KR102410664B1 - 음성 패킷 통신 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

음성 패킷 통신 장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 군용 운용 환경에서와 같이 통신 자원이 충분하지 않은 통신 환경에서 안정적으로 음성 통신을 지원할 수 있는 음성 패킷 통신 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 통신 방법은 처음 음성 패킷을 수신한 시점에서부터 최종 음성 패킷을 수신하기까지 음성 서비스 구간을 설정하는 단계; 설정된 음성 서비스 구간 동안 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트 하는 단계; 및 설정된 음성 서비스 구간 동안 연속 패킷 정보를 이용하여 수신된 음성 정보의 신호처리를 수행하는 단계를 포함하고,연속 패킷 정보는, 설정된 음성 서비스 구간 동안 수신되는 음성 패킷의 신호처리를 위한 패킷 정보와 연속 패킷 개수 정보를 포함한다.

Description

음성 패킷 통신 장치 및 그 제어방법{Voice packet communication device and control method thereof}
본 발명은 군용 운용 환경에서와 같이 통신 자원이 충분하지 않은 통신 환경에서 안정적으로 음성 통신을 지원할 수 있는 음성 패킷 통신 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
일반적인 무선 통신 방식은 고속 데이터 통신이 가능한 유선 또는 관련 기반 시설이 충분히 구축된 통신 환경에서 운용되고 있다. 통신 서비스는 전송하는 정보의 종류에 따라 크게 데이터 서비스와 음성 서비스로 구분된다.
데이터 서비스는 일반적으로 높은 신뢰도를 요구하지만 시간에 대한 제한이 크지 않아 재전송 기법 등을 통해 안정적인 서비스를 수행한다. 그러나 음성 서비스의 경우 음성 신호의 연속성을 기반으로 음성 신호 처리를 수행하는 음성 코덱과 청취자의 지능적 유추에 의해 일정 수준 이하의 정보 왜곡에 덜 민감하지만 음성이 끊김없이 실시간으로 서비스되어야 한다.
특히, 군용 운용 환경에서의 통신 환경은 우선적으로 통신 자원이 충분하지 않고, 또한 외부에서 의도적으로 통신을 방해하는 재밍 공격으로 인하여 음성 신호에 잡음 및 간섭 신호가 포함되어 매우 열악하다. 또한, 통신 단말기의 잦은 이동에 따른 전파 환경의 변화가 빈번하게 발생하는 등, 군용 운용 환경에서의 음성 통신은 다양한 성능 열화 요인에 의해서 수신 정보가 왜곡되거나 음성 통신이 두절되는 경우가 발생될 수 밖에 없다.
종래의 초기 무선 통신 시스템은 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 데이터 유통량이 많지 않아 하나의 단말이 통신을 위한 주파수 대역을 온전히 점유하여 사용하는 서킷 교환 방식을 사용하였다.
그러나 통신 단말의 수가 점차 증가하면서 주파수 자원의 한계로 인해 복수의 단말이 동일 주파수 대역에서 운용하게 되었다. 이때 동일한 주파수 대역을 다수의 통신 단말기가 운용하기 위해서 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 전송 정보를 작은 패킷 단위로 구성하고, 공유하는 주파수 대역을 짧은 시간 점유하여 사용하는 패킷 교환 방식을 사용하였다.
패킷 통신은 유한한 주파수 자원을 짧은 시간 점유하고, 다수의 통신 단말이 효율적으로 통신 자원을 공유하여 사용한다. 이때 각 통신 단말은 임의의 시점에 전송을 원하는 정보를 적절한 크기의 패킷으로 구성하고, 시스템에서 사용하는 매체 접속제어 기법에 따라 정해진 시간 또는 경쟁을 통해 신호를 송출한다. 이때 패킷의 크기와 포함된 정보의 형태에 따라서 다양한 패킷이 생성되고, 수신단말에서 이를 정확히 수신할 수 있도록 모든 송신 패킷에 패킷 정보를 포함하여 송신이 이루어진다.
그러나 통신을 수행하는 환경이 열악한 경우, 신호의 왜곡이 발생하게 되고, 왜곡 정도가 심하면 수신 정보의 오류가 발생한다. 특히, 정보의 오류가 패킷 정보에서 발생하면 수신단말에서 정확한 신호 처리가 불가능하고, 이때 해당 패킷은 폐기 처리 된다.
즉, 종래 음성 서비스 제어를 위한 패킷 처리는 패킷 정보를 확인하여 매 패킷 해당 수신 동작을 수행하는 단순한 구조이다. 따라서 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 음성 서비스를 위하여 음성 패킷이 주기적으로 발생함에도 불구하고 짧은 패킷 구간에 대해서 패킷 처리를 수행한다. 즉, 매 패킷에 대해서 개별적으로 신호처리가 이루어지는 방식이다.
이와 같은 패킷 제어 방식 때문에, 종래 음성 서비스의 경우 음성이 끊기지 않고 연속적으로 재생되기 위해서는 매 음성 패킷이 손실없이 신호처리가 이루어져야만 한다. 즉, 임의의 음성 패킷에 대해서 패킷 정보 오류 또는 프리앰블 정보 오류에 의한 패킷 폐기가 발생하면 음성 단절이 발생하고, 이로 인하여 원활한 음성 서비스가 불가능해지는 문제가 발생된다.
특히, 군 지휘 통제, 항공 관제 등, 실시간으로 명확한 의사 전달이 요구되는 통신 시스템에서는 패킷 정보 오류 또는 프리앰블 정보 오류에 의한 패킷 폐기로 발생하는 음성 단절은 각 시스템(또는 운용 환경)에 치명적인 결함 요인으로 작용하는 문제점을 야기하였다.
따라서 본 발명의 목적은 패킷 통신을 기반으로 연속한 음성 서비스 신호를 안정적으로 지원할 수 있는 음성 패킷 통신 장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선 통신 환경에서 음성 서비스 구간을 설정하고, 음성 서비스 구간동안 연속 패킷 정보를 이용하여 끊김 없는 음성 서비스를 가능하게 하는 음성 패킷 통신 장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선 통신 환경에서 음성 서비스 구간을 설정하고, 초기 음성 패킷을 이용하여 끊김 없는 음성 서비스를 가능하게 하는 음성 패킷 통신 장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선 통신 환경에서 음성 서비스 구간을 설정하고, 초기 음성 패킷을 수신하지 못한 경우에도 주기적인 재동기 신호를 이용하여 음성 서비스를 가능하게 하는 음성 패킷 통신 장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선 통신 환경에서 음성 서비스 구간을 설정하고, 음성 수집 개수를 가변하여 음성 송신 패킷 사이의 원하는 유휴 구간을 확보할 수 있는 음성 패킷 통신 장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 통신 방법은 처음 음성 패킷을 수신한 시점에서부터 최종 음성 패킷을 수신하기까지 음성 서비스 구간을 설정하는 단계; 설정된 음성 서비스 구간 동안 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트 하는 단계; 및 설정된 음성 서비스 구간 동안 연속 패킷 정보를 이용하여 수신된 음성 정보의 신호처리를 수행하는 단계를 포함하고, 연속 패킷 정보는 설정된 음성 서비스 구간 동안 수신되는 음성 패킷의 신호처리를 위한 패킷 정보와 연속 패킷 개수 정보를 포함한다.
바람직하게는 설정된 음성 서비스 구간 동안 모든 수신된 음성 패킷에는 연속 패킷 정보가 포함된다.
바람직하게는 설정된 음성 서비스 구간 동안 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 패킷 정보가 정상상태 일 때, 업데이트 된다.
바람직하게는 수신된 음성 패킷은 프리앰블 정보, 연속 패킷 정보, 음성 정보를 포함한다.
바람직하게는 수신된 음성 패킷에서 프리앰블 정보에 오류가 검출되면, 이전 수신된 음성 패킷에서 획득한 연속 패킷 정보를 이용하여 현재 수신된 음성 패킷의 수신 신호 처리를 수행한다.
바람직하게는 수신된 음성 패킷에서 연속 패킷 정보에 오류가 검출되면, 이전 수신된 음성 패킷에서 획득한 연속 패킷 정보를 이용하여 현재 수신된 음성 패킷의 수신 신호 처리를 수행한다.
바람직하게는 수신된 음성 패킷이 최종 음성 패킷일 때, 설정된 음성 서비스 구간을 해지한다.
바람직하게는 음성 서비스 구간은 고정되어 있는 구간이 아니다.
바람직하게는 음성 서비스 구간은 연속 패킷 정보에 포함된 연속 패킷 개수 정보가 변경되면서 업데이트 된다.
바람직하게는 음성 서비스 구간은 연속 패킷 개수 정보가 0인 음성 패킷을 수신하면 음성 서비스 구간이 종료된다.
바람직하게는 음성 서비스 구간은 연속 패킷 정보에 포함된 연속 패킷 개수 정보를 기반으로 음성 패킷 수신시마다 차감한 음성 패킷 카운트 수가 0이 될 때 음성 서비스 구간이 종료된다.
바람직하게는 음성 서비스 구간 중에 음성 패킷 수신이 시작되면, 그 시점에서 연속 패킷 정보를 이용하여 음성 서비스를 개시하고, 연속 패킷 개수 정보가 0인 음성 패킷을 수신하면 음성 서비스 구간이 종료된다.
바람직하게는 음성 서비스 구간 중에 음성 패킷 수신이 시작되면, 그 시점에서 연속 패킷 정보를 이용하여 음성 서비스를 개시하고, 연속 패킷 정보에 포함된 연속 패킷 개수 정보를 기반으로 음성 패킷 수신시마다 차감한 음성 패킷 카운트 수가 0이 될 때 음성 서비스 구간이 종료된다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 통신 방법은 처음 음성 패킷을 수신한 시점에서부터 최종 음성 패킷을 수신하기까지 음성 서비스 구간을 설정하는 단계; 설정된 음성 서비스 구간 동안 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트 하는 단계; 수신된 패킷에 연속 패킷 정보를 포함한 재동기 정보가 포함되었는지를 판단하는 단계; 및 설정된 음성 서비스 구간 동안 연속 패킷 정보를 이용하여 수신된 음성 패킷의 신호처리를 수행하는 단계를 포함하고, 연속 패킷 정보는, 설정된 음성 서비스 구간 동안 수신되는 음성 패킷의 신호처리를 위한 패킷 정보와 연속 패킷 개수 정보를 포함하고, 재동기 정보가 포함된 패킷이 수신되면, 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트 한다.
바람직하게는 설정된 음성 서비스 구간의 최초 송신 패킷에만 연속 패킷 정보가 포함된다.
바람직하게는 설정된 음성 서비스 구간 동안 일정 주기로 재동기 정보가 포함된 패킷을 수신한다.
바람직하게는 재동기 정보가 포함된 패킷에는 프리앰블 정보와 연속 패킷 정보가 포함된다.
바람직하게는 음성 서비스 구간이 설정되지 않은 상태에서 재동기 신호가 포함된 패킷이 수신되면, 음성 서비스 구간을 설정하고, 재동기 신호에 포함된 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트 한다.
바람직하게는 음성 서비스 구간이 설정된 상태에서 재동기 신호가 포함된 패킷이 수신되면, 재동기 신호에 포함된 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트 한다.
바람직하게는 음성 서비스 구간은 연속 패킷 정보에 포함된 연속 패킷 개수 정보가 변경되면서 업데이트 된다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 통신 방법은 처음 음성 패킷을 송신하는 시점에서부터 최종 음성 패킷을 송신하기까지 음성 서비스 구간을 설정하는 단계; 설정된 음성 서비스 구간에서 기본 송신 패킷 외에 추가 패킷 송신이 필요한지를 판단하는 단계; 송신이 필요한 재동기 신호/음성 신호/데이터 신호를 선택적으로 이용하여 추가 송신 패킷을 구성하고, 추가 송신 패킷의 길이를 계산하는 단계; 및 기본 송신 패킷 사이에 존재하는 유휴 구간과 추가 송신 패킷의 길이를 비교하여, 필요한 만큼의 유휴 구간을 확보하는 단계를 포함하고, 유휴 구간은 기본 송신 패킷에 포함되는 음성 수집 개수를 가변시켜서 음성 수집 주기를 조절한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 통신 장치는 처음 음성 패킷을 수신한 시점에서부터 최종 음성 패킷을 수신하기까지 음성 서비스 구간을 설정하는 설정 모듈; 설정된 음성 서비스 구간 동안 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트 하는 저장 모듈; 및 설정된 음성 서비스 구간 동안 연속 패킷 정보를 이용하여 수신된 음성 패킷의 신호처리를 수행하는 신호처리 모듈을 포함하고, 연속 패킷 정보는, 설정된 음성 서비스 구간 동안 수신되는 음성 패킷의 신호처리를 위한 패킷 정보와 연속 패킷 개수 정보를 포함한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 무전기의 음성 패킷 통신 장치는 음성 신호의 입출력을 위한 음성 입출력 모듈; 무선 신호를 수신하고 복조하여 전달하는 모뎀; 모뎀을 통해서 전달받은 음성 패킷을 이용하여 음성 서비스 구간을 설정하고, 음성 서비스 구간 내에 수신되는 음성 패킷을 관리하는 패킷관리모듈; 패킷관리모듈을 통해서 전달받은 음성 패킷의 신호처리를 수행하고, 음성 입출력 모듈로 전달하는 음성처리모듈을 포함하고, 패킷관리모듈은 음성 패킷이 처음 수신한 시점에서부터 최종 음성 패킷을 수신하기까지 음성 서비스 구간을 설정하고, 설정된 음성 서비스 구간 동안 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트 한다.
바람직하게는 패킷관리모듈로부터 데이터 신호를 전달받아서 외부 데이터 단말로 전달하는 데이터 입출력 모듈을 더 포함한다.
본 발명의 음성 패킷 통신 장치 및 그 제어방법은 군용 운용 환경에서 운용되는 무전기 등에 통신 자원이 부족한 환경에서도 패킷 통신을 기반으로 연속한 음성 서비스 신호를 안정적으로 지원하는 것이 가능하다.
특히, 본 발명은 무선 통신 환경에서 음성 서비스 구간을 설정하고, 음성 서비스 구간동안 연속 패킷 정보를 이용하여 끊김 없는 음성 서비스를 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 무선 통신 환경에서 음성 서비스 구간을 설정하고, 초기 음성 패킷을 이용하여 끊김 없는 음성 서비스를 가능하게 한다.
그리고 본 발명은 무선 통신 환경에서 음성 서비스 구간을 설정하고, 초기 음성 패킷을 수신하지 못한 경우에도 주기적인 재동기 신호를 이용하여 음성 서비스를 가능하게 한다.
본 발명은 무선 통신 환경에서 음성 서비스 구간을 설정하고, 음성 수집 개수를 가변하여 음성 송신 패킷 사이의 원하는 유휴 구간을 확보하고, 유휴 구간에서 추가적인 패킷 전송을 가능하게 한다.
도 1은 종래 무선 통신 시스템에서 서킷 교환 방식의 예시도를 도시하고 있다.
도 2는 종래 무선 통신 시스템에서 패킷 교환 방식의 예시도를 도시하고 있다.
도 3은 종래 무선 통신 시스템에서 패킷 음성 서비스의 예시도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 통신 장치의 전체적인 구성도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 통신 장치에 적용되는 패킷 음성 서비스의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 송신 서비스의 제어 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 송신 서비스의 예시도를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 송신 서비스의 제어 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 구성의 예시도를 도시하고 있다.
도 10a은 짧은 음성 수집 주기를 갖는 경우의 예시도를 도시하고 있다.
도 10b는 긴 음성 수집 주기를 갖는 경우의 예시도를 도시하고 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 처리 모듈에서 가변 음성 수집 주기의 예시도를 도시하고 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 수집 개수를 조절하는 제어 흐름도를 도시하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"와 "기", "모듈"과 "부", "유닛"과 "부", "장치"와 "시스템", "단말"과 "노드"와 "디지털 무전기" 등은 명세서 작성의 용이함 만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 통신 장치의 전체적인 구성도를 도시하고 있다. 도시되는 실시예는 군 운용 환경에서 사용되는 무전기 등에 이용 가능하다.
음성 패킷 통신 장치는 음성 입출력 모듈(10), 데이터 입출력 모듈(20), 음성 처리 모듈(30), 패킷 관리 모듈(40), 그리고 모뎀(50)을 포함한다. 본 발명의 음성 패킷 통신 장치는 송신 단말 또는 수신 단말로 이용 가능하다. 이하의 설명에서 많은 부분에서 수신 단말로 설명이 되지만, 송신 단말에서도 충분히 적용 가능함을 미리 정의한다.
음성 입출력 모듈(10)은 마이크와 같은 음성 입력 장치를 통한 아날로그 음성 입력 신호를 디지털화하여 음성 처리 모듈(30)로 전달하거나, 음성 처리 모듈(30)로부터 받은 음성 신호를 스피커와 같은 출력 장치를 통해서 출력하는 장치 및 프로그램이다.
음성 처리 모듈(30)은 디지털 음성 신호를 효율적으로 송수신하기 위하여 음성 신호처리를 수행하는 장치 및 프로그램이다. 음성 신호의 효과적인 압축 전송을 위한 음성 코덱(일 예로 G.711, G.729, G.723, MELP 등)을 사용하고, 음성 코덱의 비트 레이트, 인코딩 시간을 고려하여 안정적인 음성 서비스를 위한 음성 수집 주기를 조절한다. 음성 수집 주기는 기설정하고 이용한다.
데이터 입출력 모듈(20)은 외부 단말로부터 전달되는 데이터 또는 내부에 포함하고 있는 데이터 생성기에서 생성되는 디지털 데이터를 패킷 관리 모듈(40)로 전달하고, 패킷 관리 모듈(40)에서 데이터 신호를 전달받아 외부 단말로 전달하거나 내부에 포함하고 있는 데이터 수집기로 전달하는 장치 및 프로그램이다.
패킷 관리 모듈(40)은 음성 처리 모듈(30)과 데이터 입출력 모둘(20)로부터 입력받은 데이터를 끊김없이 안정적으로 송신할 수 있도록 패킷을 구성하여 모뎀(50)으로 전달한다. 그리고 모뎀(50)에서 전달받은 음성 또는 데이터 패킷 신호를 구분하고, 음성 패킷은 음성 처리 모듈(30)로 전달하고, 데이터 패킷은 데이터 입출력 모듈(20)로 전달하는 장치 및 프로그램이다. 패킷 관리 모듈(40)은 네트워크 효율을 높이기 위하여 중복 신호를 제거하거나 재동기 패킷을 송신 제어한다.
모뎀(50)은 패킷 관리 모듈(40)에서 전달받은 음성 패킷 또는 데이터 패킷을 정해진 변복조 방식(일 예로 CPM, MSK, PSK, QAM 등)에 기반해서 무선신호로 변조하여 송신한다. 모뎀(50)은 외부로부터 무선신호를 수신하고, 정해진 변복조 방식으로 복조하여 패킷 관리 모듈(40)로 전달하는 장치 및 프로그램이다.
본 발명에서 패킷 관리 모듈(40)은 제어모듈로 설명할 수 있다. 즉, 패킷 관리 모듈(40)에는 처음 음성 패킷을 수신한 시점에서부터 최종 음성 패킷을 수신하기까지 음성 서비스 구간을 설정하는 설정 모듈을 포함할 수 있다. 패킷 관리 모듈(40)에는 설정된 음성 서비스 구간 동안 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트 하는 저장 모듈을 포함할 수 있다.
그리고 본 발명의 음성 처리 모듈(30)은 패킷 관리 모듈(40)에는 설정된 음성 서비스 구간 동안 연속 패킷 정보를 이용하여 수신된 음성 패킷의 신호처리를 수행하는 신호처리 모듈로 설명할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 통신 장치에 적용되는 패킷 음성 서비스의 예시도이다.
본 발명은 음성 신호가 연속성을 기반으로 음성 신호 처리를 수행해야만, 음성이 끊김없이 실시간으로 서비스되는 음성 신호의 특성을 반영하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명은 연속한 음성 신호의 특성을 반영하여 단일 패킷 단위 처리가 아니라 음성 서비스 시작 시점부터 종료 시점까지의 '음성 서비스 구간'을 설정하고, 연속한 음성 패킷의 송수신을 통한 음성 패킷 신호 처리를 수행한다.
본 발명은 음성 서비스 구간 동안에 음성 송신 패킷에 '연속 패킷 정보'를 포함하고 전송한다. 연속 패킷 정보는 음성 서비스 구간 동안에 모든 음성 송신 패킷에 포함된다.
도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 음성 서비스 시작 시점부터 종료 시점까지의 음성 서비스 구간 동안 다수개의 음성 송신 패킷이 전송된다. 이때 매 음성 송신 패킷에는 연속 패킷 정보가 포함된다. 따라서 각각의 음성 송신 패킷은, 프리앰블/연속 패킷 정보/음성 정보가 포함되어 구성된다.
각각의 음성 송신 패킷에 포함된 연속 패킷 정보는 음성 정보의 신호처리에 필요한 패킷 정보 외에 연속 패킷 개수 정보를 포함하여 구성된다. 이때 연속 패킷 정보에 포함된 음성 정보의 신호처리에 필요한 패킷 정보는 음성 서비스 구간 내의 모든 음성 패킷에 대해서 동일한 정보를 포함한다. 즉, 음성 서비스 구간 내에서, 어느 음성 패킷에 대해서도 신호처리에 이용 가능한 제어정보를 포함한다. 그러나 연속 패킷 정보에 포함되는 연속 패킷 개수 정보는 달라진다.
본 발명의 수신기(또는 수신측 단말)에서는, 수신 패킷의 연속 패킷 정보 필드의 음성/데이터 설정 정보를 확인하고, 음성으로 설정된 경우 연속한 음성 패킷이 주기적으로 발생할 것을 인지한다. 즉, 수신기에서는 연속 패킷 정보에서 음성 설정 정보를 처음 확인한 시점에서 음성 서비스 구간의 음성 시작 시점으로 설정하고, 연속 패킷 개수 정보를 확인하여 카운트를 시작한다.
본 발명의 송신기(또는 송신측 단말)에서는, 음성 서비스 구간 동안 연속 패킷 정보에 송신 예정인 연속 패킷 개수 정보를 포함하여 전송한다. 따라서 본 발명의 수신기에서는 연속 패킷 정보를 이용하여 프리앰블 정보와 연속 패킷 정보 필드의 오류가 발생한 경우에도 지속적으로 음성 서비스를 지원한다. 그리고 연속 패킷 정보가 오류없이 정상 수신되는 경우, 예상되는 연속 음성 패킷의 개수를 업데이트 한다. 그리고 마지막 음성 패킷을 정상 수신하여 연속 패킷 정보의 개수가 0이 되거나 수신기 자체에서 음성 패킷 수신 카운터를 매 패킷 차감하여 연속 음성 패킷의 개수가 0이 되는 경우 음성 서비스 구간을 종료한다.
따라서 임의의 음성 송신 패킷에 포함된, 음성 정보 또는 연속 패킷 정보 또는 프리앰블 정보에 오류가 발생하여도, 다른 음성 송신 패킷에 포함된 연속 패킷 정보를 기반으로 음성 신호의 수신 및 복조가 가능하게 된다. 따라서 음성 서비스의 연속성을 지원 가능해진다.
특히, 군용 운용 환경에서와 같이, 채널 환경이 열악한 경우에 본 발명과 같이 매 음성 송신 패킷 마다 송신되는 최신의 연속 패킷 정보를 수신하면, 초기 또는 중간에 음성 서비스를 정상적으로 수신하지 못한 경우에도 정상적인 음성 수신이 가능해진다.
이는 본 발명의 경우 종래와 달리 음성 서비스 구간 동안 음성 패킷 신호가 일정한 주기로, 발생할 연속 패킷 개수 정보를 미리 알고 있기 때문에 연속하여 수신되는 음성 패킷에 포함된 프리앰블 정보, 또는 연속 패킷 정보의 오류에 상관없이 음성 서비스를 지속하는 것이 가능해진다.
또한, 복수의 단말로 네트워크망을 구성한 경우, 해당 신호 수신을 통해 음성 서비스에 참여하지 않은 단말이 해당 주파수 대역이 사용됨을 인지하여 망내 충돌을 예방할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 송신 서비스의 제어 흐름도이다.
본 발명은 도 5에 도시한 바와 같이, 음성 서비스 시작 시점부터 종료 시점까지 음성 서비스 구간을 설정하고 있다. 음성 서비스 구간은, 음성 패킷이 수신되기 시작한 시점에서부터 음성 패킷 수신이 종료되기까지 송신 단말 및 수신 단말에서 연속 패킷 개수 정보를 기반으로 설정한다.
음성 서비스 구간은 고정되어 있는 구간이 아니다. 음성 서비스 구간은 최초 음성 패킷을 수신하는 경우, 음성 서비스 구간이 시작되고, 연속 음성 패킷 개수가 0인 음성 패킷을 수신하거나 또는 수신 단말 측에서 카운트한 값이 최종 음성 패킷이 되었을 때, 음성 서비스 구간은 종료된다. 그리고 음성 서비스 구간은 송신 단말 측에서 전송되는 정보(연속 음성 패킷 개수)에 기반해서 지속적으로 업데이트 된다. 따라서 음성 서비스 구간은 수신한 연속 음성 패킷 개수 정보에 기반해서 조절 되어진다.
즉, 시스템은 외부로부터 음성 패킷을 수신 가능한 대기상태를 갖는다(100).
시스템은 음성 패킷의 수신되면(102), 음성 서비스 구간에 포함되는지 판단한다(104). 만약 음성 패킷 수신이 처음 시작한 시점이라면, 시스템은 음성 서비스 구간이 설정되지 않은 상태이다. 따라서 우선적으로 음성 서비스 구간 설정이 이루어진다.
즉, 104에서 음성 서비스 구간이 아니라고 판단되면, 수신된 음성 패킷에 오류 정보가 있는 지 확인한다. 프리앰블 오류(106), 연속 패킷 정보 오류(108)가 검출되면, 수신대기 상태(100)로 재 진입한다. 그러나 104에서 음성 서비스 구간이 아니고, 수신된 음성 패킷에 오류 정보가 없을 때, 최종 음성 패킷인지를 확인한다(110),
110에서 최종 음성 패킷이라고 판단되면, 해당 음성 신호를 수신하는 신호처리를 수행한다(112). 그리고 110에서 최종 음성 패킷이 아닌 경우, 즉 104에서 음성 서비스 구간이 설정되지 않은 상태이므로, 시스템은 음성 서비스 구간을 설정한다. 그리고 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트하고, 수신된 음성 패킷에 포함된 음성신호의 신호처리를 수행한다(114). 이때 연속 패킷 정보에는 음성 서비스 구간 내의 수신되는 음성 패킷의 신호처리에 이용되는 패킷 정보 그리고 연속 음성 패킷 개수 정보가 포함되어 있으므로 이를 저장한다. 그리고 이미 저장된 연속 패킷 정보가 있는 경우에서는 현재 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 음성 패킷 개수 정보를 업데이트 한다.
다음, 104에서 이미 음성 서비스 구간이 설정된 경우, 수신된 음성 패킷에 오류 정보가 있는 지 확인한다. 프리앰블 오류가 발생한 경우(120), 이전 단계에서 수신되어 저장된 연속 패킷 정보를 읽어온다(130). 130에서는 읽어온 연속 패킷 정보를 이용하여 현재 수신된 음성 패킷의 패킷 정보를 수신한다.
그리고 현재 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 패킷 정보도 오류가 발생한 경우(132), 130에서 읽어온 저장된 연속 패킷 정보를 이용하여 현재 수신된 음성 패킷에 포함된 음성 신호의 신호처리를 수행한다(134).
104에서 이미 음성 서비스 구간이 설정되고, 수신된 음성 패킷에 오류 정보가 있는 지 확인하는 과정에서, 프리앰블 정보는 정상상태이고, 연속 패킷 정보가 오류가 발생된 경우(122), 이전 단계에서 수신되어 저장된 연속 패킷 정보를 읽어온다(140). 그리고 140에서 읽어온 이전 저장된 연속 패킷 정보를 이용하여 수신된 음성 패킷에 포함된 음성 신호의 신호처리를 수행한다(140).
104에서 이미 음성 서비스 구간이 설정되고, 수신된 음성 패킷에 오류 정보가 있는 지 확인하는 과정에서, 프리앰블 정보는 정상상태이고, 연속 패킷 정보도 정상상태일 때, 현재 수신된 음성 패킷이 최종 음성 패킷인지를 판단한다(124). 124에서 최종 음성 패킷 여부는, 마지막 음성 패킷을 정상 수신했을 때, 연속 패킷 정보의 연속 음성 패킷 개수 정보가 0인 경우에 해당한다. 또는 수신 단말 측에서 자체적으로 음성 서비스 구간 동안 수신되는 모든 음성 패킷을 카운트 한 값이 최종 음성 단말 패킷으로 카운트 된 경우에 해당한다.
124에서 음성 서비스 구간에 포함된 최종 음성 패킷으로 판단되면, 현재 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 패킷 정보를 이용하여 음성 신호의 신호처리를 수행한다(142). 그리고 142에서는 음성 서비스 구간의 해지가 이루어진다. 이는 음성신호의 신호처리 과정에서 이전 저장된 또는 현재 업데이트 된 연속 패킷 정보의 활용이 중단됨을 의미한다.
그러나 124에서 음성 서비스 구간에 포함된 최종 음성 패킷이 아닌 경우, 현재 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 패킷 정보를 업데이트하고, 현재 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 패킷 정보를 이용하여 음성 신호의 신호처리를 수행한다(126).
다음, 104에서 이미 음성 서비스 구간이 설정되고, 수신된 음성 패킷에 오류 정보가 있는 지 확인하는 과정에서, 프리앰블 정보는 오류 상태이지만, 연속 패킷 정보는 정상상태로 판단되면(132), 현재 수신된 음성 패킷이 최종 음성 패킷인지를 확인한다(150). 그리고 최종 음성 패킷이 아닌 경우에서는 현재 수신된 음성 패킷에 포함된 정상상태의 연속 패킷 정보를 업데이트하고, 이 정보를 이용하여 음성 신호의 신호처리를 수행한다(152).
그러나 150에서 최종 음성 패킷으로 판단되면, 현재 수신된 음성 패킷에 포함된 정상상태의 연속 패킷 정보를 이용하여 음성 신호의 신호처리를 수행한다(154). 그리고 154에서는 음성 서비스 구간의 해지가 이루어진다. 이는 음성신호의 신호처리 과정에서 이전 저장된 또는 현재 업데이트 된 연속 패킷 정보의 활용이 중단됨을 의미한다.
이와 같이, 본 발명에서는 음성 서비스가 시작되는 시점에서부터 음성 서비스가 종료되는 시점까지 하나의 음성 서비스 구간으로 설정한다. 그리고 이 음성 서비스 구간에서는 전송되는 음성 패킷마다 연속 패킷 정보가 포함되어서 송신을 수행한다. 따라서 해당 음성 패킷을 수신한 시스템 또는 단말에서는 동일 음성 서비스 구간 동안, 수신되는 음성 패킷에 포함된 정상 상태의 연속 패킷 정보를 최신값으로 업데이트하여 음성 신호의 신호처리에 이용한다. 따라서 임의의 음성 패킷에 포함된 프리앰블 정보 또는 연속 패킷 정보 또는 음성 정보 중 어느 하나 또는 모든 정보가 손상되어 폐기되더라도 이전 저장된 연속 패킷 정보를 활용하여 수신된 음성 신호의 신호처리가 가능해진다.
특히, 본 발명은 군 운용 환경에서 사용되는 무전기에 적용하기 위한 실시 형태로서, 군 무전기가 잦은 이동으로 음성 서비스의 단절이 빈번하고, 자원이 열악한 환경에서 사용되는 점에 착안하였다. 즉, 군 무전기가 최초 음성 패킷을 수신하지 못하고, 중간 단계에서 음성 패킷을 수신한 경우에서도, 연속 패킷 정보를 이용하여 명확한 음성 서비스를 제공받는 것이 가능해진다.
다음, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 송신 서비스의 예시도를 도시하고 있다.
도 7에서는 음성 서비스가 시작되는 시점부터 음성 서비스가 종료되는 시점까지 음성 서비스 구간을 설정하고, 이 음성 서비스 구간 동안 최초 음성 송신 패킷에만 '연속 패킷 정보'를 전송하는 것을 특징으로 한다. 그리고 그 외 음성 송신 패킷에서는 종래 매 패킷마다 전송하던 프리앰블, 패킷 정보를 제외한 음성신호만을 전송하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 음성 서비스 구간 동안 최초 연속 패킷 정보 전송 외에, 프리앰블 및 패킷 정보를 제외한 순수 음성 정보만으로 이루어진 짧은 음성 패킷 송신을 통하여 중요 정보 송신 구간의 오류 확률을 감소시키고, 추가적인 유휴 공간을 확보하여 네트워크 운용 효율을 높일 수 있다.
그리고 설정된 음성 서비스 구간이 일정기간 이상일 때, 주기적으로 재동기 신호를 송신하고, 이를 기반으로 수신 단말기가 시각 및 주파수 오차를 보정할 수 있도록 제어한다. 이는 설정된 음성 서비스 구간이 너무 길게 되면, 통신을 수행하는 두 단말 사이의 시계 오차가 누적되면서 성능 열화가 발생하기 때문이다. 따라서 본 발명에서는 이러한 문제를 해소하기 위하여, 도 7에 도시하고 있는 바와 같이, 설정된 음성 서비스 구간이 일정기간 이상으로 길게 되면, 주기적으로 재동기 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.
재동기 신호는 수신 단말의 오차 보정 용도 이외에도 최초 음성 송신 패킷을 수신하지 못한 수신 단말에서 재동기 신호를 수신하여 음성 서비스를 수행할 수 있도록 도모할 수 있다. 또한 재동기 신호를 수신한 단말은 해당 통신 대역에서 음성 서비스가 이루어지고 있음을 인지하는 용도로도 이용 가능하다.
재동기 신호는 무선 신호를 인지하기 위한 프리앰블 정보와 연속 패킷 정보를 포함하여 구성한다. 재동기 신호는 미리 약속된 시점에서 전송이 이루어지도록 설정된다.
그리고 본 발명에서 재동기 신호, 연속 패킷 정보는 오류에 강인한 변복조 방식 및 고성능 오류정정 부호 기법(일 예로 Turbo, LDPC, Polar 등)을 적용하여 생존성을 극대화한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 송신 서비스의 제어 흐름도이다.
본 발명은 도 7에 도시한 바와 같이, 음성 서비스 시작 시점부터 종료 시점까지 음성 서비스 구간을 설정하고 있다. 음성 서비스 구간은, 음성 패킷이 수신되기 시작한 시점에서부터 음성 패킷 수신이 종료되기까지 송신 단말 및 수신 단말에서 설정된다. 도 8의 동작 과정에서 설명되는 음성 서비스 구간, 최종 음성 패킷 등의 설정 및 판단은 도 5 및 도 6에서 설명한 과정과 동일하게 이루어지므로 중복 설명은 생략한다.
즉, 시스템은 외부로부터 음성 패킷을 수신 가능한 대기상태를 갖는다(200).
시스템은 음성 패킷의 수신되면(202), 음성 서비스 구간에 포함되는지 판단한다(204). 만약 음성 패킷 수신이 처음 시작한 시점이라면, 시스템은 음성 서비스 구간이 설정되지 않은 상태이다. 따라서 이 경우에는 음성 서비스 구간 설정이 이루어진다.
그러나 204에서 음성 서비스 구간이 설정되지 않았다고 판단되면, 수신된 패킷이 재동기 신호인지를 판단하고(206), 206에서 재동기 신호로 판단되면, 이에 기반해서 음성 서비스 구간을 설정한다(208). 그리고 208에서는 재동기 신호에 포함된 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트한다.
208에서 음성 서비스 구간이 설정되지 않은 상태에서 재동기 신호에 해당하는 패킷이 수신된 경우, 이는 송신 단말 측에서 최초 송신한 음성 패킷(연속 패킷 정보 포함)을 수신 단말에서 수신하지 못했거나, 이미 진행되고 있는 음성 서비스 구간 중간에 수신단말이 해당 대역으로 진입한 경우이다. 즉, 이 경우에서는 수신 단말은, 재동기 신호를 이용하여 음성 서비스 구간 설정 및 연속 패킷 정보의 획득이 이루어진다.
204에서 음성 서비스 구간이 설정되지 않고, 수신된 패킷이 재동기 신호가 아닐 때, 수신 음성 패킷에 오류 정보가 있는지를 확인한다. 즉, 프리앰블 오류가 발생되었거나(210), 연속 패킷 정보에 오류가 발생되었을 때(212), 시스템은 수신 대기 상태로 재진입한다.
204에서 음성 서비스 구간이 설정되지 않고, 수신된 패킷이 재동기 신호가 아닐 때, 수신 음성 패킷에 포함된 프리앰블 정보, 연속 패킷 정보가 모두 정상적인 상태이면, 수신된 음성 패킷이 음성 서비스를 시작하는 처음 시점으로 판단한다(214). 즉, 214에서 음성 서비스 구간 설정이 이루어진다. 그리고 수신된 음성 패킷에 포함된 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트하고, 수신된 음성 패킷에 포함된 음성정보를 연속 패킷 정보를 기반으로 음성신호의 신호처리를 수행한다.
다음, 204에서 음성 서비스 구간이 이미 설정되어 있는 경우, 수신된 패킷이 재동기 신호인지를 판단한다(220). 220에서 수신된 패킷이 재동기 신호가 아닐 때, 최종 음성 패킷인지를 판단한다(222).
222에서 최종 음성 패킷으로 판단되면, 설정된 음성 서비스 구간을 해지하고, 해당 음성 패킷에 포함된 음성신호의 신호처리를 수행한다(232). 222에서 최종 음성 패킷이 아닌 경우에서는 이미 저장된 연속 패킷 정보를 이용하여 수신된 음성 신호의 신호처리를 수행한다(224).
다음, 204에서 음성 서비스 구간이 이미 설정되어 있고, 수신된 패킷이 재동기 신호일 때(220), 재동기 신호의 오류 여부를 판단한다(230). 230에서 재동기 신호가 정상상태일 때, 재동기 신호에 포함된 연속 패킷 정보를 업데이트 한다(234).
그리고 음성 서비스 구간이 이미 설정되어 있고, 수신된 패킷이 재동기 신호이지만, 오류 상태로 판단되면(230), 수신대기 상태로 재진입 한다. 이때 수신된 오류상태의 재동기 정보 패킷은 폐기되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명에서는 음성 서비스가 시작되는 시점에서부터 음성 서비스가 종료되는 시점까지 하나의 음성 서비스 구간으로 설정한다. 그리고 이 음성 서비스 구간에서는, 최초 송신되는 음성 패킷에 연속 패킷 정보가 포함되어 송신되고, 이 최초 음성 패킷을 수신한 수신 단말은 연속 패킷 정보를 메모리(저장부) 등에 저장하고, 이 정보를 활용하여 이후 수신 패킷에 포함된 음성 정보의 음성 신호 처리를 수행한다.
그리고 이 음성 서비스 구간이 일정구간 이상으로 긴 경우, 일정 주기로 재동기 정보가 포함된 패킷이 전송되고, 수신 단말은, 재동기 정보를 활용하여 정보의 오차를 보정한다. 또한, 연속 패킷 정보가 포함된 최초 음성 패킷을 수신하지 못한 수신 단말은, 재동기 정보가 포함된 패킷을 활용하여, 음성 서비스의 신호처리를 수행하는 것도 가능해진다.
다음, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 패킷 구성의 예시도를 도시하고 있다. 이하 도 9 내지 도 12의 과정은 음성 패킷 송신 장치가 송신 단말에 적용하여 사용할 때의 제어 구성이다.
도 4에 도시하고 있는 본 발명의 음성 패킷 통신 장치(송신 단말)에서 음성 처리 모듈(30)은 음성 입출력 모듈(10)로부터 디지털 음성신호를 입력받아서 음성 코덱을 이용한 음성 신호 처리를 수행하고, 패킷 관리 모듈(40)로 전달한다.
이때 음성 처리 모듈(30)은 도 9의 맨 위에 도시하고 있는 바와 같이, 입력한 디지털 음성신호를 적용한 음성 코덱에 따라 일정한 주기로 정해진 크기의 인코딩 음성 신호를 출력한다.
그리고 음성 처리 모듈(30)은 도 9의 세번째 단에 도시하고 있는 바와 같이, 인코딩 주기로 생성된 인코딩 음성 신호를 적절한 크기로 수집하여 하나의 패킷으로 구성한다. 즉, 앞서 인코딩된 음성 신호를 인코딩된 단위로 매번 패킷을 구성하여 송신할 경우, 송신정보 대비 부가 정보의 크기가 크고, 짧은 주기의 패킷 송신으로 네트워크 운용 효율이 낮아질 우려가 있다.
이러한 문제를 개선하기 위해서 본 발명에서는 음성 처리 모듈(30)에서 인코딩된 음성 신호를 일정 크기로 수집하여 하나의 패킷으로 구성한다. 따라서 최종 생성된 음성 패킷은 도 9의 맨 하단에 도시하고 있는 바와 같이, 일정 크기로 수집된 인코딩된 음성 신호와 연속 패킷 정보, 그리고 프리앰블 정보가 포함되어서 구성된다.
한편, 음성 패킷의 시간 길이는 인코딩 주기와 음성 수집 개수의 곱인 음성 수집 주기보다 작아야 음성 송수신이 가능하다.
도 10a은 짧은 음성 수집 주기를 갖는 경우의 예시도를 도시하고 있다. 도 10a 에서와 같이, 음성 수집 주기가 작은 경우, 음성 지연이 작은 반면, 음성 패킷 사이의 유휴 구간이 짧아서 유휴 구간의 활용이 불가능한 단점이 있다.
도 10b는 긴 음성 수집 주기를 갖는 경우의 예시도를 도시하고 있다. 도 10b 에서와 같이, 음성 수집 주기가 길게 설정되면, 음성 패킷 사이의 유휴 구간은 크게 이루어지지만, 긴 시간 동안 음성을 수집하여 음성 패킷을 송신하기 때문에 음성 지연이 크게 발행하는 문제가 있다.
따라서 본 발명에서는 음성 수집 개수의 조절을 통해서 음성 수집 주기를 가변시켜서 음성 지연이 작으면서도 원하는 크기의 유휴 구간을 만들 수 있도록 제어한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 처리 모듈에서 음성 신호의 처리 과정에서 음성 수집 주기를 제어하는 예시도를 도시하고 있다.
본 발명의 음성 처리 모듈(30)은 운용 상황에 따라서 음성 수집 개수를 조절하는 것을 특징으로 한다. 즉, 음성 수집 개수의 조절을 통해서 음성 수집 주기를 가변시켜서 음성 지연이 작으면서도 원하는 크기의 유휴 구간을 만들 수 있다.
음성 처리 모듈(30)은 적용한 음성 코덱에 따라서 일정한 주기로 정해진 크기의 인코딩된 음성신호를 출력한다. 이렇게 출력된 인코딩된 음성 신호는 음성 처리 모듈(30)에서 적절한 크기로 수집이 제어되어 하나의 음성 패킷을 구성하게 된다.
음성 처리 모듈(30)은 음성 수집 주기를 가변적으로 조절 가능하도록 구성한다. 도 11에 도시하고 있는 바와 같이, 음성패킷에 포함되는 음성 수집 개수 조절을 통해서 음성 수집 주기를 다양하게 구성한다. 즉, 운용 상황에 따라서 음성 수집 개수를 조절하고, 음성 수집 주기를 가변시켜서 음성 지연이 작으면서도 원하는 크기의 유휴 구간을 조절 가능하다.
또한, 하나의 음성 서비스 구간에서 재동기 신호 또는 추가적인 음성/데이터의 송신이 필요한 경우, 유휴 구간을 활용하여 필요한 패킷의 전송을 제어하는 것이 가능해진다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성 수집 개수를 조절하는 제어 흐름도를 도시하고 있다.
음성 처리 모듈(30)은, 음성 서비스 구간에서 재동기 신호 또는 추가 음성/데이터 송신이 필요하다고 판단될 때(300,310), 추가할 패킷을 구성하고, 추가 패킷의 길이를 계산한다(320). 추가 패킷의 길이는 추가되는 패킷의 구성에 따라서 조절될 수 있다.
320에서 추가할 패킷의 길이가 계산되면, 추가할 패킷의 길이와 유휴 구간을 비교하고(330), 음성 수집 개수를 점진적으로 증가시키면서 유휴 구간을 증가시킨다(350).
도 11에 도시하고 있는 바와 같이, 초기에는 음성 수집 개수를 작게 설정하여 짧은 음성 수집 주기를 갖도록 제어된다. 이때 짧은 음성 수집 주기로 음성 지연이 짧다.
그리고 350에서 음성 수집 개수가 증가하면 유휴 구간도 증가된다. 330에서는 증가된 유휴 구간과 320에서 계산된 추가 패킷 길이와의 비교를 통해서 유휴 구간이 추가 패킷 길이보다 크게 되도록 유휴 구간을 증가시킨다. 음성 처리 모듈(30)은 추가 패킷이 송신하기 충분한 유후 구간이 확보될 수 있도록 최종 음성 수집 개수가 결정하고(340), 음성 수집 주기의 가변적 제어를 수행한다.
이와 같은 제어를 통해서 본 발명은 추가 패킷에 필요한 중계 음성 정보, 재동기 정보, 또는 음성/데이터 정보 등을 포함시켜서 송신할 수 있어서, 네트워크 효율을 향상시킬 수 있다.
이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10 : 음성 입출력 모듈, 20 : 데이터 입출력 모듈, 30 : 음성 처리 모듈,
40 : 패킷 관리 모듈, 50 : 모뎀

Claims (24)

  1. 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 방법에 있어서,
    송신 단말은 연속한 음성 패킷의 신호 처리를 수행할 음성 서비스 구간을 설정하는 단계;
    송신 단말은 설정된 음성 서비스 구간 동안 최초 음성 송신 패킷에 프리앰블 정보, 연속 패킷 정보, 음성 정보를 포함하여 전송하는 단계;
    송신 단말은 설정된 음성 서비스 구간 동안 음성 정보로만 이루어진 다수개의 음성 송신 패킷을 전송하는 단계;
    송신 단말은 설정된 음성 서비스 구간 동안 연속 패킷 정보와 프리앰블 정보를 포함하는 재동기 신호를 일정 주기로 반복해서 전송하는 단계를 포함하고,
    수신 단말은 연속 패킷 정보가 최초 수신된 시점에서 음성 서비스 구간을 설정하고, 설정된 음성 서비스 구간 동안 수신 신호에 포함된 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트하는 단계;
    수신 단말은 설정된 음성 서비스 구간 동안 저장 또는 업데이트된 연속 패킷 정보를 이용하여 수신 신호의 신호처리를 수행하는 단계를 포함하고,
    연속 패킷 정보는 음성 정보의 신호처리에 필요한 패킷 정보와 설정된 음성 서비스 구간에 전송되는 패킷 개수 정보를 나타내는 연속 패킷 개수 정보를 포함하여 구성되는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    수신 단말은 최종 음성 패킷이 수신되면, 음성 서비스 구간을 해지하는 단계를 포함하는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    수신 단말은 신호가 수신되면 음성 서비스 구간이 설정되어 있는지를 판단하고, 음성 서비스 구간이 설정되지 않은 상태일 때, 연속 패킷 정보가 최초 수신된 시점에서 음성 서비스 구간을 설정하는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    수신 단말에서 음성 서비스 구간 설정은 송신 단말에서 송신한 최초 음성 송신 패킷에 기반하는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    수신 단말에서 음성 서비스 구간 설정은 송신 단말에서 송신한 재동기 신호에 기반하는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 방법.
  6. 청구항 4 또는 청구항5에 있어서,
    음성 서비스 구간은 고정되지 않은 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    설정된 음성 서비스 구간 동안 수신 신호에 포함된 연속 패킷 정보가 정상상태일 때, 업데이트 되는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    설정된 음성 서비스 구간 동안 수신 신호에서 프리앰블 정보에 오류가 검출되면, 기저장된 연속 패킷 정보를 이용하여 현재 수신 신호의 신호 처리를 수행하는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    설정된 음성 서비스 구간 동안 수신 신호에서 연속 패킷 정보에 오류가 검출되면, 기저장된 연속 패킷 정보를 이용하여 현재 수신 신호의 신호 처리를 수행하는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    음성 서비스 구간은 연속 패킷 개수 정보가 0인 음성 패킷을 수신하면 음성 서비스 구간이 종료되는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 방법.
  11. 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 장치에 있어서,
    음성 신호의 입출력을 위한 음성 입출력 모듈;
    무선 신호를 수신하고 복조하여 전달하는 모뎀;
    모뎀을 통해서 전달받은 음성 패킷을 이용하여 음성 서비스 구간을 설정하고, 음성 서비스 구간 내에 수신되는 음성 패킷을 관리하는 패킷관리모듈;
    패킷관리모듈을 통해서 전달받은 음성 패킷의 신호처리를 수행하고, 음성 입출력 모듈로 전달하는 음성처리모듈로 구성되는 송신 단말과 수신 단말에서,
    송신 단말의 패킷관리모듈은 연속한 음성 패킷의 신호 처리를 수행할 음성 서비스 구간을 설정하고, 설정된 음성 서비스 구간 동안 최초 음성 송신 패킷에 프리앰블 정보, 연속 패킷 정보, 음성 정보를 포함하여 전송하고, 설정된 음성 서비스 구간 동안 음성 정보로만 이루어진 다수개의 음성 송신 패킷을 전송하고, 설정된 음성 서비스 구간 동안 연속 패킷 정보와 프리앰블 정보를 포함하는 재동기 신호를 일정 주기로 반복해서 전송하고,
    수신 단말의 패킷관리모듈은 연속 패킷 정보가 최초 수신된 시점에서 음성 서비스 구간을 설정하고, 설정된 음성 서비스 구간 동안 수신 신호에 포함된 연속 패킷 정보를 저장 또는 업데이트하고, 설정된 음성 서비스 구간 동안 저장 또는 업데이트된 연속 패킷 정보를 이용하여 수신 신호의 신호처리를 수행하고,
    연속 패킷 정보는 음성 정보의 신호처리에 필요한 패킷 정보와 설정된 음성 서비스 구간에 전송되는 패킷 개수 정보를 나타내는 연속 패킷 개수 정보를 포함하여 구성되는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    수신 단말은 최종 음성 패킷이 수신되면, 음성 서비스 구간을 해지하는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    수신 단말은 신호가 수신되면 음성 서비스 구간이 설정되어 있는지를 판단하고, 음성 서비스 구간이 설정되지 않은 상태일 때, 연속 패킷 정보가 최초 수신된 시점에서 음성 서비스 구간을 설정하는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    수신 단말에서 음성 서비스 구간 설정은 송신 단말에서 송신한 최초 음성 송신 패킷에 기반하는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 장치.
  15. 청구항 13에 있어서,
    수신 단말에서 음성 서비스 구간 설정은 송신 단말에서 송신한 재동기 신호에 기반하는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 장치.
  16. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
    음성 서비스 구간은 고정되지 않은 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    설정된 음성 서비스 구간 동안 수신 신호에 포함된 연속 패킷 정보가 정상상태일 때, 업데이트 되는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    설정된 음성 서비스 구간 동안 수신 신호에서 프리앰블 정보에 오류가 검출되면, 기저장된 연속 패킷 정보를 이용하여 현재 수신 신호의 신호 처리를 수행하는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    설정된 음성 서비스 구간 동안 수신 신호에서 연속 패킷 정보에 오류가 검출되면, 기저장된 연속 패킷 정보를 이용하여 현재 수신 신호의 신호 처리를 수행하는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    음성 서비스 구간은 연속 패킷 개수 정보가 0인 음성 패킷을 수신하면 음성 서비스 구간이 종료되는 군 운용 환경에서 무전기로 사용되는 송수신 단말의 음성 패킷 통신 장치.








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