KR20030013794A - 발신자 번호 송수신 방법 - Google Patents

발신자 번호 송수신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발신자 번호 송수신 방법에 관한 것으로 특히, PCM 데이터의 일부 데이터에 발신자 번호 데이터를 포함하여 송수신하도록 함을 특징으로 한다. 이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 호제어 프로세서(121)가 통화 채널이 설정되는지 판단하는 단계와, 상기에서 통화 채널이 설정되면 보코더(122)가 호제어 프로세서(121)의 제어에 의해 발신자 번호의 전송 시작을 알리는 메시지를 이동 교환국 센터(110)로 전송시키는 단계와, 이 후, 보코더(122)가 호제어 프로세서(121)의 제어에 의해 일정 샘플마다의 PCM 데이터마다 그 데이터의 최하위 비트에 발신자 번호 비트를 삽입하여 이동 교환국 센터(110)로 전송하는 단계와, 상기에서 발신자 번호가 전송 종료되면 보코더(122)가 발신자 번호의 전송 종료를 알리는 메시지를 이동 교환국 센터(110)로 전송시키는 단계를 수행하도록 구성한다.

Description

발신자 번호 송수신 방법{TRANSMITTING AND RECEIVING METHOD FOR A NUMBER OF CALLING USER}
본 발명은 이동 전화 시스템에 관한 것으로 특히, 발신자 번호 송수신 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동 전화 시스템은 호 설정, 호 관리, 호 해제 및 핸드오프(hand-off) 등의 메시지 처리는 물론 부가 서비스로서 발신자 번호 표시 서비스를 위하여 발신자 번호를 송수신하는 기능을 구비한다.
일반적으로 이동전화 시스템은 도1의 구성도에 도시된 바와 같이, 기지국 센터(BSC)(120)와 이동 교환국 센터(MSC)(110)간은 시그널링 채널과 트래픽 채널로 연결되고 상기 기지국 센터(120)에는 기지국(130)이 연결되어 구성된다.
도면의 미설명 부호 '140'은 이동국(Mobile Station) 즉, 이동 전화기이다.
상기 기지국 센터(120)는 이동 교환국 센터(110)와 시그널링 채널로 연결되는 호제어 프로세서(CCP)(121)와, 상기 이동 교환국 센터(110)와 트래픽 채널로 연결되는 보코더(Vocoder)(122)를 구비하여 구성된다.
현재 서비스중인 디지털 이동전화 시스템에서는 PCM 데이터의 정보량을 줄이기 위해 보코더(Vocoder)를 사용하고 있으며, 일반적으로 보코더(Vocoder)는 64kbps의 PCM 데이터를 8kbps ∼ 13kbps 정도로 압축하여 패킷 데이터를 만드는 인코딩 기능과, 그 역과정으로서 압축된 패킷 데이터로부터 PCM 데이터를 복원하는 디코딩 기능을 수행한다.
이렇게 패킷 데이터와 PCM 데이터의 정합 기능을 담당하고 있는 보코더는 이동 통신 시스템 내에서 통화를 위한 필수적인 핵심 요소라 할 수 있다.
상기 보코더(122)는 음성의 인코딩, 디코딩 기능 이외에도 별도로 발신자 번호 수신 및 검출 기능을 구비하여 구성된다.
이와같은 일반적인 이동전화 시스템에서의 발신자 번호 표시 서비스 기능에 대해 설명하면 다음과 같다.
대부분 호 처리 장치인 호제어 프로세서(CCP ; Call Control Processor)(121)와 이동 교환국 센터(MSC ; Mobile Switching Center)(110)간에 연결된 시그널링 채널을 통하여 발신자 번호를 메시지 형태로 송수신함으로써 발신자 번호 표시 서비스가 이루어진다.
우선, 이동 교환국 센터(110)에서는 통화로 설정 초기에 발신자 번호를 시그널링 채널을 통해 기지국 센터(120)에 구비된 호제어 프로세서(121)로 전송하고 상기 호제어 프로세서(121)는 기지국(130)을 통해 이동 전화기(140)로 전송한다.
또한, 그 역과정으로서 호제어 프로세서(121)에서 이동 교환기 센터(110)로 발신자 번호를 전송하는 경우에도 시그널링 채널을 통하여 동일한 동작이 이루어진다.
이 경우, 발신자 번호 표시를 위한 메시지 형태와 시그널링 절차는 국제 표준에 따라 구현되며 경우에 따라서는 서비스 사업자 별로 다르게 구현하기도 한다.
그런데, 호 처리 장치들간에 연결된 발신자 번호 송수신을 위한 시그널링 방식이 서로 일치하지 않는 경우나 WLL(Wireless Local Loop) 시스템과 같이 이동 교환국 센터(110)에서 발신자 번호 송수신 시그널링을 지원하지 않는 경우에는 서비스 자체가 불가능하게 된다.
따라서, 일부 WLL 시스템의 경우 이동 교환국 센터(110)에서는 발신자 번호 표시 서비스를 위하여 발신자 번호를 FSK(Frequency Shift Keying) 방식으로 변조하거나 DTMF(Dual Tone Multi Frequency) 형태로 변환한 후 통화로 설정 초기에 일정 시간동안 통화 채널(PCM 데이터 라인)을 통하여 송신하도록 보코더(Vocoder)를 구비한다.
도1에서 보코더(122)는 PCM 데이터들 중에서 이동 교환국 센터(110)와 약속한 형태의 FSK 신호 또는 DTMF 신호가 존재하는지 검색하고 약속된 형태의 신호가 검출되면 이를 분석하여 발신자 번호를 추출한 후 상위 프로세서인 호제어 프로세서(121)로 전송한다.
따라서, 호제어 프로세서(121)가 기지국(130)을 통해 발신자 번호를 이동 전화기(140)로 전송하게 된다.
그러나, 종래에는 발신자 번호 표시 서비스를 위해서 호처리 장치들간에 복잡한 시그널링 절차가 필요로 하므로 이는 호처리 장치들에게 큰 부담을 주는 단점이 있었다.
또한, 종래에는 WLL 시스템과 같이 이동 교환국 센터에서 발신자 번호 송수신 시그널링을 지원하지 않는 시스템의 경우 발신자 번호를 변조하여 통화 채널로 전송하며 이를 수신하기 위하여 별도의 복잡한 발신자 번호 검출 기능을 내장한 보코더를 구비하여야 하는 단점이 있다.
즉, 종래의 WLL 시스템의 경우 보코더(Vocoder)에 내장된 발신자 번호 검출 알고리즘은 많은 계산량과 메모리를 필요로 하므로 보코더를 반향 제거기 등을 포함하여 하나의 DSP 칩에 구현하는 것이 매우 어렵다.
특히, 종래의 WLL 시스템의 경우 통화로 설정 초기에 일정 시간(약 3초)에는 PCM 데이터를 전송할 수 없으며 또한, 3자 통화인 경우에는 발신자 번호 송신 신호에 의하여 통화 음질이 크게 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 PCM 데이터의 일부 데이터에 발신자 번호 데이터를 포함하여 송수신하도록 창안한 발신자 번호 송수신 방법을 제공함에 목적이 있다.
이러한 목적의 본 발명은 PCM 데이터의 최하위 비트에 발신자 번호를 포함하여 송수신함으로써 발신자 번호 송수신을 위한 시그넝링 절차나 복잡한 검출 알고리즘이 필요없으며 통화 채널이 설정되어 보코더가 동작하고 있는 상태라면 필요한 시점에 언제든지 통화 음질의 큰 저하없이 발신자 번호를 전송할 수 있도록 하는 것이다.
도1은 일반적인 이동전화 시스템의 시그널링 채널 및 통화 채널을 보인 구성도.
도2는 본 발명의 실시예에서 발신자 번호를 포함하는 데이터 구조의 예시도.
도3은 도2에서 헤더 데이터를 보인 예시도.
도4는 도2에서 종료 데이터를 보인 예시도.
도5는 본 발명의 실시예에서 발신자 번호 송신을 위한 동작 순서도.
도6은 본 발명의 실시예에서 발신자 번호 수신을 위한 동작 순서도.
** 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 **
110 : 이동 교환국 센터(MSC)120 : 기지국 센터(BSC)
121 : 호제어 프로세서(CCP)122 : 보코더(Vocoder)
130 : 기지국(BS)140 : 이동 전화기(MS)
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 발신자 번호를 전송하는 과정은 통화로가 설정되는지 판단하는 단계와, 상기에서 통화로가 설정되면 발신자 번호의 시작 및 동기를 알려 주기 위한 시작 메시지를 전송하는 단계와, 일정 샘플마다 PCM 데이터의 특정 비트에 발신자 번호를 삽입하여 전송하는 단계와, 상기에서 발신자 번호의 전송이 완료되면 발신자 번호의 전송 완료를 알리기 위한 종료 메시지를 전송하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 발신자 번호를 수신하는 과정은 통화 채널이 설정되는지 판단하는 단계와, 상기에서 통화 채널이 설정되면 수신되는 PCM 데이터에 발신자 번호의 시작 메시지가 존재하는지 검색하는 단계와, 상기에서 약속된 시작 메시지가 검출되면 이 후의 PCM 데이터에 발신자 번호가 삽입되어 있는 것으로 간주하여 종료 메시지가 검출될 때까지 일정 샘플마다 PCM 데이터의 특정 비트로부터 발신자 번호 정보를 추출하는 단계와, 상기에서 추출된 정보를 조합하여 발신자 번호를 상위 프로세서로 전송하는 단계를 수행함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예를 위한 이동전화 시스템은 도1과 동일하게 구성한다.
본 발명의 실시예에서는 WLL 시스템의 경우를 가정하여 기지국 센터(120)에 구비된 호제어 프로세서(121)가 직접 발신자 번호를 송수신하지 못하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
우선, 본 발명의 실시예에서 발신자 번호 송신 동작은 도5의 동작 순서도에 도시한 바와 같이, 호제어 프로세서(121)가 통화 채널이 설정되는지 판단하는 단계와, 상기에서 통화 채널이 설정되면 보코더(122)가 호제어 프로세서(121)의 제어에 의해 발신자 번호의 전송 시작을 알리는 메시지를 이동 교환국 센터(110)로 전송시키는 단계와, 이 후, 보코더(122)가 호제어 프로세서(121)의 제어에 의해 매 20번째 PCM 데이터마다 그 데이터의 최하위 비트에 발신자 번호 비트를 삽입하여 보코더(122)로 이동 교환국 센터(110)로 전송하는 단계와, 상기에서 발신자 번호가 전송 종료되면 보코더(122)가 발신자 번호의 전송 종료를 알리는 메시지를 이동 교환국 센터(110)로 전송시키는 단계를 수행하도록 구성한다.
이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
우선, 이동 전화기(140)가 통화를 시도하면 이를 기지국(130)을 통해 인식한 기지국 센터(120)는 호제어 프로세서(121)가 시그널링 채널을 통하여 이동 교환국 센터(110)로 통화 채널 설정을 알린다.
이 후, 이동 교환국 센터(110)와 통화 채널이 설정되면 기지국 센터(120)는 호제어 프로세서(121)의 제어에 의해 보코더(122)가 동작을 시작하게 된다.
이에 따라, 보코더(122)는 발신자 번호의 전송 시작을 알리는 메시지를 이동 교환국 센터(110)로 전송하는 단계와, 매 20번째 PCM 데이터 마다 그 데이터의 최하위 비트에 발신자 번호 정보를 삽입하여 상기 이동 교환국 센터(110)로 전송하는 단계와, 발신자 번호의 전송 종료를 알리는 메시지를 이동 교환국 센터(110)로 전송하는 단계를 순차적으로 수행하게 된다.
이러한 동작을 각 단계별로 설명하면 다음과 같다.
상기 보코더(122)는 발신자 번호의 전송 시작을 알리는 메시지, 발신자 번호 정보 그리고, 발신자 번호의 전송 종료를 알리는 메시지를 도2의 예시도에 도시한 바와 같이 일정한 패턴의 비트 단위로 PCM 데이터에 실어서 전송한다.
1) 시작 메시지를 전송하는 단계를 설명하기로 한다.
상기 보코더(122)는 발신자 번호를 송신하기에 앞서 발신자 번호의 시작 및 동기를 알려 주기 위하여 도2에 도시한 바와 같이, 매 20번째 PCM 데이터 마다 그 데이터의 최하위 비트에 일정한 패턴으로 구성된 헤더 데이터를 비트 단위로 실어서 전송한다.
상기 헤더 데이터는 도3의 예시도에 도시한 바와 같은 음성 신호에는 존재할 확률이 매우 적은 비트들의 조합으로 구성되며 이 후에 전송될 발신자 번호의 길이 등의 정보를 포함한다.
따라서, 헤더 데이터의 길이는 약 2바이트 정도면 충분할 것으로 생각되지만 필요에 따라 헤더 데이터의 프리앰블 길이를 늘리거나 또는 줄여서 사용할 수도 있다.
2) 발신자 번호를 전송하는 단계를 설명하기로 한다.
상기 보코더(122)는 시작 메시지인 헤더 데이터를 모두 전송한 후에 상위 프로세서인 호제어 프로세서(121)로부터 수신한 발신자 번호를 PCM 데이터에 실어서 송신하게 된다.
이 단계에서도 도2의 예시도와 같은 일정한 패턴에 비트 단위로 발신자 번호를 삽입하게 전송하게 된다.
이때, 헤더 데이터의 마지막 비트를 출력한 후에 20번째 PCM 데이터 마다 그 데이터의 최하위 비트에 발신자 번호의 데이터 비트를 포함하여 출력하는데,
발신자 번호 한자리를 1바이트로 구성하여 순차적으로 전송하며 발신자 번호의 총 자리수를 고정시키지 않고 호제어 프로세서(121)로부터 수신한 발신자 번호의 자리수만큼을 전송한다.
일반적으로 전화 번호는 11자리로 충분히 표현 가능하므로 최대 11바이트를 모두 전송할 경우 소요되는 총 시간은 220ms가 된다.
3) 종료 메시지를 전송하는 단계를 설명하기로 한다.
상기 보코더(122)는 발신자 번호 데이터의 전송이 완료되면 이를 이동 교환국 센터(110)에 알려 주기 위하여 일정 패턴으로 구성되는 테일(tail) 데이터를 도2의 예시도와 같이 비트 단위로 PCM 데이터에 실어서 전송한다.
즉, 보코더(122)는 발신자 번호의 마지막 비트를 출력한 후에 그 다음 20번째 PCM 데이터 마다 그 데이터의 최하위 비트에 테일 데이터의 비트를 삽입하여 전송한다.
이때, 테일 데이터는 헤더 데이터와 마찬가지로 도4의 예시도와 같은 음성 신호에는 존재할 확률이 매우 적은 비트들의 조합으로 구성되며 발신자 번호의 신뢰성을 보장하기 위하여 에러 검출 코드 등을 포함할 수 있다.
따라서, 테일 데이터도 약 2바이트 정도면 충분할 것으로 생각되지만 필요에 따라서는 테일 데이터의 길이를 늘리거나 또는 줄여서 사용할 수 있다.
그리고, 테일 데이터의 프리 앰블 패턴은 도3에 예시된 헤더 데이터의 프리 앰블과 동일한 패턴을 사용하여도 무방하지만, 일반적으로 테일 데이터에는 발신자 번호의 신뢰성을 보장하기 위하여 헤더 데이터보다 프리 앰블의 비트를 줄이고 에러 검출 코드에 많은 비트를 할당하게 된다.
또한, 본 발명에서 보코더(122)가 이동 교환국 센터(110)로부터 수신된 PCM 데이터에 포함되어 있는 발신자 번호 데이터를 추출하는 방법은 상기 과정과 역으로 수행된다.
즉, 상기 보코더(122)는 도6의 동작 순서도에 도시한 바와 같이, 이동 교환국 센터(110)로부터 수신되는 PCM 데이터에 발신자 번호의 시작 메시지가 존재하는지 검색하는 단계와, 상기에서 약속된 시작 메시지가 검출되면 이 후의 PCM 데이터에 발신자 번호가 삽입되어 있는 것으로 간주하여 종료 메시지가 검출될 때까지 20번째 PCM 데이터 마다 그 데이터의 최하위 비트를 추출하는 단계와, 상기에서 추출된 비트들을 바이트 단위로 조합하여 상위 프로세서인 호제어 프로세서(121)로 전송하는 단계를 수행한다.
그리고, 이동 교환국 센터(110)로부터 발신자 번호의 길이 정보와 에러 검출 코드를 송신하였다면 보코더(122)는 수신된 발신자 번호의 길이와 데이터에 오류가 존재하는지를 검사하도록 구성할 수 있다.
만약, 수신된 발신자 번호에 오류가 검출되면 보코더(122)는 그 수신된 데이터를 버리고 재전송을 요구할 수 있으나, 이 경우에는 재전송을 위한 별도의 데이터 형태가 필요할 뿐만 아니라 복잡한 절차 및 많은 시간이 필요하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 수신된 발신자 번호에 오류가 있는 것으로 판단되면 재전송 요구함이 없이 이동 전화기(140)로 발신자 번호 표시에 오류가 있음을 알려 주게 된다.
한편, 상기 보코더(122)가 매 20번째 PCM 데이터의 최하위 비트에 필요한 정보(발신자 번호)를 삽입하여 전송함에 있어서, 160샘플의 PCM 데이터에 삽입되는 8비트의 발신자 번호 데이터를 전송하는데 20ms의 시간이 소요되므로 시작을 알려주는 메시지 2바이트와 11자리의 발신자 번호 데이터, 종료를 알리기 위한 종료 메시지 2바이트를 모두 송신하는데 필요한 시간은 약 300ms 정도가 된다.
따라서, 기존의 WLL 시스템에서는 보코더가 변조된 발신자 번호를 모두 수신하는데 약 1초 정도가 소요되며 이 시간동안 PCM 데이터를 전송하지 않거나 발신자 번호의 변조된 신호음이 이동 전화기로 전송되어 통화 음질이 크게 저하되는 문제가 있지만, 본 발명은 약 0.3초간의 PCM 데이터중 15바이트의 최하위 비트만이 유실되는 경우이므로 통화 음질에는 큰 영향을 미치지 않는다.
또한, 본 발명은 보코더가 발신자 번호를 수신하기 위해서는 시작 메시지 2바이트가 수신되는지만을 검색하면 된다.
따라서, 시작 메시지가 검출되었다면 이 후의 PCM 데이터에는 발신자 번호가 포함된 것으로 인식하여 도2와 같이 삽입된 비트를 추출한 후 바이트 단위로 조합하여 상위 프로세서로 전송하면 된다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 PCM 데이터중 일부 데이터가 손실되더라도 통화 음질에 큰 영향을 주지 않는다는 점에 착안하여 PCM 데이터의 일부 데이터 비트에 발신자 번호를 포함하여 송수신함으로써 발신자 번호 송수신을 위한 시그널링 절차나 복잡한 검출 알고리즘 등이 필요 없어 반향 제거기 등과 함께 보코더를 하나의 DSP 칩에 구현할 수 있으며 또한, 통화 채널이 설정된 상태라면 필요한 시점에서 언제든지 통화 음질에 큰 저하없이 발신자 번호를 전송할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 WLL 시스템과 같이 발신자 번호 송수신을 위한 시그널링이 지원되지 않아 통화 채널을 이용하는 시스템에 적용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 디지털 이동 전화 시스템의 발신자 번호 송신 방법에 있어서, 임의의 통화 시점에서 PCM 데이터의 일부 비트에 발신자 번호 정보를 비트 단위로 포함하여 송신하는 것을 특징으로 하는 발신자 번호 송신 방법.
  2. 디지털 이동 전화 시스템의 발신자 번호 송신 방법에 있어서, 통화로가 설정되는지 판단하는 단계와, 상기에서 통화로가 설정되면 발신자 번호의 시작 및 동기를 알려 주기 위한 시작 메시지를 전송하는 단계와, PCM 데이터에 발신자 번호를 삽입하여 전송하는 단계와, 상기에서 발신자 번호의 전송이 완료되면 발신자 번호의 전송 완료를 알리기 위한 종료 메시지를 전송하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 발신자 번호 송신 방법.
  3. 제2항에 있어서, 발신자 번호 정보는 일정 샘플마다의 PCM 데이터에 포함하는 것을 특징으로 하는 발신자 번호 송신 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 발신자 번호 정보는 PCM 데이터의 특정 비트에 비트 단위로 삽입하는 것을 특징으로 하는 발신자 번호 송신 방법.
  5. 디지털 이동 전화 시스템의 발신자 번호 수신 방법에 있어서, 임의의 통화시점에서 PCM 데이터의 특정 비트로부터 발신자 번호 정보를 추출하는 발신자 번호 수신 방법.
  6. 디지털 이동 전화 시스템의 발신자 번호 수신 방법에 있어서, 통화 채널이 설정되는지 판단하는 단계와, 상기에서 통화 채널이 설정되면 수신되는 PCM 데이터에 발신자 번호의 시작 메시지가 존재하는지 검색하는 단계와, 상기에서 약속된 시작 메시지가 검출되면 종료 메시지가 검출될 때까지 PCM 데이터로부터 발신자 번호 정보를 추출하는 단계와, 상기에서 종료 메시지가 검출되면 상기 추출 정보를 조합하여 발신자 번호를 상위 프로세서로 전송하는 단계를 수행함을 특징으로 하는 발신자 번호 수신 방법.
  7. 제6항에 있어서, 발신자 번호 정보는 일정 샘플마다의 PCM 데이터로부터 추출하는 것을 특징으로 하는 발신자 번호 송신 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 발신자 번호 정보는 PCM 데이터의 특정 비트로부터 비트 단위로 추출하는 것을 특징으로 하는 발신자 번호 송신 방법.
  9. 디지털 이동 전화 시스템의 발신자 번호 송수신 방법에 있어서, 통화로가 설정되는지 판단하는 단계와, 상기에서 통화로가 설정되면 통화 전송인지 또는 통화 수신인지를 판단하는 단계와, 상기에서 통화 전송으로 판단되면 발신자 번호의 시작 및 동기를 알려 주기 위한 시작 메시지를 전송하고 일정 샘플마다의 PCM 데이터의 특정 비트에 발신자 번호를 비트 단위로 삽입하여 전송하며 상기에서 발신자 번호의 전송이 완료되면 발신자 번호의 전송 완료를 알리기 위한 종료 메시지를 전송하는 단계와, 상기에서 통화 수신으로 판단되면 수신 PCM 데이터에 발신자 번호의 시작 메시지가 존재하는지 검색하는 단계와, 상기에서 약속된 시작 메시지가 검출되면 이 후의 PCM 데이터에 발신자 번호가 삽입되어 있는 것으로 간주하여 종료 메시지가 검출될 때까지 일정 샘플마다 PCM 데이터로부터 발신자 번호 정보를 추출하고 그 추출된 정보를 조합하여 발신자 번호를 상위 프로세서로 전송하는 단계를 수행함을 특징으로 하는 발신자 번호 송수신 방법.
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