KR20030055750A - 교환 시스템에서 반향 상쇄 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통화 회선 구성 시에 반향 상쇄기의 제어 패러미터를 측정함으로써 통화 회선에 발생하는 반향을 제거하는 교환 시스템에서 반향 상쇄 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 통화 회선 구성 시 해당 회선의 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 측정하는 반향 특성 측정부와, 상기 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 이용하여 반향 특성 값으로 설정하고 반향을 상쇄하는 반향 상쇄부 및 상기 반향 특성 측정부와 상기 반향 상쇄부를 통화 회선에 연결하는 스위칭부를 구비하여, 발신가입자가 호를 시도하여 착신가입자와 통화 회선이 설정되면, 착신교환기가 착신가입자에게 첫 번째 링 신호를 보내는 시점에서 접속 회선에 대하여 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 측정하는 제 1 과정, 측정된 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 사용하여 반향 특성 값을 설정하고 해당 통화 회선의 반향을 상쇄시키는 제 2 과정을 포함함으로써 반향을 상쇄시킴을 특징으로 한다.

Description

교환 시스템에서 반향 상쇄 장치 및 그 방법{Device for canceling echo in exchange and method thereof}

본 발명은 교환 시스템에서 반향 상쇄 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 통화 회선 구성 시에 반향 상쇄기의 제어 패러미터를 측정함으로써 통화 회선에 발생하는 반향을 제거하는 교환 시스템에서 반향 상쇄 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

광섬유 통신의 급속한 발전으로 음성 통화의 서비스 품질에 영향을 미치는 잡음, 간섭 등 대부분의 전송 상 장애들이 해결됨으로써, 전송 거리와 신호의 처리 소요 시간 증가 등에 기인하는 지연의 증가로 인해 더욱 문제가 잠재되어 있던 반향이라는 문제가 노출되고 있는 실정이다.

향후 차세대 통신망(Next Generation Network)의 통신 방식이 서킷 방식에서패킷 방식으로 변화되어 나가고, 패킷 통신의 고유한 특성이 지연을 증가시킴으로써, 향후 반향은 중요한 서비스 품질을 결정하는 패러미터로 작용할 전망이므로 이제는 반향을 본격적으로 관리해야 할 필요성이 증대되고 있다.

그 이유는 음성 신호를 디지털로 변환하고 압축하는 등의 처리 과정이 증가하고, 더 나아가 서킷 기반의 디지털 음성을 패킷으로 분할하여 전달하고 수신단에서 다시 조합하는 등의 과정에서 지연이 크게 증가함으로써 반향은 서서히 문제로 등장하고 있다.

일반적으로 반향은 통신 네트워크를 통해서 전달되는 통화 음성이 되돌아 와서 송화자에게 들리거나 또는 수화자에게 동일한 내용이 시차를 두고 겹쳐서 전달되는 현상을 가리키며, 이러한 반향은 디지털 통화 네트워크와 아날로그 통화 네트워크가 정합되는 부분에서 발생한다.

그리고, 디지털 통화 회선은 송신 및 수신 경로가 분리된 4선 전송 방식(4 Wire Transmission)이고, 아날로그 통화 회선은 송신 및 수신 경로가 동일한 2선 전송 방식(2 Wire Transmission)이므로 두 방식이 정합되는 부분인 도 1에 도시된 바와 같은 하이브리드(Hybrid; 2, 8)에서 발생한다.

하이브리드(2, 8)에는 2선 전송로와 임피던스를 정합시켜서 송신 및 수신 신호가 완전하게 분리되게 하는 평형 회로망(Balancing Network; 4, 6)이 있는데, 2선 전송로가 고정적으로 연결되면, 기술적으로 완전한 정합을 달성하는 것이 가능하나 매 회선 단위로 엔지니어링이 필요하므로 여기에 소요되는 비용 및 인력 부담 때문에 어렵고, 2선 전송로가 스위칭에 의해 변화되는 경우에는 연결되는 2선 전송로의 임피던스에 따라 가변되어야 하는데 이것을 기술적으로 구현하는 것은 대단히 복잡하다.

따라서 하이브리드(2, 8)에서 반향의 발생 요인을 완전하게 제거하는 것은 현실적으로 어렵다.

그리고, 반향은 단 대 단 전송 구간의 거리와 반향 신호의 레벨에 비례하여 통화 품질에 나쁜 영향을 미친다.

다시 말해서 통화 음성 신호가 되돌아 와서 영향을 미치기 때문에 그것이 통화 품질에 영향을 미치는 정도는 지연의 크기와 반향되어 들리는 통화 음성의 레벨의 크기에 비례한다고 볼 수 있다.

최근까지 국내 통화 회선 구간에서는 국토 면적이 좁아서 전송 구간이 짧기 때문에 통화 회선 상에서 발생하는 반향이 통신 품질 관점에서 문제로 제기되지 않았다.

그리고, 전송 구간이 긴 국제 통화 회선 구간에서는 반향 상쇄기를 통화 회선에 고정적으로 할당하여 운용하고 있으며, 반향의 원인이 되는 되돌아가는 신호를 위상이 반대가 되는 유사 신호를 만들어서 상쇄시키는 원리를 활용하고 있다.

그러나, 디지털 셀룰라 이동전화의 확대로 음성 신호를 처리하는데 지연이 증가함에 따른 반향의 영향이 약간씩 나타나고 있으며, 국제 인터넷 폰(VoIP)에서는 대다수의 이용자들이 반향으로 인한 통화의 불편함과 어려움을 토로하고 있기 때문에 반향에 대한 중요성을 인식하기 시작하고 있다.

인터넷 폰 서비스의 경우는 회선 단위로 반향 상쇄기를 사용하여 반향 문제를 해결하고 있다.

인터넷 폰은 인터넷 구간에서 통화 음성 신호가 패킷 형태로 분할되어 전달되므로 지연이 발생하고, 이로 인해 반향의 영향이 다른 통화 서비스에 비해 심하다.

따라서 회선 단위로 반향 상쇄기를 사용하고 있는데, 회선이 가변적으로 스위칭되어 접속되므로 지연 시간의 예측이 어려워서 개략적으로 지연 시간을 일율적으로 적용하는 것이 보편적이다.

다른 방법으로 발신호의 경우, 다이얼되는 디지트의 첫 머리에 해당되는 프리픽스에 따라 제어 패러미터를 가변적으로 적용할 수 있는 방안도 고려할 수 있으나, 네트워크내에서 라우팅이 다양하기 때문에 동일한 프리픽스라도 통화 경로가 가변적으로 구성되므로 적용하기가 용이하지 않다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 교환 시스템에서 모든 통화 회선에 해당되는 반향을 각각 제거함에 있다.

도 1은 통화 회선에서 발생하는 반향의 발생 원리를 나타내는 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 반향 상쇄 장치의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 반향 상쇄 방법의 흐름도.

이를 위하여, 본 발명은 통화 회선 구성 시 해당 회선의 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 측정하는 반향 특성 측정부와, 상기 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 이용하여 반향 특성 값으로 설정하고 반향을 상쇄하는 반향 상쇄부 및 상기 반향 특성 측정부와 상기 반향 상쇄부를 통화 회선에 연결하는 스위칭부를 구비하여, 발신가입자가 호를 시도하여 착신가입자와 통화 회선이 설정되면, 착신교환기가 착신가입자에게 첫 번째 링 신호를 보내는 시점에서 접속 회선에 대하여 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 측정하는 제 1 과정, 측정된 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 사용하여 반향 특성 값을 설정하고 해당 통화 회선의 반향을 상쇄시키는 제 2 과정을 포함함으로써 반향을 상쇄시킴을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 반향 상쇄 장치의 구성을 나타내며, 통화 회선 구성 시 반향의 제어에 필요한 패러미터를 측정하는 반향 특성 측정부(10)와, 측정된 패러미터로 반향 특성 값을 설정하여 반향을 상쇄하는 반향 상쇄부(20) 및 반향 특성 측정 부(10)와 반향 상쇄부(20)를 통화 회선에 연결하는 스위칭부(30)를 구비한다.

반향 특성 측정부(10)는 스위칭부(30)를 통하여 통화 회선에 접속하고, 통화 회선 구성 단계에서 구성된 통화 회선에 대하여 반향 제어에 필요한 각종 제어 패러미터를 호 단위로 통화 회선이 구성될 때마다 매번 측정한다.

여기서 패러미터는 반향의 왕복 전송(Round Trip) 지연 시간과 명음 여유도(Singing Margin)이다.

통화 음성은 신호가 되돌아 와서 영향을 미치기 때문에 그것이 통화 품질에 영향을 미치는 정도는 지연이 클수록, 반향되어 들리는 통화 음성의 레벨이 클수록 나쁜 영향을 미치게 된다.

이러한 반향 신호의 레벨은 명음 여유도가 클수록 반비례하여 작아지므로 명음 여유도가 클수록 반향의 제어에 유리하다.

그리고, 전화망 내에서 통화 회선이 구성되는 경우, 호 구성 초기 단계에서 발신자에게는 호출음이, 착신자에게는 호출 전류가 송출되는데, 발신자가 보기에는 호출단계에서 통화 회선은 착신측에서 분리되어 호출음과 호출 전류가 송출되기 때문에 선로가 개방(Open)된 상태이므로 반사 계수가 1이다.

그리하여 발신단에서 송출된 신호가 거의 완전하게 반사하여 되돌아오게 되므로 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 간단하게 짧은 시간 동안 정확하게 측정할 수 있다.

측정 시에 사용하는 시험 음은(Test Tone)은 800 ∼ 1000 Hz 사이의 정현파로서, 신호 레벨은 다른 회선의 나쁜 영향을 배제하기 위해서 -10 ∼ 20 dBm 사이의 레벨을 갖는 시험 음을 사용한다.

측정 시간은 해당 호가 설정되고 발신 가입자와 착신 가입자에게 각각 호출음과 호출 전류가 송출되는 호출 단계(Ringing Phase)에서 첫 번째 호출음이 나오고 난 후 2초 간의 침묵 기간(Silent Duration) 동안에 실시한다.

측정 결과 왕복 전송 지연 시간은 시험 음을 발송한 시점과 다시 반향으로 되돌아 온 시점의 차이로써 구하고, 명음 여유도는 전송한 신호음의 레벨과 되돌아 온 반향 신호의 레벨을 비교하여 구한다.

이렇게 측정된 반향의 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도는 반향 상쇄부(20)로 전달되고, 이에 반향 상쇄부(20)는 반향 특성 값을 설정하여 스위칭부(30)를 통하여 통화 회선에 접속하여 반향을 상쇄시킨다.

이러한 반향 상쇄부(20)는 기존 교환기에 구비되어 있는 구성요소로써 기종에 따라 그 반향 특성 값을 설정하는 방법이 다르다.

상기와 같은 본 발명에 따른 반향 상쇄 장치는 교환기의 각 회선마다 설치될 수도 있고, 통화를 할 때만 회선에 할당되어 사용될 수 있도록 공통 장치(Pool)에 설치될 수도 있다.

그리하여, 상기와 같은 구성에 의해 반향이 상쇄되는 과정을 살펴보면, 발신가입자가 호를 시도하여 착신가입자와 통화 회선이 설정되면(S100), 착신교환기가 착신가입자에게 첫 번째 링 신호를 보내는 시점에서 발신교환기는 현재 접속된 채널에 스위칭부(30)를 통해 반향 특성 측정부(10)를 접속하여 접속 경로에 대한 반향 특성인 반향의 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 측정한다(S200).

측정이 완료되면 반향 특성 측정부(10)를 해제하고 스위칭부(30)에 의해 해당 채널에 반향 상쇄부(20)를 접속하여 측정된 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 사용하여 반향 상쇄부(20)의 반향 특성 값을 설정하여(S300) 해당 통화 회선의 반향을 상쇄시킨다(S400).

상술된 바와 같이, 본 발명은 교환 시스템에서 통화 회선 구성 시에 발생하는 반향을 해당 통화 회선마다 실시간으로 상쇄시켜 통화 품질을 향상시키는 효과가 있다.

그리고, 반향 상쇄기를 통화 회선 단위로 고정적으로 설치 및 운용하지 않고, 공통 장치 모듈에 다수의 반향 상쇄기를 설치 해놓고 필요시에 공용하므로 투자비용도 절감되는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 통화 회선 구성 시 해당 회선의 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 측정하는 반향 특성 측정부와,

   상기 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 이용하여 반향 특성 값으로 설정하고 반향을 상쇄하는 반향 상쇄부 및

   상기 반향 특성 측정부와 상기 반향 상쇄부를 통화 회선에 연결하는 스위칭부를 구비함을 특징으로 하는 교환 시스템에서 반향 상쇄 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 반향 특성 측정부는 호 단위로 통화 회선이 구성될 때마다 매번 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 측정함을 특징으로 하는 교환 시스템에서 반향 상쇄 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 측정은 해당 호가 설정되고 발신가입자와 착신가입자에게 각각 호출음과 호출 전류가 송출되는 호출 단계에서 첫 번째 호출음이 나오고 난 후 2초 간의 침묵 기간 동안에 실시함을 특징으로 하는 교환 시스템에서 반향 상쇄 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 측정은, 주파수가 800 ∼ 1000 Hz 이고, -10 ∼ 20 dBm 레벨을 갖는 정현파를 사용하여 시험 음을 발송함으로써 측정됨을 특징으로 하는 교환 시스템에서 반향 상쇄 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 왕복 전송 지연 시간은 시험 음을 발송한 시점과 다시 반향으로 되돌아 온 시점의 차이로써 구함을 특징으로 하는 교환 시스템에서 반향 상쇄 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 명음 여유도는 전송한 시험 음의 레벨과 되돌아 온 반향 시험 음의 레벨을 비교하여 구함을 특징으로 하는 교환 시스템에서 반향 상쇄 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 반향 상쇄 장치는 교환기의 각 회선마다 설치됨을 특징으로 하는 교환 시스템에서 반향 상쇄 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 반향 상쇄 장치는

   교환 시스템의 공통 장치(Pool)에 설치되어 통화를 할 때만 회선에 할당되어사용될 수 있도록 함을 특징으로 하는 교환 시스템에서 반향 상쇄 장치.
9. 발신가입자가 호를 시도하여 착신가입자와 통화 회선이 설정되면, 착신교환기가 착신가입자에게 첫 번째 링 신호를 보내는 시점에서 접속 회선에 대하여 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 측정하는 제 1 과정,

   측정된 왕복 전송 지연 시간과 명음 여유도를 사용하여 반향 특성 값을 설정하고 해당 통화 회선의 반향을 상쇄시키는 제 2 과정을 포함함을 특징으로 하는 교환 시스템에서 반향 상쇄 방법.