KR20010097130A - 무선가입자망 시스템내 제어국에서의 브이.21 프리엠블 톤검출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터 서비스시 인밴드를 통해 들어오는 V.21 프리엠블 톤을 제어국의 보코더가 소프트웨어적으로 검출할 수 있도록 한 WLL 시스템내 제어국에서의 V.21 프리엠블 톤 검출방법에 관한 것으로, QCELP 엔코딩부 및 QCELP 디코딩부와 별도로 동작하여 V.21 프리엠블 톤을 검출하는 V.21 프리엠블 톤 검출부를 보코더내에 구성하는 V.21 프리엠블 톤 검출부 구성 단계와, 상기 V.21 프리엠블 톤 검출부 구성 단계에서 구성된 V.21 프리엠블 톤 검출부가 보코더로 들어오는 신호에 대해 에너지 레벨이 일정 정도 이상의 값을 가지고 있는지 검출하여 일정 정도 이상의 값을 가지고 있는 해당 신호를 버퍼에 저장하는 신호 검출 단계와, 상기 신호 검출 단계에서 검출된 신호를 FFT 변환하는 FFT 변환 단계와, 상기 FFT 변환 단계에서의 FFT 변환을 통한 주파수 대역별 에너지를 측정하여 보코더로 들어온 신호가 음성 신호인지 아니면 V.21 프리엠블 톤인지를 판단하는 에너지 레벨 비교 단계와, 상기 에너지 레벨 비교 단계의 판단 결과, V.21 프리엠블 톤이라고 판단되면 보코더가 선택 프로세서로 서비스 옵션 변경 요구를 수행하여 데이터 서비스 모드로 전환하고, 일정 시간이 경과한 후에도 V.21 프리엠블 톤이 검출되지 않으면 더 이상 프리엠블 톤 검출 동작을 수행하지 않는 데이터 서비스 모드 전환 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 가입자망 시스템내 제어국에서의 브이.21 프리엠블 톤 검출방법 {V.21 PREAMBLE TONE DETECTING METHOD OF BASE STATION CONTROLLER IN THE WLL SYSTEM}

본 발명은 무선 가입자망(Wireless Local Loop ; 이하, 'WLL'이라 칭함) 시스템내 제어국에서의 V.21 프리엠블 톤(Preamble Tone) 검출방법에 관한 것으로, 특히 데이터 서비스시 인밴드(Inband)를 통해 들어오는 V.21 프리엠블 톤을 제어국의 보코더(Vocoder)가 소프트웨어(Software)적으로 검출할 수 있도록 한 WLL 시스템내 제어국에서의 V.21 프리엠블 톤 검출방법에 관한 것이다.

일반적으로 WLL 시스템은 전화국에서 가입자 단말기까지의 유선 선로 대신에 무선 시스템을 이용하여 링크를 구성해 주는 시스템으로서, 종래의 유선망 구성보다 단기간에 망을 구성할 수 있을 뿐만 아니라 유지 보수가 용이하다는 장점이 있어 향후 정보 인프라 구축에 중요한 역할을 할 것이라 기대된다.

이러한 WLL 시스템은 크게 기지국과 무선 링크를 구성하기 위한 무선 가입자 정합장치와, 전화 교환국과 유선으로 연결되고 상기 무선 가입자 정합장치와 무선 링크를 구성하기 위한 기지국과, 상기 기지국을 제어하기 위한 제어국 및 전화 교환국으로 구성된다.

한편, 도 1은 전화 교환국을 사용하지 않고 해당 지역의 LE(Local Exchange)에 직접 제어국이 연결되는 WLL 시스템의 블록 구성도로서, 다수의 기지국과 무선 링크를 구성하기 위한 다수의 무선 가입자 정합장치(10)와, 상기 다수의 무선 가입자 정합장치(10)와 무선 링크를 구성하기 위한 다수의 기지국(20)과, 상기 다수의 기지국(20)을 제어하기 위한 제어국(30)과, 상기 제어국(30)과 유선 링크를 구성하면서 다수의 유선 가입자 정합장치(50)가 연결되어 있는 LE(40)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 WLL 시스템에 있어서, 종래에는 데이터 서비스시 상기LE(40)에 연결되어 있는 유선 가입자 정합장치(50)의 고정 가입자가 무선 가입자 정합장치(10)의 이동 가입자에게 아날로그 팩스(Analog Fax) 호를 시도하는 경우 유선 가입자 정합장치(50)내 고정 가입자의 팩스가 송출하는 V.21 프리엠블 톤을 검출할 수 있는 방법이 없었다.

이때, 상기 유선 가입자 정합장치(50)내 고정 가입자의 팩스가 송출하는 V.21 프리엠블 톤은 1비트일 때 1650Hz, 0비트일 때 1850Hz의 주파수를 각각 갖는 FSK(Frequency Shift Keying) 방식의 변조된 신호를 말한다.

상기와 같이 종래에는 WLL 시스템에서 V.21 프리엠블 톤을 검출할 수 있는 방법이 없어 유선 가입자 정합장치(50)내 고정 가입자의 아날로그 팩스 호 시도시 그 호가 일반 음성 호인지 아니면 아날로그 팩스 호인지를 정확히 알 수 없어 아날로그 팩스 호에 따른 해당 데이터 서비스를 제공할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 데이터 서비스시 인밴드를 통해 들어오는 V.21 프리엠블 톤을 제어국의 보코더내 V.21 프리엠블 톤 검출부가 소프트웨어적으로 검출함으로써 아날로그 팩스 호에 따른 해당 데이터 서비스를 제공할 수 있도록 한 WLL 시스템내 제어국에서의 V.21 프리엠블 톤 검출방법을 제공하는 데에 있다.

도 1은 전화 교환국을 사용하지 않고 해당 지역의 LE에 직접 제어국이 연결되는 WLL 시스템의 블록 구성도,

도 2는 V.21 프리엠블 톤의 주파수 성분을 나타낸 도면,

도 3은 음성 신호의 주파수 성분을 나타낸 도면,

도 4는 일반적인 WLL 시스템의 제어국내 보코더의 블록 구성도,

도 5는 본 발명에 의한 V.21 프리엠블 톤 검출방법을 수행하기 위한 WLL 시스템의 제어국내 보코더의 블록 구성도,

도 6은 본 발명에 의한 WLL 시스템내 제어국에서의 V.21 프리엠블 톤 검출방법을 보인 동작 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

31 : 보코더 32 : QCELP 엔코딩부

33 : QCELP 디코딩부 34 : V.21 프리엠블 톤 검출부

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 WLL 시스템내 제어국에서의 V.21 프리엠블 톤 검출방법은, QCELP 엔코딩부 및 QCELP 디코딩부와 별도로 동작하여 V.21프리엠블 톤을 검출하는 V.21 프리엠블 톤 검출부를 보코더내에 구성하는 V.21 프리엠블 톤 검출부 구성 단계와, 상기 V.21 프리엠블 톤 검출부 구성 단계에서 구성된 V.21 프리엠블 톤 검출부가 보코더로 들어오는 신호에 대해 에너지 레벨이 일정 정도 이상의 값을 가지고 있는지 검출하여 일정 정도 이상의 값을 가지고 있는 해당 신호를 버퍼에 저장하는 신호 검출 단계와, 상기 신호 검출 단계에서 검출된 신호를 FFT 변환하는 FFT 변환 단계와, 상기 FFT 변환 단계에서의 FFT 변환을 통한 주파수 대역별 에너지를 측정하여 보코더로 들어온 신호가 음성 신호인지 아니면 V.21 프리엠블 톤인지를 판단하는 에너지 레벨 비교 단계와, 상기 에너지 레벨 비교 단계의 판단 결과, V.21 프리엠블 톤이라고 판단되면 보코더가 선택 프로세서로 서비스 옵션 변경 요구를 수행하여 데이터 서비스 모드로 전환하고, 일정 시간이 경과한 후에도 V.21 프리엠블 톤이 검출되지 않으면 더 이상 프리엠블 톤 검출 동작을 수행하지 않는 데이터 서비스 모드 전환 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 WLL 시스템내 제어국에서의 V.21 프리엠블 톤 검출방법을 상세히 설명한다.

본 발명에서는 V.21 프리엠블 톤과 음성 신호 각각에 대한 FFT(Fast Fourier Transform) 변환 특징을 이용하여 V.21 프리엠블 톤을 검출한다.

즉, 유선 가입자 정합장치내 고정 가입자로부터 전송되는 신호를 FFT 변환하여 주파수 도메인(Frequency Domain)을 통해 분석하면 1650Hz와 1850Hz에서만 대부분의 신호들이 검출되고, 이때 V.21 프리엠블 톤의 값은 항상 0x7e(01111110)이므로 1650Hz와 1850Hz신호의 전력 비는 어느 정도 일정하게 검출된다.

그리고, 8K 레이트(Rate)로 샘플링(Sampling)을 할 경우 음성 신호를 FFT 변환하면 신호의 분포는 0Hz∼8KHz 전대역에서 찾아볼 수 있으며, 특히 낮은 주파수 대역에 많은 에너지를 가지고 있음을 볼 수 있다.

따라서, 상기와 같은 팩스의 프리엠블 톤과 음성 신호의 특징을 FFT 변환을 통해서 확인할 수 있다.

도 2는 V.21 프리엠블 톤의 주파수 성분을 나타낸 도면이고, 도 3은 음성 신호의 주파수 성분을 나타낸 도면으로서, V.21 프리엠블 톤과 음성 신호의 특징이 서로 다름을 확인할 수 있다.

본 발명에서는 WLL 시스템의 제어국내 보코더에 V.21 프리엠블 톤을 검출하는 V.21 프리엠블 톤 검출부를 별도로 구성한다.

즉, 일반적인 제어국내 보코더(31)는 도 4에 도시된 바와 같이 QCELP 엔코딩(Encoding)을 담당하는 QCELP 엔코딩부(32)와 QCELP 디코딩(Decoding)을 담당하는 QCELP 디코딩부(33)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 보코더(31)에 있어서, QCELP 엔코딩부(32)에서는 시리얼 인터페이스(Serial Interface)를 통해 들어오는 PCM 데이터에 대해 QCELP 엔코딩을 수행하여 선택 프로세서(Selector Processor)로 QCELP 패킷 데이터를 전송하고, 반대로 QCELP 디코딩부(33)에서는 선택 프로세서로부터 들어오는 QCELP 패킷 데이터에 대해 디코딩을 수행하여 원래의 음성 신호를 복원하고 PCM 데이터화하여 시리얼 인터페이스를 통해 교환국으로 전송한다.

도 5는 본 발명에 의한 V.21 프리엠블 톤 검출방법을 수행하기 위한 WLL 시스템의 제어국내 보코더(31)의 블록 구성도로서, QCELP 엔코딩을 담당하는 QCELP 엔코딩부(32)와, QCELP 디코딩을 담당하는 QCELP 디코딩부(33)와, 상기 QCELP 엔코딩부(32) 및 QCELP 디코딩부(33)와 별도로 동작하여 인밴드를 통해 들어오는 V.21 프리엠블 톤을 검출하는 V.21 프리엠블 톤 검출부(34)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 보코더(31)에서 상기 V.21 프리엠블 톤 검출부(34)가 V.21 프리엠블 톤을 검출하게 되면 선택 프로세서로 서비스 옵션 변경 요구를 패럴 인터페이스(Parallel Interface)를 통해 요구할 수 있다.

그리고, 상기 V.21 프리엠블 톤 검출부(34)는 크게 신호 검출 부분과, FFT 변환 부분과, 에너지 레벨 비교 부분으로 나누어진다.

상기와 같이 구성된 보코더(31)내 V.21 프리엠블 톤 검출부(34)에서 이루어지는 본 발명에 의한 V.21 프리엠블 톤 검출방법을 도 6을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 신호 검출 단계(S1)에서는 시리얼 인터페이스를 통해 보코더(31)로 들어오는 신호에 대해 에너지 레벨이 일정 정도 이상의 값을 가지고 있는지 검출하여, 일정 정도 이상의 값을 가지고 있다고 판단되면 해당 신호를 V.21 프리엠블 톤 검출부(34)내 버퍼에 저장한다.

즉, 호가 연결되었을 때 시리얼 인터페이스를 통해 보코더(31)로 들어오는 신호는 일정 시간 동안 아무 신호도 들어오지 않는다.

따라서, 실제 신호가 들어온다고 판단되었을 때부터 신호를 V.21 프리엠블톤 검출부(34)내 버퍼에 저장하는 것이다.

다시 말해, 상기 신호 검출 단계(S1)에서는 '신호가 안 들어오는 상태이다' 또는 '신호가 들어오는 상태이다'를 판단해야 하는 보코더(31)의 기능을 수행하는 것이다.

상기 신호 검출 단계(S1) 후에 FFT 변환 단계(S2)로 진행하여 상기 단계(S1)에서 검출된 신호를 가지고 고속 푸리에 변환을 수행한다.

즉, 상기 단계(S1)에서 검출된 신호를 주파수 변환함으로써 도 2와 도 3의 주파수 성분 도면을 통해 신호의 특징을 파악할 수 있도록 한다.

상기 FFT 변환 단계(S2) 후에 에너지 레벨 비교 단계(S3)로 진행하여 상기 단계(S2)에서의 FFT 변환을 통한 주파수 대역별 에너지를 측정하여 보코더(31)로 들어온 신호가 음성 신호인지 아니면 V.21 프리엠블 톤인지를 판단한다.

즉, 도 2와 도 3의 주파수 성분 도면에 나타낸 특징을 검출하여 낮은 주파수 영역에서의 신호 에너지와 높은 주파수 영역에서의 신호 에너지를 비교하는데, 이때 낮은 주파수 영역에서의 신호 에너지와 높은 주파수 영역에서의 신호 에너지가 비슷하면 보코더(31)로 들어온 신호가 V.21 프리엠블 톤임을 판단하고, 낮은 주파수 영역에서의 신호 에너지가 높은 주파수 영역에서의 신호 에너지 보다 높으면 보코더(31)로 들어온 신호가 음성 신호임을 각각 판단하게 된다.

상기 에너지 레벨 비교 단계(S3)의 판단 결과, V.21 프리엠블 톤이라고 판단되면 데이터 서비스 모드 전환 단계(S4)로 진행하여 보코더(31)가 선택 프로세서로 서비스 옵션 변경 요구를 수행하여 데이터 서비스 모드로 전환하고, 일정 시간이경과한 후에도 V.21 프리엠블 톤이 검출되지 않으면 더 이상 프리엠블 톤 검출 동작을 수행하지 않는다.

이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은, 데이터 서비스시 인밴드를 통해 들어오는 V.21 프리엠블 톤을 제어국의 보코더내 V.21 프리엠블 톤 검출부가 FFT 변환을 통해 주파수 대역별 에너지를 측정 및 검출하여 무선 가입자 정합장치내 이동 가입자에 대해 아날로그 팩스 착신호를 가능하게 함으로써 아날로그 팩스 호에 따른 해당 데이터 서비스를 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. QCELP 엔코딩부 및 QCELP 디코딩부와 별도로 동작하여 V.21 프리엠블 톤을 검출하는 V.21 프리엠블 톤 검출부를 보코더내에 구성하는 V.21 프리엠블 톤 검출부 구성 단계와,

   상기 V.21 프리엠블 톤 검출부 구성 단계에서 구성된 V.21 프리엠블 톤 검출부가 보코더로 들어오는 신호에 대해 에너지 레벨이 일정 정도 이상의 값을 가지고 있는지 검출하여 일정 정도 이상의 값을 가지고 있는 해당 신호를 버퍼에 저장하는 신호 검출 단계와,

   상기 신호 검출 단계에서 검출된 신호를 FFT 변환하는 FFT 변환 단계와,

   상기 FFT 변환 단계에서의 FFT 변환을 통한 주파수 대역별 에너지를 측정하여 보코더로 들어온 신호가 음성 신호인지 아니면 V.21 프리엠블 톤인지를 판단하는 에너지 레벨 비교 단계와,

   상기 에너지 레벨 비교 단계의 판단 결과, V.21 프리엠블 톤이라고 판단되면 보코더가 선택 프로세서로 서비스 옵션 변경 요구를 수행하여 데이터 서비스 모드로 전환하고, 일정 시간이 경과한 후에도 V.21 프리엠블 톤이 검출되지 않으면 더 이상 프리엠블 톤 검출 동작을 수행하지 않는 데이터 서비스 모드 전환 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 가입자망 시스템내 제어국에서의 브이.21 프리엠블 톤 검출방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 에너지 레벨 비교 단계에서 주파수 대역별 에너지 레벨을 측정하여 낮은 주파수 영역에서의 신호 에너지와 높은 주파수 영역에서의 신호 에너지를 비교한 결과, 낮은 주파수 영역에서의 신호 에너지와 높은 주파수 영역에서의 신호 에너지가 비슷하다면 보코더로 들어온 신호가 V.21 프리엠블 톤임을 판단하고, 낮은 주파수 영역에서의 신호 에너지가 높은 주파수 영역에서의 신호 에너지 보다 높으면 보코더로 들어온 신호가 음성 신호임을 각각 판단하는 것을 특징으로 하는 무선 가입자망 시스템내 제어국에서의 브이.21 프리엠블 톤 검출방법.