KR20000055380A

KR20000055380A - 음성 통신 장치

Info

Publication number: KR20000055380A
Application number: KR1019990003964A
Authority: KR
Inventors: 정만수
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2000-09-05
Also published as: US6819664B1

Abstract

본 발명은 음성 통신 장치에 관한 것으로 특히, IEEE 802.3 기반의 이더넷 LAN 라인상에서 구내 교환 및 국선과의 접속을 지원하여 음성 통화를 할 수 있도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 국선과 랜(LAN)을 접속하기 위한 사설 멀티미디어 시스템(210)을 구비하여 그 사설 멀티미디어 시스템(210)은 공중 전화망과 통신을 위한 N개의 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)과, 전용망/인터넷망과 랜간의 통신을 위한 M개의 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)을 구비하여 구성함과 아울러 4개의 이더넷 전송 라인(Tx+, Tx-, Rx+, Rx-)을 하나의 포트로 규정한 N개의 포트(PORT1∼PORTN)를 상기 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)과 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)에 공통 접속하도록 후면판(Backplane)에 IEEE 802.3의 이더넷 인터페이스를 구성한다.

Description

음성 통신 장치{VOICE COMMUNICATION APPARATUS}

본 발명은 교환 시스템에 관한 것으로 특히, 사설 멀티미디어 시스템에 있어서 음성 통신 장치에 관한 것이다.

현재 사무실 환경에서 전화 통화를 위한 사설 교환기(PBX) 또는 키폰 시스템과 데이터 통신을 위한 네트워크 장비가 설치되어 있다.

종래의 네트워크은 도1 의 구성도에 도시된 바와 같이, 전용망/인터넷망에 접속되는 라우터(101)에 복수개의 허브(102)(103)가 병렬 접속되어 그 각각의 허브(102)(103)에 복수개의 단말기(104∼105)(106∼107)가 각기 병렬 접속되어 랜(LAN)망이 구성되며, 공중 전화망에 접속되는 사설 교환기 또는 키폰 시스템(111)에 복수개의 전화기(112∼114)가 병렬 접속되어 사설 전화망이 구성된다.

따라서, 종래에는 데이터 통신을 위하여 랜(LAN)망을 이용하는 경우 각각의 허브(102)(103)가 단말기(104∼105)(106∼107)의 데이터 송수신 경로를 스위칭하며 라우터(101)가 상기 허브(102)(103)의 데이터 송수신 경로를 제공함에 의해 상기 각 단말기(104∼107)는 전용망/인터넷망을 경유하여 데이터 통신을 달성할 수 있다.

또한, 종래에는 음성 통화를 위하여 사설 전화망을 이용하는 경우 사설 교환기 또는 키폰 시스템(111)이 복수개의 전화기(112∼114)의 통화 경로를 스위칭함으로써 상기 복수개의 전화기(112∼114)는 공중 전화망을 통해 외부와 통화할 수 있다.

그러나, 종래에는 다음과 같은 문제점이 있다.

1) 종래에는 랜(LAN) 케이블과 전화 케이블이 독립적으로 배선되므로 사설 교환기 또는 키폰 시스템 및 데이터 통신 네트워크 장비를 구비함으로써 각각의 통신 선로가 사용자의 책상까지 이중으로 배선됨으로 케이블 작업을 위해 많은 비용과 시간이 소요되는 문제점이 있다.

2) 종래에는 사설 교환 방식이 업체마다 고유한 방식을 사용함으로써 고전적인 시스템 설정 및 운영 방식으로 잦은 시스템의 용량 추가나 사무실 이전, 정보 변경 등에 많은 어려움이 있고 아울러 음성과 데이터 시스템의 독립적인 운영에 의해 운영 관리비가 이중으로 부담되는 문제점이 있다.

3) 종래의 사설 교환 시스템은 각 국선 및 내선들의 음성에 대해 타임 슬롯(time slot)이라는 고유 통신 채널을 할당하고 이 채널들간의 정보를 메모리 버퍼를 통하여 상대방에게 전달하여 교환하여 주는 회로 스위칭 방식임으로 스위치의 용량 및 속도에 제한을 받음은 물론 음성 이외의 신호 정보 교환에도 HDLC 등의 방식은 속도에 매우 취약한 단점이 있다.

또한, 종래에는 음성 채널과 신호 채널이 이중화되어 있어 시스템의 구조가 복잡함은 물론 소프트웨어도 복잡한 단점이 있다.

따라서, 종래의 사설 교환 시스템의 스위칭 방식은 확장성이 매우 취약하고 음성 위주의 교환 시스템임으로 현재 인터넷으로 확산되고 있는 데이터 통신상에서의 멀티미디어 통신과 연동하기에는 구조적으로 매우 어려운 점이 있다.

4) 종래에는 자사가 많은 회사는 각 사무실에서 사무실간의 시외 전화 및 국제 전화 경비를 줄이기 위하여 전용선을 통신 회사로부터 임대하여 월간 고정비를 부담하고 있으며 또한, 인터넷 접속을 위하여 각 사무실간에 원거리 네트워크(WAN)을 구성하고 본사에 ISP에 접속 선로를 구축하여 본사에서 인터넷 접속료를 월간 고정비로 부담하므로 경비가 증가하는 문제점이 있다.

그런데, 종래에는 음성 통화를 위한 전용선의 통화율은 업무 최고 시간을 제외하고는 거의 휴지 상태로 유지되고 있으므로 인터넷을 위한 WAN으로 음성 통신을 라우팅한다면 회사의 월간 통신비를 줄일 수 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 IEEE 802.3 기반의 이더넷 LAN 라인상에서 구내 교환 및 국선과의 접속을 지원하는 구조의 사설 멀티미디어 시스템를 채용함에 의해 상호간 음성 통화를 가능하도록 창안한 음성 통화 장치를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 종래의 네트워크를 보인 구성도.

도 2는 본 발명의 실시를 위한 네트워크의 구성도.

도 3은 도 2에서 사설 멀티미디어 시스템의 블럭도.

도 4는 도 3에서 게이트웨이 모듈의 블럭도.

도 5는 도 3에서 패킷 교환 모듈의 블럭도.

도 6은 본 발명에서 각 모듈의 프로토콜 구조를 보인 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

210 : 사설 멀티미디어 시스템220 : 라우터(Router)

240 : 스위칭부250 : 피씨폰(PC Phone)

260,270 : 인터넷폰(IP Phone)310-1∼310-N : 게이트웨이 모듈

320-1∼320-M : 패킷 교환 모듈

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 국선과 랜(LAN)을 접속하기 위한 사설 멀티미디어 시스템을 구비하며, 상기 사설 멀티미디어 시스템은 공중 전화망과 통신을 위한 N개의 게이트웨이 모듈과, 전용망/인터넷망 또는 랜과 상기 N개의 게이트웨이 모듈간의 통신을 위한 M개의 패킷 교환 모듈과, 4개의 이더넷 전송 라인(Tx+, Tx-, Rx+, Rx-)을 하나의 포트로 규정한 N개의 포트(PORT1∼PORTN)를 상기 게이트웨이 모듈과 패킷 교환 모듈에 공통 접속하도록 IEEE 802.3 기반의 이더넷 인터페이스 블럭을 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 멀티미디어 사설 시스템은 내부 모듈간의 통신을 위하여 IEEE 802.3 기반의 이더넷 링크를 채용함으로써 시스템 자체가 사무실의 랜(LAN) 네트워크를 소형화한 분산 구조가 되도록 함으로써 향후 부가 모듈 구현에 따라 기능 향상이 용이하도록 함을 특징으로 한다.

즉, 상기 멀티미디어 사설 시스템은 구내/외 음성 통신을 지원하기 위한 표준화된 단일 랜(LAN) 네트워크 구조와, 확장성이 용이하고 고속 스위칭 방식으로 실시간 음성을 포함한 멀티미디어용 스위치 구조와, 장거리 통신 비용을 줄일 수 있도록 본사/지사간의 단일 통신로 구조를 갖도록 한 시스템으로 특히, 확장성이나 기능 향상에 적합하고 신뢰성있는 분산 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 N개의 게이트웨이 모듈은 별도의 프로세서와 국선 및 내선 접속부를 갖고 독립적으로 동작하도록 한 분산 모듈 방식으로 구성함으로써 확장성 및 결점에 대한 내구력(Fault Tolerant)을 갖도록 함을 특징으로 한다.

상기 M개의 패킷 교환 모듈은 다수개로 증설 가능한 구조이므로 내선수를 자유롭게 증설 가능하도록 함을 특징으로 한다.

본 발명은 고속 패킷 모듈 방식으로 상기 이더넷 인터페이스 블럭은 게이트웨이 모듈간의 신호 및 음성을 포함한 데이터의 교환을 위한 내부용 이더넷 포트와 랜(LAN) 기반의 독립적인 전화기에 직접 접속할 수 있거나 또는 이미 설치되어 있는 랜(LAN)의 허브(HUB) 등에 접속할 수 있는 다수의 이더넷 포트를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2 는 본 발명에 따른 네트워크의 구성도로서 이에 도시된 바와 같이, 공중 전화망과 랜(LAN)을 접속하기 위해 양자의 프로토콜 변환을 수행하는 사설 멀티미디어 시스템(210)과, 이 사설 멀티미디어 시스템(210)과 접속되어 전용망/인터넷망과의 데이터 송수신을 수행하도록 WINDOWS NT 기반의 시스템 응용 기능을 탑재하는 라우터(220)와, IP 어드레스 및 각종 상태 정보를 저장하여 호출 제어(call control) 또는 기타 부가 기능을 처리하도록 상기 사설 멀티미디어 시스템(210)에 피씨(PC)형태로 접속하거나 또는 보드 형태로 내장하는 피처 서버(Feature Server)(230)와, 랜 기반의 단말인 피씨폰(PC Phone)(250)과 인터넷폰(IP Phone)(260)(270)을 상기 사설 멀티미디어 시스템(210)에 접속시키는 허브(Switch HUB) 또는 UPM으로 이루어진 스위칭부(240)를 구비하여 구성된다.

상기 인터넷폰(270)은 피씨 또는 로컬 서버(Local Server)(280)를 허브(230)에 접속시키도록 구성한다.

상기 사설 멀티미디어 시스템(210)은 도3 의 블럭도에 도시한 바와 같이, 공중 전화망과 통신을 위한 N개의 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)과, 전용망/인터넷망과 랜간의 통신을 위한 M개의 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)과, 4개의 이더넷 전송 라인(Tx+, Tx-, Rx+, Rx-)을 하나의 포트로 규정한 N개의 포트(PORT1∼PORTN)를 상기 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)과 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)에 공통 접속하도록 후면판(Backplane)에 IEEE 802.3 기반의 이더넷 인터페이스 블럭을 구비하여 구성한다.

상기 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)은 N/M개의 포트를 구비하여 각 포트는 게이트웨이 모듈과 1:1 대응하도록 구성한다.

상기 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)은 도4 의 블럭도에 도시한 바와 같이, 다채널 접속부(401)를 통해 입력되는 공중 전화망에서의 링 신호 및 내선에서의 오프훅 신호, DTMF 톤, Call Progress Tone 등의 신호를 감지하고 생성하는 호신호 검출/발생부(402)와, 링 신호가 감지되면 랜측의 수신 내선 단말들의 IP 어드레스로 변환시켜주고 링신호들을 호 제어(Call Control)에 의해 호출 메시지 형태로 변환하여 TCP/UDP, IP의 네트워크 프로토콜부(411)로 전송하는 호신호 변환부(407)와, 상기 호신호 변환부(407)의 신호가 상기 네트워크 프로토콜부(411)를 경유하여 입력되면 후면판 버스의 이더넷 링크로 전달하는 버스 접속부(412)와, 이 버스 접속부(412)를 제어하여 N개의 포트(PORT1∼PORTN)중 하나만을 선택시키는 버스 선택부(413)와, 상기 호신호 변환부(407)를 점검하여 호 상태 변화를 판단한 경우 룩업 테이블(409)의 해당 정보를 갱신하는 시스템 제어부(410)와, 상기 다채널 접속부(401)를 통해 국선 인터페이스를 통하여 송수신되는 아날로그 음성을 G.711 PCM 데이터 형태로 변환하는 음성 코덱(CODEC)(403)과, 반사 음성 신호를 제거하는 라인 에코 제거부(404)와, 음성 패킷 처리부(406)의 제어하에 상기 라인 에코 제거부(404)와 양방향 음성 송수신을 수행하면서 국선에서의 음성을 RTP/RTCP 패킷으로 변환하여 네트워크 프로토콜부(411)를 경유하여 버스 접속부(412)로 전송하거나 상기 네트워크 프로토콜부(411)에서의 RTP/RTPC 패킷을 국선으로의 음성으로 변환하여 상기 라인 에코 제거부(404)로 전송하는 다채널 음성 패킷 변환부(405)로 구성한다.

상기 패킷 교환 모듈(320-1∼320-N)은 도5 의 블럭도에 도시한 바와 같이, 전용망/인터넷 또는 랜(LAN)과의 인터페이스를 위한 이더넷 랜 접속부(501)와, 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)과 접속하기 위한 버스 접속부(511)와, 목적지 게이트웨이 모듈의 MAC 어드레스를 저장하는 MAC 어드레스 테이블(506∼509)과, 이 MAC 어드레스 테이블(506∼509)에 저장된 MAC 어드레스를 각기 참조하여 상기 이더넷 랜 접속부(501)와 버스 접속부(511)간의 통신을 수행하는 MAC 레이어 스위치(502∼505)와, 상기 MAC 레이어 스위치(502∼505)의 PCI 버스 액세스 권한을 부여하는 PCI 버스 중재기(510)로 구성한다.

상기 인터넷폰(IP Phone)(260)(270) 또는 피씨폰(PC Phone)(250)은 랜(LAN) 기반에서 작동되는 음성 통화용의 독립적인 단말기 또는 소프트웨어로서 도6 에 도시한 바와 같이, 국선을 공유하는 그룹내의 전화 상태 정보를 공유하는 그룹 콜 기능 등을 지원하는 독자적인 프로토콜과 H.323 표준에 준거하는 타 전화기와도 통신 가능한 프로토콜 구조를 갖고 있으며 이러한 단말기 프로토콜과 등가적인 프로토콜을 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)에서도 지원한다.

이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

도1 과 같은 본 발명의 네트워크는 사설 멀티미디어 시스템(210)에 구비된 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)의 국선 채널중 몇 개가 외부 국선의 원거리 사무실용으로 고정되어 있다.

이때, 할당된 번호로 외부에서 전화를 하면 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)은 호신호 변환부(407)에서 원거리 제어 기능이 액티브되어 호 제어부(408)와 연동하면서 호신호 제어를 관장하며 이어서 내선 번호를 수신하면 해당 IP 어드레스를 내부 룩업 테이블(409)을 통하여 확인한 후 버스 접속부(412)를 통하여 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)로 호출 메시지(Call Message)중 호 접속 신호를 전송한다.

이에 따라, 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)은 호 접속 신호를 본사/지사간 전용망(예로, WAN) 또는 인터넷이 접속된 라우터(Router)(220)에 할당된 포트로 스위칭한다.

이 후, 원거리 사무실의 랜 기반 음성 통화 단말기가 응답하면 이 시점부터 음성 신호를 G.723.1(5.3/6.3Kbps) 규격으로 압축하여 전송된다.

만일, H.323 표준 규격을 지원하지 않는 LAN 기반의 음성 통화 단말기로부터 원거리 사무실에 대한 특정 번호를 호출(Call)하면 이 호출(Call)이 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)중 특정 게이트웨이의 호신호 변환부(407)를 통하여 뒤이어 오는 내선 번호를 기반으로 IP 어드레스 변환을 하며 이 후의 과정은 상기에서 외부 국선의 원거리 사무소 통화시와 같은 방식으로 진행된다.

따라서, 상기와 같은 방식으로 통화함에 의해 본사/지사간의 장거리 통신비를 절감할 수 있다.

한편, 상기와 같은 동작을 위해 각 음성 통화용 단말기인 인터넷폰(260)(270), 피씨폰(250) 및 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)의 프로토콜 구조는 도6 의 예시도와 같으며, 상기의 동작을 음성 통화용 단말기 측면에서 설명하면 다음과 같다.

먼저, 동작 프로토콜은 도6 에 도시한 바와 같이 국선을 공유하는 그룹내의 전화 상태 정보를 공유하는 그룹 콜 기능 등을 지원하는 독자적인 프로토콜과 H.323 표준에 준거하는 타 전화기와도 통신 가능한 프로토콜 구조를 갖고 랜(LAN) 기반에서 동작하는 피씨폰(250) 또는 인터넷폰(260)(270)에 구비된 프로토콜 선택 버튼에 의해 선택하게 된다.

이때, 피씨폰(250) 또는 인터넷폰(260)(270)에서 선택된 내용은 허브(HUB) 또는 UPM으로 이루어진 스위칭부(240)에 의해 사설 멀티미디어 시스템(210)으로 입력되어 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)을 경유하여 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)로 전송된다.

이에 따라, 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)에 수신된 정보 패킷은 버스 접속부(412)를 통과하여 네트워크 프로토콜부(411)에 입력되어 IP/UDP 프로토콜 처리된 후 호 제어부(408)에 의해 그룹 호 제어되어 시스템 제어부(410)로 전송된다.

따라서, 시스템 제어부(410)는 정보 패킷을 분석하여 단말기가 선택한 프로토콜로 해당 국선 채널의 프로토콜을 구동시키는데, 각각의 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)은 동시에 국선과 다채널을 통해서 음성 통화가 지원되므로 각 채널마다 독립적인 프로토콜로 동작될 수 있다.

즉, 상기 각 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)은 4개의 이더넷 전송 라인(Tx+, Tx-, Rx+, Rx-)을 하나의 포트로 규정한 N 포트(PORT1∼PORTN)를 연결함으로 [4*N(게이트웨이 모듈의 최대 개수) + 전원선 + 접지선]의 버스 구조를 형성하지만 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)은 버스 선택부(413)에 의하여 N개의 포트(PORT1∼PORTN)중 단 하나의 포트만을 각기 액티브시키므로 서로 독립적인 포트를 액티브시키게 되어 독립적인 대역폭을 갖을 수 있다.

또한, 인터넷폰(IP Phone)(260)(270)은 UPM에 의하여 일반적인 랜(LAN) 라인으로부터 파워를 공급받을 수 있어 별도의 전원 어댑터를 설치함이 없이 랜(LAN) 라인에 접속하면 동작되는 형태의 전화기이므로 국선 통화가 일반 전화 번호 방식으로 가능하다.

그리고, 상기에서 각 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)은 N/M(M : 패킷 교환 모듈의 개수)개의 포트를 구비하여 각 포트가 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)의 특정 모듈과 일대일 대응함으로, MAC 레이어 스위치(502∼505)가 PCI 버스 중재기(510)의 제어에 의해 각각의 MAC 어드레스 테이블(506∼509)를 참조하여 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)의 후면판(BackPlane)에 구성된 이더넷 링크로부터의 호출 메시지 패킷(Call Message Packet) 및 음성 패킷은 해당 내선용 단말기가 있는 포트로 스위칭하며 반대로, 랜 기반의 내선용 단말기로부터의 호(Call) 신호 및 음성(Voice) 신호는 상기와 역순으로 처리하여 상기 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)증 해당 모듈로 전송함으로써 국선의 외부 일반 전화기와 통화가 가능하다.

따라서, 본 발명의 실시예에 대한 전체적인 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 시스템 초기에 사용자는 시스템에 접속되어 있는 인터넷폰(260)(270) 및 피씨폰(250)의 고유 IP 어드레스, 내선 번호 및 그룹 번호를 입력하며 이 정보는 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)과 내부 후면판의 버스를 통하여 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)로 입력된다.

만일, 단말기(250∼270)가 H.323 프로토콜 모드인 경우 그룹 정보는 의미가 없다.

이 후, 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)은 시스템 제어부(410)의 관장하에 각 국선 번호에 대한 그룹 번호를 지정하고 원격 호 접속을 위한 국선 번호도 지정한다.

이 후, 시스템 제어부(410)는 상기 과정에서 얻은 정보를 룩업 테이블(409)에 저장한다.

이 후, 단말기에 대한 정보 입력 및 호 접속을 위한 번호 지정 과정이 끝나면 인터넷폰(260)(270) 및 피씨폰(250)은 동일한 그룹 번호로 지정된 여러개의 국선 번호를 공유하게 된다.

이 후, 피씨폰(250) 또는 인터넷폰(260)(270)에서 프로토콜 선택 버튼을 눌러 동작 프로토콜을 선택한다.

이 후, 단말기(250∼270)와 국선 번호에 의한 그룹 번호로 연관된 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)은 시스템 제어부(410)의 제어에 의해 상기 단말기(250∼270)로부터의 프로토콜 정보를 수신하여 해당된 단말기와 통신할 경우 해당 프로토콜을 구동시킨다.

이 후, 자체 프로토콜 모드로 선택된 단말기 및 그룹 정보에 의하여 연관된 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)중 해당 게이트웨이 모듈은 항상 자신의 단말기 상태 변화가 있을 시 이를 패킷 형태로 동일 그룹내에 멀티 캐스팅한다.

이때, 자체 프로토콜 모드로 선택된 단말기 및 그룹 정보에 의하여 연관된 해당 게이트웨이 모듈은 호 제어부(408)가 동일 그룹내에서 멀티 캐스팅되어온 상태 변화 패킷을 분석하여 해당 정보를 LED 또는 LCD와 같은 표시장치에 표시하여 사용자에게 알리고 동시에 룩업 테이블(409)에 저장되어 있는 각 단말기에 해당하는 상태 정보를 갱신한다.

만일, H.323 단말인 경우 그룹 정보 공유 등의 동작이 없이 H.323 프로토콜에서 정의한 표준 절차에 의하여 상대방과의 호 연결, 유지, 해제 등의 작용에 대하여 LED 또는 LCD와 같은 표시 장치에 표시하여 사용자에게 알려준다.

그리고, 자체 프로토콜 단말기간의 통화를 하는 경우 단순히 내선 번호만을 입력하면 된다.

또한, 자체 프로토콜 단말기에서 공중 전화망에 접속된 외부 전화와 통화는 다음과 같은 과정으로 이루어진다.

먼저, 통화를 위하여 오프-훅(Off-Hook)되면 이 상태 정보는 'BUSY'라는 내용으로서 단말기가 속해있는 모든 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)에 패킷 메시지로 통보된다.

이때, 패킷 메시지를 수신한 동일 그룹내의 모든 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)은 호 제어부(408)가 룩업 테이블(409)의 해당 단말기 상태 정보를 갱신한다.

이 후, 패킷 메시지는 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)의 이더넷 랜 접속부(501)를 통하여 이더넷용 MAC 레이어 스위치(502∼505)에 입력되고 상기 MAC 레이어 스위치(502∼505)는 MAC 어드레스 테이블(506∼509)을 참조하면서 상기 패킷 메시지를 내부 PCI 버스를 통해 목적지 게이트웨이 모듈의 MAC 어드레스와 일치하는 포트로 스위칭한다.

여기서, 각 MAC 레이어 스위치(502∼505)간 PCI 버스의 액세스하는 허가권 부여는 PCI 버스 중재기(arbiter)(510)가 수행한다.

이때, 후면판 포트로 스위칭된 패킷 메시지는 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)중 해당 모듈로 수신되어 네트워크 프로토콜부(411)에서 IP/UDP 프로토콜 처리된 후 호 제어부(408)의 그룹 호 제어 기능에 의하여 룩업 테이블(409)에 갱신되어진다.

이에 따라, 그룹 호 제어를 수행한 호 제어부(408)는 호신호 변환부(407)를 구동하여 국선 채널을 잡는다.

이때, 국선의 상태에 따라 발신음이나 통화중 음을 음성 코덱(CODEC)(403)을 통하여 디지털화하고 라인 에코 제거부(404)를 거친 후 다채널 음성 패킷 변환부(405)에서 RTP/RTCP 형태로 음성 패킷화한다.

따라서, 음성 패킷 처리부(406)는 RTP/RTCP 형태의 음성 패킷을 지연이나 패킷 손실이 최소화되도록 버퍼 제어를 하여 UDP/IP 프로토콜 처리하는 네트워크 프로토콜부(411), 버스 접속부((412)를 통해 후면판의 해당 포트로 전송한다.

이에 따라, 음성 패킷을 버스 접속부(511)를 통해 수신한 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)은 이더넷용 MAC 레이어 스위치(502∼505)에 입력되고 상기 MAC 레이어 스위치(502∼505)는 PCI 버스 중재기(510)의 제어에 의해 MAC 어드레스 테이블(506∼509)을 참조하면서 상기 음성 패킷을 해당 하부 포트로 스위칭하여 이더넷 랜 접속부(501)을 통해 해당 단말기로 전송한다.

그리고, 발신 단말인 경우 사용자는 발신음이나 통화중음을 듣고 외부 전화번호로 버튼을 누르거나 온훅한다.

이때, 각 전화번호의 디지트는 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)의 이더넷 랜 접속부(501)를 통하여 이더넷용 MAC 레이어 스위치(502∼505)에 입력되고 상기 MAC 레이어 스위치(502∼505)가 MAC 어드레스 테이블(506∼509)을 참조하면서 상기 패킷 메시지를 내부 PCI 버스를 통해 해당 게이트웨이 모듈의 MAC 어드레스와 일치하는 포트로 스위칭한다.

이에 따라, 해당 게이트웨이 모듈은 호신호 검출/발생부(402)가 실제 DTMF 톤을 발생시킨다.

이때, 수신된 링백 톤(Ring Back Tone)은 음성 코덱(403)에서 디지털화되어 라인 에코 제거부(404)를 통해 다채널 음성 패킷 변환부(405)에서 RTP/RTCP 형태의 음성 패킷으로 변환되고 음성 패킷 처리부(406)에 의해 네트워크 프로토콜부(411)에서 UDP/IP 프로토콜 처리된 후 버스 접속부(412)를 경유하여 패킷 교환 모듈(320-1∼320-M)중 해당 모듈을 통해 해당 단말기로 전송된다.

이에 따라, 상대방이 응답하면 상기에서 링백 톤이 전송된 통화 경로를 통해 서로 통화를 할 수 있다.

이 후, 통화를 끝내기 위해 온-훅 상태로 하면 게이트웨이 모듈(310-1∼310-N)중 해당 모듈은 유휴(idle)이라는 상태 정보를 그룹내로 멀티 캐스팅하고 국선 다채널 접속부(401)의 통화로는 차단된다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.

본 발명은 각 모듈들이 이더넷 인터페이스에 의해 호 신호 및 음성을 네트워크 표준에 의하여 전달하여 정보를 공유할 수 있다.

따라서, PSTN 게이트웨이 모듈간의 스위칭도 간단하게 이루어지게 되어 재택 근무시 사무실을 통해 원거리에 소재한 직원과의 통화가 용이하게 되므로 장거리 통신 비용을 절감할 수 있다.

특히, 본 발명은 멀티미디어 스위치 모듈을 통하여 LAN 기반의 음성 단말기와 직접 접속하거나 또는 용량 확장을 위하여 일반 허브(HUB) 또는 스위치 허브(HUB)를 통하여 LAN 기반 음성 터미널에 간접 접속할 수 있어 시스템 내선 용량의 확장성이 매우 유연하여 진다.

또한, 본 발명은 독립된 랙(Rack) 구조로서 PSTN 게이트웨이 모듈중 1개가 고장나는 경우에도 분산 구조로 설정되어 있어 전체 시스템에 영향이 없으므로 피씨(PC)를 기반으로 하는 시스템보다 신뢰성이 뛰어나다.

그리고, 본 발명은 랜(LAN) 기반의 음성 단말기와 통신시 Call Server 등의 부수적인 장치가 필요없으므로 접속직 후 동작의 독립성과 사용상 편리성이 있다.

또한, 이더넷 인터페이스의 속도가 100Mbps에서 1Gbps까지 상용화되고 있으므로 종래의 사설 음성 교환기에 비하여 고속화의 실현이 용이하므로 비디오 스위칭등과 같은 멀티미디어 서비스 구현에 유용하다.

Claims

국선과 랜(LAN)을 접속하기 위한 사설 멀티미디어 시스템을 구비한 네트워크에 있어서, 상기 사설 멀티미디어 시스템은 공중 전화망과 통신시 해당 단말기가 선택한 프로토콜을 구동하여 패킷 변환을 수행하면서 자신에게 할당된 단말기의 상태 변화를 그룹내에 갱신하도록 멀티 캐스팅하는 분산 구조의 N개의 게이트웨이 모듈과, 전용망/인터넷망 또는 랜과 상기 N개의 게이트웨이 모듈간의 통신을 수행하면서 해당 포트로 스위칭하기 위한 M개의 패킷 교환 모듈과, 4개의 이더넷 전송 라인(Tx+, Tx-, Rx+, Rx-)을 하나의 포트로 규정한 N개의 포트(PORT1∼PORTN)와 전원선, 접지선을 상기 N개의 게이트웨이 모듈과 M개의 패킷 교환 모듈에 공통 접속하기 위한 IEEE 802.3 기반의 이더넷 인터페이스 블럭으로 구성함을 특징으로 하는 음성 통화 장치.
제1항에 있어서, M개의 패킷 교환 모듈은 각기 N/M개의 포트를 갖으며 각각의 포트는 게이트웨이 모듈과 1:1 대응하도록 구성함을 특징으로 하는 음성 통화 장치.
제1항에 있어서, N개의 게이트웨이 모듈은 실시간 운영 시스템(OS)상에서 일반 전화망과 내부 랜(LAN)과의 통화 프로토콜을 정합시키는 호신호 처리 블럭과, 통화로가 형성되면 전화망과 내부 랜간의 음성 패킷 처리를 위한 음성 처리 블럭과, 상기 호신호 처리 블럭과 음성 처리 블럭과 공중 전화망간의 인터페이스를 위한 다채널 접속부와, 상기 호신호 처리블럭과 이더넷 인터페이스 블럭간의 인터페이스를 위한 버스 접속 수단으로 각기 구성함을 특징으로 하는 음성 통화 장치.
제3항에 있어서, 호신호 처리 블럭은 다채널 접속부를 통해 입력되는 공중 전화망에서의 링 신호 및 내선에서의 오프훅 신호, DTMF 톤, Call Progress Tone 등의 신호를 감지하고 생성하는 호신호 검출/발생부와, 링 신호가 감지되면 랜측의 수신 내선 단말들의 IP 어드레스로 변환시켜주고 링신호들을 호 제어(Call Control)에 의해 호출 메시지 형태로 변환하여 TCP/UDP, IP의 네트워크 프로토콜부(411)로 전송하는 호신호 변환부와, 상기 호신호 변환부와 버스 접속 수단에서의 신호를 IP/TCP/UDP 프로토콜 처리하는 네트워크 프로토콜부와, 상기 호신호 변환부를 점검하여 호 상태 변화를 판단한 경우 룩업 테이블의 해당 정보를 갱신하는 시스템 제어부로 구성함을 특징으로 하는 음성 통화 장치.
제3항에 있어서, 음성 처리 블럭은 다채널 접속부를 통해 국선 인터페이스를 통하여 송수신되는 아날로그 음성을 G.711 PCM 데이터 형태로 변환하는 음성 코덱(CODEC)과, 반사 음성 신호를 제거하는 라인 에코 제거부와, 상기 라인 에코 제거부를 경유한 국선에서의 음성을 RTP/RTCP 패킷으로 변환하고 랜망에서의 RTP/RTCP 패킷을 국선으로의 음성으로 변환하여 상기 라인 에코 제거부에 접속하는 다채널 음성 패킷 변환부와, 이 다채널 음성 패킷 변환부를 호신호 처리 블럭의 네트워크 프로토콜부와 접속시키는 음성 패킷 처리부로 구성함을 특징으로 하는 음성 통화 장치.
제3항에 있어서, 버스 접속 수단은 네트워크 프로토콜부와 이더넷 인터페이스 블럭의 이더넷 링크를 접속하기 위한 버스 접속부와, 이 버스 접속부를 제어하여 N개의 포트(PORT1∼PORTN)중 하나만을 선택시키는 버스 선택부로 구성함을 특징으로 하는 음성 통화 장치.
제1항 또는 제2항에 있어스, M개의 패킷 교환 모듈은 전용망/인터넷 또는 랜(LAN)과의 인터페이스를 위한 이더넷 랜 접속부와, 게이트웨이 모듈과 인터페이스하기 위한 버스 접속부와, 목적지 게이트웨이 모듈의 MAC 어드레스를 저장하는 복수개의 MAC 어드레스 테이블과, 이 복수개의 MAC 어드레스 테이블에 저장된 MAC 어드레스를 각기 참조하여 상기 이더넷 랜 접속부와 버스 접속부간의 스위칭을 수행하는 복수개의 MAC 레이어 스위치와, 상기 MAC 레이어 스위치의 PCI 버스 액세스 권한을 부여하는 PCI 버스 중재기로 구성함을 특징으로 하는 음성 통화 장치.