KR102063976B1 - Variable buffering method for improving mouse-to-ear latency and voice quality on mission critical push to talk in wireless communication system and device therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 그룹통신을 지원하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 무선통신 환경이나 CPU 로딩 환경에 따라 음성 품질 개선을 위한 버퍼링을 가변적으로 수행하여 불필요한 버퍼링을 줄임으로써 Mouse-to-ear 지연 시간을 줄일 수 있도록 하는 가변 버퍼링 방법 및 장치에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법은, PTT서버에 송신 지터 관측부를 설치하여, 송신단말이 연속적으로 전송하는 음성 패킷이 얼마나 균일하게 도달되는지 여부를 지속적이며 실시간으로 감시하는 한편, 수신단말의 App에 디-지터 버퍼 관리부를 설치하여, OS부나 App부, 보이스 디코더 단에서의 버퍼링을 상황에 따라 가변으로 관리함으로써 불필요한 버퍼링을 줄일 수 있도록 한다.
The present invention is to reduce the mouse-to-ear delay time by reducing the unnecessary buffering by performing a buffering for improving the voice quality in accordance with the MCPTT wireless communication environment or CPU loading environment in a wireless communication system supporting group communication A variable buffering method and apparatus are disclosed.
In the wireless communication system of the present invention for achieving this, the variable buffering method for improving the speech delivery time and the voice quality for the MCPTT service includes a transmission jitter observing unit installed in the PTT server, and how uniform the voice packets are continuously transmitted by the transmitting terminal. Continuously and in real time to monitor whether or not it is reached, while the de-jitter buffer management unit is installed in the app of the receiving terminal, by controlling the buffering in the OS unit, App unit, voice decoder stage according to the situation to reduce unnecessary buffering To be able.

Description

무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법 및 장치{VARIABLE BUFFERING METHOD FOR IMPROVING MOUSE-TO-EAR LATENCY AND VOICE QUALITY ON MISSION CRITICAL PUSH TO TALK IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND DEVICE THEREFOR}VARIABLE BUFFERING METHOD FOR IMPROVING MOUSE-TO-EAR LATENCY AND VOICE QUALITY ON MISSION CRITICAL PUSH TO TALK IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND DEVICE THEREFOR }

본 발명은 그룹통신을 지원하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그룹통신을 지원하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 무선통신 환경이나 CPU 로딩 환경에 따라 음성 품질 개선을 위한 버퍼링을 가변적으로 수행하여 불필요한 버퍼링을 줄임으로써 Mouse-to-ear 지연 시간을 줄일 수 있도록 하는 가변 버퍼링 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable buffering method and apparatus for improving speech delivery time and voice quality for an MCPTT service in a wireless communication system supporting group communication, and more particularly, in an MCPTT wireless communication system in a wireless communication system supporting group communication. The present invention relates to a variable buffering method and apparatus for reducing mouse-to-ear delay time by variably performing buffering for improving voice quality according to an environment or a CPU loading environment.

최근 재난안전망이나 철도망 전용 통합무선망 등 특수목적 전용 이동통신 시스템에 대한 관심도가 증가하고 있으며, 대부분의 특수목적 전용 이동통신 시스템은 상용에서 활용 중인 LTE를 기반으로 구축되고 있다.Recently, interest in special purpose mobile communication systems such as disaster safety nets and integrated wireless networks dedicated to railway networks is increasing, and most special purpose mobile communication systems are being built on LTE that is being used in commercial applications.

이러한 특수목적 전용 이동통신 시스템에서는 PTT(Push-to-Talk)와 같은 그룹통신 서비스 제공이 필수적이며, 이 서비스는 재난 상황과 같이 다양한 환경에서도 제공 가능해야 하는 요구사항을 가진다.In such a special purpose dedicated mobile communication system, it is essential to provide a group communication service such as push-to-talk (PTT), and this service has a requirement to be provided in various environments such as a disaster situation.

3GPP에서는 이러한 PTT 서비스와 관련해서 MCPTT(Mission Critical Push-To-Talk)라는 이름의 작업 항목(work item)으로 표준화를 진행하였으며, 이동통신 시스템 커버리지(coverage) 내에서 뿐만 아니라 단말 간 직접 통신을 활용한 커버리지 밖에서의 서비스도 정의하고, 이에 대한 기술을 논의하고 있다.3GPP has standardized the work item named MCPTT (Mission Critical Push-To-Talk) in connection with this PTT service, and utilizes direct communication between terminals as well as within mobile system coverage. It also defines services outside of one coverage and discusses technologies for them.

MCPTT에서 가장 중요하게 여겨지는 성능 지표는 지연 시간이며, 특히 발언 전달 시간인 Mouse-to-Ear 레이턴시에 대해 300ms 이하가 되도록 MCPTT에서는 요구하고 있다.The most important performance indicator in MCPTT is latency, especially required by MCPTT to be less than 300ms for talk-to-ear latency.

한편, 모든 음성 서비스에서 음질에 해당하는 성능 지표인 평균 평가점수(Mean Opinion Score; MOS)는 중요한 성능 지표 중 하나이며, 음성 서비스에 해당하는 MCPTT도 평균적으로 음성품질이 3.0 이상의 고품질이 되도록 표준에서 규정하고 있다. Meanwhile, Mean Opinion Score (MOS), which is a performance index corresponding to sound quality in all voice services, is one of the important performance indicators. It is prescribed.

이동통신 시스템에서는 무선 신호 환경의 변화에 따라 무선접속단에서 수십 ㎳ 내지 수백 ㎳의 지연이 추가로 발생할 수 있으며, 이로 인해 음성 패킷이 경우에 따라서 늦게 도달하거나 불균형하게 수신될 수 있다.In a mobile communication system, a delay of several tens of microseconds to hundreds of microseconds may be additionally generated at a wireless access terminal according to a change in a wireless signal environment, and thus, a voice packet may arrive late or unbalanced in some cases.

또한 수신단말의 OS에서 수행중인 작업량에 따라서 음성패킷에 대한 수신 처리의 지연 시간이 불균형하게 발생할 수 있다.In addition, depending on the amount of work being performed in the OS of the receiving terminal, the delay time of receiving processing for the voice packet may occur unbalanced.

아울러, 음성 패킷이 수신단말의 CPU처리나 무선 환경의 변화에 의해서 수신 패턴이 불균형할 수 있으며, 이런 상황에서도 일정한 음성품질 수준을 만족시키기 위해서 수신단말측에서는 디-지터 버퍼(de-jitter buffer)를 통해 수신한 음성 패킷을 버퍼링해서 재생하고 있는데, 이러한 버퍼링의 길이에 비례해서 지연시간이 추가로 발생하기 때문에, Mouse-to-Ear 지연시간을 중시하는 재난환경에서는 바람직하지 않으므로, 음성 품질과 Mouse-to-Ear 지연시간을 동시에 만족할 수 있도록 버퍼링 길이를 최적화할 필요가 있다.In addition, the receiving packet may be unbalanced due to the CPU processing of the receiving terminal or the change of the wireless environment, and even in this situation, the receiving terminal may use a de-jitter buffer to satisfy a certain voice quality level. Voice packets received through the system are buffered and played back, but additional delay time occurs in proportion to the length of the buffering, which is not desirable in a disaster environment where mouse-to-ear delay time is important. It is necessary to optimize the buffering length to satisfy the to-ear delay time at the same time.

도 1은 일반적인 그룹통신 시스템의 전체구성도를 도시한 것으로, 그룹통신을 하는 2개 이상의 단말(10)(송신단말(10A) 및 수신단말(10B))과 기지국(22)/코어망(24) 등으로 구성된 LTE 망(20), 그리고 그룹통신 서비스를 제공하는 PTT 서버(30)로 구성되어 있다.1 shows an overall configuration diagram of a general group communication system, in which two or more terminals 10 (transmitting terminal 10A and receiving terminal 10B) and a base station 22 / core network 24 performing group communication are shown. LTE network 20, and a PTT server 30 that provides a group communication service.

단말(10)은 음성을 송수신하는 역할을 하며, PTT 서비스 특성 상 특정 순간에는 그룹 내 한 단말 즉 송신단말(10A)만 발언을 송신하고, 나머지 그룹 내 단말인 수신단말(10B)들은 발언을 수신하게 되며, 이때 그룹 내 한 단말(10)이 발언을 하기 전에 PTT 서버(30)에게 발언권을 요청하고 이를 득한 다음에 발언을 할 수 있게 되어 있다.The terminal 10 transmits and receives voices, and at a specific moment, only one terminal in the group, that is, the transmitting terminal 10A, transmits a speech, and the receiving terminals 10B, which are terminals in the other group, receive the speech at a specific moment. In this case, before one terminal 10 in the group speaks, the PTT server 30 requests a speaking right and obtains it, and then speaks.

PTT 서버(30)는 단말 그룹을 형성하고 그룹 내 단말이 요청하는 발언권을 중재하며 송신단말(10A)의 발언을 수신하여 수신단말(10B)들에게 전달하는 역할을 수행한다.The PTT server 30 forms a terminal group, mediates the right to speak requested by the terminals in the group, and receives the speech of the transmitting terminal 10A and delivers the speech to the receiving terminals 10B.

송신단말(10A)과 수신단말(10B) 중간의 기지국(22)/코어망(24)으로 구성된 LTE 망(20)은 단말(10)들과 무선통신을 통해 발언권 중재 관련 제어 메시지나 음성 패킷을 주고받으며, 단말(10)과 PTT 서버(30) 간 유무선 연결성을 제공하는 역할을 수행한다.LTE network 20 composed of the base station 22 / core network 24 between the transmitting terminal (10A) and the receiving terminal (10B) is a control message or voice packet related to the speech right arbitration through wireless communication with the terminals (10) Send and receive, and serves to provide wired and wireless connectivity between the terminal 10 and the PTT server 30.

도 2는 그룹통신 시스템 내 음성정보 전달 경로를 나타내는 도면으로, 송신단말(10A)의 마이크(11)에서 인입되는 발언을 보이스 엔코더(voice encoder; 12)를 통해 압축된 음성 패킷 정보로 변환하고, 이것이 송신단말측 OS/APP부(13)를 거쳐서 무선 전송을 위한 모뎀(14) 단으로 전달이 되면서 LTE 망(20)으로 전송이 이루어진다.FIG. 2 is a diagram illustrating a voice information transmission path in a group communication system, and converts speech received from the microphone 11 of the transmitting terminal 10A into compressed voice packet information through a voice encoder 12. This is transmitted to the modem 14 terminal for wireless transmission via the transmission terminal side OS / APP unit 13, the transmission is made to the LTE network (20).

LTE 망(20)을 통해 PTT 서버(30)로 음성 패킷이 들어오면, PTT 서버(30)는 그룹 내 수신단말(10B)들에게 동일한 음성 패킷을 복사해서 전달한다.When a voice packet comes into the PTT server 30 through the LTE network 20, the PTT server 30 copies and transmits the same voice packet to the receiving terminals 10B in the group.

상기 수신단말(10B)은 무선통신을 통해 음성 패킷이 모뎀(15)단에 들어오면, 이를 수신단말측 OS/App부(16)로 전달하게 되고, 이를 보이스 디코더(Voice decoder; 17)를 통해 복호를 하여 최종적으로 스피커(18)로 재생을 하게 된다.When the receiving terminal 10B enters the modem 15 terminal through wireless communication, the receiving terminal 10B transmits the voice packet to the OS / App unit 16 on the receiving terminal side, and through the voice decoder 17. Decoded and finally reproduced by the speaker 18.

일반적으로 수신단말(10B) 측에서는 송신단말(10A)로부터 수신한 음성 패킷을 그대로 재생하지 않고 디-지터 버퍼를 활용하여 일정 수준의 버퍼링을 수행하는 동작을 하게 되며, 이는 음성 패킷의 불균일한 수신에 대한 음성 품질 열화를 방지하기 위한 것이다.In general, the receiving terminal 10B performs an operation of performing a certain level of buffering using the de-jitter buffer without reproducing the voice packet received from the transmitting terminal 10A, which is used for non-uniform reception of the voice packet. To prevent deterioration of voice quality.

송신단말(10A)과 수신단말(10B)간 유무선 통신 과정과 OS/App부에서의 불균형한 처리 시간에 의해 음성 패킷이 불균형하게 들어올 수 있으며, 스트리밍과 같이 연속적으로 재생이 이루어져야 하는 음성 재생의 특성 상 이런 불균형이 음성 품질에 직접적으로 영향을 미칠 수 있다.Due to the wired / wireless communication process between the transmitting terminal 10A and the receiving terminal 10B and an unbalanced processing time in the OS / App unit, the voice packet may be imbalanced, and the characteristics of the voice reproducing that must be continuously reproduced such as streaming This imbalance can directly affect voice quality.

도 3은 종래 그룹통신 시스템에서 패킷의 불균형한 수신으로 인한 음성품질 저하 상태를 나타내는 도면으로, RTP(Real Time Protocol)는 실시간 멀티미디어 데이터의 지원을 프로토콜이다. 예컨대 송신단말(10A)에서 송신되는 RTP data가 시퀀스 번호 순서대로 예컨대 RTP data (seq: 161)부터 RTP data (seq: 333)까지 차례로 전송되는 과정에서 송신단말(10A)과 LTE 망(20) 사이에 약전계가 발생하여 일부 음성패킷(예컨대 RTP data (seq: 250, 251, 252))이 늦게 도달하거나, LTE 망(20)과 수신단말(10B) 사이에 약전계가 발생하여 일부 음성패킷(예컨대 RTP data (seq: 330, 331, 332))이 늦게 도달하는 경우, 음성이 재생되고 있는 과정에서 늦게 도달한 패킷에 대한 음성 부분이 시간적으로 이미 지나가버린 상황이 되면, 늦게 도달한 패킷에 대한 음성 부분(도 3의 가장 우측에 도시된 음성 파형 중 T11, T12 구간)이 묵음으로 처리가 되어 재생되며, 이 경우 음성 품질이 심각하게 열화가 된다.3 is a diagram illustrating a voice quality degradation state due to unbalanced reception of a packet in a conventional group communication system, and RTP (Real Time Protocol) is a protocol for supporting real-time multimedia data. For example, the RTP data transmitted from the transmitting terminal 10A is sequentially transmitted from the RTP data (seq: 161) to the RTP data (seq: 333) in sequence order, for example, between the transmitting terminal 10A and the LTE network 20. Some voice packets (eg, RTP data (seq: 250, 251, 252)) arrive late due to a weak electric field, or a weak electric field is generated between the LTE network 20 and the receiving terminal 10B. For example, when the RTP data (seq: 330, 331, 332) arrives late, when the voice portion of the late arriving packet has already passed in time while the voice is being played, the late arriving packet The voice portion (T11, T12 section of the voice waveform shown on the right side of FIG. 3) is processed by silence, and in this case, the voice quality is seriously degraded.

따라서 수신단말(10B)에서는 OS/App부(16) 혹은 보이스 디코더(17) 단에서 패킷을 해당 디-지터 버퍼(19A)(19B)에 버퍼링하고, 버퍼링이 일정 수준 이루어진 뒤에 음성을 재생하는 절차를 시작하게 되므로, 도 4에 도시된 바와 같이 예컨대 RTP data (seq: 250, 251, 252)나 RTP data (seq: 330, 331, 332)와 같이 일부 패킷이 불균형하게 들어와도 지연재생을 수행함으로써 연속적인 음성 재생 과정에서 패킷 디코딩 및 재생을 제때 수행할 확률이 높아지므로, 약전계에 의해 늦게 도달한 패킷들도 도 4의 가장 우측에 도시된 음성 파형 중 T21, T22 구간에서와 같이 정상재생이 이루어져 음성 품질 열화가 발생하지 않는다.Therefore, the receiving terminal 10B buffers the packet in the corresponding de-jitter buffers 19A and 19B at the OS / App unit 16 or the voice decoder 17 stage, and plays back the voice after a certain level of buffering is performed. As shown in FIG. 4, even when some packets are unbalanced, such as RTP data (seq: 250, 251, 252) or RTP data (seq: 330, 331, 332), the delayed regeneration is performed. Since the probability of timely performing packet decoding and reproducing in the normal voice reproducing process increases, the packets that arrive late by the weak electric field are normally regenerated as in the T21 and T22 sections of the voice waveforms shown on the right side of FIG. 4. Voice quality deterioration does not occur.

그러나, 재난 환경 특성 상 Mouth-to-ear 가 300ms 이내로 되어야 할 필요가 있으나, 위와 같은 기존의 버퍼링 기법을 그대로 사용하면 버퍼링으로 인한 기본적인 지연 시간이 발생하므로, 300ms의 기준을 만족시키기 어려운 문제점이 있다.However, due to the nature of disaster environment, Mouth-to-ear needs to be within 300ms. However, if the existing buffering technique is used as it is, the basic delay due to buffering occurs, so it is difficult to satisfy the criteria of 300ms. .

특히 무선 신호 환경이나 CPU 로딩 상태가 양호한 경우, 불필요한 버퍼링으로 인해 Mouth-to-ear 지연 시간이 증가할 수 있으므로, 이런 환경 변화에 따라 위와 같이 음성 품질 개선을 위한 버퍼링을 가변으로 할 필요성이 대두되고 있다.Especially in the case of a good wireless signal environment or CPU loading condition, the unnecessary buffering may increase the mouth-to-ear delay time, and accordingly, the necessity of varying the buffering for improving the voice quality is needed. have.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0103121호(2014년08월25일 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0103121 (published Aug. 25, 2014) 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0094843호(2008년10월24일 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2008-0094843 (published 24 October 2008)

본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, MCPTT 무선통신 환경이나 CPU 로딩 환경에 따라 음성 품질 개선을 위한 버퍼링을 가변적으로 수행하여 불필요한 버퍼링을 줄임으로써 Mouse-to-ear 지연 시간을 줄일 수 있도록 하는, 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention has been invented in view of the above circumstances, and it is possible to reduce mouse-to-ear delay time by variably performing buffering for improving voice quality according to MCPTT wireless communication environment or CPU loading environment. It is a technical problem to provide a variable buffering method and apparatus for improving speech delivery time and voice quality for an MCPTT service in a wireless communication system.

또한 본 발명은 PTT서버에 송신 지터 관측부를 설치하여, 송신단말이 연속적으로 전송하는 음성 패킷이 얼마나 균일하게 도달되는지 여부를 지속적이며 실시간으로 감시하는 한편, 수신단말의 App부에 디-지터 버퍼 관리부를 설치하여, OS부나 App부, 보이스 디코더 단에서의 버퍼링을 상황에 따라 가변으로 관리함으로써 불필요한 버퍼링을 줄일 수 있도록 하는, 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention provides a transmission jitter observing unit in the PTT server, and continuously and in real time monitor how uniformly the voice packets transmitted continuously by the transmitting terminal is reached, while the de-jitter buffer management unit in the App portion of the receiving terminal Variable buffering method for improving speech delivery time and voice quality for the MCPTT service in a wireless communication system to reduce unnecessary buffering by managing the buffering at the OS unit, the App unit, and the voice decoder stage according to the situation. And it is a technical problem to provide an apparatus.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법은, 송신단말과 수신단말을 포함하는 여러 대의 단말이 하나의 PTT 서버를 통해 그룹 통신을 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법에 있어서, PTT 서버에 송신단말의 송신 지터를 관측하는 송신 지터 관측부를 구비하여, 송신단말로부터 연속적으로 수신되는 음성 패킷의 도달 시간 간격이 균일한지 여부를 측정한 다음 균일하게 도달하지 않는 것으로 판단되면, 측정된 음성 패킷 도달 시간 간격의 분포를 기반으로 수신단말이 설정해야 할 최소 디-지터 버퍼 길이인

Figure 112018011115754-pat00001
를 결정하고, 결정된
Figure 112018011115754-pat00002
로 수신단말에 디-지터 버퍼 길이를 가변으로 조정하도록 명령하는 것을 특징으로 한다.In the wireless communication system of the present invention for solving this technical problem, in the variable buffering method for improving speech delivery time and voice quality for the MCPTT service, a plurality of terminals including a transmitting terminal and a receiving terminal through a single PTT server A variable buffering method for improving speech delivery time and voice quality for an MCPTT service in a wireless communication system performing group communication, comprising: a transmission jitter observing unit configured to observe transmission jitter of a transmission terminal in a PTT server, and continuously from a transmission terminal If it is determined whether the arrival time interval of the received voice packet is uniform, and it is determined that the arrival time interval is not uniform, then the minimum de-jitter buffer length that the receiving terminal should set is based on the distribution of the measured voice packet arrival time interval.
Figure 112018011115754-pat00001
Determined, determined
Figure 112018011115754-pat00002
It is characterized by instructing the receiving terminal to variably adjust the de-jitter buffer length.

상기 PTT 서버의 송신 지터 관측부는 송신단말로부터 수신하는 음성패킷의 도달 시간 간격이 균일한지 여부를 측정할 때 수신하는 음성패킷의 도달 시간 간격의 통계분포를 측정하는 것을 특징으로 한다.The transmission jitter observing unit of the PTT server measures the statistical distribution of the arrival time intervals of the received voice packets when measuring whether the arrival time intervals of the voice packets received from the transmitting terminal are uniform.

상기 음성패킷의 도달 시간 간격의 통계분포는 음성 패킷의 도달 시간 간격의 평균 및 분산인 것을 특징으로 한다.The statistical distribution of arrival time intervals of the voice packet is characterized in that the average and variance of the arrival time interval of the voice packet.

상기 PTT 서버의 송신 지터 관측부가 수신단말측에 설정하도록 명령하는 디-지터 버퍼 길이는 수신 단말 측에서 MOS 지수가 일정 점수 이상을 획득할 수 있는 디-지터 버퍼 길이를 이전 실험을 통해 얻은 결과 값으로부터 매핑을 통해 산출하는 것을 특징으로 한다.The de-jitter buffer length commanded by the transmitting jitter observer of the PTT server to be set to the receiving terminal is a result of obtaining a de-jitter buffer length through which the MOS index can obtain a predetermined score or more from the receiving terminal through previous experiments. It is characterized by calculating through the mapping from.

상기 수신단말의 디-지터 관리부는 PTT 서버로부터 수신하는 음성 패킷의 수신 신호 감도나 OS부의 부하량 환경을 기반으로 수신단말이 설정해야 할 디-지터 버퍼 길이인

Figure 112018011115754-pat00003
를 결정하고, 결정된
Figure 112018011115754-pat00004
로 디-지터 버퍼 길이를 가변으로 조절하는 것을 특징으로 한다.The de-jitter manager of the receiving terminal is a de-jitter buffer length that the receiving terminal should set based on the received signal sensitivity of the voice packet received from the PTT server or the load environment of the OS.
Figure 112018011115754-pat00003
Determined, determined
Figure 112018011115754-pat00004
Low-jitter buffer is characterized in that the variable length.

상기 수신단말의 디-지터 버퍼 관리부는 수신단말의 수신 신호 감도 지표인 Reference Signal Received Power (RSRP) 혹은 Signal to Interference and Noise Ratio (SINR)를 산출하고, 상기 RSRP 및 SINR를 기반으로 디-지터 버퍼 길이를 조절하는 것을 특징으로 한다.The de-jitter buffer manager of the receiving terminal calculates a Reference Signal Received Power (RSRP) or Signal to Interference and Noise Ratio (SINR), which is an indicator of received signal sensitivity of the receiving terminal, and de-jitter buffer based on the RSRP and SINR. It is characterized by adjusting the length.

상기 OS부의 부하량 환경은 수신단말측 CPU의 부하량(%)을 산출하고, 상기 CPU의 부하량(%)을 기반으로 디-지터 버퍼 길이를 결정하는 것을 특징으로 한다.The load environment of the OS unit may calculate a load (%) of the CPU of the receiving terminal and determine the de-jitter buffer length based on the load (%) of the CPU.

상기 수신단말은 MOS 지수가 일정 점수 이상을 획득할 수 있는 디-지터 버퍼 길이를 이전 실험을 통해 얻은 결과 값으로부터 매핑을 통해 산출하는 것을 특징으로 한다.The receiving terminal is characterized in that to calculate the length of the de-jitter buffer that the MOS index can obtain a predetermined score or more from the result obtained through the previous experiment through mapping.

상기 수신단말은 PTT 서버로부터 수신되는

Figure 112018011115754-pat00005
와 디-지터 관리부에 의해 설정되는
Figure 112018011115754-pat00006
에 기반하여 디-지터 버퍼 길이를 결정하는 것을 특징으로 한다.The receiving terminal is received from a PTT server
Figure 112018011115754-pat00005
Set by the di-jitter manager
Figure 112018011115754-pat00006
Determining the de-jitter buffer length based on the.

상기 수신단말은 결정된 디-지터 버퍼 길이를 활용하여 디-지터 버퍼 길이를 조절한 후 송신단말로부터 수신되는 음성패킷을 재생하도록 하는 것을 특징으로 한다.The receiving terminal may adjust the length of the de-jitter buffer by using the determined de-jitter buffer length and play the voice packet received from the transmitting terminal.

또한, 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 장치는, 송신단말과 수신단말, 기지국/코어망으로 구성된 LTE 망, 그리고 송신단말과 수신단말간 그룹통신 서비스를 제공하는 PTT 서버를 포함하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 장치에 있어서, 상기 PTT서버에 구비되어, 송신단말로부터 음성 패킷을 수신할 때 수신되는 음성 패킷 간 도달 시간 간격을 측정하고, 음성 패킷간 도달 시간 간격의 통계분포를 기반으로 수신단말이 설정해야 할 최소 디-지터 버퍼 길이인

Figure 112018011115754-pat00007
를 설정하여 수신단말이 디-지터 버퍼 길이를 설정하도록 명령하는 송신 지터 관측부; 상기 수신단말의 App부에 구비되어, PTT 서버로부터 수신하는 음성 패킷의 수신 신호 감도나 OS의 부하량 환경을 기반으로 수신단말이 설정해야 할 디-지터 버퍼 길이인
Figure 112018011115754-pat00008
를 결정하고, 결정된
Figure 112018011115754-pat00009
로 디-지터 버퍼 길이를 가변으로 조절하도록 된 디-지터 관리부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, in the wireless communication system of the present invention for solving the above technical problem, a variable buffering device for improving speech delivery time and voice quality for the MCPTT service, LTE network consisting of a transmitting terminal, a receiving terminal, a base station / core network, and A variable buffering device for improving speech delivery time and voice quality for an MCPTT service in a wireless communication system including a PTT server providing a group communication service between a transmitting terminal and a receiving terminal, wherein the PTT server is provided with a voice from a transmitting terminal. When a packet is received, the time interval between arrivals of voice packets is measured, and the minimum de-jitter buffer length that the receiving terminal should set based on the statistical distribution of time intervals between voice packets.
Figure 112018011115754-pat00007
A transmission jitter observing unit for instructing the receiving terminal to set the de-jitter buffer length by setting a? It is provided in the App unit of the receiving terminal, the de-jitter buffer length to be set by the receiving terminal based on the received signal sensitivity of the voice packet received from the PTT server or the load environment of the OS
Figure 112018011115754-pat00008
Determined, determined
Figure 112018011115754-pat00009
And a de-jitter manager configured to variably adjust the low-jitter buffer length.

상기 음성패킷의 도달 시간 간격의 통계분포는 음성 패킷의 도달 시간 간격의 평균 및 분산인 것을 특징으로 한다.The statistical distribution of arrival time intervals of the voice packet is characterized in that the average and variance of the arrival time interval of the voice packet.

상기 PTT 서버의 송신 지터 관측부가 수신단말측에 설정하도록 명령하는 디-지터 버퍼 길이는 수신 단말 측에서 MOS 지수가 일정 점수 이상을 획득할 수 있는 디-지터 버퍼 길이를 이전 실험을 통해 얻은 결과 값으로부터 매핑을 통해 산출하는 것을 특징으로 한다.The de-jitter buffer length commanded by the transmitting jitter observer of the PTT server to be set to the receiving terminal is a result of obtaining a de-jitter buffer length through which the MOS index can obtain a predetermined score or more from the receiving terminal through previous experiments. It is characterized by calculating through the mapping from.

상기 수신단말은 MOS 지수가 일정 점수 이상을 획득할 수 있는 디-지터 버퍼 길이를 이전 실험을 통해 얻은 결과 값으로부터 매핑을 통해 산출하는 것을 특징으로 한다.The receiving terminal is characterized in that to calculate the length of the de-jitter buffer that the MOS index can obtain a predetermined score or more from the result obtained through the previous experiment through mapping.

상기 수신단말은 PTT 서버로부터 수신되는

Figure 112018011115754-pat00010
와 디-지터 관리부에 의해 설정되는
Figure 112018011115754-pat00011
에 기반하여 디-지터 버퍼 길이를 결정하는 것을 특징으로 한다.The receiving terminal is received from a PTT server
Figure 112018011115754-pat00010
Set by the di-jitter manager
Figure 112018011115754-pat00011
Determining the de-jitter buffer length based on the.

본 발명에 따르면, 송수신단말의 다양한 무선 통신 상황에 맞게 디-지터 버퍼를 가변으로 조절할 수 있으며, 이로 인해 순간 상황에 맞게 음성 지연 시간에 해당하는 Mouth-to-Ear 성능과 음성 품질에 해당하는 MOS 성능을 동시에 최적화 할 수 있다.According to the present invention, the de-jitter buffer can be variably adjusted according to various wireless communication situations of the transmitting and receiving terminals, and thus, MOS corresponding to Mouth-to-Ear performance and voice quality corresponding to voice delay time according to the instant situation. You can optimize performance at the same time.

또한 송신단말의 수신 신호 감도 등이 안좋아서 PTT 서버로 음성 패킷이 열악하게 도달하는 경우, 디-지터 버퍼 길이를 길게 하여 음성 품질의 급격한 열화를 방지할 수 있다.In addition, when a voice packet arrives poorly at the PTT server due to poor reception signal sensitivity of the transmitting terminal, the de-jitter buffer may be lengthened to prevent sudden degradation of voice quality.

아울러, 송신단말의 수신 신호 감도 등이 좋아져서 서버로 음성 패킷이 양호하게 도달하는 경우, 디-지터 버퍼 길이를 짧게 하여 Mouth-to-Ear 지연 시간을 최소화 할 수 있다.In addition, when the voice signal arrives to the server satisfactorily due to the improved reception signal sensitivity of the transmitting terminal, the mouth-to-ear delay time can be minimized by shortening the de-jitter buffer length.

한편, 수신단말의 수신 신호 감도 등이 안좋아서 음성 패킷이 열악하게 도달하는 경우, 디-지터 버퍼 길이를 길게 하여 음성 품질의 급격한 열화를 방지할 수 있다.On the other hand, when a voice packet arrives poorly due to poor reception signal sensitivity or the like of the receiving terminal, the de-jitter buffer length can be lengthened to prevent sudden degradation of voice quality.

수신단말의 수신 신호 감도 등이 좋아져서 음성 패킷이 양호하게 도달하는 경우 버퍼 길이를 짧게 하여 Mouth-to-Ear 지연 시간을 최소화 할 수 있다.When the voice packet arrives satisfactorily due to the improved reception signal sensitivity of the receiving terminal, the mouth-to-ear delay time can be minimized by shortening the buffer length.

수신단말의 OS부의 부하가 커짐으로 인해 음성 패킷이 불균일하게 처리되는 경우, 디-지터 버퍼 길이를 길게 하여 음성 품질의 급격한 열화를 방지하는 한편, 수신단말의 OS부의 부하가 작아짐으로 인해 음성 패킷이 빠르게 처리되는 경우, 디-지터 버퍼 길이를 짧게 하여 Mouth-to-Ear 지연 시간을 최소화 할 수 있다.When the voice packet is unevenly processed due to the increased load of the OS of the receiving terminal, the de-jitter buffer length is increased to prevent sudden deterioration of voice quality, while the voice packet is reduced due to the reduced load of the OS of the receiving terminal. For faster processing, shorter de-jitter buffer lengths can minimize mouth-to-ear latency.

이와 같이 본 발명을 통해서 디-지터 버퍼를 가변 조절하여 Mouth-to-Ear 지연 시간을 최소화하면서 음성 품질을 개선하면 재난 단말 사용자의 그룹통신 품질이 개선되면서, 재난 임무 수행 성공률을 높이는데 기여할 수 있다.As described above, if the voice quality is improved by minimizing Mouth-to-Ear delay time by variably adjusting the de-jitter buffer, the group communication quality of the disaster terminal user may be improved, thereby contributing to increasing the success rate of disaster task performance. .

또한, 환경에 맞게 Mouth-to-Ear 지연시간이 최소화되면 재난 그룹통신 사용자들이 신속한 발언 전달이 가능해지므로, 원활한 소통으로 인해 재난 임무를 성공적으로 수행하는데 기여할 수 있다.In addition, if the Mouth-to-Ear delay time is minimized according to the environment, disaster group communication users can promptly communicate, which can contribute to the successful execution of the disaster mission through smooth communication.

아울러, 환경에 맞게 음성 품질인 MOS 지수가 최대화되면 재난 그룹통신 사용자들이 화재 등 소음이 발생하는 재난 상황에서 더 명확한 발언 전달이 가능해지므로, 원활한 소통으로 인해 재난 임무를 성공적으로 수행하는데 기여할 수 있다.In addition, if the MOS index, which is the voice quality, is maximized according to the environment, disaster group communication users can communicate more clearly in the event of a disaster such as a fire, thereby contributing to the successful execution of the disaster mission through smooth communication.

도 1은 일반적인 그룹통신 시스템의 전체 구성도,
도 2는 음성 정보 전달 경로를 설명하기 위한 종래 그룹통신 시스템의 세부 구성도,
도 3은 종래 그룹통신 시스템에서 패킷의 불균형한 수신으로 인한 음성 품질 저하를 나타내는 예시적 도면,
도 4는 종래 그룹통신 시스템에서 버퍼링을 통해 패킷의 불균형한 수신으로 인한 음성 품질 열하의를 극복을 나타내는 예시적 도면,
도 5는 본 발명에 따른 그룹통신 시스템의 세부 구성을 예시적으로 나타내는 도면,
도 6은 본 발명에 따라 송신 구간에서 무선 신호 환경이 열악해지는 경우 PTT 서버에서 이를 감지하고 음성 품질의 저하가 최소화 되도록 디-지터 버퍼 길이를 조정하는 절차를 나타내는 예시도,
도 7은 본 발명에 따라 송신 구간에서 무선 신호 환경이 회복되는 경우 PTT 서버에서 이를 감지하고 Mouth-to-Ear 지연 시간을 최소화 하도록 디-지터 버퍼 길이를 조정하는 절차를 나타내는 예시도이다,
도 8은 본 발명에 따라 수신단말측의 모뎀단에서의 무선 신호 수신 환경의 열화로 인해 패킷 수신이 불균일하게 일어나는 경우 수신단말이 디-지터 버퍼 길이를 조정하는 절차를 나타내는 예시도,
도 9는 본 발명에 따라 수신단말측에서 OS부의 CPU 로딩 환경의 열화로 인해 패킷 처리가 불균일하게 일어나는 경우 수신단말이 디-지터 버퍼 길이를 조정하는 절차를 나타내는 예시도이다.
1 is an overall configuration diagram of a general group communication system,
2 is a detailed configuration diagram of a conventional group communication system for explaining a voice information transmission path;
FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating voice quality deterioration due to unbalanced reception of a packet in a conventional group communication system. FIG.
4 is an exemplary diagram illustrating overcoming voice quality deterioration due to unbalanced reception of packets through buffering in a conventional group communication system;
5 is a diagram illustrating a detailed configuration of a group communication system according to the present invention;
FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a procedure of detecting a PTT server and adjusting a de-jitter buffer length to minimize degradation of voice quality when a wireless signal environment becomes poor in a transmission period according to the present invention.
FIG. 7 is an exemplary view illustrating a procedure of detecting a PTT server and adjusting a de-jitter buffer length to minimize Mouth-to-Ear delay time when a wireless signal environment is recovered in a transmission interval according to the present invention.
8 is an exemplary view illustrating a procedure of adjusting a de-jitter buffer length by a receiving terminal when packet reception occurs unevenly due to deterioration of a wireless signal receiving environment at a modem terminal of a receiving terminal according to the present invention;
FIG. 9 is an exemplary view illustrating a procedure of adjusting a de-jitter buffer length by a receiving terminal when packet processing occurs unevenly due to deterioration of the CPU loading environment of the OS at the receiving terminal according to the present invention.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the inventive concept disclosed herein are provided only for the purpose of describing the embodiments according to the inventive concept. It may be embodied in various forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments according to the inventive concept may be variously modified and have various forms, so embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the invention to the specific forms disclosed, and includes all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another, for example without departing from the scope of the rights according to the inventive concept, and the first component may be called a second component and similarly the second component. The component may also be referred to as the first component.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly neighboring", should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described herein, but one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

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 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined herein. Do not.

도 5는 본 발명이 수행되는 그룹통신 시스템의 세부 구성을 예시적으로 나타내는 도면으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 종래 그룹통신 시스템과 유사하게 2개 이상의 단말(10)(송신단말(10A) 및 수신단말(10B))과 기지국(22)/코어망(24) 등으로 구성된 LTE 망(20), 그리고 그룹통신 서비스를 제공하는 PTT 서버(30)로 구성되며, 여기서 도 1 및 도 2에 도시된 구성요소와 동일한 참조부호가 부여되는 구성요소는 동일한 동작을 수행하므로 중복된 설명을 피하기 위하여 자세한 설명은 생략한다. 다만, 종래 그룹통신 시스템과 대비하여 본 발명의 수행을 위해 PTT 서버(30)에 송신 지터 관측부(36)가 구비됨과 아울러, 수신단말(10B)에 OS/App부가 OS부(162)와 App부(164)로 분리될 수 있고, 디-지터 버퍼 관리부(166)가 추가로 구비된다.FIG. 5 is a diagram illustrating a detailed configuration of a group communication system in which the present invention is performed, and similarly to the conventional group communication system illustrated in FIGS. 1 and 2, two or more terminals 10 (transmitting terminal 10A). And a LTE network 20 composed of a receiving terminal 10B), a base station 22 / core network 24, and the like, and a PTT server 30 that provides group communication services. Components having the same reference numerals as the illustrated components perform the same operations, and thus detailed descriptions thereof will be omitted in order to avoid redundant description. However, in addition to the conventional group communication system, the transmission jitter observing unit 36 is provided in the PTT server 30 to perform the present invention, and the OS / App unit in the receiving terminal 10B includes the OS unit 162 and the App. It can be separated into the unit 164, and is further provided with a de-jitter buffer management unit 166.

상기 PTT 서버(30)에 구비되는 송신 지터 관측부(36)는 송신단말(10A)이 연속적으로 전송하는 음성패킷이 얼마나 균일하게 도달되는지 여부를 지속적이며 실시간으로 감시하는 역할을 수행한다. 패킷 복사부(32)는 송신단말(10A)로부터 수신되는 패킷을 그룹 내 수신단말들에 전달하기 위해 동일하게 복사하는 역할을 수행하며, 패킷 분배부(34)는 복사된 패킷들을 각 수신단말(10B)로 전송하는 역할을 수행한다.The transmission jitter observing unit 36 provided in the PTT server 30 continuously monitors in real time how uniformly the voice packets continuously transmitted by the transmitting terminal 10A are reached. The packet copying unit 32 serves to copy the packets received from the transmitting terminal 10A to the receiving terminals in the group in the same manner, and the packet distribution unit 34 copies the copied packets to each receiving terminal ( 10B) to transmit.

수신단말(10B)에 구비되는 디-지터 버퍼 관리부(166)는 OS부(162), 보이스 디코더(17) 단에서 음성패킷의 불균일한 수신에 의한 음성품질 열화를 방지하기 위해 운영하는 디-지터 버퍼(19A)(19B)의 버퍼링을 상황에 따라 가변으로 관리하는 역할을 수행한다.The de-jitter buffer management unit 166 provided in the receiving terminal 10B is operated by the OS unit 162 and voice decoder 17 to prevent deterioration of voice quality due to uneven reception of voice packets. It serves to manage the buffering of the buffers 19A and 19B variably according to circumstances.

이하에서는, 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 세부적이고 예시적인 작용에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the detailed and exemplary operation of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 9.

PTT 서버(30)의 송신 지터 관측부(36)에서는 송신단말(10A)로부터 음성 패킷을 수신할 때 수신되는 음성 패킷 간 도달 시간 간격을 측정하고 그 분포를 기반으로 수신단말(10B)이 설정해야 할 최소 디-지터 버퍼 길이인

Figure 112018011115754-pat00012
를 설정한다.The transmission jitter observing unit 36 of the PTT server 30 should measure the arrival time interval between the received voice packets when receiving the voice packets from the transmitting terminal 10A and set them by the receiving terminal 10B based on the distribution. Is the minimum de-jitter buffer length
Figure 112018011115754-pat00012
Set.

PTT 서버(30)의 송신 지터 관측부(36)는 필요시

Figure 112018011115754-pat00013
값을 수신단말(10B)에게 전달한다.The transmission jitter observing unit 36 of the PTT server 30 may be
Figure 112018011115754-pat00013
The value is transmitted to the receiving terminal 10B.

수신단말(10B) 측 OS부(162)나 모뎀(15) 단에서는 OS부(162)에서의 CPU 로딩이나 수신 신호 감도에 따라 수신 음성 패킷이 얼마나 불균형할지를 추정하여 필요한 디-지터 버퍼 길이인

Figure 112018011115754-pat00014
를 설정한다.The OS section 162 or the modem 15 side of the receiving terminal 10B estimates how unbalanced the received voice packet is according to the CPU loading or the received signal sensitivity of the OS section 162.
Figure 112018011115754-pat00014
Set.

수신단말(10B)의 디-지터 버퍼 관리부(166)는 아래와 같이 디-지터 버퍼(19A)(19B)의 크기를 실시간으로 결정하고 디-지터 버퍼(19A)(19B)의 크기를 결정한다. The de-jitter buffer manager 166 of the receiving terminal 10B determines the size of the de-jitter buffers 19A and 19B in real time and the size of the de-jitter buffers 19A and 19B as follows.

Figure 112018011115754-pat00015
Figure 112018011115754-pat00015

여기서,

Figure 112018011115754-pat00016
는 전체 디-지터 버퍼 크기를 나타낸다.here,
Figure 112018011115754-pat00016
Represents the total de-jitter buffer size.

본 발명에 따른 PTT 서버(30)의 세부 동작은 다음과 같다.Detailed operations of the PTT server 30 according to the present invention are as follows.

PTT 서버(30) 측 송신 지터 관측부(36)에서는 송신단말(10A)에서 전송되어 수신되는 음성 패킷 간 도달 시간 간격(inter-arrival time)인

Figure 112018011115754-pat00017
에 대해 아래와 같이 지속적으로 계산한다.The transmission jitter observing unit 36 of the PTT server 30 side is an inter-arrival time between voice packets transmitted and received by the transmitting terminal 10A.
Figure 112018011115754-pat00017
Calculate continuously for

Figure 112018011115754-pat00018
Figure 112018011115754-pat00018

여기서,

Figure 112018011115754-pat00019
은 n번째 음성 패킷의 도달 시간을 나타내고,
Figure 112018011115754-pat00020
은 n-1번째 음성 패킷의 도달 시간을 나타낸다.here,
Figure 112018011115754-pat00019
Represents the arrival time of the nth voice packet,
Figure 112018011115754-pat00020
Represents the arrival time of the n-1 th voice packet.

이와 같이 실시간으로 음성 패킷 간 도달 시간 간격

Figure 112018011115754-pat00021
을 계산하여 분포를 산출하고, 산출된
Figure 112018011115754-pat00022
분포에 대해 매핑 테이블을 이용하여 아래와 같이
Figure 112018011115754-pat00023
를 산출한다.As such, the arrival time interval between voice packets in real time
Figure 112018011115754-pat00021
To calculate the distribution,
Figure 112018011115754-pat00022
Using the mapping table for the distribution,
Figure 112018011115754-pat00023
Calculate

Figure 112018011115754-pat00024
Figure 112018011115754-pat00024

여기서,

Figure 112018011115754-pat00025
는 음성 패킷 간 도달 시간 간격의 평균값이며,
Figure 112018011115754-pat00026
는 음성 패킷 간 도달 시간 간격의 분산값을 나타낸다.here,
Figure 112018011115754-pat00025
Is the average of the arrival time intervals between voice packets,
Figure 112018011115754-pat00026
Denotes the variance of the arrival time interval between voice packets.

Figure 112018011115754-pat00027
매핑 함수는 실험을 통해 특정 기준을 맞출 수 있는 디-지터 버퍼 길이를 산출하는 형태로 정의를 하는 것으로, 현 MCPTT 시스템 상에서 평균이 mean, 분산이 var인 정규분포로 음성 트래픽을 발생시킬 때 평균 평가점수(Mean Opinion Score; MOS)이 3.0 + α (α는 margin을 두기 위한 고정값) 이상이 되는 최소한의 디-지터 버퍼 길이를 실험을 통해 구한다.
Figure 112018011115754-pat00027
Mapping function D that meet specific criteria by experiment - that the definitions in the form of calculating a de-jitter buffer length, when the average of the generated voice traffic in the normal distribution, mean, variance var average over current MCPTT system Experimentally find the minimum de-jitter buffer length where the Mean Opinion Score (MOS) is greater than 3.0 + α (α is a fixed value for margining).

PTT 서버(30)는 위의 수식을 통해

Figure 112018011115754-pat00028
정보를 주기적으로 계산하고 이를 수신단말(10B)에 주기적으로 전달하거나 변화량이 일정 수준 이상 존재할 때에 이벤트성으로 전달한다.PTT server 30 through the above formula
Figure 112018011115754-pat00028
The information is periodically calculated and delivered to the receiving terminal 10B periodically or when the amount of change exists over a certain level.

다음에는 본 발명에 따른 수신단말(10B) 측 세부 동작에 대하여 설명한다.Next, detailed operations of the receiving terminal 10B side according to the present invention will be described.

디-지터 버퍼 관리부(166)에서는

Figure 112018011115754-pat00029
를 아래와 같이 정의한다.The de-jitter buffer manager 166
Figure 112018011115754-pat00029
Define as

Figure 112018011115754-pat00030
Figure 112018011115754-pat00030

여기서

Figure 112018011115754-pat00031
는 실험을 통해 특정 기준을 맞출 수 있는 디-지터 버퍼 길이를 산출하는 형태로 정의를 하는 것으로, 현 MCPTT 시스템 상에서 수신 신호 환경과 관련된 지표인 Reference Signal Received Power (RSRP) 및 Signal to Interference and Noise Ratio (SINR)이 각각 a, b일 때 Mean Opinion Score (MOS) 평균 평가점수가 3.0 + α (α는 margin을 두기 위한 고정값) 이상이 되는 최소한의 디-지터 버퍼 길이를 실험을 통해 구한다.here
Figure 112018011115754-pat00031
Is defined in the form of calculating the de-jitter buffer length that can meet specific criteria through experiments. Reference Signal Received Power (RSRP) and Signal to Interference and Noise Ratio, which are indicators related to the reception signal environment on the current MCPTT system, are defined. Experimentally find the minimum de-jitter buffer length that mean Mean Opinion Score (MOS) score is more than 3.0 + α (α is fixed value for margin) when (SINR) is a and b, respectively.

또한 여기서

Figure 112018011115754-pat00032
는 실험을 통해 특정 기준을 맞출 수 있는 디-지터 버퍼 길이를 산출하는 형태로 정의를 하는 것으로, 현 MCPTT 시스템 상에서 CPU 로딩이 c%일 때 Mean Opinion Score (MOS) 평균 펑가점수가 3.0 + α (α는 margin을 두기 위한 고정값) 이상이 되는 최소한의 디-지터 버퍼 길이를 실험을 통해 구한다.Also here
Figure 112018011115754-pat00032
Is defined in the form of calculating the de-jitter buffer length that can meet specific criteria through experiments. Mean CPU pin average mean PGA score is 3.0 + α (c%) when the CPU load is c% on the current MCPTT system. α is experimentally determined to be the minimum de-jitter buffer length that is greater than or equal to a fixed value for margining.

수신단말(10B)의 App부(164)에 존재하는 디-지터 관리부(166)는 모뎀(15) 및 OS부(162)에서 RSRP, SINR, CPU 로딩정보를 주기적으로 받아서, 위의 수식을 통해

Figure 112018011115754-pat00033
를 주기적으로 계산한다.The de-jitter management unit 166 present in the App unit 164 of the receiving terminal 10B periodically receives RSRP, SINR, and CPU loading information from the modem 15 and the OS unit 162, through the above equation.
Figure 112018011115754-pat00033
Calculate periodically.

수신단말(10B)의 App부(164)에 존재하는 디-지터 관리부(166)는 PTT 서버(30)로부터 수신한

Figure 112018011115754-pat00034
정보를 조합하여 최종적으로 디-지터 버퍼(19A)(19B)의 길이인
Figure 112018011115754-pat00035
를 항상 계산하고, 이 값이 일정 수준 이상 변경되면 보이스 디코더(17) 및 APP부(16)에서 운영하는 디-지터 버퍼 길이를
Figure 112018011115754-pat00036
로 조정한다.The de-jitter management unit 166 present in the App unit 164 of the receiving terminal 10B receives from the PTT server 30.
Figure 112018011115754-pat00034
Information is combined to finally determine the length of the de-jitter buffers 19A and 19B.
Figure 112018011115754-pat00035
Is always calculated, and if this value is changed by a certain level or more, the length of the de-jitter buffer operated by the voice decoder 17 and the APP unit 16 is determined.
Figure 112018011115754-pat00036
Adjust to.

이와 같이 그룹통신을 지원하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 무선통신 환경이나 CPU 로딩 환경에 따라 음성 품질 개선을 위한 버퍼링을 가변적으로 수행하여 불필요한 버퍼링을 줄임으로써 Mouse-to-ear 지연 시간을 줄일 수 있다.As described above, in the wireless communication system supporting the group communication, the mouse-to-ear delay time can be reduced by reducing the unnecessary buffering by variably performing the buffering for improving the voice quality according to the MCPTT wireless communication environment or the CPU loading environment.

도 6은 송신 구간에서 약전계 진입 등의 이유로 무선 신호 환경이 열악해졌을 때 PTT 서버(30)에서 이를 감지하고 디-지터 버퍼 길이를 이에 맞게 조정하도록 하는 절차를 나타내는 예시도이다.FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a procedure of detecting the PTT server 30 and adjusting the de-jitter buffer length accordingly when the wireless signal environment becomes poor due to weak electric field in the transmission period.

도 6은 송신단말(10A)에서 주기적으로 송신되는 음성 패킷인 RTP data가 시퀀스 번호 순서대로 예컨대 RTP data (seq: 161)부터 RTP data (seq: 333)까지 상향링크 전송되는 과정에서 예컨대, 기지국(22)과 멀어지는 등의 이유로 송신단말(10A)이 약전계 지역에 진입하여 예컨대 RTP data (seq: 250)부터 약전계 지역에서 전송되는 경우를 나타낸다.6 is a diagram illustrating an example of a base station in a process in which RTP data, which is a voice packet periodically transmitted by the transmitting terminal 10A, is transmitted uplink from sequence RTP data (seq: 161) to sequence RTP data (seq: 333) in sequence number order, for example. For example, the transmitter 10A enters the weak field and transmits from the RTP data (seq: 250) to the weak field.

송신단말(10A)이 약전계 지역에 진입한 이후에 송신하는 음성 패킷은 수신단말(10B)에서도 불균일하게 음성 패킷이 수신되어, 지터(jitter) 증가로 제시간보다 음성 패킷 도달이 늦어지면서 일부 구간이 묵음으로 처리되고 MOS 가 열화된다.The voice packet transmitted after the transmitting terminal 10A enters the weak electric field area is received unevenly in the receiving terminal 10B, so that the interval of the voice packet is delayed in time due to increased jitter, thereby delaying some sections. This silence is processed and the MOS deteriorates.

한편 송신단말(10A)이 약전계 지역에서 전송하는 음성 패킷은 PTT 서버(30)로 불균형하게 도달하게 되면서, 음성 패킷 간 도달 시간 간격 분포가 이전과 다르게 된다.On the other hand, the voice packet transmitted by the transmitting terminal 10A in the weak field area is unbalanced to the PTT server 30, the arrival time interval distribution between voice packets is different from before.

PTT 서버(30)에서는 지속적으로 도달 시간 간격 샘플에 대한 통계를 통해 평균과 분산값을 실시간으로 계산하다가 분산값이 이전보다 더 커짐을 감지하게 되면, PTT 서버(30)는

Figure 112018011115754-pat00037
를 다시 계산하여 새로운 값인
Figure 112018011115754-pat00038
를 산출하고, 이 값을 수신단말(10B)들에게 전달한다.The PTT server 30 continuously calculates the mean and variance values in real time through statistics on the time interval samples, and when the variance value is greater than before, the PTT server 30
Figure 112018011115754-pat00037
To recalculate the new value,
Figure 112018011115754-pat00038
Is calculated, and the value is transmitted to the receiving terminals 10B.

수신단말(10B)들은 서버에서 전달된

Figure 112018011115754-pat00039
값을 통해 최종 버퍼 길이인
Figure 112018011115754-pat00040
값을 다시 계산하고, 이에 따라 디-지터 버퍼 길이를 더 길게 재조정한다.Receiving terminals 10B are delivered from the server
Figure 112018011115754-pat00039
Value is the final buffer length
Figure 112018011115754-pat00040
Recalculate the value, and readjust the de-jitter buffer length longer accordingly.

이에 따라 향후 수신되는 음성 패킷에 대해 버퍼 길이 증가로 인해 늦게 재생이 되면서 음성 패킷이 불균형하게 늦게 도달해도 제 시간에 재생이 가능해지고, 묵음 구간이 해소되면서 MOS 지수가 상승하게 된다.As a result, the playback of the received voice packet is delayed due to an increase in the buffer length, so that even if the voice packet arrives disproportionately late, the playback can be performed on time, and the MOS index is increased as the silence section is resolved.

도 7은 도 6의 경우와는 반대로, 송신 구간에서 열악해진 무선 신호 환경이 회복되는 경우 Mouth-to-Ear 지연 시간을 최소화 하도록 디-지터 버퍼 길이를 이에 맞게 조정하도록 하는 절차를 나타내는 예시도이다.FIG. 7 is an exemplary view illustrating a procedure of adjusting the de-jitter buffer length accordingly to minimize the Mouth-to-Ear delay time when the poor wireless signal environment is recovered in the transmission section in contrast to the case of FIG. 6. .

송신단말(10A)에서 음성 패킷인 RTP data가 주기적으로 PTT 서버(30)로 상향링크 전송되고 있는 경우, 만일 PTT 서버(30)가 예컨대 RTP data (seq: 161) 이전에 송신단말(10A)에서 전송되는 RTP data가 무선 신호 환경이 열악해진 것으로 판단하여 이에 맞게 디-지터 버퍼 길이를 조정하여 수신하고 있을 때, RTP data (seq: 161)가 수신되는 시점부터 송신단말(10A)가 기지국과 가까워지는 등의 이유로 송신단말(10A)이 강전계 지역에 진입하였다고 하면, 이로 인해 수신단말(10B)에서도 더 균일하게 음성 패킷이 수신되면서, 지터 감소로 재생 시간보다 음성 패킷 도달이 빨라지면서 Mouth-to-Ear 지연 시간 단축의 여지가 발생할 수 있다.When RTP data, which is a voice packet, is periodically transmitted uplink to the PTT server 30 in the transmitting terminal 10A, if the PTT server 30 is, for example, before the RTP data (seq: 161), the transmitting terminal 10A When the RTP data transmitted is determined to be poor in the wireless signal environment and is adjusted according to the de-jitter buffer length, the transmitting terminal 10A is close to the base station from the time when the RTP data (seq: 161) is received. If the transmitting terminal 10A enters the strong electric field for reasons such as losing, this causes the receiving terminal 10B to receive voice packets more uniformly, resulting in faster arrival of the voice packets than the playback time due to jitter reduction, and Mouth-to. -Ear delay may occur.

한편 PTT 서버(30)로 음성 패킷이 이전보다 더 균일하게 도달하게 되면서, 음성 패킷 간 도달 시간 간격 분포가 이전과 다르게 된다.Meanwhile, as the voice packet reaches the PTT server 30 more uniformly than before, the distribution of arrival time intervals between voice packets is different.

PTT 서버(30)에서는 지속적으로 도달 시간 간격 샘플에 대한 통계를 통해 평균 평가점수와 분산값을 실시간으로 계산하다가 분산값이 이전보다 더 작아짐을 감지하는 경우, PTT 서버(30)는

Figure 112018011115754-pat00041
를 다시 계산하여 새로운 값인
Figure 112018011115754-pat00042
를 산출하고, 이 값을 수신단말(10B)들에게 전달한다.When the PTT server 30 continuously calculates the average score and the variance value through statistics on arrival time interval samples in real time and detects that the variance value is smaller than before, the PTT server 30
Figure 112018011115754-pat00041
To recalculate the new value,
Figure 112018011115754-pat00042
Is calculated, and the value is transmitted to the receiving terminals 10B.

수신단말(10B)들은 PTT 서버(30)에서 전달된

Figure 112018011115754-pat00043
을 통해 최종 디-지터 버퍼 길이인
Figure 112018011115754-pat00044
값을 다시 계산하고, 계산 결과에 따라 디-지터 버퍼 길이를 더 짧게 재조정한다.Receiving terminals 10B are delivered from the PTT server 30
Figure 112018011115754-pat00043
Through the final de-jitter buffer length
Figure 112018011115754-pat00044
Recalculate the value and readjust the shorter de-jitter buffer length depending on the result of the calculation.

이에 따라 디-지터 버퍼 길이를 재조정한 이후부터 수신되는 음성 패킷에 대해 디-지터 버퍼 길이 감소로 인해 MOS 열화 없이 더 적은 시간의 버퍼링을 적용하여 더욱 Mouth-to-Ear 지연시간을 감소시킬 수 있다.Accordingly, the mouth-to-ear delay time can be further reduced by applying less time buffering without degrading the MOS due to the de-jitter buffer length reduction for voice packets received after the readjustment of the de-jitter buffer length. .

이와 같이, 열악했던 무선 신호 환경이 회복되면 PTT 서버(30)에서의 제어 동작을 통해 불필요한 디-지터 버퍼 길이를 줄이고 Mouth-to-Ear 지연 시간을 최소화 하기 위한 버퍼 길이 조정 과정이 이루어진다.As such, when a poor wireless signal environment is recovered, a buffer length adjustment process for reducing unnecessary de-jitter buffer length and minimizing Mouth-to-Ear delay time is performed through a control operation in the PTT server 30.

도 8은 수신단말(10B) 측의 모뎀(15) 단에서의 무선 신호 수신 환경의 열화로 인해 패킷 수신이 불균일하게 일어나게 될 때 이에 맞게 수신단말(10B)이 디-지터 버퍼 길이를 조정하는 절차를 나타내는 예시도이다.8 shows a procedure in which the receiving terminal 10B adjusts the de-jitter buffer length accordingly when packet reception occurs unevenly due to deterioration of a wireless signal receiving environment in the modem 15 terminal on the receiving terminal 10B side. It is an exemplary figure which shows.

수신단말(10B)의 무선 신호 수신 환경이 열화되면서, 수신 패킷 오류가 빈번하게 발생하게 되고, 이로 인해 수신단말(10B)의 App부(164)로 전달되는 음성 패킷의 도달 시간 간격이 불균일하게 되며, 이에 따라 수신단말(10B)에서 MOS 열화가 발생한다.As the wireless signal reception environment of the receiving terminal 10B deteriorates, a receiving packet error frequently occurs, and thus, a time interval between arrivals of voice packets delivered to the App unit 164 of the receiving terminal 10B becomes uneven. As a result, MOS degradation occurs in the receiving terminal 10B.

수신단말(10B)의 모뎀(15) 단은 App부(164)로 열화된 RSRP 및 SINR 정보를 전달하고, 수신단말(10B)의 App부(164)는 이를 통해 새로운

Figure 112018011115754-pat00045
값을 계산한다.The modem 15 terminal of the receiving terminal 10B transmits the deteriorated RSRP and SINR information to the App unit 164, and the App unit 164 of the receiving terminal 10B transmits the new information.
Figure 112018011115754-pat00045
Calculate the value.

아울러 App부(164)의 디-지터 관리부(166)에서는 새로운

Figure 112018011115754-pat00046
계산값을 기반으로 최종 버퍼 길이인
Figure 112018011115754-pat00047
값을 다시 계산하고, 이에 따라 디-지터 버퍼 길이를 더 길게 재조정한다.In addition, the de-jitter management unit 166 of the App unit 164 may be a new device.
Figure 112018011115754-pat00046
Based on the calculation, the final buffer length is
Figure 112018011115754-pat00047
Recalculate the value, and readjust the de-jitter buffer length longer accordingly.

이에 따라 향후 수신되는 음성 패킷에 대해 버퍼 길이 증가로 인해 늦게 재생이 되면서 음성 패킷이 불균형하게 늦게 도달해도 제 시간에 재생이 가능해지고, 묵음 구간이 해소되면서 MOS 지수가 상승한다.As a result, the playback of the received voice packet is delayed due to an increase in the buffer length, so that even if the voice packet arrives disproportionately late, the playback can be performed on time, and the MOS index increases as the silence section is resolved.

도 9는 수신단말(10B) 측에서 OS부(162)에서의 CPU 로딩 환경의 열화로 인해 패킷 처리가 불균일하게 일어나게 될 때 이에 맞게 수신단말(10B)이 디-지터 버퍼 길이를 조정하는 절차를 나타내는 예시도이다.9 illustrates a procedure in which the receiving terminal 10B adjusts the de-jitter buffer length accordingly when packet processing occurs unevenly due to deterioration of the CPU loading environment in the OS unit 162 on the receiving terminal 10B side. It is an exemplary figure to show.

수신단말(10B)이 PTT 서버(30)로부터 음성 패킷을 수신하는 과정에서 내부적인 요인에 의해 일시적으로 OS부의 부하가 커지면서, CPU 로딩이 증가하게 되면(예컨대 RTP data (seq: 250) 이후 수신) 이로 인해 수신단말(10B)의 App부(164)에서의 음성 패킷 처리가 늦어지게 됨으로서 음성 패킷의 재생이 불균일하게 되고, 이로 인해 MOS 열화가 발생한다.When the receiving terminal 10B temporarily receives an increase in the load of the OS unit due to an internal factor in the process of receiving a voice packet from the PTT server 30, and the CPU loading increases (for example, after RTP data (seq: 250)) As a result, the processing of the voice packet in the App unit 164 of the receiving terminal 10B is delayed, resulting in uneven reproduction of the voice packet, which causes MOS degradation.

이때 수신단말(10B)의 OS부(162)는 App부(164)로 CPU 로딩이 증가함을 전달하고, 수신단말(10B)의 App부(164)는 이를 통해 새로운

Figure 112018011115754-pat00048
값을 계산한다.At this time, the OS unit 162 of the receiving terminal 10B transmits an increase in CPU loading to the App unit 164, and the App unit 164 of the receiving terminal 10B receives a new value.
Figure 112018011115754-pat00048
Calculate the value.

이후 App부(164)에서는 새로운

Figure 112018011115754-pat00049
계산값을 기반으로 최종 버퍼 길이인
Figure 112018011115754-pat00050
값을 다시 계산하고, 이에 따라 디-지터 버퍼 길이를 더 길게 재조정한다.Afterwards, in the App unit 164,
Figure 112018011115754-pat00049
Based on the calculation, the final buffer length is
Figure 112018011115754-pat00050
Recalculate the value, and readjust the de-jitter buffer length longer accordingly.

이에 따라 향후 수신되는 음성 패킷에 대해 버퍼 길이 증가로 인해 늦게 재생이 되면서 음성 패킷이 불균형하게 늦게 처리될지라도 제 시간에 재생이 가능해지고, 묵음 구간이 해소되면서 MOS가 향상된다.As a result, the playback of the voice packets received in the future is delayed due to an increase in the buffer length, so that even if the voice packets are disproportionately delayed, the playback can be performed on time, and the MOS is improved as the silence section is eliminated.

이후, 수신단말(10B)이 OS부(162)의 부하가 적어지거나 수신 신호 환경이 양호하게 바뀜으로 인해 음성 패킷이 더 균일하게 수신이 되면, 이에 맞게 수신단말(10B)이 디-지터 버퍼 길이를 짧게 조정하여 Mouth-to-Ear 성능을 개선한다.Subsequently, when the receiving terminal 10B receives the voice packet more uniformly because the load of the OS unit 162 is reduced or the receiving signal environment is changed, the receiving terminal 10B has a de-jitter buffer length. Short adjustment to improve Mouth-to-Ear performance.

수신단말(10B)이 일시적으로 커진 OS부(162)의 부하가 다시 작아지거나 수신 신호 환경이 양호해져서 RSRP 혹은 SINR이 증가한 경우, 이로 인해 수신단말(10B)의 App부(164)에서의 음성 패킷 처리가 더 짧은 디-지터 버퍼 길이 설정을 통해 Mouth-to-Ear 성능을 더 개선할 여지가 발생한다.When the load of the OS unit 162 where the receiving terminal 10B is temporarily increased is reduced again or the receiving signal environment is good and the RSRP or SINR is increased, this causes the voice packet at the App unit 164 of the receiving terminal 10B. There is room for further improvements in Mouth-to-Ear performance with shorter processing of de-jitter buffer lengths.

이 경우 수신단말(10B)의 OS부(162) 혹은 모뎀(15) 단은 App부(164)로 CPU 로딩 혹은 RSRP/SINR 정보를 전달하고, 수신단말(10B)의 App부(164)는 이를 통해 새로운

Figure 112018011115754-pat00051
값을 계산한다.In this case, the OS unit 162 or the modem 15 terminal of the receiving terminal 10B transmits CPU loading or RSRP / SINR information to the App unit 164, and the App unit 164 of the receiving terminal 10B transmits the information. Through new
Figure 112018011115754-pat00051
Calculate the value.

이후, App부(164)의 디-지터 버퍼 관리부(166)에서는 새로운

Figure 112018011115754-pat00052
계산 값을 기반으로 최종 버퍼 길이인
Figure 112018011115754-pat00053
값을 다시 계산하고, 이에 따라 디-지터 버퍼 길이를 더 짧게 재조정한다.Thereafter, the de-jitter buffer management unit 166 of the App unit 164 provides a new device.
Figure 112018011115754-pat00052
Based on the calculated value
Figure 112018011115754-pat00053
Recalculate the value and readjust the de-jitter buffer length accordingly.

이에 따라 향후 수신단말(10B)에서 수신되는 음성 패킷에 대해 버퍼 길이 감소로 인해 MOS 열화 없이 더 적은 시간의 버퍼링을 적용하여 더욱 Mouth-to-Ear 지연시간을 감소시킬 수 있다.Accordingly, due to the decrease in the buffer length of the voice packet received by the receiving terminal 10B in the future, less time buffering may be applied without MOS degradation, thereby further reducing mouth-to-ear delay time.

10 -- 단말, 10A -- 송신단말,
10B -- 수신단말, 11 -- 마이크,
12 -- 보이스 엔코더, 13 -- 송신단말측 OS/APP부,
14, 15 -- 모뎀, 16 -- OS/App부,
162 -- OS부, 164 -- App부,
166 -- 디-지터 버퍼 관리부, 17 -- 보이스 디코더,
19A, 19B -- 디-지터 버퍼, 20 -- LTE 망,
22 -- 기지국, 24 -- 코어망,
30 -- PTT 서버, 32 -- 패킷 복사부,
34 -- 패킷 분배부, 36 -- 송신 지터 관측부.
10-terminal, 10A-transmitting terminal,
10B-receiving terminal, 11-microphone,
12-voice encoder, 13-OS / APP section of the transmitting terminal,
14, 15-modem, 16-OS / App section,
162-OS part, 164-App part,
166-de-jitter buffer manager, 17-voice decoder,
19A, 19B-de-jitter buffer, 20-LTE network,
22-base station, 24-core network,
30-PTT server, 32-packet copy,
34-packet distributor, 36-transmit jitter observer.

Claims (15)

송신단말과 수신단말을 포함하는 여러 대의 단말이 하나의 PTT 서버를 통해 그룹 통신을 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법에 있어서,
PTT 서버에 송신단말의 송신 지터를 관측하는 송신 지터 관측부를 구비하여, 송신단말로부터 연속적으로 수신되는 음성 패킷의 도달 시간 간격이 균일한지 여부를 측정한 다음 균일하게 도달하지 않는 것으로 판단되면, 측정된 음성 패킷 도달 시간 간격의 분포를 기반으로 수신단말이 설정해야 할 최소 디-지터 버퍼 길이인
Figure 112019112660853-pat00054
를 결정하고, 결정된
Figure 112019112660853-pat00055
로 수신단말에 디-지터 버퍼 길이를 가변으로 조정하도록 명령하되,
상기 PTT 서버의 송신 지터 관측부가 수신단말측에 설정하도록 명령하는 디-지터 버퍼 길이는 수신 단말 측에서 MOS 지수가 일정 점수 이상을 획득할 수 있는 디-지터 버퍼 길이를 이전 실험을 통해 얻은 결과 값으로부터 매핑을 통해 산출하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법.
In a variable buffering method for improving speech delivery time and voice quality for an MCPTT service in a wireless communication system in which a plurality of terminals including a transmitting terminal and a receiving terminal perform group communication through a single PTT server,
The PTT server includes a transmission jitter observing unit for observing transmission jitter of the transmission terminal, and if it is determined whether the arrival time intervals of the voice packets continuously received from the transmission terminal are uniform, and then it is determined that they do not reach uniformly, Based on the distribution of voice packet arrival time intervals, the minimum de-jitter buffer length
Figure 112019112660853-pat00054
Determined, determined
Figure 112019112660853-pat00055
Command the receiving terminal to vary the de-jitter buffer length,
The de-jitter buffer length commanded by the transmitting jitter observer of the PTT server to be set to the receiving terminal is a result of obtaining a de-jitter buffer length through which the MOS index can obtain a predetermined score or more from the receiving terminal through previous experiments. Variable buffering method for improving speech delivery time and voice quality for MCPTT service in a wireless communication system, characterized in that it is calculated by mapping from.
제1항에 있어서, 상기 PTT 서버의 송신 지터 관측부는 송신단말로부터 수신하는 음성패킷의 도달 시간 간격이 균일한지 여부를 측정할 때 수신하는 음성패킷의 도달 시간 간격의 통계분포를 측정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법.
The method of claim 1, wherein the transmission jitter observing unit of the PTT server measures the statistical distribution of the arrival time interval of the received voice packet when measuring whether the arrival time interval of the voice packet received from the transmitting terminal is uniform. Variable buffering method for improving speech delivery time and voice quality for MCPTT service in a wireless communication system.
제2항에 있어서, 상기 음성패킷의 도달 시간 간격의 통계분포는 음성 패킷의 도달 시간 간격의 평균 및 분산인 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법.
The method of claim 2, wherein the statistical distribution of the arrival time interval of the voice packet is a mean and variance of the arrival time interval of the voice packet variable for improving speech delivery time and voice quality for the MCPTT service in a wireless communication system Buffering method.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 수신단말의 디-지터 관리부는 PTT 서버로부터 수신하는 음성 패킷의 수신 신호 감도나 OS의 부하량 환경을 기반으로 수신단말이 설정해야 할 디-지터 버퍼 길이인
Figure 112018011115754-pat00056
를 결정하고, 결정된
Figure 112018011115754-pat00057
로 디-지터 버퍼 길이를 가변으로 조절하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법.
The method of claim 1, wherein the de-jitter management unit of the receiving terminal is a length of the de-jitter buffer to be set by the receiving terminal based on the received signal sensitivity of the voice packet received from the PTT server or the load environment of the OS.
Figure 112018011115754-pat00056
Determined, determined
Figure 112018011115754-pat00057
A variable buffering method for improving speech delivery time and voice quality for a MCPTT service in a wireless communication system, characterized in that the low-jitter buffer length is controlled to be variable.
제5항에 있어서, 상기 수신단말의 디-지터 버퍼 관리부는 수신단말의 수신 신호 감도 지표인 Reference Signal Received Power (RSRP) 혹은 Signal to Interference and Noise Ratio (SINR)를 산출하고, 상기 RSRP 및 SINR를 기반으로 디-지터 버퍼 길이를 조절하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법.
The receiver of claim 5, wherein the de-jitter buffer manager of the receiving terminal calculates a Reference Signal Received Power (RSRP) or Signal to Interference and Noise Ratio (SINR) that is a receiving signal sensitivity indicator of the receiving terminal, and calculates the RSRP and SINR. A variable buffering method for improving speech delivery time and voice quality for an MCPTT service in a wireless communication system, characterized in that it adjusts the length of the de-jitter buffer based on the basis.
제5항에 있어서, 상기 OS의 부하량 환경은 수신단말측 CPU의 부하량(%)을 산출하고, 상기 CPU의 부하량(%)을 기반으로 디-지터 버퍼 길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법.
The wireless communication system of claim 5, wherein the load environment of the OS calculates a load (%) of the CPU of the receiving terminal and determines the de-jitter buffer length based on the load (%) of the CPU. Variable buffering method for improving speech delivery time and voice quality for MCPTT service.
제5항에 있어서, 상기 수신단말은 MOS 지수가 일정 점수 이상을 획득할 수 있는 디-지터 버퍼 길이를 이전 실험을 통해 얻은 결과 값으로부터 매핑을 통해 산출하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법.
The MCPTT service in a wireless communication system according to claim 5, wherein the receiving terminal calculates a de-jitter buffer length for which a MOS index can obtain a predetermined score or more through mapping from a result obtained through a previous experiment. Variable buffering method for improving speech delivery time and voice quality.
제5항에 있어서, 상기 수신단말은 PTT 서버로부터 수신되는
Figure 112018011115754-pat00058
와 디-지터 관리부에 의해 설정되는
Figure 112018011115754-pat00059
에 기반하여 디-지터 버퍼 길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법.
The method of claim 5, wherein the receiving terminal is received from a PTT server
Figure 112018011115754-pat00058
Set by the di-jitter manager
Figure 112018011115754-pat00059
A variable buffering method for improving speech delivery time and voice quality for an MCPTT service in a wireless communication system, characterized in that the de-jitter buffer length is determined based on the M-JTT.
제9항에 있어서, 상기 수신단말은 결정된 디-지터 버퍼 길이를 활용하여 디-지터 버퍼 길이를 조절한 후 송신단말로부터 수신되는 음성패킷을 재생하도록 하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 방법.
10. The MCPTT service of claim 9, wherein the receiving terminal adjusts the length of the de-jitter buffer by using the determined de-jitter buffer length to reproduce the voice packet received from the transmitting terminal. Variable buffering method for improving speech delivery time and speech quality.
송신단말과 수신단말, 기지국/코어망으로 구성된 LTE 망, 그리고 송신단말과 수신단말간 그룹통신 서비스를 제공하는 PTT 서버를 포함하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 장치에 있어서,
상기 PTT서버에 구비되어, 송신단말로부터 음성 패킷을 수신할 때 수신되는 음성 패킷 간 도달 시간 간격을 측정하고, 음성 패킷간 도달 시간 간격의 통계분포를 기반으로 수신단말이 설정해야 할 최소 디-지터 버퍼 길이인
Figure 112019112660853-pat00060
를 설정하여 수신단말이 디-지터 버퍼 길이를 설정하도록 명령하는 송신 지터 관측부;
상기 수신단말의 App부에 구비되어, PTT 서버로부터 수신하는 음성 패킷의 수신 신호 감도나 OS의 부하량 환경을 기반으로 수신단말이 설정해야 할 디-지터 버퍼 길이인
Figure 112019112660853-pat00061
를 결정하고, 결정된
Figure 112019112660853-pat00062
로 디-지터 버퍼 길이를 가변으로 조절하도록 된 디-지터 관리부;를 포함하되,
상기 PTT 서버의 송신 지터 관측부가 수신단말측에 설정하도록 명령하는 디-지터 버퍼 길이는 수신 단말 측에서 MOS 지수가 일정 점수 이상을 획득할 수 있는 디-지터 버퍼 길이를 이전 실험을 통해 얻은 결과 값으로부터 매핑을 통해 산출하도록 이루어진 것을 특징으로 하는, 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 장치
Variable for improving speech delivery time and voice quality for MCPTT service in wireless communication system including LTE network consisting of transmitting terminal and receiving terminal, base station / core network, and PTT server providing group communication service between transmitting terminal and receiving terminal A buffering device,
It is provided in the PTT server, measures the arrival time interval between voice packets received when receiving a voice packet from the transmitting terminal, the minimum de-jitter buffer to be set by the receiving terminal based on the statistical distribution of the arrival time interval between voice packets Length
Figure 112019112660853-pat00060
A transmission jitter observing unit for instructing the receiving terminal to set the de-jitter buffer length by setting a?
It is provided in the App unit of the receiving terminal, the de-jitter buffer length to be set by the receiving terminal based on the received signal sensitivity of the voice packet received from the PTT server or the load environment of the OS
Figure 112019112660853-pat00061
Determined, determined
Figure 112019112660853-pat00062
And a de-jitter manager configured to variably control the low-jitter buffer length.
The de-jitter buffer length commanded by the transmitting jitter observer of the PTT server to be set to the receiving terminal is a result of obtaining a de-jitter buffer length through which the MOS index can obtain a predetermined score or more from the receiving terminal through previous experiments. Variable buffering device for improving speech delivery time and voice quality for MCPTT service in a wireless communication system, characterized in that it is configured to calculate through mapping from
제11항에 있어서, 상기 음성패킷의 도달 시간 간격의 통계분포는 음성 패킷의 도달 시간 간격의 평균 및 분산인 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 장치.
12. The method of claim 11, wherein the statistical distribution of the arrival time intervals of the voice packets is a mean and variance of the arrival time intervals of the voice packets. Buffering device.
제11항에 있어서, 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 장치.
12. The variable buffering apparatus of claim 11, wherein the speech transmission time and voice quality for the MCPTT service are improved in a wireless communication system.
제11항에 있어서, 상기 수신단말은 MOS 지수가 일정 점수 이상을 획득할 수 있는 디-지터 버퍼 길이를 이전 실험을 통해 얻은 결과 값으로부터 매핑을 통해 산출하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 장치.
12. The MCPTT service of claim 11, wherein the receiving terminal calculates a de-jitter buffer length for which a MOS index can obtain a predetermined score or more through mapping from a result obtained through a previous experiment. Variable buffering device to improve speech delivery time and voice quality.
제11항에 있어서, 상기 수신단말은 PTT 서버로부터 수신되는
Figure 112018011115754-pat00063
와 디-지터 관리부에 의해 설정되는
Figure 112018011115754-pat00064
에 기반하여 디-지터 버퍼 길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 MCPTT 서비스에 대한 발언전달시간 및 음성품질 개선을 위한 가변 버퍼링 장치.
The method of claim 11, wherein the receiving terminal is received from a PTT server
Figure 112018011115754-pat00063
Set by the di-jitter manager
Figure 112018011115754-pat00064
Variable buffering device for improving speech delivery time and voice quality for MCPTT service in a wireless communication system, characterized in that for determining the de-jitter buffer length based on.
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