KR101990884B1 - 이종망 간의 통신품질 향상 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 이종망 사이의 통신품질 향상 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는, 발신측으로부터 발신측 코덱정보를 포함하는 발신측 콜설정정보를 수신하는 과정; 상기 발신측 코덱정보를 기초로 착신측 콜설정정보를 생성하여 발신측과 다른 통신 프로토콜로 착신측으로 전송하는 과정; 상기 착신측 콜설정정보에 대한 응답으로 착신측 코덱정보를 포함하는 착신측 콜응답정보를 상기 착신측으로부터 수신하는 과정; 상기 발신측 코덱정보 및 상기 착신측 코덱정보를 기초로 발신측 코덱 및 착신측 코덱을 결정하고 상기 발신측 코덱을 기초로 발신측 콜응답정보를 생성하여 상기 발신측의 전송 프로토콜로 변환하여 전송하는 과정; 및 상기 발신측 코덱 및 상기 착신측 코덱으로 데이터를 교환하는 세션을 설정하고 상기 세션 상에서 발신측 및 착신측 사이의 데이터를 변환하는 미디어변환 과정을 포함하는 통신품질 향상 방법 및 그 장치를 제공한다.

Description

이종망 간의 통신품질 향상 방법 및 장치{Method and Appartus for Improving Communication Quality between Heterogeneous Network}

본 발명의 실시예는 이종망 간의 통신품질 향상 방법 및 장치에 관한 것으로, 각 네트워크가 지원하는 전송 프로토콜 및 코덱 전송률과 같은 지원규격에 따라 전송품질을 다르게 하여 서비스하도록 하는 방법에 관한 것으로 전달하는 오디오 또는 비디오 데이터에 부가적인 데이터를 합성 또는 추가하여 품질을 높이도록 하는 이종망 간의 통신품질 향상 방법 및 장치에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

스마트폰의 보급이 보편화되면서 mVoIP등의 PS망(Packet Switched Network) 통화에 대한 관심이 고조되고 있으며, CS망(Circuit Switched Network)과 PS망 간의 품질 차이를 극복하기 위한 방안이 요구되고 있다.

음성의 경우 CS망에서는 G.711, AMR-NW와 같이 8 kHz로 샘플링하여 음성 데이터를 전달하며, PS망에서는 AMR-WB와 같은 16 kHz의 샘플링을 통해 HD 음성의 전달이 가능해 CS망보다 확연한 품질 차이를 가지고 있다.

영상의 경우 CS영상통화는 H.263을 64 kbps이하로 인코딩하며 PS망에서의 영상통화는 데이터 전송율이 64 kbps 이상이거나 H.264등의 코덱을 이용하여 고품질의 비디오를 전송하고 있다.

이와 같이 동종망에서의 통화에서는 서로 규격화된 품질에 맞춰 통화가 되고 있으나 이종망에서의 통화시에는 PS의 WB(Wideband, 광대역)신호를 CS망을 사용하는 단말에서 가능한 NB(Narrowband, 협대역) 신호로 변환하거나 처음부터 NB로 협의(Negotiation)하므로 원음을 WB로 인코딩한 신호와 달리 음질의 차이가 많이 나타난다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시예는, 각 네트워크가 지원하는 코덱정보 및 전송률에 따라 전송품질을 다르게 하여 서비스하도록 하는 방법에 관한 것으로 SIP(Session Initiation Protocol)과 ISUP(ISDN User Part)프로토콜 사이의 변환과 같이 이종망 사이의 프로토콜 변환을 수행하고, 또한 전달하는 오디오 또는 비디오 데이터에 부가적인 데이터를 합성 또는 추가하여 품질을 높이고자 하는 데에 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 발신망으로부터 발신측 코덱정보를 포함하는 발신측 콜설정정보를 수신하는 제1수신부; 상기 발신측 코덱정보를 기초로 착신측 콜설정정보를 생성하여 발신망과 다른 통신 프로토콜로 착신망으로 전송하는 착신측 콜설정정보 생성전송부; 상기 착신측 콜설정정보에 대한 응답으로 착신측 코덱정보를 포함하는 착신측 콜응답정보를 상기 착신망으로부터 수신하는 제2수신부; 상기 발신측 코덱정보 및 상기 착신측 코덱정보를 기초로 발신 코덱 및 착신 코덱을 설정하고 상기 발신 코덱에 대한 정보를 포함하는 발신측 콜응답정보를 생성하여 발신망 전송 프로토콜로 변환하여 상기 발신망으로 전송하는 코덱결정전송부; 상기 발신측 콜응답정보의 전송에 따라 생성된 세션 상에서상기 발신 코덱 및 상기 착신 코덱을 이용하여 상기 발신단말기 및 상기 착신단말기 사이의 데이터를 변환하는 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상장치를 제공한다.

상기 통신품질 향상장치는, 상기 발신단말기와의 세션 및 상기 착신단말기와의 세션을 협대역 또는 광대역으로 서로 다르게 설정할 수 있다.

상기 변환부는, 상기 발신망 또는 상기 착신망으로부터 협대역 코덱으로 부호화되어 수신된 협대역신호를 디코딩하여 저주파신호를 복원하는 디코딩부; 상기 저주파신호로부터 신호의 특징을 추출하는 특징추출부; 상기 추출된 특징을 이용하여 고주파신호를 생성하는 고주파신호 생성부; 상기 저주파신호와 상기 고주파신호를 합성하여 합성신호를 생성하는 신호합성부; 및 상기 합성신호를 광대역 코덱으로 인코딩하여 전송하는 인코딩부를 구비할 수 있다.

상기 제1수신부는, 제1발신망으로부터 상기 발신측 코덱정보와, 제2발신망으로부터 부가정보의 수신을 위한 부가전송정보를 포함하는 발신측 콜설정정보를 수신할 수 있다. 상기 변환부는, 상기 제1발신망으로부터 협대역신호를 수신하여 저주파신호를 추출하는 저주파수신부; 상기 제2발신으로부터 상기 부가정보를 수신하는 부가정보수신부; 및 상기 저주파신호 및 상기 부가정보를 합성한 합성신호를 상기 착신망으로 전송하는 신호합성부 를 포함할 수 있으며, 상기 저주파수신부는, 스케일러블 오디오 또는 스케일러블 비디오 코드화된 신호의 기본 계층(Base Layer) 데이터를 상기 협대역신호로 수신하고, 상기 부가정보수신부는, 상기 스케일러블 오디오 또는 스케일러블 비디오 코드화된 신호의 부가 계층(Enhancement Layer) 데이터를 상기 부가정보로서 수신할 수 있다. 상기 저주파수신부는, 상기 제1발신망으로부터 협대역신호를 수신하여 저주파신호를 복호화하고, 상기 부가정보수신부는 상기 제2발신망으로부터의 신호로부터 상기 부가정보를 복호화할 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 제1송신망으로부터 송신측 코덱정보 및 제2송신망으로부터 부가정보의 수신을 위한 부가전송정보를 수신하는 제1수신부; 상기 송신측 코덱정보 및 상기 부가전송정보에 따라 상기 제1송신망으로부터 협대역신호를 수신하여 저주파신호를 추출하고 상기 제2송신망으로부터 상기 부가정보를 수신하는 신호수신부; 및 상기 저주파신호 및 상기 부가신호를 합성한 합성신호를 수신망으로 전송하는 신호합성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상장치를 제공한다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 통신품질 향상장치가 통신품질을 향상시키는 방법에 있어서, 발신망으로부터 발신측 코덱정보를 포함하는 발신측 콜설정정보를 수신하는 과정; 상기 발신측 코덱정보를 기초로 착신측 콜설정정보를 생성하여 발신망과 다른 통신 프로토콜로 착신망으로 전송하는 과정; 상기 착신측 콜설정정보에 대한 응답으로 착신측 코덱정보를 포함하는 착신측 콜응답정보를 상기 착신망으로부터 수신하는 과정; 상기 발신측 코덱정보 및 상기 착신측 코덱정보를 기초로 발신 코덱 및 착신 코덱을 결정하고 상기 발신 코덱을 기초로 발신측 콜응답정보를 생성하여 발신망 전송 프로토콜로 변환하여 전송하는 과정; 및 상기 발신측 콜응답정보의 전송에 따라 생성된 세션 상에서상기 발신 코덱 및 상기 착신 코덱을 이용하여 상기 발신단말기 및 상기 착신단말기 사이의 데이터를 변환하는 미디어변환 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상 방법을 제공한다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 통신품질 향상장치가 통신품질을 향상시키는 방법에 있어서, 제1송신망으로부터 송신측 코덱정보 및 제2송신망으로부터 부가정보의 수신을 위한 부가전송정보를 수신하는 과정; 상기 송신측 코덱정보 및 상기 부가전송정보에 따라 상기 제1송신망으로부터 저주파신호를 수신하고 상기 제2송신망으로부터 상기 부가정보를 수신하는 신호수신 과정; 및 상기 저주파신호 및 상기 부가정보를 합성한 합성신호를 상기 수신망으로 전송하는 신호합성 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상 방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 각 네트워크가 지원하는 전송률에 따라 전송품질을 다르게 하여 서비스하도록 하는 방법에 관한 것으로 SIP과 ISUP프로토콜 사이의 변환과 같이 이종망 사이의 프로토콜 변환을 수행하고, 전달하는 오디오 또는 비디오 데이터에 부가적인 데이터를 합성 또는 추가하여 품질을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동통신 서비스 시스템을 간략하게 나타낸 블럭도이다.
도 2는 미디어변환장치(130)를 간략하게 나타낸 블럭도이다.
도 3은 미디어변환장치(130)가 발신측 CS망(120)의 MSC와 착신측 PS망(140)의 MSS와 데이터를 주고받는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 발신측이 PS망이고 착신측이 CS망인 경우에, 미디어변환장치(230)가 발신측 PS망의 MSS와 착신측 CS망의 MSC와 데이터를 주고받는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에서의 변환부(250)의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 발신측 단말기에서 CS망과 PS망이 접근 가능한 경우, 발신측 단말의 음성 또는 영상을 전송하는 경우의 이동통신 서비스 시스템을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 미디어변환장치(630)를 간략하게 나타낸 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신품질 향상 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신품질 향상 방법을 도시한 흐름도이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동통신 서비스 시스템을 간략하게 나타낸 블럭도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 이동통신 서비스 시스템은 발신단말기(110), 발신측 CS망(Circuit Switched Network, 또는 회선망)(120), 미디어변환장치(MG: Media Gateway)(130), 착신측 PS망(Packet Switched Network: 패킷망)(140) 및 착신단말기(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

발신측단말기(110) 및 착신측단말기(150)는 WCDMA CS, PSTN(Public Switched Telecommunication Network) 등과 같은 회선망이나 LTE(Long Term Evolution), HSDPA/HSUPA(High Speed Downlink Packet Access/High Speed Uplink Packet Access), WIFI 등과 같은 패킷망을 통해 음성 및/또는 화상을 전송 및 수신하는 서비스를 이용하는 단말기이다.

발신측 CS망(120)은 이동통신 기지국(MBS: Mobile Base Station), 이동 교환국(MSC: Mobile Switching Center), 방문자 위치 등록기(VLR: Visitor Location Register), 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register) 등을 포함하여 단말기 사이의 통신 서비스를 지원하는 망이며, 착신측 PS망(140)은 예컨대 CDMA 망인 경우에는 기지국(BTS: Base Transceiver System), 기지국제어기(BSC: Base Station Controller), 이동 교환국(MSS: Mobile Switching Station), 방문자 위치 등록기, 홈 위치등록기 등을 포함하여 단말기 사이의 통신 서비스를 지원하는 망이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신품질 향상장치는 미디어변환장치(130)로 구현될 수 있다.

도 1에서 발신측에 CS망(120)이 위치하고, 착신측에 PS망(140)이 위치하는 것을 예로 들었으나, 실시예에 따라서는 발신측에 PS망이 위치하고, 착신측에 CS망이 위치할 수도 있다.

도 2는 미디어변환장치(130)를 간략하게 나타낸 블럭도이고, 도 3은 미디어변환장치(130)가 발신측 CS망(120)의 MSC와 착신측 PS망(140)의 MSS와 데이터를 주고받는 과정을 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 함께 참조하면서 본 발명의 제1 실시예에 따른 미디어변환장치(130)를 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 미디어변환장치(130)는, 제1수신부(210), 착신측 콜설정정보 생성전송부(220), 제2수신부(230), 코덱결정전송부(240), 변환부(250) 및 통신부(260)를 포함한다.

여기서, 미디어변환장치(130)와 CS망(120) 사이의 데이터 교환은 ISUP 프로토콜로 이루어지고 미디어변환장치(130)와 PS망(140) 사이의 데이터 교환은 SIP 프로토콜로 이루어질 수 있다.

발신자 단말기(110)로부터 통신요청이 CS망 프로토콜(예컨대, ISUP 프로토콜)로 발신측 CS망(120)의 MSC로 전송된 후, 제1수신부(210)는 통신부(260)를 통하여 발신측 CS망(120)의 MSC로부터 단말이 통신가능한 코덱 정보인 발신측 코덱정보를 포함하는 발신측 콜설정정보(IAM: Initial Address Message)를 수신한다. 미디어변환장치(130)는 IAM을 수신한 후 콜설정에 대한 응답신호(APM: Application Transport Message)를 발신측 CS망(120)의 MSC로 전송하고, 발신측 CS망(120)의 MSC는 APM에 대한 응답으로 계속 절차진행 요구를 의미하는 COT 메시지를 미디어변환장치(130)로 전송한다.

미디어변환장치(130)에서 COT 메시지를 수신한 후에, 착신측 콜설정정보 생성전송부(220)는 발신측 코덱정보를 기초로 SIP(Session Initiation Protocol)(PS망 프로토콜의 일 예) 메시지인 착신측 콜설정정보(INVITE(SDP)(Session Description Protocol))를 생성하여 통신부(260)를 통하여 착신측 PS망(140)의 MSS에게 전송한다.

미디어변환장치(130)가 전송하는 INVITE 메시지에는 착신정보, 세션의 이름과 사용 목적, 세션 생성자, 세션 활성 시간, 세션이 포함한 미디어(비디오, 오디오, 비디오/오디오 포맷), 세션에 속한 IP 및 port 주소 등이 포함될 수 있다. 한편, INVITE 메시지에는 발신측 CS망(120)의 MSC가 전송한 발신측 코덱정보가 포함될 수도 있다.

또한, 착신측 콜설정정보 생성전송부(220)는 발신측 CS망(120)의 MSC가 전송한 발신측 코덱정보에 대응하여 착신측 PS망(140)에 매핑가능한 착신측 사용가능 코덱정보를 결정하며, 이 결정된 착신측 사용가능 코덱정보를 INVITE 메시지에 포함시켜 PS망(140)의 MSS로 전송한다. 이 경우 미디어변환장치(130)는 발신측 CS망(120)의 MSC가 전송한 각 발신측 코덱정보에 대하여 착신측 PS망(140)으로 변환 가능한 코덱정보에 대한 리스트를 저장할 수 있다. 이 리스트를 이용하면 각 발신측 코덱정보에 대하여 대응되는 착신측 코덱정보를 추출할 수 있다.

INVITE 메시지를 수신한 착신측 PS망(140)의 MSS에서는 링 신호가 울리고 있음을 알리는 'Ringing' 메시지를 미디어변환장치(130)로 전송한다.

이어, 'Ringing' 메시지를 수신한 미디어변환장치(130)에서는 발신측 CS망(120)의 MSC로 PS망에 INVITE 메시지를 전달완료했다는 의미의 ACM(Address Complete Message)를 전송한다.

제2수신부(230)는 착신측 PS망(140)의 MSS로부터 착신측 콜설정정보(INVITE 메시지)에 대한 응답으로 착신측 코덱정보를 포함하는 착신측 콜응답정보(200 OK 메시지)를 통신부(260)를 통하여 수신한다. INVITE 메시지에 발신측 CS망(120)의 MSC가 전송한 발신측 코덱정보가 포함된 경우 착신측 PS망(140)의 MSS로부터의 착신측 콜응답정보에는 전송된 발신측 코덱정보와 매칭되는 착신측 코덱정보가 포함될 수도 있으며, INVITE 메시지에 착신측 매핑가능 코덱정보가 포함되는 경우에는 착신측 PS망(140)의 MSS로부터의 착신측 콜응답정보에는 착신측 매핑가능 코덱정보에 대응하여 착신측 PS망(140)에서 결정한 착신측 코덱정보가 포함될 수도 있다.

코덱결정전송부(240)는 착신측 PS망(140)의 MSS로부터 수신한 착신측 코덱정보와 발신측 CS망(120)의 MSC부터 수신한 발신측 코덱정보를 기초로 발신 코덱 및 착신 코덱을 설정하고, 설정된 발신 코덱에 대한 정보를 포함하는 발신측 콜응답정보(ANM: Answer Message)를 생성하여 통신부(260)를 통하여 발신측 CS망(120)의 MSC로 전송한다. 즉, 코덱결정전송부(240)는 착신측 PS망(140)의 MSS로부터 수신한 착신측 코덱정보에 매핑되는 발신측 코덱정보를 발신측 CS망(120)의 MSC로 전송할 수 있다.

이어서 미디어변환장치(130)가 착신측 PS망(140)의 MSS에게 ACK 메시지를 전송하면 세션이 설정된다.

변환부(250)는 발신측 콜응답정보의 전송 및 뒤이은 ACK 메시지의 전송에 따라 생성된 설정된 세션 상에서 발신 코덱 및 착신 코덱을 이용하여 발신단말기(110) 및 착신단말기(150) 사이의 데이터를 변환하고 통신부(260)를 통하여 데이터를 주고받는다. 즉, 발신단말기(110)에서 발신 코덱으로 인코딩되어 발신망(120)의 MSC를 거쳐 통신부(260)를 통하여 전송된 데이터를 디코딩한 후 다시 착신 코덱으로 인코딩하여 통신부(260)를 통하여 착신망(140)의 MSS를 거쳐 착신단말기(150)로 전송하는 방법으로 데이터를 교환할 수 있다.

도 4는 발신측이 PS망이고 착신측이 CS망인 경우에, 미디어변환장치(230)가 발신측 PS망의 MSS와 착신측 CS망의 MSC와 데이터를 주고받는 과정을 도시한 도면이다.

발신자 단말기(110)로부터 통신요청이 발신측 PS망의 MSS로 전송된 후, 제1수신부(210)는 발신측 PS망의 MSS로부터 단말이 통신가능한 코덱 정보인 발신측 코덱정보를 포함하는 발신측 콜설정정보(INVITE(SDP))를 수신한다. 발신측 PS망의 MSS가 전송하는 INVITE 메시지에는 착신정보, 세션의 이름과 사용 목적, 세션 생성자, 세션 활성 시간, 세션이 포함한 미디어(비디오, 오디오, 비디오/오디오 포맷), 세션에 속한 IP 및 port 주소 등이 포함될 수 있다.

착신측 콜설정정보 생성전송부(220)는 발신측 코덱정보를 기초로 착신측 콜설정정보(IAM 메시지)를 생성하여 착신측 CS망의 MSC에게 전송한다.

착신측 CS망 MSC는 IAM 메시지에 대한 응답으로 APM 메시지를 미디어변환장치(230)로 전송하고, 미디어변환장치(230)는 APM 메시지에 대한 응답으로 계속 절차진행 요구를 의미하는 COT 메시지를 착신측 CS망의 MSC로 전송하고, 이어서 착신측 CS망의 MSC는 콜설정정보 전달을 완료했다는 의미의 ACM 메시지를 미디어변환장치(230)로 전송한다.

ACM 메시지를 수신한 미디어변환장치(230)에서는 링 신호가 울리고 있음을 알리는 'Ringing' 메시지를 발신측 PS망의 MSS로 전송한다.

또한, 착신측 CS망의 MSC는 미디어변환장치(230)로의 ACM 전송에 뒤이어, 착신측 CS망의 MSC는 착신측 콜설정정보(IAM)에 대한 응답으로 착신측 코덱정보를 포함하는 착신측 콜응답정보(ANM 메시지)를 미디어변환장치(230)로 전송한다.

한편, 착신측 콜설정정보 생성전송부(220)는 발신측 PS망의 MSS가 전송한 발신측 코덱정보에 대응하여 착신측 CS망에 매핑가능한 착신측 사용가능 코덱정보를 결정하고 이 결정된 착신측 사용가능 코덱정보를 ANM 메시지에 포함할 수도 있다. 이 경우 미디어변환장치(230)에는 발신측 PS망의 MSS가 전송한 발신측 코덱정보에 대하여 착신측 CS망으로 변환 가능한 코덱정보에 대한 리스트를 저장할 수 있다. 이 리스트를 이용하면 각 각 발신측 코덱정보에 대하여 대응되는 착신측 코덱정보를 추출할 수 있다.

제2수신부(230)는 IAM 메시지에 대한 응답으로 착신측 CS망의 MSC로부터 전송된 착신측 코덱정보를 포함하는 ANM 메시지를 수신한다.

IAM 메시지에 발신측 PS망의 MSS가 전송한 발신측 코덱정보가 포함된 경우 착신측 CS망의 MSC로부터의 착신측 콜응답정보에는 전송된 발신측 코덱정보와 매칭되는 착신측 코덱정보가 포함될 수도 있으며, IAM 메시지에 착신측 매핑가능 코덱정보가 포함되는 경우에는 착신측 CS망의 MSC로부터의 착신측 콜응답정보에는 착신측 매핑가능 코덱정보에 대응하여 착신측 CS망에서 결정한 착신측 코덱정보가 포함될 수도 있다.

코덱결정전송부(240)는 착신측 CS망의 MSC로부터 수신한 착신측 코덱정보와 발신측 PS망의 MSS부터 수신한 발신측 코덱정보를 기초로 발신 코덱 및 착신 코덱을 설정하고, 설정된 발신 코덱에 대한 정보를 포함하는 발신측 콜응답정보(200 OK 메시지)를 생성하여 발신측 PS망의 MSS로 전송한다. 즉, 코덱결정전송부(240)는 착신측 CS망의 MSC로부터 수신한 착신측 코덱정보에 매핑되는 발신측 코덱정보를 발신측 PS망의 MSS로 전송할 수 있다.

이어서 미디어변환장치(130)가 발신측 PS망의 MSS에게 ACK 메시지를 전송하면 세션이 설정된다.

변환부(250)는 발신측 콜응답정보의 전송 및 뒤이은 ACK 메시지의 전송에 따라 생성된 설정된 세션 상에서 발신 코덱 및 착신 코덱을 이용하여 발신단말기(110) 및 착신단말기(150) 사이의 데이터를 변환하고 통신부(260)를 통하여 데이터를 송수신한다.

한편, 이상의 설명에서, 제1수신부(210), 착신측 콜설정정보 생성전송부(220), 제2수신부(230), 코덱결정전송부(240) 등이 통신부(260)를 통하여 송수신하는 것으로 명시되지 않은 메시지(예컨대, ACK, COT 등)는 미디어변환장치(130) 내의 별도의 데이터 송수신부(도시하지 않음)를 통하여 송수신되거나 제1수신부(210), 착신측 콜설정정보 생성전송부(220), 제2수신부(230), 코덱결정전송부(240) 등 중에서 어느 하나의 구성요소로 통합하여 구성할 수 있음은 자명하다.

도 5는 도 2에서의 변환부(250)의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 5에서 도시하듯이, 변환부(250)는 디코딩부(510), 특징추출부(520), 고주파신호 생성부(530), 신호합성부(540) 및 인코딩부(550)를 포함한다.

미디어변환장치(130)는 CS망으로 통신하는 발신측과는 협대역으로 세션을 설정하고 PS망으로 통신하는 착신측과는 광대역으로 세션을 설정한다.

디코딩부(510)는 발신측 단말기(110)로부터 발생된 음성이 발신 코덱으로 부호화되어 전송된 협대역신호를 수신하고 디코딩하여 저주파신호를 복원한다.

특징추출부(520)는 복원된 저주파신호로부터 저주파신호의 특징을 추출한다. 여기서 추출되는 특징은 피치(Pitch), 포먼트 스펙트럼(Formant Spectrum) 등이 있다.

고주파신호 생성부(530)는 추출된 저주파신호의 특징을 이용하여 고주파신호를 생성한다. 예측 모델을 적용하여 어떤 형태의 특징에 대해서는 어떤 형태의 고주파특성을 갖는지 여부를 나타내는, 예컨대 통계 모델에 따라서 고주파특성을 생성한다. 오디오 기술에서 이와 같이 협대역 신호를 활용하여 광대역 신호를 추정하는 방법을 대역폭 확장법(Bandwidth Extension, BWE)라고 하며 BWE에는 세가지 방법이 있다. 첫째는 광대역 복원을 위해 추가 정보(보조 정보, Side Information) 없이 협대역 정보만을 이용하여 복원해내는 blind BWE, 두번째는 협대역 정보에 비해 상대적으로 크기가 매우 작은 추가 정보를 전달하여 이를 통해 광대역 데이터로 복원해내는 파라미터 코딩 방법으로 AMR-WB+ 및 eAAC+에 SBR(Spectral Band Replication)과 같이 스펙트랄 포락선(Spectral Envelop)을 전달하는 방법 등 다양한 방법이 있으며, 세번째는 추가 정보를 원래의 비트스트림에 은닉하여 보내는 기술로 MP3pro에 쓰인 SBR 등이 있다.

신호합성부(540)는 추출된 저주파신호와 고주파신호를 합성하여 합성신호를 생성한다.

인코딩부(550)는 생성된 합성신호에 대하여 설정된 착신 코덱으로 인코딩하여 통신부(260)를 통하여 착신측 PS망으로 전송한다.

한편, 미디어변환장치(130)는 발신측이 PS망으로 통신을 하고 착신측이 CS망으로 통신을 하는 경우에 발신측과는 광대역으로 세션을 설정하고 착신측과는 협대역으로 세션을 설정한다.

이 경우, 디코딩부(510)는 착신측단말기(150)로부터 착신 코덱으로 부호화되어 수신된 협대역신호를 디코딩하여 저주파신호를 복원하고, 특징추출부(520)는 복원된 저주파신호로부터 저주파신호의 특징을 추출하고, 고주파신호 생성부(530)는 추출된 저주파신호의 특징에 예측 모델을 적용하여 고주파신호를 생성하고, 신호합성부(540)는 추출된 저주파신호와 고주파신호를 합성하여 합성신호를 생성한다. 또한, 인코딩부(550)는 생성된 합성신호에 대하여 설정된 발신 코덱으로 인코딩하여 통신부(260)를 통하여 발신측 PS망으로 전송한다.

도 6은 발신측 단말기에서 CS망과 PS망이 접근 가능한 경우, 발신측 단말의 음성 또는 영상을 전송하는 경우의 이동통신 서비스 시스템을 도시한 도면이다.

예컨대 발신단말기(610)와 착신단말기(650)가 서로 영상통화를 하는 경우 음성신호는 도 1 내지 7에서 설명한 방법으로 음성 데이터를 송수신할 수 있다. 하지만 데이터를 전송하는 측에서 CS망과 PS망이 동시에 접근 가능하고 멀티미디어 콘텐츠에 스케일러빌리티를 지원하거나 멀티미디어 콘텐츠의 분리 코드화(Separate coding)이 가능한 경우, 대역을 나눠서 서로 다른 망으로 나눠서 착신측으로 전송할 수 있다.

도 6에서 발신단말기(610)의 의미는 반드시 통화를 시작한 단말기를 의미하는 것이 아니며, 단말기에서 발생한 영상 데이터를 상대편 단말기로 전송하는 데이터의 송신측 단말기를 의미한다. 비슷하게 착신단말기(650)의 의미도 반드시 걸려온 통화를 받는 측의 단말기를 의미하는 것은 아니며 데이터의 수신측 단말기를 의미한다.

발신단말기(610)가 영상을 전송하고자 하는 경우, CS망(620)과 PS망(660) 모두에 접근 가능한 경우에 두 망을 모두 이용하여 분리 전송하는 방식으로 데이터를 전송할 수도 있다.

영상의 경우, 인코딩 시 인코더에서 고주파 대역의 신호를 분리하여 고주파 대역을 부가 정보로 판단하고 별도의 비트스트림으로 전달하는 방식을 사용할 수 있다. 예를 들어, CS망(620)을 통해 전달 불가능한 데이터를 LTE 등의 서브 망으로 전달하여 미디어변환장치(630)를 통해 동기화하여 고품질 통화가 가능한 사용자에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 비디오 코덱에 사용되는 방식 중의 하나인 SVC(Scalable Video Coding, 스케일러블 비디오 코딩)로 인코딩을 하는 경우에 여러 코드 layer를 통해 영상 크기, 초당 frame 수, 비트율을 실시간으로 조절 가능하다. 예컨대, CS망(620)으로는 기본 계층(Base Layer)의 데이터를 보내고 CS 망(620) 외에 서브 망(예컨대 LTE 같은 PS망(660))과의 연결을 통해 기본 계층의 영상 데이터 외에 추가 하고 싶은 영상 크기, 초당 frame 수, 화질(비트율)과 관련한 추가 정보를 부가 계층(Enhancement Layer) 데이터로 전달하여 게이트웨이(미디어변환장치(630)) 또는 수신단말기(650)에서 이를 고품질 영상으로 복원할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 미디어변환장치(630)를 간략하게 나타낸 블럭도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 미디어변환장치(630)는 제1수신부(710), 제2수신부(720), 코덱결정부(730), 신호수신부(740) 및 신호합성부(750)를 포함하며, 신호수신부(740)는 저주파수신부(741) 및 부가정보수신부(742)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 미디어변환장치(630)는 제1망 데이터스트림 수신부(760), 제2망 데이터스트림 수신부(770), 수신측망 데이터스트림 수신부(780) 및 수신측망 데이터스트림 송신부(790)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

제1수신부(710)는, 제1망 데이터스트림 수신부(760)가 제1망(또는 제1송신망)으로부터 제1송신망(예컨대 CS망)의 송신측 코덱정보를 포함하는 비트스트림을 수신하는 경우, 제1망 데이터스트림 수신부(760)로부터 송신측의 제1송신망의 송신측 코덱정보를 수신하고, 제2망 데이터스트림 수신부(770)가 제2망(또는 제2송신망)으로부터 제2송신망의 부가정보(즉, 부가신호)의 수신을 위한 부가전송정보를 포함하는 비트스트림을 수신하는 경우, 제2망 데이터스트림 수신부(770)로부터 송신측의 제2송신망으로부터 부가정보의 수신을 위한 부가전송정보를 수신한다. 예컨대 송신측 코덱정보로는 SVC로 인코딩된다는 정보를 알리고, 부가전송정보로는 전송망을 이중화하여 CS망(620)으로는 기본 계층(Base Layer)의 데이터를 보내고 추가 정보를 부가 계층 데이터로 전달한다는 의미의 정보를 전달한다.

제2수신부(720)는, 수신측망 데이터스트림 수신부(780)가 수신측망(예컨대 PS망)으로부터 수신측 코덱정보를 포함하는 비트스트림을 수신하는 경우, 수신측망 데이터스트림 수신부(780)로부터 수신측망(640)의 수신측 코덱정보를 수신한다.

코덱결정부(730)는 상기의 송신측 코덱정보 및 수신측 코덱정보를 기초로 송신 코덱 및 수신 코덱을 결정한다. 예를 들어, 코덱결정부(730)는 송신측 사용가능 코덱정보를 송신측 망으로부터 수신하고 송신측 사용가능 코덱이 수신 코덱에 사용될 수 있는지 또는 어떤 수신 코덱으로 변환 가능한지 여부를 파악하여 송신 코덱 및 수신 코덱을 결정한다.

신호수신부(740)는 제1망 데이터스트림 수신부(760)가 제1송신망으로부터 수신 코덱으로 부호화된 협대역신호를 포함하는 비트스트림을 수신하는 경우 제1망 데이터스트림 수신부(760)로부터 상기의 수신 코덱으로 부호화된 협대역신호를 수신하여 저주파신호를 추출하고, 제2망 데이터스트림 수신부(770)가 제2송신망으로부터 부가정보를 포함하는 비트스트림을 수신하는 경우 제2망 데이터스트림 수신부(770)로부터 상기의 부가정보를 수신한다.

즉, 신호수신부(740)는 저주파수신부(741) 및 부가정보수신부(742)를 포함하여 구성될 수 있는데, 저주파수신부(741)는 제1송신망으로부터 전송된 협대역신호를 수신하여 저주파신호를 추출한다. 이 경우 저주파수신부(741)는 저주파신호를 추출함에 있어서 복호화하는 방법을 사용할 수도 있다.

또한, 부가정보수신부(742)는 제2송신망으로부터 전송된 부가정보를 수신한다. 이때, 부가정보수신부(742)는 제2송신망으로부터 수신한 정보로부터 복호화하여 부가정보를 추출할 수도 있다.

한편, SVC와 같이 스케일러빌리티가 제공되는 비디오 또는 오디오 코덱(스케일러블 오디오 코덱 또는 스케일러블 비디오 코덱)의 경우, 인코딩된 기본 계층의 데이터와 부가 계층의 데이터는 복호화 과정이 생략될 수 있다.

신호합성부(750)는 상기의 수신된 저주파신호 및 부가정보를 합성하고 이 합성된 합성신호를 수신측망 데이터스트림 송신부(790)를 통하여 수신측망(640)으로 전송한다. 신호수신부(740)에서 복호화 과정을 거쳐 저주파신호 및 부가정보를 추출하는 경우에는 신호합성부(750)는 합성된 합성신호를 수신 코덱으로 디코딩하여 전송할 수도 있다. 예컨대, SVC와 같이 스케일러빌리티가 제공되는 비디오 또는 오디오 코덱의 경우, 저주파 신호 및 부가 신호 합성 후 수신 코덱으로 변환 과정이 생략될 수 있다.

이와 같이 미디어변환장치(630)는 2개의 망을 이용하여 송신측의 데이터를 수신함으로써 효율적으로 음성/영상 데이터를 송신단말기로부터 상대편 수신단말기에게 전송할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신품질 향상 방법을 도시한 흐름도이다.

도 8에 도시한 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신품질 향상 방법은, 발신망으로부터 발신측 코덱정보를 포함하는 발신측 콜설정정보를 수신하는 과정(S810), 발신측 코덱정보를 기초로 착신측 콜설정정보를 생성하여 발신망과 다른 통신 프로토콜로 착신망으로 전송하는 착신측 콜설정정보 생성과정(S820), 착신측 콜설정정보에 대한 응답으로 착신측 코덱정보를 포함하는 착신측 콜응답정보를 착신망으로부터 수신하는 과정(S830), 발신측 코덱정보 및 착신측 코덱정보를 기초로 발신 코덱 및 착신 코덱을 결정하고 발신 코덱을 기초로 발신측 콜응답정보를 생성하여 발신망 전송 프로토콜로 변환하여 전송하는 과정(S840) 및 발신측 콜응답정보의 전송에 따라 생성된 세션 상에서 발신 코덱 및 착신 코덱을 이용하여 상기 발신단말기 및 상기 착신단말기 사이의 데이터를 변환하는 변환 과정(S850)을 포함한다.

여기서, 발신측 콜설정정보를 수신하는 과정(S810), 착신측 콜설정정보 생성과정(S820), 착신측 콜응답정보를 착신측으로부터 수신하는 과정(S830), 발신망 전송 프로토콜로 변환하여 전송하는 과정(S840) 및 변환 과정(S850)은 제1수신부(210), 착신측 콜설정정보 생성전송부(220), 제2수신부(230), 코덱결정전송부(240) 및 변환부(250)의 동작에 대응되며, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신품질 향상 방법을 도시한 흐름도이다.

도 9에 도시한 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신품질 향상 방법은, 제1송신망으로부터 송신측 코덱정보 및 제2송신망으로부터 부가정보의 수신을 위한 부가전송정보를 수신하는 과정(S910), 송신측 코덱정보 및 부가전송정보에 따라 제1송신망으로부터 저주파신호를 수신하고 제2송신망으로부터 부가정보를 수신하는 신호수신 과정(S920), 송신측 코덱정보 및 수신측 코덱정보를 기초로 송신 코덱 및 수신 코덱을 결정하는 과정(S930), 제1송신망으로부터 저주파신호를 수신하고 제2송신망으로부터 부가정보를 수신하는 신호수신 과정(S940) 및 저주파신호 및 부가신호를 합성한 합성신호를 수신측으로 전송하는 신호합성 과정(S950)을 포함한다.

여기서 부가전송정보를 수신하는 과정(S910), 수신측 코덱정보를 수신하는 과정(S920), 송신 코덱 및 수신 코덱을 결정하는 과정(S930), 신호수신 과정(S940) 및 신호합성 과정(S950)은 제1수신부(710), 제2수신부(720), 코덱결정부(730), 신호수신부(740) 및 신호합성부(750)의 동작에 대응되며 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 각 네트워크가 지원하는 전송률에 따라 전송품질을 다르게 하여 서비스하도록 하는 방법에 관한 것으로 전달하는 오디오 또는 비디오 데이터를 합성 또는 일부 성분을 추가하여 품질을 높이는 효과가 있어 유용한 발명이다.

Claims (13)

1. 제1발신망으로부터 발신측 코덱정보와 제2발신망으로부터 부가정보의 수신을 위한 부가전송정보를 포함하는 발신측 콜설정정보를 수신하는 제1수신부;
   상기 발신측 코덱정보를 기초로 착신측 콜설정정보를 생성하여 발신망과 다른 통신 프로토콜로 착신망으로 전송하는 착신측 콜설정정보 생성전송부;
   상기 착신측 콜설정정보에 대한 응답으로 착신측 코덱정보를 포함하는 착신측 콜응답정보를 상기 착신망으로부터 수신하는 제2수신부;
   상기 발신측 코덱정보 및 상기 착신측 코덱정보를 기초로 발신 코덱 및 착신 코덱을 설정하고 상기 발신 코덱에 대한 정보를 포함하는 발신측 콜응답정보를 생성하여 발신망 전송 프로토콜로 변환하여 상기 발신망으로 전송하는 코덱결정전송부;
   상기 발신측 콜응답정보의 전송에 따라 생성된 세션 상에서 상기 발신 코덱 및 상기 착신 코덱을 기반으로 발신단말기 및 착신단말기 간 통신데이터에 대해 디코딩 및 인코딩을 수행하여 상기 통신데이터를 변환하는 변환부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 통신품질 향상장치는, 상기 발신단말기와의 세션 및 상기 착신단말기와의 세션을 협대역 또는 광대역으로 서로 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 변환부는,
   상기 발신망 또는 상기 착신망으로부터 협대역 코덱으로 부호화되어 수신된 협대역신호를 디코딩하여 저주파신호를 복원하는 디코딩부;
   상기 저주파신호로부터 신호의 특징을 추출하는 특징추출부;
   상기 추출된 특징을 이용하여 고주파신호를 생성하는 고주파신호 생성부;
   상기 저주파신호와 상기 고주파신호를 합성하여 합성신호를 생성하는 신호합성부; 및
   상기 합성신호를 광대역 코덱으로 인코딩하여 전송하는 인코딩부
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 변환부는,
   상기 제1발신망으로부터 협대역신호를 수신하여 저주파신호를 추출하는 저주파수신부;
   상기 제2발신망으로부터 상기 부가정보를 수신하는 부가정보수신부; 및
   상기 저주파신호 및 상기 부가정보를 합성한 합성신호를 상기 착신망으로 전송하는 신호합성부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 저주파수신부는, 스케일러블 오디오 또는 스케일러블 비디오 코드화된 신호의 기본 계층(Base Layer) 데이터를 상기 저주파신호로 수신하고,
   상기 부가정보수신부는, 상기 스케일러블 오디오 또는 스케일러블 비디오 코드화된 신호의 부가 계층(Enhancement Layer) 데이터를 상기 부가정보로서 수신하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상장치.
7. 제 5항에 있어서,
   상기 저주파수신부는, 상기 제1발신망으로부터 협대역신호를 수신하여 상기 저주파신호를 복호화하고,
   상기 부가정보수신부는 상기 제2발신망으로부터의 신호로부터 상기 부가정보를 복호화하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상장치.
8. 제1송신망으로부터 송신측 코덱정보 및 제2송신망으로부터 부가정보의 수신을 위한 부가전송정보를 수신하는 제1수신부;
   상기 송신측 코덱정보 및 상기 부가전송정보에 따라 상기 제1송신망으로부터 협대역신호를 수신하여 저주파신호를 추출하고 상기 제2송신망으로부터 상기 부가정보를 수신하는 신호수신부; 및
   상기 저주파신호 및 상기 부가정보를 합성한 합성신호를 수신망으로 전송하는 신호합성부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상장치.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 신호수신부는,
   스케일러블 오디오 또는 스케일러블 비디오 코드화된 신호의 기본 계층 데이터를 상기 협대역신호로 수신하고, 상기 스케일러블 오디오 또는 스케일러블 비디오 코드화된 신호의 부가 계층 데이터를 상기 부가정보로서 수신하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상장치.
10. 제 8항에 있어서,
    상기 신호수신부는, 상기 제1송신망으로부터 협대역신호를 수신하여 저주파신호를 복호화하고, 상기 제2송신망으로부터 수신된 신호로부터 상기 부가정보를 복호화하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상장치.
11. 제 8항에 있어서,
    상기 통신품질 향상장치는,
    상기 수신망으로부터 수신측 코덱정보를 수신하는 제2수신부; 및
    상기 송신측 코덱정보 및 상기 수신측 코덱정보를 기초로 송신 코덱 및 수신 코덱을 결정하는 코덱결정부
    를 더 포함하고,
    상기 신호합성부는 합성신호를 상기 수신 코덱으로 변환하여 상기 수신망으로 전송하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상장치.
12. 통신품질 향상장치가 통신품질을 향상시키는 방법에 있어서,
    제1발신망으로부터 발신측 코덱정보와 제2발신망으로부터 부가정보의 수신을 위한 부가전송정보를 포함하는 발신측 콜설정정보를 수신하는 과정;
    상기 발신측 코덱정보를 기초로 착신측 콜설정정보를 생성하여 발신망과 다른 통신 프로토콜로 착신망으로 전송하는 과정;
    상기 착신측 콜설정정보에 대한 응답으로 착신측 코덱정보를 포함하는 착신측 콜응답정보를 상기 착신망으로부터 수신하는 과정;
    상기 발신측 코덱정보 및 상기 착신측 코덱정보를 기초로 발신 코덱 및 착신 코덱을 결정하고 상기 발신 코덱을 기초로 발신측 콜응답정보를 생성하여 발신망 전송 프로토콜로 변환하여 전송하는 과정; 및
    상기 발신측 콜응답정보의 전송에 따라 생성된 세션 상에서 상기 발신 코덱 및 상기 착신 코덱을 기반으로 발신단말기 및 착신단말기 간 통신데이터에 대해 디코딩 및 인코딩을 수행하여 상기 통신데이터를 변환하는 미디어변환 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상 방법.
13. 통신품질 향상장치가 통신품질을 향상시키는 방법에 있어서,
    제1송신망으로부터 송신측 코덱정보 및 제2송신망으로부터 부가정보의 수신을 위한 부가전송정보를 수신하는 과정;
    상기 송신측 코덱정보 및 상기 부가전송정보에 따라 상기 제1송신망으로부터 저주파신호를 수신하고 상기 제2송신망으로부터 상기 부가정보를 수신하는 신호수신 과정; 및
    상기 저주파신호 및 상기 부가정보를 합성한 합성신호를 수신망으로 전송하는 신호합성 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신품질 향상 방법.

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