KR101188936B1 - 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템 - Google Patents

스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트전화 모듈(Smart-TEL)모듈과 전화 게이트웨이(TEL-gate) 구간의 메시지나 미디어 전송을 위하여 수정 H.323 프로토콜, 전화 게이트웨이(TEL-gate) 및 공중전화망(PSTN) 스위치 구간의 호 신호(Signaling)와 오디오 정보를 상호동작(Interworking)할 수 있는 기술적 구성을 구비하며, 상기 전화 게이트웨이 (TEL-gate)를 가정이나 사무실에 설치된 공중전화망의 일측에 연결 설치하고, 해당 스마트폰이 전화 게이트웨이를 중심으로 일정거리 내에 들어오면 자동 어소시에이션이 이루어지도록 구성하며, 스마트폰이 전화 게이트웨이로부터 신호수신범위를 벗어나면 자동으로 언어소시에이션 상태가 이루어지도록 구성된 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템에 관한 것이다.

Description

스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템{Communication System Combined Smart-TEL module and TEL-gate}
본 발명은 스마트전화(Smart-TEL)모듈과 전화 게이트웨이(TEL-gate) 구간의 메시지나 미디어 전송을 위하여 수정 H.323 프로토콜, 전화 게이트웨이(TEL-gate) 및 공중전화망(PSTN) 스위치 구간에서의 호 신호(Signaling)와 오디오 정보를 상호동작(Interworking)할 수 있는 기술적 구성을 구비하며, 상기 전화 게이트웨이(TEL-gate)를 가정 또는 사무실에 설치된 공중전화망의 일측에 연결 설치하고, 해당 스마트폰이 전화 게이트웨이를 중심으로 일정거리 내에 들어오면 자동 어소시에이션(Association)이 이루어지도록 구성하며, 스마트폰이 전화 게이트웨이로부터 신호수신범위를 벗어나면 자동으로 언어소시에이션(Unassociation)상태가 되도록 구성된 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템에 관한 것이다.
국내 통신 서비스 시장은 초고속 인터넷(유선), 무선 인터넷, 무선 이동 통신 (2G, 2.5G, 3G 포함), 공중 전화망 (PSTN) 서비스로 나누어진다.
전체적인 시장 규모면에서는 연평균성장률 3.8%로 성장하여 2011년에는 약 32조4천억원 시장 규모 정도이다.
내용면에서 살펴보면, 이동통신 서비스의 경우 시장 포화에도 불구하고 2011년에는 4,570만 가입자 시장으로 성장하여 93.3%의 보급률을 기록할 것으로 예상된다. 국내 초고속 인터넷 (유선) 서비스 시장도 인터넷 전화 및 IP TV 서비스 도입 등으로 서비스 시장이 증가할 것이다. 반면 무선 인터넷(와이파이)서비스 시장도 와이파이를 사용하는 스마트폰의 일본 시장을 참고하면 거의 초고속인터넷 보급률에 육박하고 있는 실정이다.
그러므로 국내적으로도 가까운 시간 안에 스마트폰 보급률이 매우 증가하여 무선 인터넷 서비스 시장이 더욱 발전해 나갈 것으로 전망된다.
전반적인 통신기술은 초고속 인터넷(유선), 무선 인터넷, 무선 이동통신 (2G, 2.5G, 3G 포함) 및 공중 전화망 (PSTN) 기술로 분류할 수 있다.
초고속 인터넷 (유선) 기술은 인터넷 전화 및 IP TV 서비스 등을 수행하는 기술이며, 이 기술에 의한 서비스 시장이 계속 증가하고 있다.
무선 인터넷 와이파이 기술도 와이파이를 사용하는 스마트폰의 폭발적인 수요로 인하여 계속 발전하고 있는 기술이다.
무선 이동통신 기술의 경우에 시장 포화에도 불구하고 가입자 시장 측면에서 보았을 때 계속 성장하고 있다.
공중 전화망(PSTN) 기술은 공중 전화망(PSTN) 서비스 시장인 일반 전화 서비스 시장이 쇠퇴의 내리막길을 걷고 있다. 이러한 현상은 기존에 투자되어 있는 어마어마한 공중 전화망(PSTN) 교환기나, 통신선로 등을 가지고는 더 이상 이윤 창출이 어려운 시기가 곧 도래할 지도 모른다.
본 발명이 해결하려는 과제는 현재 무선 인터넷(와이파이)과 무선 이동통신 2 가지의 통신기술이 결합된 것이나, 2 가지의 통신기술에 공중 전화망(PSTN) 서비스까지 결합된 3가지 통신기술로 보다 효율적인 통신 서비스를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 스마트폰이 3G 무선을 통하지 않으면서 무선으로 공중전화망의 유선전화라인과 연결될 수 있도록 구성하여, 스마트폰을 가정 또는 사무실 유선전화를 대신하여 사용할 수 있도록 구성하여 공중전화망의 이용을 획기적으로 늘릴 수 있도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 기 투자된 전화통신 시설을 효율적으로 사용하여 계속 이득을 창출할 수 있게 해주고, 고객 입장에서는 저렴한 공중전화망(PSTN) 서비스를 쉽고 편리하게 제공받을 수 있도록 하여 사업자와 고객 모두에게 경제적 이득을 제공하는데 있다.
본 발명의 과제 해결 수단은 무선 인터넷, 무선 이동통신 및 공중 전화망이 서로 연동하도록 구성하여 스마트폰 내부에 설치된 스마트전화 모듈을 구비하며, 가정 또는 사무실에 설치된 공중전화망의 일측에 연결 설치된 전화 게이트웨이를 구비하고, 해당 스마트폰이 전화 게이트웨이를 중심으로 일정거리 내에 들어오면 자동 어소시에이션(association)이 되도록 구성하며, 스마트전화 모듈이 전화 게이트웨이로부터 신호수신범위를 벗어나면 자동으로 언어소시에이션(unassociation) 상태가 되도록 구성된 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제 해결 수단은 스마트전화 모듈과 공중 전화망 교환기 국선과의 상호동작(Interworking)이 가능토록 해주는 신호 및 미디어 변환이 이루어지도록 설계 제작된 전화 게이트웨이(TEL-gate)를 구비한 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제 해결 수단은 스마트전화 모듈(Smart-TEL)모듈과 전화 게이트웨이(TEL-gate) 구간의 메시지나 미디어 전송을 위하여 사용하는 수정 H.323 프로토콜을 구비하며, 전화 게이트웨이(TEL-gate)와 공중전화망 스위치 구간의 호 신호(Signaling)와 오디오 정보가 상호동작(Interworking) 할 수 있도록 구성하되, 이동 중에도 통화를 할 수 있도록 하기 위하여 WPAN(Wireless Personal Area Network) 프로토콜을 채용하여 사용의 편리성과 이동성을 높인 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 현재 무선 인터넷 (와이파이)과 무선 이동통신 2 가지의 통신기술이 결합된 것이나, 2 가지의 통신기술에 공중 전화망 (PSTN) 서비스까지 결합된 3가지 통신기술로 통신 서비스를 보다 효율적으로 제공할 수 있는 작용효과가 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 스마트폰이 3G 무선을 통하지 않으면서 무선으로 공중전화망의 유선전화 라인과 연결될 수 있도록 구성하여, 스마트폰을 가정 또는 사무실 유선전화를 대신하여 사용할 수 있도록 구성하여 공중전화망의 이용을 획기적으로 늘릴 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 기 투자된 전화통신 시설을 효율적으로 사용하여 계속 이득을 창출할 수 있게 해주고, 고객 입장에서는 저렴한 공중전화망 서비스를 쉽고 편리하게 제공받을 수 있도록 구성하여 사업자와 고객 모두에게 경제적 이득을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 3가지 기술적 구성의 융합 개념의 아이디어로 사용자들은 스마트폰을 사용하지만 스마트폰으로 공중전화망 서비스를 받을 수가 있고, 이는 공중전화망 서비스 시장의 부활을 가능하게 하며, 공중전화망 사용을 획기적으로 늘릴 수 있고, 기 투자된 전화통신 시설을 효율적으로 사용하여 이득을 창출하고, 고객 입장에서는 저렴한 통화를 가능케 하여 사업자와 고객 모두에게 경제적 이득을 주는데 있다.
도 1은 스마트전화(Smart-TEL)모듈과 전화 게이트웨이(TEL-gate)가 전체적으로 동작하는 개념을 설명한 도면이다.
도 2는 전화융합 통신시스템 내부에 구현되는 스마트전화(Smart-TEL)모듈의 구조를 설명한 도면이다.
도 3은 전화융합 통신시스템에 일대일로 있어야 하는 전화 게이트웨이 (TEL-gate)의 구조를 설명한 도면이다.
도 4는 수정 H.323 프로토콜을 사용하는 스마트전화(Smart-TEL)모듈의 구성요소를 설명한 도면이다.
도 5는 수정 H.323 기반 TEL-gate 의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 스마트전화(Smart-TEL)모듈로부터 호(Call)가 시작될 경우의 호 흐름(Call Flow) 절차를 설명한 도면이다.
도 7은 공중전화망(PSTN) 스위치로부터 호(Call)가 걸려올 경우의 호 흐름 (Call Flow) 절차를 설명한 도면이다.
도 8은 스마트전화(Smart-TEL)모듈의 상태(State) 변화를 설명한 도면이다.
도 9는 전화 게이트웨이(TEL-gate)의 상태(State) 변화를 설명한 도면이다.
<도면의 주요부에 대한 부호의 설명>
100; 스마트전화 모듈 101; WPAN 듀플렉스(도 2)
102; 3G 듀플렉스(도 2) 103; 와이파이 듀플렉스(도 2)
104; 송신부 105; 수신부
106; WPAN
110; 수정 H323 기반 전화 게이트웨이(도 2)
111; WPAN 인터페이스 112; H.225 계층
113; Audio G.711 114; H.245
115; Q.931 116; RAS
117; Audio I/O 118; 사용자 인터페이스
219; WPAN 인터페이스
200; 전화 게이트웨이(도 3)
201; WPAN 듀플렉스(도 3) 202; 송신부(도 3)
203; 수신부(도 3) 204; RJ-11 인터페이스(도 3)
210; 수정 H323 기반 전화 게이트웨이(도 3)
211; 204; RJ-11 인터페이스(도 5) 212; Audio I/O(도 5)
213; 오디오 및 프로토콜 처리부(도 5) 214; Audio G.711(도 5)
215; H.245(도 5) 216; Q.931(도 5)
217; RAS(도 5) 218; H.225 계층(도 5)
219; WPAN 인터페이스(도 5)
310; State S1(도 8) 311; State S2(도 8)
312; State S3(도 8)
410; State S1(도 9) 411; State S2(도 9)
412; State S3(도 9)
900; PSTN Switch 또는 PABX
본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 살펴본다. 이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 발명의 실시를 위한 내용을 구체적으로 설명하기로 한다. 스마트전화 모듈(Smart-TEL, 100)은 본 발명을 위하여 스마트폰에 추가되는 모듈을 의미하며, 물리적으로 WPAN 무선 링크를 통하여 전화 게이트웨이(TEL-gate, 200)와 연결시키는 역할을 한다.
스마트전화(Smart-TEL)모듈과 전화 게이트웨이를 구비하고, 무선 인터넷, 무선 이동통신 및 공중전화망 서비스를 제공받을 수 있도록 설계 제작된 스마트폰 전체를 '전화융합 통신시스템'이라고 기술한다.
도 1에 관하여 살펴본다. 도 1은 본 발명에 따른 전화융합 통신시스템의 전체 개념도이다. 본 발명은 크게 두 가지 기술적 구성으로 이루어지며, 하나는 무선 인터넷, 무선 이동통신 및 공중전화망 서비스를 동시에 제공받을 수 있도록 설계 제작된 스마트전화(Smart-TEL, 100)모듈이고, 다른 하나는 공중전화망 접속 장치인 전화 게이트웨이(TEL-gate, 200)로 구성되어 있다.
기존의 일반 스마트폰은 와이파이 무선 링크를 통해 인터넷 망에 접속되어 어플리케이션 서비스를 제공받거나, 3G 무선 링크에 접속하여 이동교환기 및 공중전화망을 이용하여 음성 통화 서비스를 받을 수가 있다.
그러나, 본 발명에 따른 전화융합 통신시스템은 공중전화망에 연결될 수 있도록 구성하여 전화융합 통신시스템을 가지고 있으면, 가정에서는 스마트폰으로 가정 전화로 사용할 수 있고, 사무실에서는 사무실에 설치된 유선전화와 동일하게 공중전화망을 통해서 서비스를 제공해 주도록 구성되어 있다.
스마트전화 모듈(100)은 본 발명을 이루기 위하여 스마트폰 내부에 추가로 탑재되는 모듈을 의미하며, 물리적으로 WPAN 무선 링크를 통하여 전화 게이트웨이(200)와 연결시키는 기능과 수단을 구비하고 있다. 스마트전화 모듈(100)의 설명은 도 2에 기초하여 구체적으로 기술한다.
전화 게이트웨이(200)는 본 발명을 위하여 개발되어야 하는 소형 게이트웨이 장치이다. 즉, 전화 게이트웨이(200)는 스마트폰과 공중전화망을 연결하는 역할을 담당한다. 그러므로 전화 게이트웨이(200)는 두 개의 인터페이스를 가지며, 하나는 본 발명에 따른 전화융합 통신시스템을 연결하는 WPAN 무선 링크 인터페이스이고, 다른 하나는 공중전화망의 전화 라인과 서로 연결하기 위한 RJ-11 인터페이스이다. 전화 게이트웨이(200)의 설명은 도 3에 기초하여 구체적으로 후술된다.
다음은 도 2에 관하여 살펴본다.
도 2에 표시한 바와 같이, 기존 스마트폰의 무선 접속은 3G(102)나 와이파이(103)를 통하여 이루어지고 있다.
여기에 본 발명에서는 제시하는 것은 물리적으로 WPAN(101)을 통해서도 스마트폰이 접속될 수 있게 하는 것이다. WPAN의 물리적 특성은 IEEE 802.15, Bluetooth 표준, 또는 HIPERPAN 표준 등 근거리 프레임 전송에 적합한 방식을 채택 사용할 수 있다.
본 발명에 따라 설계 제작되는 전화융합 통신시스템은 WPAN 듀플렉스 (101), 송신부(104), 수신부(105)를 거쳐 본 발명의 핵심인 수정 H.323 기반 Smart-TEL (110)로 연결된다.
여기서, 인터넷폰을 위한 프로토콜인 H.323의 기본 골격은 그대로 유지하되, 스마트전화 모듈에 맞게 수정 적용되었으므로 ‘수정 H.323 기반 스마트전화(Smart-TEL)모듈’라고 부르기로 한다.
다음은 도 3에 관하여 기술한다. 도 3은 전화 게이트웨이(200)의 개념도이다. 본 발명은 물리적으로 WPAN(101)을 통해서 스마트폰에 접속될 수 있도록 구성되어 있다. WPAN의 물리적 특성은 IEEE 802.15, Bluetooth 표준, 또는 HIPERPAN 표준 등 근거리 프레임 전송에 적합한 방식을 스마트전화 모듈과 동일 방식으로 채택 사용할 수 있다.
전화 게이트웨이(200)에서는 WPAN 듀플렉스(201), 송신부(202), 수신부(203)를 거쳐 본 발명의 또 다른 하나의 핵심인 수정 H.323 기반 전화 게이트웨이(210)로 연결된다.
전화 게이트웨이(200)와 공중전화망을 연결하기 위하여 유선전화 라인과 바로 연결되는 RJ-11 인터페이스(204)가 있다.
전화 게이트웨이(200)는 H.323 구성 요소 중 하나인 게이트웨이의 가정용 버전이라고 할 수 있는데, H.323 게이트웨이와 본 발명의 전화 게이트웨이(200)를 비교하면 표 1과 같다. 표 1은 H.323 게이트웨이와 전화 게이트웨이(200))의 기능을 비교한 것이다.
구분 H.323 게이트웨이 전화 게이트웨이 (TEL-gate)
기능 H.323과 PSTN의 ‘Network-to- network signaling' 이 상호 동작 할 수 있도록 정의
호 제어 및 호 처리 신호의 상호 변환(보통 H.323과 패킷 기반 out-of-band signaling인 SS7 상호 변환)
미디어를 상호 변환 (보통 패킷 스트림을 PCM 스트림으로 변환)
네트워크 감시 및 관리 신호의 상호 변환		 H.323과 PSTN의 ‘User-to-network signaling'이 상호 동작할 수 있도록 정의
호 제어 및 호 처리 신호의 상호 변환(보통 H.323과 DTMF라 불리는 in-band-signaling의 상호변환)
미디어를 상호 변환 (패킷 스트림을 아날로그 국선 신호로 변환)
설치 위치 인터넷 망과 PSTN 망의 게이트웨이 가정, 사무실의 기존 전화기에 병행 설치
관리 네트워크 사업자 개인
유.무선 유선 대 유선 유?무선 변환
이하는 도 4에 관한 설명이다. 본 발명의 핵심인 수정 H.323 기반 스마트전화 모듈의 구조를 나타낸다. WPAN 인터페이스(111)를 통하여 수정 H.323 급의 각종 프로토콜 및 오디오 신호 처리부와 연결된다.
표 2는 본 발명에서 사용하는 수정 H.323이 인터넷폰의 H.323과 어떤 차이점이 있는지를 설명하고 있다. 표 2. 인터넷폰용 H.323과 스마트전화 모듈용 수정 H.323 권고안을 비교한 것이다.
H.225 계층 (112)은 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이(200) 구간을 어소시에이션시켜(Association) 연결(Connection)을 유지하기 위한 메시지, 호 처리 메시지 및 데이터 스트림의 패킷화와 동기화를 위한 부분이다.
권고안 인터넷폰용 H.323 스마트전화 모듈용 수정 H.323
H.225 호 처리, 등록, 승인을 위한 호 제어 (Call Control)와 데이터 스트림의 패킷화와 동기화를 위한 메시지 규격 좌동
H.245 데이터 스트림에 대한 채널의 개폐 등 단말 장치의 능력 협상 등 명령어를 처리하기 위한 메시지 정의 데이터 스트림에 대한 채널의 개폐 등 명령어를 처리하기 위한 메시지 정의
G.711 협대역 48, 56, 64 Kbps 오디오 코덱 좌동
Q.931 H.225에서 함께 정의하고 있으며 Call setup 과 Call release를 위한 절차 정의 좌동
RAS H.225에서 함께 정의하고 있으며 게이트키퍼 발견 (Discovery), 등록 (Registration), 사용허가 (Admission)를 위한 절차 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이(200) 구간을 연관시켜 (Association) 연결 (Connection)을 유지하기 위한 절차
※RAS : Registration, Admission and Status
즉, Association을 유지하기 위한 메시지, 호처리 메시지 및 데이터 스트림은 H.225 계층을 통과하면서 패킷화와 동기화가 이루어지고, WPAN 인터페이스를 통하여 전화 게이트웨이(200)와의 통신을 수행하게 된다.
마이크, 스피커와 관련된 오디오는 Audio I/O(117)를 통하여 Audio G.711 (113)과 연결된다. Audio G.711에서는 미디어 정보를 디지털 정보로 바꾸는 코딩 및 디코딩을 수행한다. 본 발명에 따른 전화융합 통신시스템의 제어 및 사용자 인터페이스(118)는 사용자가 통화를 원하거나, 걸려온 전화를 받을 때와 전화 관련 정보를 등록할 때 그리고 인터넷을 통하여 전화번호 관련 정보를 수집할 때에 이용된다.
표 1에 정의된 사용자 또는 전화 게이트웨이(200)로부터의 각 명령 메시지에 따라 Audio G.711(113), H.245(114), Q.931(115), RAS(116)이 제어된다. 특히 H.245(114), Q.931(115) 및 RAS(116)의 역할은 도 6, 도 7에서 상세히 설명한다.
다음은 도 5에 관하여 기술한다. 도 5는 본 발명의 또 다른 핵심 구성인 수정 H.323 기반 전화 게이트웨이(200) 구조를 나타낸다. 전화 게이트웨이(200)는 WPAN 인터페이스(219)를 통하여 수정 H.323의 각종 프로토콜 및 오디오 신호 처리부와 연결된다.
전화 게이트웨이(200)에서는 또 하나의 인터페이스인 RJ-11 인터페이스(211)를 구비하고 있다.
H.225 계층 (218)은 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이(200) 구간을 어소시에이션시켜 연결(Connection)을 유지하기 위한 메시지, 호 처리 메시지 및 오디오 데이터 스트림의 패킷화와 동기화를 위한 부분이다. 즉, 어소시에이션을 유지하기 위한 메시지, 호 처리 메시지 및 오디오 데이터 스트림은 H.225 계층을 거치면서 패킷화와 동기화가 이루어지고, WPAN 인터페이스를 통하여 스마트전화 모듈과 통신하도록 구성되어 있다.
전화 게이트웨이(200)와 공중전화망의 연결은 RJ-11 인터페이스(211)와 Audio I/O (212)를 통하여 이루어지며, 호 신호 및 오디오 신호를 공중전화망과 전화 게이트웨이(200) 사이에 양방향으로 신호를 주고받도록 구성되어 있다.
오디오 및 프로토콜 처리부(213)는 공중전화망으로부터 받은 호 신호와 오디오 신호를 해석하여 Audio G.711(214), H.245(215), Q.931(216) 및 RAS(217)에 해당 정보를 넘겨주거나 역할을 부여하도록 구성되어 있다.
반대방향 즉, 공중전화망으로 향하는 호 신호는 IN-Band 신호로 바뀌게 되며, 오디오 아날로그 신호로 바뀌어 최종적으로 전화 라인으로 넘겨지도록 구성되어 있다.
스마트전화 모듈로부터 받은 호 신호와 오디오 신호들은 H.225 계층(218)을 거치면서 바로 Audio G.711(214), H.245(215), Q.931(216) 및 RAS(217)에 역할을 부여하게 된다. H.245(215), Q.931(216) 및 RAS(217)의 역할은 도 6, 도 7에서 상세히 기술한다.
다음은 도 6에 관하여 기술한다. 도 6은 본 발명에 따른 전화융합 통신시스템에서 전화를 걸 때를 기준으로 작성한 호 흐름이다.
먼저, H.225(RAS)(301)는 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이(200) 사이를 동작 가능 상태로 만들어주는 절차이다. 이 과정을 통상의 스마트폰과 전화 게이트웨이(200) 사이를 어소시에션(Association)시키는 과정이라 부른다. 어소시에션 과정은 매우 중요하므로 도 8과 도 9에서 상세히 후술한다.
스마트전화 모듈에서 전화를 걸 때, H.225(Q.931)(302)가 작동하여 전화 게이트웨이(200)로 셋업(Setup) 메시지를 보낸다. 전화 게이트웨이(200)에서는 이 신호를 인식하고 Off Hook 신호로 변환한 후에 공중전화망 스위치로 향하게 전화 라인에 신호를 실어준다. 이후 전화 게이트웨이(200)와 공중전화망 스위치 간에는 콜 셋업(Call Setup, 307) 과정이 일어난다. 전화 게이트웨이(200)와 공중전화망 스위치 사이가 서로 연결되면 전화 게이트웨이(200)에서는 이 사실을 스마트전화 모듈로 알려준다.
그러면 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이(200) 사이에는 H.245(303) 과정이 이루어져 논리채널(Logical Channel)이 형성된다. 이렇게 콜 셋업(Call Setup)이 끝나면 미디어 흐름(Media Stream, 304) 과정으로 오디오 전송이 양 방향으로 이루어지게 된다.
이 상황은 콜(Call, 308) 과정으로 통화중 상태가 된다. 스마트전화 모듈이 통화를 끊으면 H.245(305) 과정이 실행되어 논리채널을 해제하게 된다. 통화 해제는 콜 릴리즈(Call Release, 309), H.225 (Q.931) (306) 과정을 통하여 완성된다.
다음은 도 7에 관하여 기술한다. 도 7은 전화 게이트웨이(200)에서 스마트전화 모듈 방향으로 전화가 걸려올 때를 기준으로 작성한 호 흐름이다.
도 7에서, H.225(RAS)(401)는 도 6에서와 같이 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이(200)사이를 어소시에션(Association)시키는 과정이다. 어소시에션 과정은 도 8과 도 9에서 별도로 후술한다.
도 7에서, 공중전화망 스위치로부터 전화가 걸려오면, 전화 게이트웨이(200)에서 스마트전화 모듈 방향으로 셋업(Setup) 메시지가 보내지고, 외부에서 전화가 걸려온 상태가 되어 통화가 요청되었다는 톤을 사용자에게 내 보낼 수 있도록 구성되어 있다 (H.225 (Q.931) (402) 과정).
사용자가 전화를 받으면, 연결됨을 알리는(Connected) 메시지를 내보내면서 H.245(403)가 작동하여 논리채널(Logical Channel)을 형성한다. 이 논리채널이 형성되면 전화 게이트웨이(200)는 Off Hook 신호를 공중전화망 스위치로 전송하게 된다. 이로서 공중전화망 입장에서는 콜 셋업(407)이 이루어진다.
그러면 미디어 흐름(Media Stream, 404)은 양방향 전송으로 이루어지는데, 이 상태는 공중전화망 입장에서는 콜(Call, 408) 즉, 통화중 상태가 된다. 공중전화망 측에서 먼저 전화를 끊으면, 전화 끊음(Disconnect) 신호가 전화 게이트웨이(200)로 전달된다. 이를 인식한 전화 게이트웨이(200)는 H.245(405) 과정을 거치면서 논리채널(Logical Channel)을 해제하게 된다. 통화 해제는 콜 릴리즈(Call Release, 409) 및 H.225(Q.931)(406) 과정을 통하여 이루어지도록 구성되어 있다.
다음은 도 8에 관하여 기술한다. 도 8은 스마트전화(Smart-TEL)모듈의 상태 (State) 변화를 설명한 것이다. 도 8에서, 스마트전화 모듈의 상태는 State S1(Unassociated, 310), State S2(Associated, 311) 또는 State S3(Calling & Called, 312) 가운데 하나 일 수 있다. 도 6의 H.225(RAS)(301) 과정에서 보이는 Smart_TEL request(SRQ) 메시지는 WLAN의 AP(Access Point)가 주기적으로 비콘 신호를 송출하는 것과 같은 원리로 동작한다.
즉, State S1(Unassociated) 상태에서의 전화 게이트웨이(200)는 설정된 시간(예, 30초) 마다 주기적으로 SRQ 메시지를 내보내게 된다. 만약 스마트전화 모듈이 이 SRQ 메시지를 수신하게 되면, Smart-TEL confirmation(SCF) 메시지를 전화 게이트웨이(200)로 보내주게 된다.
이 때 SCF 메시지는 스마트전화 모듈의 공중전화망 전화번호를 포함하고 있다. 이 SCF 메시지를 받은 전화 게이트웨이(200)는 Confirmation Complete 메시지를 스마트전화 모듈에게 보내주게 된다. 그러면 스마트전화 모듈의 상태는 State S2(Associated) 상태가 된다. State S2 상태에서 드디어 스마트전화 모듈을 이용하여 공중전화망 전화를 걸거나 받을 수가 있게 된다.
스마트전화 모듈이 State S2(Associated) 상태이면, 전화 게이트웨이(200)도 동기가 되어 Associated 상태가 된다. 전화 게이트웨이(200)가 Associated 상태가 되면 전화 게이트웨이(200)는 1분마다 주기적으로 SRQ 메시지를 내보내게 된다. 상기 주기는 변경 설정할 수 있다.
스마트전화 모듈이 State S2(Associated) 상태에서 이 SRQ 메시지를 수신하게 되면 Smart-TEL confirmation(SCF) 메시지를 전화 게이트웨이(200)로 보내주게 된다. 이 SCF 메시지를 받은 전화 게이트웨이(200)는 Confirmation Complete(CFC) 메시지를 스마트전화 모듈에게 보내주게 된다.
만약, 스마트전화 모듈이 State S2 (Associated) 상태에서 설정된 시간(예, 4분) 동안 하나의 CFC 메시지를 받지 못했다면 스마트전화 모듈은 바로 State S1 (Unassociated) 상태로 이동하게 된다. 이 경우는 스마트전화 모듈이 전화 게이트웨이(200)로부터 WPAN 무선 신호 수신 범위를 벗어난 경우에 해당한다.
State S2 상태에서 스마트전화 모듈을 이용하여 공중전화망 전화를 걸거나 받는 경우를 가정하자. 그러면 스마트전화 모듈은 State S3(Calling & Called) 상태로 변하게 된다. 스마트전화 모듈이 State S3(Calling & Called) 상태이면 전화 게이트웨이(200)도 동기가 되어 State S3 상태가 된다.
전화 게이트웨이(200)가 State S3상태가 되면 전화 게이트웨이(200)는 역시 설정된 시간(예, 1분)마다 주기적으로 SRQ 메시지를 내보내게 된다. 스마트전화 모듈이 State S3 상태에서 이 SRQ 메시지를 수신할 때 마다 Smart-TEL confirmation(SCF) 메시지를 전화 게이트웨이(200)로 보내주어야 한다. 이 SCF 메시지를 받은 전화 게이트웨이(200)는 Confirmation Complete(CFC) 메시지를 스마트전화 모듈에게 보내주게 된다.
만약, 스마트전화 모듈이 State S3 상태에서 설정된 시간(예, 4분) 동안 하나의 CFC 메시지를 받지 못했다면 스마트전화 모듈은 바로 State S1 (Unassociated) 상태로 이동하게 된다. 이 경우는 스마트전화 모듈이 전화 게이트웨이(200)로부터 WPAN 무선 신호 수신 범위를 벗어난 경우에 해당한다. 또 스마트전화 모듈이 State S3 상태에서 Call Release Complete 상태가 되면 State S2로 이동하게 된다.
다음은 도 9에 관하여 기술한다. 전화 게이트웨이(200)의 상태는 항상 스마트전화 모듈의 상태와 동기를 유지하게 구성되어 있다. 그러므로 전화 게이트웨이(200)의 상태도 State S1(Unassociated, 410), State S2(Associated, 411) 또는 State S3(Calling & Called, 412) 가운데 하나 일 수 있다. 도 7의 H.225(RAS)(401) 과정에서 보이는 Smart-TEL request(SRQ) 메시지는 설정된 시간(예, 30초) 마다 주기적으로 스마트전화 모듈을 향하여 내보내게 된다. 만약, 스마트전화 모듈이 이 SRQ 메시지를 수신하게 되면 Smart-TEL confirmation (SCF) 메시지를 전화 게이트웨이(200)로 보내주게 된다. 이 때 SCF 메시지에는 스마트전화 모듈의 공중전화망에서 사용하고 있는 전화번호를 포함하고 있다.
이 SCF 메시지를 받은 전화 게이트웨이(200)는 Confirmation Complete 메시지를 스마트전화 모듈로 보내주고, 자신은 State S2(Associated) 상태가 된다. State S2 상태에서 드디어 스마트전화 모듈로부터 걸려오는 전화나 공중전화망에서부터 오는 호 신호를 받아 처리할 수가 있다.
전화 게이트웨이(200)가 Associated 상태가 되면 전화 게이트웨이(200)는 설정된 시간(예, 1분)마다 주기적으로 SRQ 메시지를 내보내게 된다. 스마트전화 모듈이 State S2(Associated) 상태에서 이 SRQ 메시지를 수신하게 되면 Smart-TEL confirmation(SCF) 메시지를 전화 게이트웨이(200)로 보내주게 된다.
이 SCF 메시지를 받은 전화 게이트웨이(200)는 Confirmation Complete(CFC) 메시지를 스마트전화 모듈에게 보내주게 된다. 만약 전화 게이트웨이(200)가 State S2(Associated) 상태에서 설정된 시간(예, 4분) 동안 하나의 SCF 메시지를 받지 못했다면 전화 게이트웨이(200)는 바로 State S1(Unassociated) 상태로 이동하게 된다. 이 경우는 스마트전화 모듈이 전화 게이트웨이(200)로부터 WPAN 무선 신호 수신 범위를 벗어난 경우에 해당한다.
전화 게이트웨이(200)가 State S2 상태가 된 후부터 스마트전화 모듈에서 요청한 전화나, 공중전화망에서 걸어오는 전화를 처리할 수가 있다. 이런 경우 전화 게이트웨이(200)는 State S3(Calling & Called) 상태로 변하게 된다. 전화 게이트웨이(200)가 State S3 상태가 되면 전화 게이트웨이(200)는 역시 설정된 시간(예, 1분) 마다 주기적으로 SRQ 메시지를 내보내게 된다.
스마트전화 모듈이 State S3 상태에서 이 SRQ 메시지를 수신할 때 마다 Smart-TEL confirmation(SCF) 메시지를 전화 게이트웨이(200)로 보내준다. 이 SCF 메시지를 받은 전화 게이트웨이(200)는 Confirmation Complete(CFC) 메시지를 스마트전화 모듈에게 보내주게 된다.
만약, 전화 게이트웨이(200)가 State S3 상태에서 설정된 시간(예, 4분) 동안 하나의 SCF 메시지를 받지 못했다면 전화 게이트웨이(200)는 바로 State S1(Unassociated) 상태로 이동하게 된다. 이 경우는 스마트전화 모듈이 전화 게이트웨이(200)로부터 WPAN 무선 신호 수신 범위를 벗어난 경우에 해당한다. 또 전화 게이트웨이(200)가 State S3 상태에서 Call Release Complete 상태가 되면 State S2로 이동하게 된다.
중요한 구성 중에 하나는 전화 게이트웨이(200)가 State S1 상태에서는 설정된 시간(예, 30초)을 State S2 및 State S3 상태보다 짧게 주기적으로 SRQ 메시지를 내보내고, State S2 및 State S3 상태에서는 설정된 시간(예, 1분)을 State S1 상태보다 길게 하여 주기적으로 SRQ 메시지를 내보낸다. 스마트전화 모듈은 SRQ를 받을 때 마다 SCF 메시지로 응답하면 된다.
본 발명에 따른 전화융합 통신시스템은 기존 또는 신설되는 유선전화 상에 전화 게이트웨이를 탑재시켜 구성할 수 있다.
앞서 언급한 설정된 시간은 본 발명에 따라 설계 제작되어 전화융합 통신시스템에 탑재되는 소프트웨어에서 필요에 따라 설정 변경할 수 있다.
본 발명은 스마트전화(Smart-TEL)모듈과 전화 게이트웨이(TEL-gate) 구간의 메시지나 미디어 전송을 위하여 수정 H.323 프로토콜, 전화 게이트웨이(TEL-gate) 및 공중전화망(PSTN) 스위치 구간의 호 신호(Signaling)와 오디오 정보가 상호동작(Interworking)할 수 있는 기술적 구성을 구비하며, 상기 전화 게이트웨이 (TEL-gate)를 가정 또는 사무실에 설치된 공중전화망의 일측에 연결 설치하고, 해당 스마트폰이 전화 게이트웨이를 중심으로 일정거리 내에 들어오면 자동 어소시에이션이 되도록 구성하며, 스마트폰이 전화 게이트웨이로부터 신호수신범위를 벗어나면 자동으로 언어소시에이션 상태가 되도록 구성된 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템을 제공하여 사업자와 고객이 동시에 경제적 이득을 줄 수 있으므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.

Claims (15)

  1. 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템에 있어서,
    무선 인터넷과 무선 이동통신을 할 수 있도록 구성된 스마트 폰;
    상기 스마트폰 내부에 설치되며, 공중 전화망이 서로 연동하도록 구성된 스마트전화 모듈; 및
    가정 또는 사무실에 설치된 공중전화망 일측에 설치된 전화 게이트웨이를 구비하되,
    해당 스마트폰이 전화 게이트웨이를 중심으로 설정된 거리 내에 들어오면 자동 어소시에이션 상태가 이루어지며, 스마트전화 모듈이 전화 게이트웨이로부터 신호수신범위를 벗어나면 자동으로 언어소시에이션 상태가 이루어지고,
    전화 게이트웨이는 인터넷폰 용 H.323 메시지와 공중전화망 교환기 국선 호신호가 상호동작을 할 수 있도록 수정된 수정 H.323 기반 스마트전화 모듈로 신호 및 미디어를 변환시킬 수 있도록 구성되며,
    전화 게이트웨이는 State S1, State S2 및 State S3 중에서 하나의 상태를 유지하여 항상 스마트전화 모듈의 상태와 동기를 유지하도록 구성된 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스마트폰 내부에 설치된 스마트전화 모듈은 가정 또는 사무실에 설치된 유선전화로 통신을 할 수 있도록 하기 위하여 인터넷폰용 H.323 프로토콜을 수정 적용하여 이루어짐을 특징으로 하는 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    가정 또는 사무실내에서 전화융합 통신시스템을 사용 시에 이동 중에도 통화를 할 수 있도록 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이사이의 링크 전송을 위하여 WPAN 프로토콜로 구성함을 특징으로 하는 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 전화 게이트웨이가 State S1 상태일 경우에는 State S1 상태에서 설정된 시간이 State S2 및 State S3 상태에서 설정된 시간보다 짧게 설정하여 주기적으로 SRQ 메시지를 내보내고, State S2 및 State S3 상태일 경우에는 State S2 및 State S3 상태에서 설정된 시간이 State S1 상태에서 설정된 시간보다 길게 설정하여 주기적으로 SRQ 메시지를 내보내며,
    스마트전화 모듈은 SRQ를 받을 때마다 SCF 메시지로 응답하도록 구성됨을 특징으로 하는 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템.
  8. 삭제
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 전화 게이트웨이는 전화융합 통신시스템을 연결하는 WPAN 무선 링크 인터페이스와 공중전화망의 전화 라인과 서로 연결하기 위한 RJ-11 인터페이스로 구성됨을 특징으로 하는 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 전화 게이트웨이와 공중전화망의 연결은 RJ-11 인터페이스와 Audio I/O를 통하여 이루어지며,
    호 신호 및 오디오 신호를 공중전화망과 전화 게이트웨이 사이에 신호를 양방향으로 주고받도록 구성됨을 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템.
  11. 제 3항에 있어서,
    상기 전화융합 통신시스템은 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이 구간을 어소시에이션시켜 연결을 유지하기 위한 메시지, 호 처리 메시지 및 오디오 데이터 스트림의 패킷화와 동기화를 위한 H.225 계층을 구비함을 특징으로 하는 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템.
  12. 제 3항에 있어서,
    상기 전화융합 통신시스템은 공중전화망으로부터 받은 호 신호와 오디오 신호를 해석하여 Audio G.711, H.245, Q.931 및 RAS에 해당 정보를 넘겨주거나 역할을 부여하는 오디오 및 프로토콜 처리부를 더 구비함을 특징으로 하는 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템.
  13. 제 3항에 있어서,
    상기 전화융합 통신시스템의 마이크 및 스피커와 관련된 오디오는 Audio I/O를 통하여 Audio G.711과 연결되고,
    상기 Audio G.711에서는 미디어 정보를 디지털 정보로 변환하는 코딩 및 디코딩을 수행하도록 구성된 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템.
  14. 제 3항에 있어서,
    상기 전화융합 통신시스템은 사용자가 통화를 원하거나, 걸려온 전화를 받을 때와 전화 관련 정보를 등록 및 인터넷을 통하여 전화번호 관련 정보를 수집할 때 사용하기 위한 제어 및 사용자 인터페이스를 더 구비함을 특징으로 하는 스마트전화 모듈과 전화 게이트웨이가 결합된 전화융합 통신시스템.
  15. 삭제
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