KR20050002341A - 차세대 네트워크 미디어 게이트 웨이 시스템에서 음성호서비스를 위한 동적 코덱 선택 시스템 및 그 선택 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미디어 게이트웨이 시스템에서 음성호 서비스를 위한 동적 코덱 선택 시스템 및 선택 방법을 개시한다.
본 발명의 동적 코덱 선택 시스템은 가입자의 통화 시도 여부를 판단하고 호 시도 정보를 식별하는 가입자 정합기, 호 시도 정보를 이용해 가입자가 가변 코덱 사용을 허용하는지 여부를 판단하는 가입자 정보 검색기, 메가코 패키지로부터 코덱별로 최근까지 완료된 음성호에 대한 통계정보를 제공받아 저장하는 메가코 프로토콜 정합기, 및 호 시도 정보와 운용자에 의해 설정되는 코덱 변동성 계수와 각 코덱별 통계정보를 이용하여 망의 혼잡 상황을 판단하여 능동적으로 코덱을 선택하는 코덱 선택 장치를 구비하여, 망 혼잡 상황에 따라 동적인 코덱 선택 과정을 통해 적절히 코덱을 선택함으로써 망 혼잡 상황이 증가하는 것을 방지하여 보다 좋은 품질의 음성 호 서비스를 사용자에게 제공할 수 있도록 해준다.

Description

차세대 네트워크 미디어 게이트 웨이 시스템에서 음성호 서비스를 위한 동적 코덱 선택 시스템 및 그 선택 방법{Dynamic codec selection system and method for the voice call service in NGN media gateway system}
본 발명은 메가코(Megaco) 망에서의 코덱 선택 시스템 및 그 선택 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차세대 네트워크(Next Generation Network) 미디어 게이트웨이(MGW) 시스템에서 음성호에 대한 최근까지 완료된 통계 정보를 이용하여 망 혼잡 상황에 따라 코덱을 능동적으로 선택해주는 동적 코덱 선택 시스템 및 선택 방법에 관한 것이다.
음성패킷망(VoIP:Voice over Internet Protocol) 기술에 대한 연구가 진행되면서, 패킷망에서 음성호(voice call)나 다른 실시간성 서비스들에 대한 품질(QoS)을 보장하는 방안들이 제안되고 있다. 이는 전달망의 품질을 높이기 위한 방법과,고품질의 코덱을 사용해 적은 데이터량으로 더 좋은 품질의 음성 정보 패킷을 생성해 내는 방법으로 구분된다. 이 두가지 방법은 별도로 연구되고 있으나 두 방법에 대한 연관성을 응용할 필요가 있다. 즉, 고품질의 코덱은 더 많은 대역폭을 요구하게 되므로, 망이 혼잡할 때 고품질의 코덱을 사용하는 것은 결과적으로 망의 혼잡을 가중시켜서 품질이 더 떨어지게 된다.
또한, NGN에 대한 개념들이 생겨남에 따라 망 통합과 다양한 서비스를 다양한 가입자들에게 제공할 것을 요구함에 따라 서로 다른 품질에 대한 요구를 수용하는 일에 대한 요구사항이 추가되고 있다.
이때, 음성을 패킷으로 전달하기 위한 시스템은, 음성을 아날로그 전기신호로 변환하는 변환기와, 아날로그 전기신호를 디지털 신호로 바꾸는 디지타이져, 이 신호를 처리해서 특정 품질과 전송률을 가지도록 하는 코덱, 그리고 이 코덱을 통한 정보를 패킷망으로 전송하는 프로토콜 처리부를 구비하는 전달계와, 전달계의 호 설정 및 해지 정보를 전달하는 전달계로 구분된다. 이런 처리를 각 가입자 단말에서 처리하도록 하는 프로토콜 및 규약이 SIP 및 그 확장으로 정의되고 있으며, 한편으로 기존 전화망 가입자를 수용하기 위해 게이트웨이를 통한 연동 규격이 메가코(Megaco)등을 통해 진행되고 있다.
종래의 미디어 게이트웨이는 아날로그 음성호를 패킷으로 바꾸는 과정에서 사용자가 한번 지정한 코덱을 수시로 바꾸기가 어렵고, 새로운 코덱을 추가시 연동시키기 어려우며, 더욱이 코덱의 선택에 있어서 망 혼잡 상황을 반영하지 못하는 단점이 있다.
따라서, 상술된 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 아날로그 음성호를 패킷으로 바꾸는 과정에서 전달망의 혼잡 상황을 관찰해 망 상황에 따라 코덱들을 능동적으로 선택할 수 있도록 함으로써 망의 혼잡 상황을 줄여주어 보다 좋은 품질의 음성호 서비스를 제공할 수 있도록 하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 NGN 게이트웨이 시스템에서의 동적 음성 코덱 선택 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 코덱 선택 방법을 나타내는 순서도.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 동적 코덱 선택 시스템은 가입자의 통화 시도 여부를 판단하고 해당 음성호 시도에 대한 호 시도 정보를 식별하는 가입자 정합기; 상기 가입자 정합기의 호 시도 정보를 이용해 해당 가입자가 가변 코덱 사용을 허용하는지 여부를 판단하는 가입자 정보 검색기; 메가코 패키지로부터 코덱별로 최근까지 완료된 음성호에 대한 통계정보를 제공받아 저장하는 메가코 프로토콜 정합기; 및 상기 가입자 정보 검색기로부터의 호 시도 정보, 운용자에 의해 설정되는 코덱 변동성 계수 및 상기 메가코 프로토콜 정합기로부터 수집된 통계정보를 이용하여 망의 혼잡 상황을 판단하고 이에 따라 새로 설정될 음성호 서비스를 위한 코덱을 선택하여 선택된 코덱을 통해 음성 통화 신호를 전송하는 코덱 선택 장치를 구비한다.
본 발명의 동적 코덱 선택 방법은 가입자가 통화 시도시 상기 가입자가 가변 코덱 설정을 허용하는지 여부를 확인하는 제 1 단계; 상기 가입자가 가변 코덱 설정 허용시, 각 코덱에서 최근까지 완료된 음성호에 대한 통계정보를 수집하는 제 2 단계; 시스템 운용자에 의해 기 지정된 코덱 변동성 계수를 읽어오는 제 3 단계;및 상기 코덱 변동성 계수 및 상기 통계정보에 따라 새로 시작되는 음성호에 대한 코덱을 선택하는 제 4 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 NGN 게이트웨이 시스템에서의 음성 코덱 선택 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
가입자 정합기(110)는 가입자의 통화 시도 여부를 판단하고 해당 음성호 시도에 대한 호 시도 정보를 식별한다.
가입자 정보 검색기(120)는 가입자 정합기(110)에서 식별된 호 시도 정보를 이용해 가입자 DB(150)를 검색하여 해당 가입자가 가변 코덱 사용을 허용하는지 여부를 판단한다. 해당 가입자가 가변 코덱 사용을 허용하면, 호 시도 정보를 후술되는 코덱 선택 장치(140)로 전송한다.
메가코 프로토콜 정합기(130)는 각 코덱별 최근까지 완료된 음성호에 대한 통계정보로서 각 코덱에서의 전송률 및 전송 바이트수에 대한 정보를 서로 다른 시간 단위(예컨대, 15분별 및 1시간별)로 메가코 패키지로부터 제공받아 저장한다. 이때, 메가코 프로토콜 정합기(130)는 음성호에 대한 전송률 및 전송 바이트수의 정보를 착신측 게이트웨이를 기준으로 구분해서 저장하며, 각 착신측 게이트웨이별로 구분되어 저장된 정보는 다시 서로 다른 일정 시간별로 구분되어 저장된다.
코덱 선택 장치(140)는 가입자 정보 검색기(120)로부터의 호 시도 정보, 운용자에 의해 설정되는 코덱 변동성 계수 및 메가코 프로토콜 정합기(130)로부터 수집된 통계정보를 이용하여 망의 혼잡 상황을 판단하고 이에 따라 새로 설정될 음성호 서비스를 위한 코덱을 선택한다.
즉, 코덱 선택 장치(140)는 가입자가 통신 시도도 해당 가입자가 가변 코덱 설정을 허용하는 경우에는, 메가코 프로토콜 정합기(130)에 서로 다른 일정 시간별로 구분되어 저장된 통계정보를 수집하여 망의 혼잡 상황이 증가하게 되면 새로 설정될 음성호에 대한 코덱으로 전송률이 낮은 코덱을 선택하여 망 혼잡을 줄여준다.
이러한 코덱 선택 장치(140)는 가입자 정보 검색기(120)로부터 호 시도 정보, 코덱 변동성 계수 및 메가코 프로토콜 정합기(130)로부터의 통계정보를 이용하여 다수의 코덱들 중 어느 하나를 선택하는 코덱 선택기(141), 코덱 선택기(141)에 의해 선택된 코덱으로 가입자 정합기(110)로부터의 음성 통화 신호를 전송하는 분배기(142) 및 고유의 압축률과 품질을 가지는 다수의 코덱들로 이루어진 코덱부(143)를 구비한다. 표 1은 현재 인터넷 전화를 위한 표준 코덱들 중 일부의 특성을 나타내는 것으로, 코덱부(143)는 이러한 코덱들을 포함하여 다수의 코덱들을 구비한다.
[표 1]
표 1에서와 같이 다양한 코덱들은 다양한 음질(MOS)과 지연시간을 보이면서이와 관련되어 각자 다른 전송률을 가진다.
도 2는 본 발명에 따른 코덱 선택 방법을 나타내는 순서도이다. 도 2를 이용하여 상술된 구성을 갖는 코덱 선택 장치의 동작을 설명한다.
가입자가 통화를 시도하면 가입자 정합기(110)는 해당 가입자에 대한 호 시도 정보를 가입자 정보 검색기(120)로 전송한다. 가입자 정보 검색기(120)는 제공받은 호 시도 정보를 이용하여 해당 가입자가 가변 코덱 설정을 허용하는지 여부를 검색한다(단계 201).
검색결과, 해당 가입자가 가변 코덱 설정을 허용하는 경우, 가입자 정보 검색기(120)는 호 시도 정보를 코덱 선택기(141)로 전송한다(단계 202).
그러면, 코덱 선택기(141)는 코덱부(143)의 각 코덱에 대한 최근까지 완료된 음성호에 대한 통계정보를 메가코 프로토콜 정합기(130)로부터 15분 및 1시간 단위로 수집하게 된다. 이러한 통계정보는 표 2와 같이 착신측 미디어 게이트웨이(MGW)별로 구분된다.
[표 2]
코덱 선택기(141)는 가입자 정보 검색기(120)로부터 호 시도 정보가 수신되면, 운용자가 지정하는 파라메터인 코덱 변동성 계수를 읽어와 그 값이 1 보다 크거나 같은지를 판단한다(단계 203).
이 코덱 변동성 계수는 코덱이 망 상황에 따라 너무 급격히 바뀌는 것을 방지하여 시스템을 안정화시키고, 망 상황이 혼잡 상태에서 양호한 상태로 바뀌었을 때 급격히 전송률이 높은 코덱들이 사용되어 다시 망 혼잡 상황이 발생되는 방지하기 위한 운용자 파라메터이다.
만약 코덱 변동성 계수가 1 보다 크거나 같으면, 코덱 선택기(141)는 메가코 프로토콜 정합기(130)로부터 수집한 통계정보 중 15분 단위의 통계정보를 이용하여 새로 시작되는 음성호에 대한 코덱을 선택한다(단계 204).
그러나, 코덱 변동성 계수가 1 보다 작으면, 코덱 선택기(141)는 메가코 프로토콜 정합기(130)로부터 수집한 통계정보 중 1시간 단위의 통계정보를 이용하여 새로 시작되는 음성호에 대한 코덱을 선택한다(단계 205).
즉, 코덱 선택기(141)는 코덱 변동성 계수가 1 크거나 같으면 그렇지 않은 경우보다 더 신속하게 망 혼동 상황을 판단하여 새로 시작하는 음성호에 대한 코덱 선택을 수행한다.
이때, 코덱 선택의 기준이 되는 값은 표 1에서와 같은 각각의 알고리즘(ACELP, MP-MLQ, CS-ACALP 등)별로 기준 코덱(예컨대, G.711)을 사용하게 되며, 이 기준코덱을 사용해 최근까지 완료된 호의 통계정보를 참조하여 망의 혼잡성을 간접적으로 판단하게 된다. 이러한 기준 코덱으로는 일반적으로 비트율이 높은 고품질의 코덱이 사용된다.
즉, 기준 코덱이 G.711인 경우 이 기준 코덱의 최근까지 완료된 전송률이 일정 비율(예컨대, 90%)을 초과하는지 여부를 판단하여(단계 206), 초과되지 않은 경우에는 기준 코덱(G.711)을 선택한다(단계 207).
기준 코덱(G.711)의 전송률이 일정 비율을 초과한 경우에는 다음으로 비트율이 높은 코덱(G.729A)을 기준 코덱하여 역시 기준 코덱의 전송률이 일정 비율(예컨대, 60%)을 초과하는지 여부를 판단하여(단계 208), 초과되지 않은 경우에는 기준 코덱(G.729A)을 선택한다(단계 209).
기준 코덱(G.729A)의 전송률이 일정 비율을 초과한 경우에는 다음으로 비트율이 높은 코덱(G.723.1(6.3kbps))을 기준 코덱하여 역시 기준 코덱의 전송률이 일정 비율(예컨대, 30%)을 초과하는지 여부를 판단하여(단계 210), 초과되지 않은 경우에는 기준 코덱(G.723.1(6.3kbps))을 선택한다(단계 211).
기준 코덱(G.729A)의 전송률이 일정 비율을 초과한 경우에는 다음으로 비트율이 높은 코덱(G.723.1(5.3kbps))을 선택한다(단계 212).
분배기(142)는 상술된 방법에 따라 코덱 선택기(141)에 의해 선택된 코덱으로 가입자의 음성 통화 신호를 전송한다.
선택된 코덱을 통해 디지털 신호로 변환된 음성 통화 신호는 RTP(Real Time Protocol)(160) 및 LAN 카드와 같은 네트워크 인터페이스(170)를 통해 네트워크로 전송된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 코덱 선택 장치는 망 혼잡 상황에 따라 동적코덱 선택 과정을 통해 적절히 코덱을 선택하여 음성 통신 신호를 전송함으로써, 망 혼잡 상황이 증가하는 것을 방지하여 보다 좋은 품질의 음성 호 서비스를 사용자에게 제공할 수 있도록 해준다.

Claims (10)

  1. 가입자의 통화 시도 여부를 판단하고 해당 음성호 시도에 대한 호 시도 정보를 식별하는 가입자 정합기;
    상기 가입자 정합기의 호 시도 정보를 이용해 해당 가입자가 가변 코덱 사용을 허용하는지 여부를 판단하는 가입자 정보 검색기;
    메가코 패키지로부터 코덱별로 최근까지 완료된 음성호에 대한 통계정보를 제공받아 저장하는 메가코 프로토콜 정합기; 및
    상기 가입자 정보 검색기로부터의 호 시도 정보, 운용자에 의해 설정되는 코덱 변동성 계수 및 상기 메가코 프로토콜 정합기로부터 수집된 통계정보를 이용하여 망의 혼잡 상황을 판단하고 이에 따라 새로 설정될 음성호 서비스를 위한 코덱을 선택하여 선택된 코덱을 통해 음성 통화 신호를 전송하는 코덱 선택 장치를 구비하는 동적 코덱 선택 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 메가코 프로토콜 정합기는
    상기 통계정보로서 음성호에 대한 코덱별 전송률 및 전송 바이트수의 정보를 착신측 게이트웨이를 기준으로 구분해서 저장하는 것을 특징으로 하는 동적 코덱 선택 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 메가코 프로토콜 정합기는
    각 착신측 게이트웨이별로 구분되어 저장된 정보를 다시 일정 시간 단위로 구분하여 저장하는 것을 특징으로 하는 동적 코덱 선택 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 코덱 선택 장치는
    아날로그 음성 통화 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 코덱부;
    상기 호 시도 정보 인가시, 상기 코덱 변동성 계수 및 상기 통계정보를 이용하여 망의 혼잡 상황을 판단하고 이에 따라 새로 설정될 음성호 서비스를 위한 코덱을 선택하는 코덱 선택기; 및
    상기 코덱부의 코덱들 중 코덱 선택기에 의해 선택된 코덱으로 상기 음성 통화 신호를 전송하는 분배기를 구비하는 것을 특징으로 하는 동적 코덱 선택 시스템.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 코덱 선택기는
    상기 코덱 변동성 계수에 따라 서로 다른 시간 단위로 수집된 상기 통계정보를 이용하여 코덱을 선택하는 것을 특징으로 하는 동적 코덱 선택 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 코덱 선택부는
    상기 통계정보에 따라 기준 코덱의 전송률이 일정 비율을 초과시 상기 코덱부의 코덱들 중 상기 기준 코덱 다음으로 비트율이 높은 코덱을 새로운 기준 코덱으로 선택하는 것을 특징으로 하는 동적 코덱 선택 시스템.
  7. 가입자가 통화 시도시 상기 가입자가 가변 코덱 설정을 허용하는지 여부를 확인하는 제 1 단계;
    상기 가입자가 가변 코덱 설정 허용시, 각 코덱에서 최근까지 완료된 음성호에 대한 통계정보를 수집하는 제 2 단계;
    시스템 운용자에 의해 기 지정된 코덱 변동성 계수를 읽어오는 제 3 단계; 및
    상기 코덱 변동성 계수 및 상기 통계정보에 따라 새로 시작되는 음성호에 대한 코덱을 선택하는 제 4 단계를 포함하는 동적 코덱 선택 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제 2 단계는
    각 코덱에서 최근까지 완료된 음성호에 대한 서로 다른 시간 단위의 통계정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 동적 코덱 선택 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제 4 단계는
    상기 코덱 변동성 계수에 따라 상기 서로 다른 시간 단위 중 어느 한 시간 단위로 수집한 상기 통계정보를 이용하여 새로 시작되는 음성호에 대한 코덱을 선택하는 것을 특징으로 하는 동적 코덱 선택 시스템.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제 4 단계는
    상기 통계정보에 따라 기준 코덱의 전송률이 일정 비율을 초과시 상기 기준코덱 다음으로 비트율이 높은 코덱을 새로운 기준 코덱으로 선택하는 것을 특징으로 하는 동적 코덱 선택 방법.
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