KR19990077784A - 송신방법 및 송신장치 - Google Patents
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Abstract
송신방법 및 송신장치에 있어서, 음성데이터의 정보량에 따른 압축율로 각각의 일정한 시간주기동안 음성데이터를 압축부호화함으로써 얻어진 가변레이트 음성패킷데이터(variable-rate audio packet data)는 소정의 제어데이터와 함께 송신된다. 송신되기 위한 음성패킷데이터가 최대의 송신가능한 데이터량을 갖고, 상술된 시간주기내에 상기 음성패킷데이터와 상기 제어데이터를 동시에 송신하기 위한 제어데이터에 대하여 빈영역(free area)이 존재하지 않는 경우에, 각 시간주기동안 발생된 음성패킷데이터의 데이터량은 소정의 값으로 압축율(compression rate)을 상승시킴으로써 제한되고, 그것의 데이터량이 제한되는 음성패킷데이터를 합성함으로써 발생된 프레임데이터와 제한된 데이터량에 대하여 빈영역에 삽입된 제어데이터는 시간주기에서 송신된다.
Description
본 발명은 송신방법 및 송신장치에 관한 것으로써, 특히 CDMA(code division multiple access)시스템의 셀방식무선통신시스템에 바람직하게 적용된다.
종래의 셀방식무선통신시스템에서, 통신서비스가 제공되는 영역은 원하는 크기의 셀로 분할되고, 기지국은 고정무선통신국으로서 각 셀내에 설치되고, 이동국으로서 휴대전화기는 휴대전화기자체에 있는 셀에서 기지국과 무선통신한다.
이 경우에, 휴대전화기와 기지국사이의 통신에 대하여 다양한 통신시스템이 제안되었고, CDMA라 불리우는 코드분할다중접속방식시스템이 일반적이다. CDMA시스템에서는, 송신측에 의사랜덤시퀀스코드로 구성되고, 고유의 패턴을 갖는 의사(擬似)랜덤노이즈시퀀스(Pseudo random noise sequence: PN)코드는 각 통신라인에 할당된다. 할당된 PN코드는 동일한 반송주파수의 1차 변조된 신호에 의해 승산함으로써, 고유의 주파수대역폭보다 더 넓은 대역폭(이하, 스펙트럼 확산(spectrum spread)이라 칭한다.)에 걸쳐 확산되어 상기 스펙트럼 확산처리된 2차 변조신호가 송신된다.
한편, 수신측에서는 송신측으로부터 전송된 송신신호가 수신되고, 상기 수신된 신호는 송신측상에서 각 통신라인에 할당된 PN코드와 동일한 시퀀스패턴 및 위상을 갖는 PN코드에 의해 승산되어 역확산처리가 되도록 함으로써, 그것에 의해 1차변조출력이 얻어진다. 더욱이, 상기 1차변조출력이 복조됨으로써 송신된 데이터가 복원된다.
상술된 바와 같이 CDMA시스템에서는, 송신측 및 수신측 서로에 동일한 PN코드가 생성되기 때문에, 송신측에서 사용된 PN코드와 동일한 시퀀스패턴과 동일한 위상을 갖는 PN코드를 사용함으로써 역확산처리가 수신측에서 행해지는 경우에만 상기 복조가 행해진다. 그러므로, 상기 시스템은 간섭파에 강하고, 비닉성(秘匿性)이 우수하다.
CDMA시스템의 셀방식 무선통신시스템의 휴대전화기(이하, 이것을 이동국이라 칭한다)에서, 상기 이동국이 셀을 넘어 이동할 경우에는, 예를 들면 기지국(A)으로부터 기지국(B)에 콜(call)을 전환하기 위한 지시를 수신하고나서 기지국(A)에 상기 지시에 대한 응답정보를 송신하고, 기지국(A)으로부터 전파의 수신상태에 따라서 프레임에러정보(frame error information)를 기지국(A)에 보고하기 위하여 송신할 필요가 있다. 이 경우에, 상기 이동국은 제어데이터로서 응답정보, 에러정보등을 기지국(A)에 쉽게 송신해야만 한다.
이동국은 음성이 존재하는 부분에서는 낮은 압축율에서 음성정보를 압축부호화함으로써 생성된 높은 데이터레이트를 갖는 음성패킷데이터를 송신하는 반면에, 상기 음성은 존재하지 않고 배경잡음만 존재하는 부분에서는 더 높은 압축율에서 음성정보를 압축부호화함으로써 생성된 낮은 데이터레이트를 갖는 음성패킷데이터를 송신한다. 따라서, 상기 이동국은 음성정보량의 차에 따라 압축율을 변화함으로써 가변레이트 음성패킷데이터를 생성하고, 소정의 포맷에서 송신프레임데이터로서 일정한 시간주기(이하, 이것을 프레임의로서 칭하고, 그것은 20ms이다)에서 상기 가변레이트 음성패킷데이터를 송신한다.
그러므로, 종래의 이동국은 상기 음성은 존재하지 않고 배경잡음만 존재하는 부분에서는 낮은 데이터레이트에서 상기 음성패킷데이터를 송신하기 때문에, 송신프래임데이터내에 제어데이터를 동시에 송신하기 위한 빈영역은 낮은 데이터레이트에 기인하여 송신프레임에서 생성된다. 그것에 의해, 이동국은 빈영역에 제어데이터를 삽입 및 합성함으로써 음성패킷데이터와 제어데이터로 구성된 송신프레임데이터를 발생시키고, 1개의 프레임의로 송신프레임데이터를 기지국에 송신한다.
그러나, 상기 이동국은 통화중에서와 같이 음성정보가 많이 존재하는 부분에서는, 가장 낮은 압축율에서 음성정보를 압축부호화함으로써 가장 높은 데이터레이트를 갖는 음성패킷데이터를 발생시키기 때문에, 송신프레임데이터가 발생하는 경우에 상기 제어데이터가 삽입되는 빈영역이 존재하지 않는다. 그러므로, 상기 제어데이터와 상기 음성패킷데이터는 1개의 프레임에서 동시에 송신될 수 없다.
상술된 상황에도 불구하고, 이동국이 제어데이터를 송신할 경우에, 그것은 1개의 프레임에 의한 음성패킷데이터만으로 구성된 송신프레임데이터의 송신을 일시 중지시키고, 1개의 프레임(20ms)을 사용함으로써, 이동국은 제어데이터만으로 구성된 송신프레임데이터를 생성하여 송신한다. 따라서, 종래의 이동국은 1개의 프레임에 대해 조차도 음성패킷데이터 송신의 일시적인 중지때문에 통화동안에 음성의 중단이 발생되는 문제점이 있다.
상기의 문제점을 고려하여, 본 발명의 목적은 송신측에서 제어데이터를 송신할 필요가 발생되는 경우에도 음성의 중단없이 제어데이터를 송신할 수 있는 송신방법 및 송신장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동국(mobile station)의 구성을 나타내는 블록다이어그램이다.
도 2는 중앙처리부(CPU)에서 프로토콜(protocol)상에 상태변화를 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 3은 CPU에서 계층적 구조를 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 4는 멀티플랙서 서브래이어(multiplexer sub-layer)에서 처리내용을 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 5는 CPU와 디지털신호 프로세서(digital signal processor: DSP)사이에서 통신된 음성패킷데이터의 포맷을 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 6은 프레임포맷을 나타내는 개략적인 다이어그램이다.
도 7은 멀티플랙서 서브래이어에서 CPU의 송신프레임데이터를 생성시키는 절차를 나타내는 플로우챠트이다.
도 8은 종래의 기술에 따른 프레임마다의 레이트(rate)와 제어데이터의 유무에 따라서 선택된 카테고리(category)를 나타내는 다이어그램이다.
도 9는 본 발명에 따른 프레임마다의 레이트와 제어데이터의 유무에 따라서 선택된 카테고리를 나타내는 다이어그램이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
1. 이동국 6. 음성부호화기(audio coder)
7. 음성복호화기(audio decoder) 8. CPU
10. 변조회로 11. RF회로
15. 복조회로
본 발명의 상기 목적 및 다른 목적은 음성데이터의 정보량에 따른 압축율을 갖는 음성데이터를 일정한 시간주기동안에 압축부호화함으로써 얻어진 가변레이트 음성패킷데이터와 소정의 제어데이터를 함께 송신하는 송신방법 및 송신장치를 공급함으로써 성취될 수 있다. 송신되는 음성패킷데이터가 송신가능한 최대 데이터량을 갖고 상기 시간주기에서 상기 음성패킷데이터와 상기 제어데이터를 동시에 송신하기 위한 상기 제어데이터에 대하여 빈 영역이 존재하지 않는 경우에, 상기 압축율을 소정의 값으로 상승시킴으로써 상기 각각의 시간주기동안 발생된 상기 음성패킷데이터의 데이터량을 제한하고, 데이터량이 제한되는 상기 음성패킷데이터와 상기 제한된 데이터량에 대하여 빈 영역에 삽입되는 상기 제어데이터를 합성함으로써 프레임 데이터를 발생하고, 상기 발생된 프레임 데이터를 상기 시간주기에서 송신한다.
소정의 압축율에서 높은 볼륨 음성데이터를 부호화함으로써 얻어진 음성패킷데이터의 데이터양이 많기 때문에, 제어데이터가 동시에 송신될 수 없을 지라도, 코드화되는 음성패킷데이터의 데이터양을 미리 제한하고, 제한된 음성데이터에 대하여 빈영역을 사용함으로써 동시에 제어데이터를 송신함으로써 음성패킷데이터는 중단없이 항상 송신될 수 있다.
본 발명의 목적, 구성, 효과는 같은 부분이 동일한 도면부호 또는 문자에 의해 설계된 첨부된 도면과 결합하여 읽혀질 경우에, 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명확해지게 될 것이다.
본 발명의 바람직한 실시의 예는 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1에서, CDMA시스템의 셀방식 무선통신시스템에서 이동국(1)이 대체로 나타내어 있다. 마이크로폰(2)을 통하여 결합된 아날로그 음성신호(S1)는 콜(call)에서 소리가 송신될 경우에 아날로그/디지털 변환기(3)에 송신된다. 아날로그/디지털 변환기(3)는 음성신호(S1)를 디지털 음성데이터(S2)로 변환하고, 음성데이터(S2)를 베이스밴드블록(4)에서 디지털신호 프로세서(DSP)부(5)에 출력한다.
음성부호화기(6)와 음성복호화기(7)로 구성된 DSP부(5)는 각 정해진 시간주기(프레임)동안에 음성데이터(S2)의 정보량에 따른 압축율을 갖는 음성부호화기(6)에 의해 음성데이터(S2)를 압축부호화함으로써 음성패킷데이터(S3)를 발생시키고, 음성패킷데이터(S3)를 중앙처리부(CPU)(8)에 송신한다.
기지국에 송신되기 위한 어떤 제어데이터가 있을 경우에, CPU(8)는 이후에 언급되는 바와 같이 소정의 포맷의 카테고리를 기초로 하여 제어데이터와 음성패킷데이터(S3)를 합성하고, 채널부호화기(9)에 송신프레임데이터(S4)로서 합성된 데이터를 송신한다. 이 경우에, 예를 들면 제어데이터는 이동국(1)이 셀로 이동될 경우에 기지국으로부터 주어진 콜전환지시에 대하여 응답정보를 포함한다.
이 접속에서, CPU(8)는 DSP부(5), 채널부호화기(9), 변조회로(10), 복조회로(15) 그리고 무선주파수(RF)회로(11)(파선으로써 나타내어진)을 제어함으로써 전체적인 이동국(1)의 송신 및 수신을 제어한다.
채널부호화기(9)는 순환중복검사(cyclic redundancy check: CRC)시스템에 따른 에러정정처리에 적용하고, 콘벌루션 부호화처리를 송신프레임데이터(S4)에 적용함으로써 송신심볼스트림(S5)를 발생하고, 송신심볼스트림(S5)을 변조회로(10)에 송신한다. 변조회로(10)는 확산에 의해 송신심볼스트림(S5)를 승산함으로써 스트림확산처리를 행하고, 예를 들면 송신심볼스트림(S6)을 발생시키기 위하여 QPSK변조처리를 행하고, 송신심볼스트림(S6)을 RF회로(11)에 송신한다.
송신회로(TX)(12)와 수신회로(RX)(13)로 구성된 RF회로(11)는 송신심볼스트림(S6)을 여과하고, 송신심볼스트림(S6)을 송신회로(12)에 의해 송신신호를 얻기 위하여 아날로그신호로 변환한다. 그리고, 송신회로(12)는 주파수변환하여 송신신호를 소정의 주파수채널의 송신신호(S7)를 발생시키고, 송신신호(S7)를 소정의 파워(power)로 증폭하고, 안테나(14)를 통하여 신호를 송신한다.
한편, 기지국으로부터 송신신호를 수신할 경우에, 이동국(1)은 안테나(14)를 통하여 송신신호를 수신하고, RF회로(11)의 수신회로에 수신신호(S11)로서 상기 신호를 입력한다. 수신회로(13)는 입력수신신호(S11)를 증폭하고, 주파수 변환처리를 수신신호(S11)에 행함으로써 베이스밴드신호를 추출하고, 베이스밴드신호를 여과한다. 그리고, 수신회로(13)는 베이스밴드신호를 디지털신호로 변환함으로써 확산처리하에 수신신호(S12)를 추출하고, 수신신호(S12)를 복조회로(15)에 송신한다.
복조회로(15)는 QPSK복조처리를 수신회로(S12)에 행함으로써 심볼정보를 추출하고, 추출된 수신심볼스트림에 송신측의 그것과 같은 시퀀스패턴과 동일한 위상을 갖는 확산코드를 갖는 역확산처리를 행함으로써 수신심볼스트림(S13)을 발생시키고, 수신심볼스트림(S13)을 채널부호화기(9)에 송신한다.
채널부호화기(9)는 수신심볼스트림(S13)을 기초로 하여 콘벌루션코드의 격자구조로 간주되고, 데이터(소위 최대 가능성 시퀀스판단)로서 간주될 수 있는 모든 상태변화 사이에서 가장 있음직한 상태를 판단하고, 그것에 의해 송신데이터를 나타내는 수신데이터를 저장하고, 수신데이터에 CRC시스템에 따른 에러삭제처리를 행함으로써 수신프레임데이터(S14)를 발생시키고, 수신프레임데이터(S14)를 CPU(8)에 송신한다.
CPU(8)는 수신프레임데이터(S14)로부터 음성패킷데이터(S15)를 추출하고, 그것을 음성복호화기(7)에 송신한다. 이 때에, CPU(8)는 그것을 음성복호화기(7)에 송신하기 위하여 음성패킷데이터(S15)를 추출하고, 게다가 제어데이터를 기초로 한 프로토콜처리를 실행하기 위하여 수신프레임데이터(S14)로부터 제어데이터를 추출한다.
음성복호화기(7)는 음성패킷데이터(S15)를 음성부호화기(6)의 부호화처리에 따른 소정의 시스템으로 음성패킷데이터(S15)를 부호화함으로써 음성데이터(S16)로 변환하고, 음성데이터(S16)를 디지털/아날로그 변환기(6)에 송신한다. 상기 디지털/아날로그 변환기(6)는 디지털음성데이터(S16)를 아날로그신호로 변환하고, 디지털음성데이터(S16)는 음성정보(S17)로 변환되고, 스피커(17)를 통하여 음성으로서 출력된다.
도 2는 CPU(8)가 이동국(1)의 제어동작을 사용하는 프로토콜상에 송신상태를 나타낸다. 상태(ST2)에서, CPU(8)는 전원을 온(ON)한 직후에 미리 접속된 트래픽채널(traffic channel)상에 정보 및 동기 정보와 같은 다양한 정보를 초기화하고, 다음 단계(ST3)로 진행한다.
단계(ST3)에서, CPU(8)는 사용자로부터 콜요구와 기지국으로부터 들어오는 콜을 기다리고, CPU(8)는 다음 단계(ST4)로 진행한다. 단계(ST4)에서, CPU(8)는 기지국에 제어채널(CCH)을 통하여 콜하기 위하여 트래픽채널(TCH)을 마련할 필요가 있는 접속제어에 관한 제어정보를 송신하고, 다음 단계(ST5)로 진행한다.
단계(ST5)에서, CPU(8)는 콜준비상태로 진행하지 않고, 트래픽채널(TCH)이 기지국에 의해 할당될 때까지 콜을 개시하지 않는다. 이 경우에, 실제 콜의 이행상에 있어, CPU(8)는 다시 단계(ST2)로 돌아가고, 그것은 다음 콜을 위하여 정보의 초기화를 실행하고, 단계(ST3)와 연속적인 상태의 처리를 실행한다.
단계(ST5)에서 CPU(8)에 의해 실행된 소프트웨어처리상태 즉 콜준비상태는 도 3에 나타낸 계층적 구조모델을 이용하여 설명된다. 이 경우에, 래이어(layer) 3, 래이어 2, 멀티플랙서 서브래이어 그리고 래이어 1는 CPU(8)의 제어하에 있는 소프트웨어 블록이다.
래이어 3에서, 예를 들면 CPU(8)는 실제 콜이 단계(ST5)의 콜준비상태에서 진행중인 동안 기지국으로부터 이양(移讓)을 실행하는 콜전환지시를 수신할 경우에, CPU(8)는 지시에 대한 응답정보를 생성하는 것을 판정한다.
다음으로 래이어 2에서, CPU(8)가 응답정보를 기지국에 송신할 경우에, CPU(8)는 기지국이 응답정보를 수신할 경우에는 승인을 응답하기 위하여 기지국에 요구하고, 승인이 응답되지 않을 경우에는 응답정보를 다시 보내는 제어데이터를 생성한다.
멀티플랙서 서브래이어에서, 도 4에 나타낸 프레임송신처리에서와 같이, CPU(8)는 소정의 포맷을 기초로 하여 래이어 2에서 생성된 제어데이터와 음성부호화기(6)에 의한 각 프레임에 대하여 코드화된 음성패킷데이터(S3)를 합성함으로써 송신프레임데이터(S4)를 발생시키고, 송신프레임데어터(S4)를 래이어 1에 송신한다.
래이어 1에서, CPU(8)는 멀티플랙서 서브래이어에 발생된 송신프레임데이터(S4)를 채널부호화기(9)에 공급하고, 채널부호화기(9)와 연속적인 장치의 처리를 실행함으로써 송신신호(S7)를 발생시키고, 안테나(14)를 통해 송신신호(S7)를 기지국에 송신한다.
한편, 수신의 경우에, CPU(8)는 래이어 1에서 채널부호화기(9)로부터 공급된 수신프레임데이터(S14)에 가산된 포맷을 기초로 하여 음성데이터와 제어데이터의 위치를 인식한다. 그리고, 도 4에 나타낸 프레임수신처리에서와 같이, CPU(8)는 멀티플랙서 서브래이어내에 음성복호화기(7)에 수신프레임데이터(S14)와 래이어 2에 제어데이터 중에서 음성패킷데이터(S15)를 송신한다.
음성부호화기(6)는 각 프레임에 대하여 음성 부호화처리를 실행함으로써 음성패킷데이터(S3)를 발생시킨다. 이 때에, 20ms에 대응하는 하나의 프레임과 음성패킷데이터(S3)는 CPU(8)와 DSP부(5)의 음성부호화기(6) 사이에서 각 프레임(20ms)에 대하여 통신된다.
이 경우에, 도 5에 나타낸 바와 같이, 음성패킷데이터(S3)에 대한 5개의 포맷유형이 제공된다. 레이트 1에는 무성부가 존제하지 않지만, 음성정보가 풍부하게 존제하는 경우를 나타낸다. 레이트 1에서, 최고의 171비트 음성패킷데이터(S3)는 최저의 압축율을 갖는 압축부호화를 통하여 발생된다. 레이트 1/2에서, 80비트 음성패킷데이터(S3)는 레이트 1보다 조금 더 높은 압축율을 갖는 압축부호화를 통하여 발생된다.
레이트 1/4는 음성정보가 레이트 1/2의 레이트보다 더 낮은 경우를 나타낸다. 레이트 1/4에서, 40비트 음성패킷데이터(S3)는 레이트 1/2보다 조금 더 높은 압축율을 통하여 발생된다. 레이트 1/8는 음성정보가 레이트 1/4의 그것보다 더 낮은 경우를 나타낸다. 레이트 1/8에서, 16비트 음성패킷데이터(S3)는 레이트 1/4보다 조금 더 높은 압축율을 갖는 압축부호화를 통하여 발생된다. 결국, 공란은 음성정보가 존제하지 않는 경우를 나타낸다.
이들 포맷에 따라서 발생된 음성패킷의 5가지 유형은 첨부된 패킷형 코드에 의해 식별된다. 5개의 포맷형은 음성부호화기(6)에 의해 음성데이터(S2)의 정보량에 따른 각 프레임에 대하여 임의로 판정된다. 즉, 통화동안에 음성데이터(S2)의 많은 정보량으로 충만한 프레임은 배경잡음에 의해 노이즈가 섞인 작은 정보의 양을 갖는 프레임이 더 높은 압축율을 갖는 음성부호화기(6)에 의해 코드화되는 경우에, 음성데이터(S2)에서 정보량의 비율이 감소함으로서, 레이트 1/2로부터 레이트 1/8에 레이트 1을 갖는 음성부호화기(6)에 의해 코드화된다.
따라서, 상기 포맷의 하나에 따라서 발생된 음성패킷데이터는 도 6에 나타낸 바와 같이, 8개의 프레임포맷중의 하나인 카테고리 1∼ 카테고리 8을 이용함으로써 제어데이터와 합성되어 송신프레임데이터(S4)가 발생된다. 이 접속에서, 이 송신프레임데이터(S4)는 또한 채널부호화기(9)의 모든 프레임(20ms)으로 송신된다.
카테고리 5를 통한 카테고리 1은 9600bps에서 송신하는 프레임포맷이고, 1개비트 또는 4개비트로 구성된 프레임모드비트는 프레임의 헤드에 가산된다. 이것은 수신측이 카테고리의 종류를 식별하기 위하여 수신된 송신프레임데이터(S4)의 프레임모드비트를 판독하도록 한다.
이 접속에서, 카테고리 1∼ 카테고리 5에서 프레임의 헤드에 가산된 프레임모드비트는 다음과 같다. 카테고리 1에 대하여, 1개의 비트데이터("0")가 가산된다. 카테고리 2에 대하여, 4개의 비트데이터("1, 0, 0, 0")가 가산된다. 카테고리 3에 대하여, 4개의 비트데이터("1, 0, 0, 1")가 가산된다. 카테고리 4에 대하여, 4개의 비트데이터("1, 0, 1, 0")가 가산된다.
카테고리 1∼카테고리 5에서, 음성패킷데이터(S3)는 제 1트래픽에 설정되고, 제어데이터는 신호하고 있는 트래픽에 설정된다. 그러므로, 카테고리 1은 레이트 1의 음성패킷데이터(S3)만으로 구성된 프레임포맷이고, 카테고리 2는 레이트 1/2의 음성패킷데이터(S3)와 제어데이터가 거의 반반으로 구성된 포맷이다.
카테고리 3는 레이트 1/4의 음성패킷데이터(S3)와 제어데이터로 구성된 프레임포맷이고, 카테고리 4는 레이트 1/8의 음성패킷데이터(S3)와 제어데이터로 구성된 프레임포맷이다. 결국, 카테고리 5는 어떤 음성패킷데이터(S3)없이 168비트 제어데이터만으로 구성된 프레임포맷이다.
더욱이, 카테고리 6∼카테고리 8는 제어데이터를 포함하지 않고, 각각 4800bps, 2400bps, 1200bps의 송신비율을 갖는 레이트 1/2, 레이트 1/4 그리고 레이트 1/8의 음성패킷데이터(S3)로 구성된 프레임포맷이다.
즉, CPU(8)가 송신프레임데이터(S4)를 발생할 때, 제어데이터가 부재하고, 음성패킷데이터(S3)만 존재하는 경우에는, 카테고리 1와 카테고리 6∼ 카테고리 8가 선택이 유효하고, 제어데이터와 음성패킷데이터(S3)가 존재할 경우에는, 카테고리 2∼ 카테고리 4가 선택이 유효하다. 이 때에, 음성패킷데이터(S3)만 존재하고, 제어데이터가 부재할 경우에는, 카테고리 1이 선택되고, 음성패킷데이터(S3)가 부재하고, 제어데이터만 존재할 경우에는, 카테고리 5가 선택된다.
도 7의 플로우챠트를 사용함으로써, 그러한 프레임포맷에 따른 송신프레임데이터(S4)의 발생으로부터 송신프레임데이터(S4)의 송신으로 멀티플랙서 서브래이어에서 CPU(8)의 처리절차가 설명된다. 즉, 이동국(1)의 CPU(8)는 시작단계(RT1)로 시작하고, 단계(SP1)로 진행한다.
단계(SP1)에서, CPU(8)는 음성데이터(S2)를 음성패킷데이터(S3)를 발생하기 위하여 각 프레임에 대하여 음성부호화기(6)에 의해 음성데이터(S2)의 정보량에 따른 압축율로 코드화하고, 다음 단계(SP2)로 진행한다. 단계(SP2)에서, 송신되기 위한 어떤 제어데이터가 존재할 경우에, CPU(8)는 래이어 2로부터 제어데이터를 얻고, 다음 단계(SP3)로 진행한다.
단계(SP3)에서, CPU(8)는 기지국에 송신되기 위한 제어데이터가 존재하는지의 여부를 판정한다. 여기에서 부정적인 결과는 기지국에서 음성패킷데이터(S3)의 송신에 존재하는 제어데이터가 없다는 것 즉 음성패킷데이터(S3)만 송신되는 것이라는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU는 단계(SP4)로 진행한다.
단계(SP4)에서, CPU는 음성패킷데이터(S3)를 첨부하는 패킷 코드종류를 판정함으로써(도 5), 음성패킷데이터(S3)의 압축율이 레이트 1인지의 여부를 판정한다. 여기에 긍정적인 결과는 패킷코드의 종류가 "4" 즉 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1을 갖는 압축코드화된 171비트 데이터라는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU는 단계(SP5)로 진행한다.
단계(SP5)에서 CPU(8)는 제어데이터없이 음성패킷데이터(S3)에 대해 최적인 카테고리 1을 선택하고, 그것은 레이트 1을 갖는 압축코드호되고, 다음 단계(SP6)로 진행한다. 한편, 단계(SP4)에서 부정적인 결과는 음성 패킷데이터(S3)가 레이트 1로 압축코드화된 171비트 데이터가 아니라는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP7)로 진행한다.
단계(SP7)에서, CPU(8)는 음성패킷데이터(S3)를 첨부하는 패킷코드의 종류를 판정함으로써, 음성패킷데이터(S3)의 압축율이 상기 레이트 1/2인지의 여부를 판정한다. 여기에서 긍정적인 결과는 상기 패킷코드의 종류가 "3" 즉 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1/2로 압축코드화된 80비트 데이터라는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP8)로 진행한다.
단계(SP8)에서, CPU(8)는 제어데이터없이 음성패킷데이터(S3)에 대하여 최적인 카테고리 6를 선택하고, 그것은 레이트 1/2로 압축코드화되고, 다음 단계(SP6)로 진행한다. 한편, 단계(SP7)에서 부정적인 결과는 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1/2로 압축코드화된 80비트 데이터가 아니라는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP9)로 진행한다.
단계(SP9)에서, CPU(8)는 음성패킷데이터(S3)를 첨부하는 패킷코드의 종류를 판정함으로써, 음성패킷데이터(S3)의 압축율이 레이트 1/4인지의 여부를 판정한다. 여기에서 긍정적인 결과는 상기 패킷코드의 종류가 "2" 즉 음성 패킷데이터(S3)가 레이트 1/4로 압축코드화된 40비트 데이터라는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP10)로 진행한다.
단계(SP10)에서, CPU(8)는 제어데이터없이 음성패킷데이터(S3)에 대하여 최적인 카테고리 7를 선택하고, 그것은 레이트 1/4로 압축코드화되고, 다음 단계(SP6)로 진행한다. 한편, 단계(SP9)에서 부정적인 결과는 음성 패킷데이터(S3)가 레이트 1/4로 압축코드화된 40비트 데이터가 아니라는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP11)로 진행한다.
단계(S11)에서, CPU(8)는 음성패킷데이터(S3)를 첨부하는 패킷코드의 종류를 판독함으로써 음성패킷데이터(S3)의 상기 레이트 1/8인지의 여부를 판정한다. 여기에서 긍정적인 결과는 상기 패킷코드의 종류가 "1" 즉 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1/8로 압축코드화된 16비트 데이터라는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP12)로 진행한다.
단계(SP12)에서, CPU(8)는 제어데이터없이 음성패킷데이터(S3)에 대하여 최적인 카테고리 8을 선택하고, 그것은 레이트 1/8로 압축코드화되고, 다음 단계(SP6)로 진행한다. 한편, 단계(SP11)에서 부정적인 결과는 상기 패킷코드의 종류가 "0" 이고, 음성패킷데이터(S3)가 부재하다는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP13)로 진행한다.
단계(SP13)에서, CPU(8)는 음성패킷데이터(S3)가 부재하기 때문에 가장 낮은 비율을 갖는 카테고리 8을 선택하고, 다음 단계(SP6)로 진행한다. 단계(SP16)에서, CPU(8)는 선택된 카테고리의 제 1트래픽내에 음성패킷데이터(S3)를 선택하고, 음성패킷데이터(S3)가 부재할 경우에, 제 1트래픽의 모든비트에 "1"을 선택함으로써 송신프레임데이터(S4)를 발생시키고, CPU(8)는 다음 단계(SP14)로 진행한다. 이 경우에, 제어데이터가 부재하기 때문에, 신호트래픽이 존재하는 카테고리 2∼ 카테고리 5는 선택되지 않는다.
단계(SP14)에서, CPU(8)는 재생된 송신프레임데이터(S4)를 래이어 1에 송신하고, 또한 송신비율정보세트를 선택된 카테고리(9600bps, 4800bps, 2400bps, 1200bps)에 송신하고, 처리를 단계(SP15)에서 종료시킨다.
단계(SP16)에서, CPU(8)는 다음 프레임에 관하여 레이트 1/2로 다음 프레임(다음에 코드화된다)의 최대비율을 설정하기 위하여 음성부호화기(6)에 일단 지시하고나서, 다음 단계(SP17)로 진행한다.
단계(S17)에서, CPU(8)는 현재 음성패킷데이터(S3)를 첨부하는 패킷코드의 종류를 판독함으로써 음성패킷데이터(S3)의 압축율이 레이트 1/8인지의 여부를 판정한다. 여기에서 긍정적인 결과는 상기 패킷코드의 종류가 "4" 즉 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1로 압축코드화된 171비트 데이터라는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP18)로 진행한다.
단계(S18)에서, 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1로 코드화되지 때문에, 송신프레임데이터(S4)로서 동시에 제어데이터를 송신하기 위한 빈영역은 존제하지 않는다. 그러므로, CPU(8)는 제어데이터를 송신하는 것 없이 선행하여 음성패킷데이터(S3)만 송신하기 위하여 카테고리 1을 선택하고, 다음 단계(SP19)로 진행한다.
단계(S19)에서, CPU(8)는 음성패킷데이터(S3)를 첨부하는 패킷코드의 종류를 판독함으로써, 음성패킷데이터(S3)의 압축율이 레이트 1/2인지의 여부를 판정한다. 여기에서 긍정적인 결과는 상기 패킷코드의 종류가 "3" 즉 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1/2로 압축코드화된 80비트 데이터라는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP20)로 진행한다.
단계(S20)에서, 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1/2로 코드화되지 때문에, CPU(8)는 동시에 제어데이터의 송신을 할 수 있는 카테고리 2를 선택하고, 다음 단계(SP6)로 진행한다. 한편, 단계(S19)에서 부정적인 결과는 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1/2로 코드화되지 않았다는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP21)로 진행한다.
단계(S11)에서, CPU(8)는 음성패킷데이터(S3)를 첨부하는 패킷코드의 종류를 판독함으로써, 음성패킷데이터(S3)의 압축율이 레이트 1/4인지의 여부를 판정한다. 여기에서 긍정적인 결과는 상기 패킷코드의 종류가 "2" 즉 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1/4로 압축코드화된 40비트 데이터라는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP22)로 진행한다.
단계(S22)에서, 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1/4로 코드화되지 때문에, CPU(8)는 동시에 제어데이터의 송신을 할 수 있는 카테고리 3을 선택하고, 다음 단계(SP6)로 진행한다. 한편, 단계(S21)에서 부정적인 결과는 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1/4로 코드화되지 않았다는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP23)로 진행한다.
단계(S23)에서, CPU(8)는 음성패킷데이터(S3)를 첨부하는 패킷코드의 종류를 판독함으로써, 음성패킷데이터(S3)의 압축율이 레이트 1/8인지의 여부를 판정한다. 여기에서 긍정적인 결과는 상기 패킷코드의 종류가 "1" 즉 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1/8로 압축코드화된 16비트 데이터라는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP24)로 진행한다.
단계(S24)에서, 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1/8로 코드화되지 때문에, CPU(8)는 동시에 제어데이터의 송신을 할 수 있는 카테고리 4를 선택하고, 다음 단계(SP6)로 진행한다. 한편, 단계(S23)에서 부정적인 결과는 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1/8로 코드화되지 않았다는 것을 의미한다. 이 경우에, CPU(8)는 단계(SP25)로 진행한다.
단계(S25)에서, 음성패킷데이터(S3)가 레이트 1∼ 레이트 1/8로도 코드화되지 않았기 때문에, CPU(8)는 음성패킷데이터(S3)가 부재한 공란이라는 것을 판정할 수 있고, CPU(8)는 제어데이터만 송신하는 카테고리 5를 선택하고, 다음 단계(SP6)로 진행한다.
단계(SP6)에서, CPU(8)는 선택된 카테고리의 제 1트래픽에 음성패킷데이터(S3)를 선택하고, 음성패킷데이터(S3)가 부재할 경우에, 신호중인 트래픽에 제어데이터를 설정하거나 제 1트래픽의 모든 비트에 "1"을 설정함으로써, 송신프레임데이터(S4)를 발생시키고, CPU(8)는 다음 단계(SP14)로 진행한다.
단계(SP14)에서, CPU(8)는 발생된 송신프레임데이터(S4)를 래이어 1에 송신하고, 또한 송신비율정보세트를 선택된 카테고리(9600bps, 4800bps, 2400bps, 1200bps)에 송신하고, 처리를 다음 단계(SP15)에서 종료시킨다.
이러한 방식에서, CPU(8)는 멀티플랙스 서브래이어내에 레이트 1을 갖는 압축코드화된 음성패킷데이터(S3)와 기지국에 송신되기 위한 제어데이터가 동시에 요구될지라도, 이동국(1)은 현재 프레임에 관하여 카테고리 1에 발생된 송신프레임데이터(S4)를 사용하는 음성패킷데이터(S3)만을 송신한다. 그리고, 이동국(1)은 레이트 1/2를 갖는 다음프레임의 음성데이터(S2)를 압축부호화함으로써 80비트 음성패킷데이터(S3)를 발생시키고, 카테고리 2내에 80비트 음성패킷데이터(S3)와 제어데이터를 합성함으로써 송신프레임데이터(S4)를 발생시키고, 송신프레임데이터(S4)를 송신하여 상기 음성패킷데이터(S3)가 확실하게 어떤 짧은 중단없이 송신될 수 있다.
이런 경우에, 제어데이터를 송신하기 위한 요구의 발생과 실제 제어데이터의 송신사이에 타이밍은 1개의 프레임에 대하여 딜래이된다. 그러나, CPU(8)에서, 송신에 대한 요구의 발생으로부터 제어데이터를 실제로 송신하기 위해 요구된 시간이 표준(IS-95시스템)에 의해 대략 0.1초 이상으로서 지정되기 때문에, 제어데이터의 송신이 1개의 프레임(20ms)에 대하여 딜래이되는 문제를 야기하지 않는다.
상술된 구성에서, 이동국(1)의 CPU(8)는 기지국에 송신되기 위한 어떤 제어데이터없이 콜하는 동안에 상기 음성패킷데이터(S3)만을 송신하는 경우에, CPU(8)는 각 프레임에 대한 데이터를 송신하기 위하여 음성패킷데이터의 압축율에 따라서 카테고리 1 및 카테고리 6∼ 카테고리 8을 선택할 수 있다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 통화동안에 음성패킷데이터(S3)에 부가하여 기지국에 송신되기 위한 제어데이터가 있는 경우에, 음성패킷데이터(S3)의 압축율은 레이트 1이고, 종래의 이동국(1)의 CPU(8)는 미리 제어데이터를 송신하기 위하여 (t+3)번째 프레임내에 카테고리를 선택하여 그것은 제어데이터만을 송신한다.
그라나, 이 경우에 이동국과 기지국사이에 콜의 짧은 중단은 음성패킷데이터(S3)의 송신이 송신프레임데이터(S4)의 1개의 프레임동안 일시적으로 중단된다.
반대로 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라서 콜동안에 음성패킷데이터(S3)에 부가하여 기지국에 송신되기 위한 제어데이터와 음성패킷데이터(S3)의 압축율이 레이트 1인 경우에, 이동국(1)의 CPU(8)는 미리 제어데이터를 송신하는 것이 아니라 (t+3)번째 프레임에 미리 음성패킷데이터(S3)만을 송신하기 위하여 카테고리 1을 선택하는 것이다.
다음의 (t+4)번째 프레임에서 이동국(1)의 CPU(8)는 송신프레임데이터(S4)로서 발생된 데이터를 송신하기 위하여 레이트 1/2를 갖는 음성부호화기(6)에 의해 압축코드화된 음성패킷데이터(S3)와 카테고리 2를 선택함으로써 제어데이터를 합성한다. 이 때에, 음성패킷데이터(S3)는 레이트 1/2를 갖는 음성부호화기(6)에 의해 압축코드화됨으로써 발생되고, 그것에 의해 음성패킷데이터(S3)의 열화는 최소화될 수 있다.
따라서, 이동국(1)은 항상 코드화된 음성패킷데이터(S3)와 제어데이터가 동시에 송신되도록 요구될 경우일지라도, 중단없이 음성패킷데이터(S3)를 송신할 수 있고, 그것에 의해 선명한 통화가 중단없이 실현될 수 있다.
상술된 구성에 따르면, 소정의 제어데이터와 함께 음성데이터(S2)의 정보량에 따른 압축율을 갖는 각 프레임에 대하여 음성데이터(S2)를 압축부호화함으로써 얻어진 가변레이트 음성패킷데이터(S3)를 동시에 송신하는 경우에, 이동국(1)은 음성패킷데이터(S3)의 데이터양이 최소화되고, 각 프레임에 대한 음성패킷데이터(S3)와 제어데이터를 동시에 송신하는 빈영역이 존재하지 않는 경우에, 소정의 값으로 압축율을 상승함으로써 각 프레임에 대하여 발생된 음성패킷데이터(S3)의 데이터양을 제한하고, 그것의 데이터양이 제한된 음성패킷데이터(S3)를 합성함으로써 발생된 송신프레임데이터(S4)와 제한된 데이터양에 대한 빈영역에 설정되기 위한 제어데이터를 송신하고, 그것에 의해 제어데이터는 콜에 짧은 중단없이 송신될 수 있다.
상술된 실시의 예에서, 본 발명은 셀방식무선통신시스템내에 제어데이터가 이동국으로부터 기지국에 송신된 경우에 적용된다. 그러나, 본 발명은 거기에 한정되지 않고, 또한 제어데이터가 기지국으로부터 이동국에 송신된 경우에도 적용된다.
또한, 상술된 실시의 예에서는 다음 프레임의 음성데이터(S2)가 CPU(8)로부터 지시에 의해 레이트 1/2로 압축코드화된 경우를 설명한다. 그러나, 본 발명은 그것에 한정되지 않고, 다음 프레임의 음성데이터(S2)는 음성패킷데이터(S3)의 열화가 고려될 필요가 없는 조건상에 레이트 1/4 또는 레이트 1/8로 압축코드화될 수 있다.
더욱이, 상기 실시예에 있어서 현재프레임에서 음성패킷데이터(S3)만이 송신프레임데이터로써 송신되고, 다음프레임에서 음성데이터(S2)를 레이트 1/2로 압축부호화함으로써 얻어진 음성패킷데이터(S3)와 제어데이터를 카테고리 2의 프레임 포맷에 따라서 합성함으로써 송신데이터(S4)가 발생되어 송신되는 경우를 설명하였다. 그러나 본 발명은 여기에 한정하지 않고 음성데이터(S2)가 많은 경우에는 데이터량을 미리 레이트 1/2로 음성데이터(S2)를 압축부호화하고 제한된 양에 대한 제어데이터를 합성함으로써 송신프레임데이터(S4)를 발생하여 송신할 수 있다.
더욱이, 상기 기술한 실시예에 있어서 송신수단으로서의 이동국(1)이 음성부화화수단으로서 음성부호화기(6), 프레임데이터를 발생하는 수단으로서 CPU(8), 송신수단으로서 변조회로(10) 및 송신회로(12)로 구성되는 경우를 설명하였다. 그러나 본 발명은 여기에 한정되지 않고 이동국(1)이 다른 종류의 음성부호화수단, 프레임데이터발생수단 및 송신수단으로 구성될 수 있다.
더욱이, 상기 실시예에 있어서 본 발명이 CDMA시스템을 이용하는 셀방식무선통신시스템에 적용되는 경우를 기술하였다. 그러남 본 발명은 여기에 한정되지 않고 다양한 통신시스템 예를 들면 TDMA시스템의 셀방식무선통신시스템에 적용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예와 관련하여 기술하였지만, 다양한 변환 및 변경을 목적으로 하는 이 기술에 숙련된 자들에게는 분명해질 것이고, 따라서 이러한 모든 변환 및 변경은 본 발명의 진의와 범위내에서 첨부된 청구항에 포함한다.
상기 기술한 본 발명에 의하면, 음성데이터의 정보량이 많아지기 위해 소정의 압축율로 부호화한 때의 음성패킷데이터의 데이터량이 많아서 제어데이터를 동시에 송신할 수 없는 경우에도, 미리 부호화하는 음성패킷데이터의 데이터량을 제한하고, 제한된 만큼 제어데이터를 동시에 송신함으로써 항상 음성패킷데이터를 도중에 절단시키지 않고 송신할 수 있고, 그 결과 송신측에서 제어데이터를 송신하는 필요가 발생한 경우에도 음성을 순간 절단시키지 않고 제어데이터를 송신할 수 있는 송신방법 및 송신장치를 실현할 수 있다.
Claims (6)
- 정보량에 따른 압축율로 음성데이터를 각각의 일정한 시간주기동안 압축부호화함으로서 얻은 가변레이트 음성패킷데이터와 소정의 제어데이터를 송신하는 송신방법에 있어서,송신되는 음성패킷데이터가 송신가능한 최대 데이터량을 갖고 상기 시간주기에서 상기 음성패킷데이터와 상기 제어데이터를 동시에 송신하기 위한 상기 제어데이터에 대하여 빈 영역이 존재하지 않는 경우에, 상기 압축율을 소정의 값으로 상승시킴으로써 상기 각각의 시간주기동안 발생된 상기 음성패킷데이터의 데이터량을 제한하는 단계와,데이터량이 제한되는 상기 음성패킷데이터와 상기 제한된 데이터량에 대하여 빈 영역에 삽입되는 상기 제어데이터를 합성함으로써 프레임 데이터를 발생하고 상기 발생된 프레임 데이터를 상기 시간주기에서 송신하는 단계를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 송신방법.
- 제 1항에 있어서,송신되는 상기 음성패킷데이터가 송신가능한 최대 데이터량을 갖고 상기 시간주기에서 상기 음성패킷데이터와 상기 제어데이터를 동시에 송신하기 위한 상기 제어데이터에 대하여 빈 영역이 존재하지 않는 경우에는 상기 음성패킷데이터만이 송신되고,이후의 시간주기중 상기 제어데이터를 송신할 필요가 있을때와 실제로 상기 제어데이터의 실제 송신사이의 시간으로 규정된 소정의 시간주기에서, 상기 압축율을 소정의 값으로 상승시킴으로써 데이터량이 제한된 상기 음성패킷데이터와 상기 제한된 데이터량에 대하여 빈 영역에 삽입되는 상기 제어데이터를 합성함으로써 발생된 프레임데이터를 송신하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 송신방법.
- 제 1항에 있어서,상기 소정의 값은 상기 음성패킷데이터의 열화를 최소화하는 압축율인 것을 특징으로 하는 송신방법.
- 정보량에 따른 압축율로 음성데이터를 각각의 일정한 시간주기동안 압축부호화함으로써 얻은 가변레이트 음성패킷데이터와 소정의 제어데이터를 송신하는 송신장치에 있어서,송신되는 음성패킷데이터가 송신가능한 최대 데이터량을 갖고 상기 각각의 시간주기에 상기 음성패킷데이터와 상기 제어데이터를 동시에 송신하기 위한 상기 제어데이터에 대하여 빈 영역이 존재하지 않는 경우에, 상기 압축율을 소정의 값으로 상승시킴으로써 상기 시간주기동안 발생된 상기 음성패킷데이터의 데이터량을 제한하는 음성부호화수단과,데이터량이 제한되는 상기 음성패킷데이터와 상기 제한된 데이터량에 대하여 빈 영역에 삽입되는 싱기 제어데이터를 합성함으로써 프레임 데이터를 발생하는 프레임데이터 발생수단과,상기 프레임데이터를 소정의 시스템으로 변조한 후 상기 시간주기에서 상기 프레임데이터를 송신하는 송신수단을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
- 제 4항에 있어서,송신되는 음성패킷데이터가 송신가능한 최대 데이터량을 갖고 상기 시간주기에서 상기 음성패킷데이터와 상기 제어데이터를 동시에 송신하기 위한 상기 제어데이터에 대하여 빈 영역이 존재하지 않는 경우에는, 상기 송신수단은 상기 음성패킷데이터만을 송신하고,이후의 시간주기중 상기 제어데이터를 송신할 필요가 있을때와 실제로 상기 제어데이터의 송신사이의 시간으로 규정된 소정의 시간주기에서, 상기 송신수단은 상기 압축율을 소정의 값으로 상승시킴으로써 데이터량이 제한되는 상기 음성패킷데이터와 상기 제한된 데이터량에 대하여 빈 영역에 삽입되는 상기 제어데이터를 합성함으로써 발생된 프레임데이터를 송신하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
- 제 4항에 있어서,상기 소정의 값은 상기 음성패킷데이터의 열화를 최소화하는 압축율인 것을 특징으로 하는 송신장치.
Applications Claiming Priority (2)
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| JP10063458A JPH11261644A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 送信方法及び送信装置 |
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