하는 일련의 값에 해당하는 프리앰블을 삽입하는 프리앰블 삽입부 및
    상기 비음성 데이터의 오류 검출을 제공하는 체크섬을 삽입하는 체크섬 삽입부를 더 포함하는 것인 송신 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 음성 프레임 송신부는,
    비음성 데이터가 음성에 우선한 데이터인지 여부를 판단하는 우선 순위 판단부를 더 포함하고,
    상기 비음성 데이터가 음성에 우선한 데이터인 경우에는 음성 프레임에 비음성 데이터를 우선적으로 송신하는 것인 송신 장치.
  6. 음성용 통신 자원을 이용하여 비음성 데이터를 수신하는 장치에 있어서,
    음성 통신용 서킷 또는 세션을 통해 음성 프레임을 수신하는 음성 프레임 수신부,
    상기 수신된 음성 프레임에 포함된 음성 데이터를 이용하여 음성 통화 서비스를 수행하는 음성 서비스 수행부 및
    상기 음성 프레임에서 음성 데이터를 제외한 비음성 데이터를 이용하여 데이터 서비스를 제공하는 적어도 하나의 데이터 서비스 수행부를 포함하고,
    상기 음성 프레임 수신부는 상기 음성 프레임에 포함된 식별자를 이용하여, 상기 음성 프레임에 상기 비음성 데이터가 포함됐는지를 판단하고, 상기 음성 데이터와 상기 비음성 데이터를 분리하여 각각 음성 서비스 수행부 및 데이터 서비스 수행부에 제공하며,
    상기 식별자를 체크하는 프레임 속성 식별자 체크부 및 미리 정해진 일련의 값에 대응하는 프리앰블을 체크하여 상기 비음성 데이터의 경계를 판단하는 프리앰블 체크부 및
    상기 비음성 데이터의 오류를 검출하는 체크섬 값을 검사하는 체크섬 검사부를 포함하는 것인 수신 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 음성용 통신 자원을 이용하여 비음성 데이터를 송신하는 방법에 있어서,
    상기 음성용 통신 자원에 잔여 대역이 있는지 판단하는 단계,
    상기 잔여 대역이 존재하는 경우, 상기 잔여 대역에 비음성 데이터를 할당하여, 음성 프레임에 음성 데이터와 상기 비음성 데이터를 병합하는 단계,
    상기 음성 프레임에 상기 비음성 데이터의 병합을 표시하는 식별자를 삽입하는 단계,
    상기 음성 프레임에 상기 병합된 비음성 데이터의 경계를 표시하는 프리앰블과 상기 비음성 데이터의 오류의 검출을 제공하는 체크섬을 삽입하는 단계 및
    상기 음성 프레임을 음성 통신을 위한 서킷 또는 세션을 통해 전송하는 단계
    를 포함하는 송신 방법.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 음성 데이터는 가변 레이트로 코딩되고, 잔여 대역은 레이트 값에 기초하여 판단되는 것인 송신 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 식별자는 비음성 데이터가 음성에 우선한 데이터인지를 판단하고, 음성에 우선한 데이터인 경우에는 상기 음성 프레임의 대역에 상기 비음성 데이터를 우선 할당하는 단계를 더 포함하는 것인 송신 방법.
  13. 음성용 통신 자원을 이용하여 비음성 데이터를 수신하는 방법에 있어서,
    음성 통화를 위해 생성된 서킷 또는 세션을 통해, 음성 프레임을 수신하는 단계,
    음성 프레임에 포함된 식별자에 기초하여 상기 음성 프레임에 비음성 데이터가 포함되었는지를 체크하는 단계,
    상기 식별자가 비음성 데이터가 포함되었음을 표시하는 경우, 미리 정해진 일련의 값에 대응하는 프리앰블을 이용하여 상기 음성 프레임에서 비음성 데이터의 경계를 판단하고, 체크섬을 이용하여 상기 비음성 데이터의 오류를 검출하는 단계
    상기 프리앰블에 기초하여 음성 데이터와 비음성 데이터를 분리하는 단계 및
    상기 음성 데이터 및 비음성 데이터를 각각 처리하는 단계
    를 포함하는 수신 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
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