KR20050080404A - 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 에스 아이 피시그널링 처리 장치 및 그 방법 - Google Patents

음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 에스 아이 피시그널링 처리 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 장치 및 그 방법은, 라우터, 데이터 스위치 및 음성 교환 장치를 하나로 통합하여 설치가 용이하고 통일된 운용, 유지 보수가 가능하도록 하고, 전통적인 음성 단말이나 공중 전화망 인터페이스 모듈의 사용이 가능하며 단일 장비로써 기존의 음성 통화는 물론 인터넷을 통한 음성 통화와 각종 멀티미디어 데이터 서비스가 가능하도록 하고, 음성/데이터 통합 교환 시스템과 단말기간 호 시그널링을 표준 VoIP SIP 시그널링을 사용하여 처리를 하고 호 시그널링 이외, 교환 시스템과 단말기간 주기적으로 교환하는 메시지와 통화중 교환되는 메시지를 VoIP SIP 시그널링의 "MESSAGE" 메소드(Method), "INFO" 메소드(Method)를 사용하여 네트워킹을 처리하며, 음성 교환 시스템과 단말기간에 이미 구현되어 있는 다양한 통신 교환 시스템의 기능을 VoIP 표준 SIP 시그널링으로 수용할 수 있도록 함으로써, 상위 All IP기반의 통신 시스템과의 연동이 수월하고 NgN에서 구현된 부가 서비스와 연계하여 서비스 창출이 가능하도록 한 것이다.

Description

음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 에스 아이 피 시그널링 처리 장치 및 그 방법{apparatus and method for processing SIP signaling in voice/data integration switching system}
본 발명은 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 사설 교환기에 데이터 스위치 모듈 및 라우터를 통합 설치한 음성/데이터 통합 교환 시스템에서 음성 데이터 교환 시스템과 단말기간에 시그널링을 VoIP SIP를 사용하여 네트워킹(Networking)을 구현하기 위한 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
오늘날 인터넷의 급속한 보급과 그에 따른 다양한 서비스에 대한 요구로 인해 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크가 성능 및 서비스 측면에서 획기적으로 발달하고 있다. 그에 따라 보다 다양한 서비스에 대한 요구가 지속적으로 시장에서 대두되고 있다.
그 요구 사항중의 하나인 IP망을 이용한 음성의 전달은 데이터의 전송과 함께 IP망의 큰 역할로 자리 잡고 그에 따른 다양한 음성 전송 기능에 대한 요구도 함께 요구되어지고 있다. 따라서, 디지털 전화기 및 싱글 전화기 등에 의한 기존 단말 통신과 음성 IP(VoIP)간의 통합이 요구되었다.
따라서, IP망에서 사용 가능한 단말을 기존의 디지털 전화기와 동일한 모양과 동일하게 동작하게 단말을 만들어 다양한 요구사항에 대응할 수 있는 단말이 필요하게 된 것이다. 이러한 필요에 의해 인터넷 폰(IP-Phone)이 개발되었다.
통상, 인터넷 폰은 ITU-T 권고안 H.323 프로토콜을 이용하여 교환기와 통신을 수행한다. 상기 H.323 프로토콜은 음성, 영상 및 데이터와 같은 멀티미디어 통신을 위한 프로토콜이다.
이하, 종래 기술에 따른 인터넷을 통한 사설 교환기의 음성 서비스 동작에 대하여 설명해 보기로 하자.
도 1은 종래 기술에 따른 IP 기반 음성 통화 시스템에서 이더넷 스위치와 음성 사설 교환기의 연결 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, IP 기반 음성 통화 시스템은, 음성 교환기(10), 데이터 스위치(20), 라우터(30)를 포함한다.
데이터 스위치(20)는 음성 교환기(10)에서 패킷 데이터로 변환된 음성 데이터를 라우터(30)로 스위칭한다. 여기서, 데이터 스위치는 이더넷 스위치를 포함한다.
라우터(30)는 데이터 스위치(20)에서 스위칭된 음성 패킷 데이터를 인터넷 망으로 전송한다.
음성 교환기(10)는 국선(PSTN)과 정합하기 위한 국선 정합 모듈(11), 내선 가입자 단말과 정합하기 위한 내선 가입자 정합 모듈(12), 복수의 음성 신호를 각각 일정한 시간(시간 슬롯)으로 분할하여 전송하기 위한 TDM(Time Division Multiplexing) 스위칭 모듈(13), TDM 스위칭 모듈(13)로부터 전송된 PCM 음성 신호를 음성 데이터 패킷으로 변환하고, 데이터 스위치(20)로부터 수신되는 음성 패킷 데이터를 PCM음성 신호로 변환하는 미디어 게이트웨이 모듈(15) 및 상기 각 모듈을 제어하기 위한 제어 모듈(14)을 포함한다. 여기서, 미디어게이트웨이 모듈(15), TDM 스위칭 모듈(13), 내선 가입자 모듈(12) 및 국선 정합 모듈(11)은 각각 PCM 시리얼 버스로 연결되고, 제어모듈(14)은 상기한 각 모듈(11, 12, 13, 15)과 각각 CPU버스로 연결되어진다. 즉, 음성 교환기(10)내의 미디어 게이트웨이 모듈(15)은 PCM 변환된 기존의 음성 신호를 압축하여 패킷화 하여 데이터 스위치(20)로 보내고, 반대로 데이터 스위치(20)에서 전송된 음성 패킷을 PCM 부호화된 음성 신호로 복구하는 것이다.
즉, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 인터넷 프로토콜(IP) 기반 음성 통화 서비스를 위해 음성 교환 장치(10), 외부의 데이터 스위치(20)와 그리고 이들을 연동하는데 필요한 별도의 미디어 게이트웨이 모듈(15), 공중 인터넷 망 접속을 위한 라우터(30)가 필요한 것이다. 따라서, 데이터 스위치(20) 및 라우터(30)와, 음성 교환 장치(10)는 별도의 독립된 장비로 구성됨으로써 장비 운용 및 유지 보수에 불리한 문제점이 있다.
또한, 기존 음성 교환 시스템과 단말간 시그널링(Signaling)을 IP화해서 처리하므로 음성 교환 시스템에서 VoIP SIP 처리와 IP화된 특정 시그널링(Proprietary Signaling)처리를 두 부분으로 나누어 처리해야 하는 문제점이 있다.
또한, 음성 교환 시스템과 단말간 시그널링이 특정한 시그널링을 사용함으로 기존 표준 SIP와의 연계서비스가 어려운 문제점이 있으며, All IP기반의 NgN으로 진화하는 통신망에 적합하지 못한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은, 라우터, 데이터 스위치 및 음성 교환 장치를 하나로 통합하여 설치가 용이하고 통일된 운용, 유지 보수가 가능하도록 하고, 전통적인 음성 단말이나 공중 전화망 인터페이스 모듈의 사용이 가능하며 단일 장비로써 기존의 음성 통화는 물론 인터넷을 통한 음성 통화와 각종 멀티미디어 데이터 서비스가 가능하도록 한 음성/데이터 통합 교환 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기한 음성/데이터 통합 교환 시스템과 단말기간 호 시그널링을 표준 VoIP SIP 시그널링을 사용하여 처리를 하고 호 시그널링 이외, 교환 시스템과 단말기간 주기적으로 교환하는 메시지와 통화중 교환되는 메시지를 VoIP SIP 시그널링의 "MESSAGE" 메소드(Method), "INFO" 메소드(Method)를 사용하여 네트워킹을 처리하는 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 음성 교환 시스템과 단말기간에 이미 구현되어 있는 다양한 통신 교환 시스템의 기능을 VoIP 표준 SIP 시그널링으로 수용할수 있도록 한 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 적어도 하나 이상의 네트워크와 연결된 음성 데이터 통합 교환 시스템의 일 측면에 따르면, 제1 네트워크를 통해 수신되는 음성 신호 및 제2, 3 네트워크로부터 수신된 음성 데이터 패킷을 제2 네트워크 및 제1 네트워크로 각각 전송하기 위해 음성 데이터 패킷 및 음성 신호로 각각 포맷 변환하고, 변환된 음성 신호 및 음성 데이터 패킷을 제1, 제2 네트워크로 각각 스위칭하며, 스위칭된 음성 데이터 패킷을 설정된 라우팅 정보에 따라 해당 네트워크를 통해 라우팅하는 음성 데이터 통합 처리 모듈을 포함할 수 있다.
상기 제1 네트워크는, PSTN을 포함하고, 제1 네트워크를 통해 수신되는 음성신호는 PCM 부호화된 음성 신호이고, 상기 제2 네트워크는, LAN, WAN, xDSL, 케이블 모뎀 중 적어도 하나의 인터페이스를 통해 연결된 IP망을 포함하며, 상기 제2 네트워크로부터 수신되는 음성 데이터 패킷은 VoIP 패킷이다.
상기 음성 데이터 통합 처리 모듈은, 제1 네트워크로부터 수신되는 PCM 부호화된 음성 신호를 음성 데이터 패킷으로 압축 처리하고, 네트워크로부터 수신된 음성 데이터 패킷을 PCM부호화된 음성 신호로 변환하여 출력하는 음성 변환부; 상기 음성 변환부로부터 변환된 압축된 음성 데이터 패킷을 설정된 라우팅 정보에 따라 상기 제2 네트워크로 스위칭 및 라우팅처리하고, 상기 제2 네트워크를 통해 수신되는 음성 데이터 패킷을 상기 음성 변환부로 제공하는 제어부; 상기 제2 네트워크를 통해 수신되는 음성 데이터 패킷을 상기 제어부로 스위칭하고, 상기 제어부로부터 라우팅 처리되는 음성 데이터 패킷을 해당 네트워크 인터페이스로 스위칭하는 스위칭부를 포함한다.
상기 제어부에서 라우팅되는 음성 데이터 패킷을 WAN 시리얼 포트, xDSL 모뎀, 케이블 모뎀 및 DMZ 포트를 통해 각각 IP 네트워크로 인터페이싱하고, 상기 라우팅되는 음성 데이터 패킷을 상기 스위칭부로 인터페이싱하는 적어도 하나 이상의 인터페이스를 더 포함한다.
상기 스위칭부로부터 스위칭되는 음성 데이터 패킷을 해당 IP 주소 정보에 따라 해당 단말로 인터페이싱하고, 상기 단말로부터 수신되는 음성 데이터 패킷을 상기 스위칭부를 통해 제어부로 인터페이싱하는 적어도 하나 이상의 이더넷 인터페이스를 더 포함한다.
상기 스위칭부로부터 스위칭되는 음성 데이터 패킷을 상위 링크로 인터페이싱하고, 상위 링크를 통해 수신되는 음성 데이터 패킷을 상기 스위칭부로 인터페이싱하는 업링크 인터페이스를 더 포함한다.
상기 제어부에서, 발, 수신 IP 호 처리를 위한 시그널링 메시지를 각각 처리할 수 있도록 시그널링 메시지를 임시 저장하는 듀얼 포트 메모리; 상기 제어부를 구동하기 위한 프로그램, 라우팅 정보, 가입자 정보 등을 저장하는 메모리를 더 포함한다.
상기 제어부와 PCI 버스를 통해 연결되어 가상 사설 랜 구성에 필요한 데이터 암호화, 복호화, 인증 등을 통해 터널링 기능을 하드웨어적으로 처리하는 시큐리티 프로세서를 더 포함한다.
또한, 적어도 하나 이상의 네트워크와 연결된 음성 데이터 통합 교환 시스템의 다른 측면에 따르면, 제1 네트워크로부터 수신되는 PCM 부호화된 음성 신호를 음성 데이터패킷으로 압축 처리하고, 제2 네트워크로부터 수신된 음성 데이터 패킷을 PCM부호화된 음성 신호로 변환하여 상기 제1 네트워크로 출력하는 음성 변환부; 상기 음성 변환부로부터 변환된 압축된 음성 데이터 패킷을 설정된 라우팅 정보에 따라 상기 제2 네트워크로 스위칭 및 라우팅처리하고, 상기 제2 네트워크를 통해 수신되는 음성 데이터 패킷을 상기 음성 변환부로 제공하는 제어부; 상기 제2 네트워크를 통해 수신되는 음성 데이터 패킷을 상기 제어부로 스위칭하고, 상기 제어부로부터 라우팅 처리되는 음성 데이터 패킷을 네트워크 인터페이스로 스위칭하는 스위칭부를 포함하되, 상기 음성 변환부, 제어부, 스위칭부를 하나의 통합 모듈로 구현할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에서 SIP 시그널링 처리 방법의 일 측면에 따르면, IP망을 통한 단말간에 통화중 VoIP SIP "INFO" 메소드를, 단말간 통화가 이루어지지 않은 아이디얼(Ideal)한 상태에서는 VoIP SIP "MESSAGE" 메소드를 이용하여 단말과 시스템간 메시지 및 데이터의 송수신을 수행하고, 레거시(Legacy) 음성 교환 시스템의 특정 시그널링(Proprietary signalling)을 표준 VoIP SIP 시그널링을 이용하여 표준 시그널링으로 처리하며, 표준 SIP 시그널링과 레거시 음성 교환기 시스템의 특정 시그널링을 VoIP SIP 시그널링을 이용하여 하나의 시스템에서 동시에 구분처리 할 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 음성 교환 시스템의 일 측면에 따르면, a) IP망을 통한 단말간에 통화중 VoIP SIP "INFO" 메소드를, 단말간 통화가 이루어지지 않은 아이디얼한 상태에서는 VoIP SIP "MESSAGE" 메소드를 이용하여 단말과 시스템간 메시지 및 데이터의 송수신을 수행하고, b) 레거시(Legacy) 음성 교환 시스템의 특정 시그널링(Proprietary signalling)을 표준 VoIP SIP 시그널링을 이용하여 표준 시그널링으로 처리하며, 표준 SIP 시그널링과 레거시 음성 교환기 시스템의 특정 시그널링을 VoIP SIP 시그널링을 이용하여 하나의 시스템에서 동시에 구분처리 하는 SIP 시그널링 처리 모듈을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 장치 및 그 방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 살펴보기로 하자.
도 2는 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에 대한 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템(1000)은, 국선 정합 모듈(110), 내선 가입자 모듈(120), TDM 스위칭 모듈(130)로 이루어진 가입자 트렁크 카드(100)와, 제어 모듈(200) 및 음성/데이터 처리 모듈(300)을 포함한다. 여기서, 도 1에 도시된 종래 기술과 중복되는 동일한 구성요소에 대하여는 그 설명을 생략하기로 한다.
음성/데이터 처리 모듈(300)은, 도 1에 도시된 종래 기술에서의 라우터, 데이터 스위치 및 음성 교환기내의 미디어 게이트웨이 모듈을 하나로 통합하여 음성 데이터 통합 교환 시스템(1000)내에 설치한 것이다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 도 1에 도시된 종래 기술과는 달리 외부에 위치하던 라우터, 데이터 스위치를 음성 교환기 내부에 포함하며, 미디어 게이트웨이 모듈에서 수행되었던 음성 압축 코덱 기능이 하나의 단일 모듈에서 수행되도록 구성한 것이다.
도 3을 참조하여 본 발명에 따른 음성/데이터 처리 모듈 즉, 라우터, 데이터 스위치 및 미디어 게이트웨이 모듈을 통합한 음성/데이터 처리 모듈(300)의 구성 및 그 동작에 대하여 상세하게 설명해 보기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 음성/데이터 처리 모듈에 대한 내부 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 음성/데이터 처리 모듈(300)은 듀얼 포트 메모리(Dual Port Memory: 310), 메모리(320), 라우팅부(330), VoIP 음성 압축 코덱(340), 시큐리티 프로세서(Security Processor: 350), LAN 스위치(360)를 포함할 수 있다.
듀얼 포트 메모리(310)는 도 2에 도시된 제어 모듈(200)로부터 제1 포트를 통해 시그널링 메시지를 저장하는 것으로, 라우팅부(330)로부터 듀얼 포트 메모리(310)에 저장된 시그널링 메시지를 제2 포트를 통해 리드할 수 있도록 한 것이다.
메모리(320)는 RAM, 플래쉬 메모리를 포함하는 것으로, 라우팅부(330)를 구동하기 위한 프로그램, 라우팅 정보, 가입자 정보 등을 모두 포함하는 각종 데이터 베이스를 저장하고 있다.
라우팅부(330)는 음성 데이터 패킷을 인터페이스(330a-330c)를 통해 인터넷으로 전송하고, 인터페이스(330d)를 통해 LAN 스위치(360)로 제공되어 IP망으로 전송될 수 있도록 한다.
또한, 라우팅부(330)는 인터페이스(330a -330d)를 통해 수신되는 음성 데이터 패킷을 VoIP 음성 압축 코덱(340)으로 제공한다. 결국, 라우팅부(330)는 음성 데이터 패킷의 라우팅 및 스위칭을 제어하는 기능을 수행하는 것이다.
한편, 라우팅부(330)는 다수의 인터페이스(330a - 330d)와 연결되어 있으며, 인터페이스(330a)는 V.35 트랜시버(Transceiver)를 포함하는 것으로, 데이터 패킷을 WAN 시리얼 포트를 통해 송수신하며, 인터페이스(330b, 330c)는 데이터 패킷을 xDSL 또는 케이블 모뎀을 통해 송수신하는 인터페이스이다.
또한, 인터페이스(330d)는 LAN 스위치(360)로 데이터 패킷의 경로를 제공하기 위한 인터페이스이며, 도면에는 도시되지 않았지만 웹 페이지를 제공하는 서버나 이메일 서버 연결을 위한 DMZ 인터페이스를 더 포함할 수 있다.
VoIP 음성 압축 코덱(340)은, PCM 시리얼 버스를 통해 도 2에 도시된 TDM 스위칭 모듈(130)로부터 제공되는 PCM부호화된 음성 신호를 IP 음성 데이터 패킷으로 변환한 후 압축하여 라우팅부(330)를 통해 IP망으로 전송하고, IP 망을 통해 수신되는 음성 데이터 패킷을 PCM 음성 신호로 변환하여 PCM시리얼 버스를 통해 도 2에 도시된 TDM 스위칭 모듈(130)로 제공하는 것이다.
시큐리티 프로세서(350)는 라우팅부(330)와 PCI 버스를 통해 연결되어 가상 사설랜 구성에 필요한 데이터 암호화(Encryption), 복호화(Decryption), 인증 등을 통해 터널링(Tunneling) 기능을 하드웨어적으로 구현한 것이다. 즉, 송수신되는 음성/데이터 패킷을 캡슐레이팅/디캡슐레이팅하여 암호화 또는 복호화를 수행하도록 함으로써, 가상 사설 랜(VPN)을 구성하는 것이다.
LAN 스위치(360)는 인터페이스(330d)를 통해 라우팅부(330)로부터 전송되는 음성 데이터 패킷을 목적지 단말에 상응하는 인터페이스(360a-360d)를 통해 해당 단말로 전송한다. 여기서, 인터페이스(360a-360d)에는 단말이 연결되는데, 단말로는 PC, IP 폰 등을 포함할 수 있으며, 인터페이스(360a-360d)는 이더넷 인터페이스이다.
또한, LAN 스위치(360)는 인터페이스(360a-360d)를 통해 단말로부터 전송되는 음성/데이터 패킷을 인터페이스(330d)를 통해 라우팅부(330)로 제공한다. 따라서, 라우팅부(330)는 수신된 음성/데이터 패킷을 VoIP 음성 압축 코덱(340)으로 제공하는 것이다.
또한, LAN 스위치(360)에는 음성/데이터 패킷을 업 링크(예를 들어, 100M/1G)로 전송하거나 수신할 수 있는 업 링크 인터페이스(360e)가 연결될 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템의 동작에 대하여 설명해 보기로 한다.
먼저, 인입되는 IP음성 호에 대한 시그널링 메시지는 LAN 스위치(360)를 통해 라우팅부(330)로 제공되고, 라우팅부(330)는 수신된 IP음성 호에 대한 시그널링 메시지는 기존 음성 호 처리를 위한 메시지로 변환되어 듀얼 포트 메모리(310)를 통해 도 2에 도시된 제어 모듈(200)로 제공된다.
한편, 발신 IP 음성 호 처리를 위한 시그널링 메시지는 도 2에 도시된 제어 모듈(200)에서 도 3에 도시된 음성/데이터 처리 모듈(300)의 듀얼 포트 메모리(310)를 통해 라우팅부(330)로 제공되고, 라우팅부(330)는 수신된 IP 음성 호 처리를 위한 시그널링 메시지를 IP 메시지 패킷들로 변환하여 LAN 스위치(360)를 통해 IP 망에 연결된 단말로 전송하는 것이다.
또한, 인터페이스(360a-360d)를 통해 인입되는 IP 음성 패킷은 LAN 스위치(360)를 통해 라우팅부(330)로 제공되고, 또한, WAN, xDSL 또는 케이블 모뎀을 통해 인터페이스(330a-330d)로 인입되는 IP 음성 데이터 패킷 역시 라우팅부(330)로 제공된다.
라우팅부(330)는 수신되는 IP 음성 데이터 패킷을 전용 버스를 통해 VoIP 음성 압축 코덱(340)을 제공한다.
VoIP 음성 압축 코덱(340)은 라우팅부(330)로부터 제공되는 IP 음성 데이터 패킷을 PCM 부호화된 음성 신호로 변환하고, 변환된 PCM 부호화된 음성 신호를 PCM 시리얼 버스를 통해 도 2에 도시된 TDM 스위칭 모듈(130)로 제공하는 것이다.
반대로, VoIP 음성 압축 코덱(340)은, 도 2에 도시된 TDM 스위칭 모듈(130)로부터 PCM 시리얼 버스를 통해 전송되는 PCM 부호화된 음성 신호를 IP 음성 패킷으로 변환한 후, 전용 버스를 통해 라우팅부(330)로 제공한다.
라우팅부(330)는 VoIP 음성 압축 코덱(340)으로부터 전용 버스를 통해 제공하는 IP 음성 패킷을 LAN 스위치(360)로 제공하고, LAN 스위치(360)는 라우팅부(330)로부터 제공되는 IP 음성 패킷을 해당 단말의 주소로 인터페이스(330a-330d)를 통해 전송하는 것이다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같은 인터페이스(330a-330c)를 통해 즉, WAN Serial Port 또는 xDSL 모뎀 또는 케이블 모뎀을 통해 인입되는 IP 패킷은 인터페이스(330a-330c)를 통해 각각 라우팅부(330)로 제공된다.
따라서, 라우팅부(330)는 인터페이스(330a-330c)를 통해 인입되는 IP 패킷을 해당 IP 주소에 따라 다시 인터페이스(330a-330c) 즉, WAN Serial Port 또는 xDSL 모뎀 또는 케이블 모뎀을 통해 외부로 재전송 되거나 LAN 스위치(136)를 통해 해당 단말로 전송되는 것이다.
또한, 라우팅부(330)와 PCI-bus를 통해 연결된 시큐리티 프로세서(350)는 가상 사설 랜 구성에 필요한 데이터 암호화(encryption), 복호화(decryption), 인증(Authentication)등을 통한 터널링(tunneling) 기능을 하드웨어적으로 구현함으로써 모듈 전체의 성능 저하를 예방할 수 있는 것이다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 음성 데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명해 보기로 하자.
도 4는 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 장치에 대한 블록 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 장치와 중복되는 동일한 구성요소에 대하여는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 음성/데이터 통합 교환 시스템은, 제어모듈(200)내에 IP 망을 통한 음성 데이터 통합 교환 시스템과 단말간에 호 시그널링을 표준 VoIP SIP 시그널링을 이용하여 처리할 수 있도록 한 SIP 시그널링 처리부(210)를 포함한다. 여기서, 단말은 IP 단말, 표준 SIP 단말을 포함할 수 있다.
여기서, 도 5를 참조하여 SIP 시그널링 처리부에 대하여 좀 더 상세하게 그 구성 및 동작에 대하여 설명해 보기로 하자.
도 5는 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 장치에 대한 상세 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, VoIP 음성 압축 코덱(340)은, 압축 처리부(341), 포맷 변환부(342), RTP 송수신부(343, 344) 및 모니터링부(345)를 포함한다.
압축 처리부(341)는 가입자 트렁크 카드(100)를 통해 입력되는 PCM 부호화된 음성 신호를 음성 데이터 패킷으로 변환한 후, 변환된 음성 데이터 패킷을 설정된 압축 방식 즉, 설정된 트랜스코딩 카드를 이용하여 압축하는 것이다 여기서, 트랜스 코딩 카드로는, 5.3kbps, 6kbps의 G.723.1 카드, 8kbps의 G.729, G.729A 카드를 포함할 수 있다.
또한, 압축 처리부(341)는 IP 망을 통해 수신되는 음성 데이터 패킷을 PCM 부호화된 음성 신호로 변환하여 가입자 트렁크 카드(100)를 통해 해당 가입자 단말로 제공한다.
포맷 변환부(342)는 압축 처리부(341)에서 압축 처리된 음성데이터 패킷에 해더 정보를 부가하여 포맷을 변환한다. 여기서, 헤더 정보로는, IP 주소 정보, UDP 정보, RTP 정보중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 포맷 변환부(342)는 RTP 수신부(314)를 통해 수신되는 음성 데이터 패킷의 헤더 정보를 추출한 후, 음성 데이터 패킷을 상기 압축 처리부(341)로 제공한다.
RTP 전송부(343)는 포맷 변환부(342)에서 포맷 변환된 음성 데이터 패킷을 도 3 및 도 4에 도시된 라우팅부(330)의 UDP(321)를 통해 IP 망으로 전송하게 되는 것이다.
RTP 수신부(344)는 UDP(331)를 통해 수신되는 음성 데이터 패킷을 RTP 프로토콜을 이용하여 포맷 변환부(342)로 제공한다.
또한, 모니터링부(345)는 상기 RTP 전송부(343) 및 RTP 수신부(345)를 통해 송,수신되는 음성 데이터 패킷의 오류등을 모니터링하여 모니터링 결과를 저장한 후, SIP 시그널링 처리부(210)를 통해 단말과의 SIP 시그널링 처리를 통해 오류 발생 음성 데이터 패킷을 재 전송 및 재 수신을 할 수 있도록 처리하는 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, SIP 시그널링 처리부(210)는, 메시지 핸들러(211), DB(212), 국선/내선 SIP 스택(213, 214), 국선/내선 SIP 인터페이스(215, 216) 및 SIP 제어부(217)를 포함할 수 있다.
SIP 시그널링 처리부(210)는 국선 SIP 시그널링 처리부와 내선 SIP 시그널링 처리부를 지원한다. 이의 구분은 국선/내선 SIP 스택(213, 214) 초기화시 각각 다른 UDP 포트로 스택 핸들러(Stack Handler)(미도시)를 구성하여 국선/내선 SIP 스택(213, 214)을 초기화한다.
SIP 시그널링 처리부(210)내의 메시지 핸들러(211)는 키폰 메인 카드(220)로부터 수신된 호의 국선/내선 호 메시지와, 시그널링 SIP 시그널링 처리부(210)간 처리 메시지의 인터페이스 기능을 수행한다. 즉, SIP와 사설 교환기간의 메시지 인터페이스를 위한 메시지 포맷 변환 즉, 시그널링을 변환하는 기능을 수행한다.
SIP 내선 시그널링에서의 메소드(Method)전송은 메시지 핸들러(211)내에서 해당 펑션 콜(Function Call)로 처리한다.
또한, 해당 펑션은 IP망으로부터 인입(Incomming)된 메소드(Method) 또는 인입/인출(Incomming/Outgoing) SIP 시그널링 처리시 필요한 프로토콜 정보를 Get/Set하는 기능(SIP, SDP 헤더 파싱 및 생성(Parsing/Generation기능)을 수행한다.
메시지 핸들러(211)는 키폰 메인 카드(220)와 국선 SIP 시그널링 처리부(217, 215, 213)간 국선 플로우/내선 DGP 플로우/특정(Propriotery)(기타 정보)한 메시지를 전환(Translation)하는 기능을 수행한다.
도 5에 도시된 국선/내선 SIP 인터페이스(215, 216)에 대하여 첨부한 도 6을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보기로 하자.
도 6은 도 5에 도시된 국선 및 내선 SIP 인터페이스의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 국선 SIP 인터페이스(215)는, SIP 전송부(215a), SIP 수신부(215), 메시지 처리부(215c) 및 SIP 메이킹부(215d)를 포함한다.
SIP 전송부(SIP Send Function)(215a)는, IP 망으로 SIP 메소드와 스테이터스 코드(status code)를 전송하는 기능을 수행한다.
SIP 전송부(215a)에서 전송하는 전송 메소드는 이미 원격의 SIP 시스템 또는 원격 단말로부터 SDP를 받은 경우(BuildBodyForRtp)와 처음 SDP를 보내는 경우(BuildBodyForRtpNew)로 나누어 처리한다.
SIP 수신부(Recv Function)(215b)는 국선 SIP 스택(213)으로부터 수신된 메소드와 스테이터스 코드를 처리하여 SIP 제어부(217)를 통해 메시지 핸들러(211)로 제공한다. 이때, SIP 수신부(215b)는 SIP 제어부(217)에 전송할 전화번호 정보(Tel Number), 포트 정보(Port), 코덱 정보(Codec) 및 원격 IP정보를 획득한다.
SIP 메이킹부(215d)(SIP Make)는 국선 SIP 스택(213)에서 제공받은 발신 단말 ID(Call ID)를 아이들한 채널의 호 워킹 데이터베이스(Call Working DB)에 저장하고 국선 SIP 스택(213)에 아이들한 채널의 워킹 포인터(Working Pointer)를 알려주는 것이다.
메시지 처리부(State Change Function)(215c)는 SIP 제어부(217)로 전송하는 메시지를 처리하는 기능을 수행하는 것으로, DSP 자격(Capability)정보, 전화번호 정보, RTP 포트 정보등을 SIP 제어부(217)로 제공한다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이 내선 SIP 인터페이스(216)는, SIP 전송부(216a), SIP 수신부(216b), 메시지 처리부(216c) 및 SIP 메이킹부(216d)를 포함할 수 있으며, 이 각 구성요소들의 기능들은 상기한 국선 SIP 인터페이스(215)의 구성요소들의 기능들과 동일한 기능을 수행하는 것이다.
다만, 내선 SIP 인터페이스(216)의 각 구성 요소는 SIP 제어부(217)를 통하지 않고 바로 메시지 핸들러(211)와 연결되어 시그널링 및 메시지를 처리하는 것이다. 즉, SIP 제어부(211)를 통하지 않고 바로 메시지 핸들러(211)로 전송하는 메시지를 처리하는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 인터워킹 시그널링 처리 방법에 대하여 도 7을 참조하여 설명해 보기로 하자.
도 7은 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 방법에 있어서, SIP 인터워킹 시그널링 처리 방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 표준 SIP의 호 시그널링(Call signaling)과 "MESSAGE" 메소드, "INFO" 메소드를 이용하여 기존 음성 통신 교환 시스템에서 시스템과 단말간에 사용하던 특정 시그널링(Proprietary Signaling)을 SIP 표준 시그널링에 적용하는 방법에 대한 시그널링 흐름을 가지게 된다.
도 7에 도시된 바와 같이, S101 단계에서, SIP 시그널링 처리부(210)와 IP 단말 또는 표준 SIP 단말간에 송수신되는 "MESSAGE" 메소드는 VoIP에서 부가서비스로 구현하는 IM(Instance message) 서비스 구현에 사용하는 메소드로 호 셋업(Call setup)에 상관없이 언제나 상대방에게 필요한 정보를 전송할 수 있는 방법을 제공하는 SIP 시그널링의 하나이다.
이런 특징을 이용하여 음성 통신 교환시스템에서 시스템 즉, 키폰 메인 카드(220)와 단말간에 호 셋업과 무관하게 전송되는 메시지 또는 시스템 정보를 주고 받을 수 있다.
SIP의 특징은 시그널링을 사용, 개발하는 사용자가 시그널링의 필요한 내용을 텍스트 기반으로 추가하기 용이하여 기존 음성 교환 시스템과 단말간에 사용하던 특정 시그널링(Proprietary Signaling)을 SIP 시그널링에 인캡슐레이션(encapsulation)하기에 용이한 것이 특징이다.
한편, 도 7에 도시된 S201단계는 키폰 메인 카드(220)와 SIP 시그널링 처리부(21)를 통한 단말간 호 셋업 과정이다. 이 부분은 일반적인 호 셋업 과정과 동일하기 때문에 간단하게 설명하기로 한다.
먼저, 키폰 메인 카드(220)에서 SIP 시그널링 처리부(210)로 SIP 호 셋업 메시지(SIP_CALL_SETUP)를 전송하면, SIP 시그널링 처리부(210)는 IP 단말 또는 표준 SIP 단말로 "INVITE" 메시지를 전송하여 호 셋업을 요청하게 된다.
"INVITE" 메시지를 수신한 IP 단말 또는 표준 SIP 단말은 SIP 시그널링 처리부(210)로 "100 Trying" 메시지를 전송하고, SIP 시그널링 처리부(210)는 키폰 메인 카드(220)로 "SIP_Proceed_IND"메시지를 전송한다. 여기서, "100 Trying" 메시지는 호 셋업을 위한 처리 동작 진행중을 알리는 메시지 즉, 호 프로시딩(Call Proceeding) 메시지이다.
이와 같은 "100 Trying" 메시지를 전송 후 호 셋업을 위한 처리 동작 진행이 완료되면, IP 단말 및 표준 SIP 단말은 SIP 시그널링 처리부(210)로 "180 Trying" 메시지를 SIP 시그널링 처리부(210)로 전송한다. 여기서, "180 Trying" 메시지는 링백 톤 메시지(Ring Back Tone)이다.
이어, SIP 시그널링 처리부(210)는 단말로부터 수신된 '180 Trying" 메시지에 따라 시스템 즉, 키폰 메인 카드(220)로 SIP_ALERT_IND"메시지를 전송하게 되는 것이다. 따라서, 사용자 단말(내선 또는 국선 단말)은 호 연결을 알리는 링 백 톤 신호를 듣게 되는 것이다.
또한, IP 단말 또는 표준 SIP 단말이 링 백 톤 신호 발생 중 사용자가 예를 들어 후크 오프한 경우 "200OK" 메시지를 SIP 시그널링 처리부(210)로 전송하고, SIP 시그널링 처리부(210)는 키폰 메인 카드(220)로 SIP_CONNECT_IND 메시지를 전송하여 단말간의 호가 연결되었음을 알려주는 것이다.
이후, SIP 시그널링 처리부(210)로부터 SIP_CONNECT_IND 메시지를 수신한 키폰 메인 카드(220)는 SIP 시그널링 처리부(210)로 응답 메시지인 "SIP_CONNECT_RESP" 메시지를 전송하고, SIP 시그널링 처리부(210)는 IP 단말 또는 표준 SIP 단말로 호 연결에 대한 응답 메시지인 "ACK"메시지를 전송함으로써, 단말간의 음성 통화(VoIP 통화)가 이루어지게 되는 것이다.
이와 같이 단말간의 호가 연결되어 음성 통화가 이루어지는 동안에 SIP 메시지 및 기타 정보등의 전송은 "INFO" 메소드를 통해 이루어지게 되는 것이다.
즉, 도 7에 도시된 S301 단계와 같이 단말간의 통화상태에서, 음성 통신 교환시스템에서 키폰 메인 카드(220)와 IP 단말 또는 표준 SIP 단말간의 메시지 및 정보는 절차 "INFO" 메소드를 사용하여 전송함으로 가능한 것이다.
즉, S301 단계에서 "INFO" 메소드는 통화중 전송되는 DTMF를 처리하는 목적으로 주로 사용하지만 시그널링의 페이로드 타입(Payload Type)을 사용자가 재 설정하여 자유로이 사용할 수 있다는 장점이 있으므로 DTMF와 시스템과 단말간 통화중에 사용하던 특정 시그널링(Proprietary Signaling)과 구분 처리할 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 S401 단계는 호 설정 해제 단계이다. 즉, 키폰 메인 카드(220)는 SIP 시그널링 처리부(210)로 호 설정 해제 요구 메시지인 "SIP_CLOSE_REQ"를 전송하면, SIP 시그널링 처리부(210)는 IP 폰 또는 표준 SIP 폰으로 "Bye" 메시지를 전송한다.
따라서, IP 폰 또는 SIP 폰은 통화 종료를 알리는 "200OK" 메시지를 SIP 시그널링 처리부(210)로 전송하고, SIP 시그널링 처리부(210)는 키폰 메인 카드(220)로 SIP_CLOSE_CONF" 메시지를 전송함으로써, 설정된 호를 해제 즉, 통화 종료가 이루어지게 되는 것이다.
따라서, 기존 시스템과 단말간에 사용하던 특정 시그널링과 표준 SIP 폰과의 시그널링도 함께 처리할 수 있다. 표준 시그널링과 시그템과 단말간에 사용하던 특정 시그널링은 SIP 시그널링 포트를 구분하여 설정 사용하면 해결할 수 있다. 즉 표준 SIP 시그널링은 예를 들어 5060 포트를 사용하고 시스템과 단말간에 사용하던 특정 시그널링은 다른 포트를 사용하면 된다.
상기한 메소드는 단말로 메시지, 기타 데이터의 전송을 위한 것으로, 표준 SIP 프로토콜을 이용한 전송 기법을 의미한다.
상기한 도 2 내지 도 7에 대한 본 발명의 실시예는 예시에 불과하며, 어떠한 방식으로도 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 따라서, 해당 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 원리들이 적용될 수 있는 교환 시스템에서도 구현될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 각종 변화들 및 수정들이 당해 분야의 통상의 지식을 가진자를 통해 제안될 수 있기 때문에 본 발명의 권리 해석은 후술할 특허청구범위에 의해 권리 해석이 이루어져야 할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 장치 및 그 방법은, 라우터, 데이터 스위치 및 음성 교환 장치를 하나로 통합하여 설치가 용이하고 통일된 운용, 유지 보수가 가능하도록 하고, 전통적인 음성 단말이나 공중 전화망 인터페이스 모듈의 사용이 가능하며 단일 장비로써 기존의 음성 통화는 물론 인터넷을 통한 음성 통화와 각종 멀티미디어 데이터 서비스가 가능하도록 한 것이다.
또한, 음성/데이터 통합 교환 시스템과 단말기간 호 시그널링을 표준 VoIP SIP 시그널링을 사용하여 처리를 하고 호 시그널링 이외, 교환 시스템과 단말기간 주기적으로 교환하는 메시지와 통화중 교환되는 메시지를 VoIP SIP 시그널링의 "MESSAGE" 메소드(Method), "INFO" 메소드(Method)를 사용하여 네트워킹을 처리하고, 음성 교환 시스템과 단말기간에 이미 구현되어 있는 다양한 통신 교환 시스템의 기능을 VoIP 표준 SIP 시그널링으로 수용할 수 있도록 함으로써, 상위 All IP기반의 통신 시스템과의 연동이 수월하고 NgN에서 구현된 부가 서비스와 연계하여 서비스 창출이 가능한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 이더넷 스위치와 음성 사설 교환기의 연결 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에 대한 블록 구성을 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 음성/데이터 처리 모듈의 내부 블록 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 장치에 대한 블록 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 장치에 대한 상세 블록 구성을 나타낸 도면.
도 6은 도 5에 도시된 국선 및 내선 SIP 인터페이스의 상세 구성을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 음성/데이터 통합 교환 시스템에서의 SIP 시그널링 처리 방법에 있어서, SIP 인터워킹 시그널링 처리 방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1000 : 음성/데이터 통합 시스템 100 : 가입자 트렁크 카드
110 : 국선 정합 모듈 120 : 내선 가입자 모듈
130 : TDM 스위칭 모듈 200 : 제어 모듈
210 : SIP 시그널링 처리부 220 : 키폰 메인 카드
300 : 음성/데이터 처리 모듈 310 : 듀얼 포트 메모리
320 : 메모리 330 : 라우팅부
340 : VoIP 음성 압축 코덱 350 : 시큐리티 프로세서
360 : LAN 스위치

Claims (2)

  1. 음성/데이터 통합 교환 시스템에서 SIP 시그널링 처리 방법에 있어서,
    IP망을 통한 단말간에 통화중 VoIP SIP "INFO" 메소드를, 단말간 통화가 이루어지지 않은 아이디얼한 상태에서는 VoIP SIP "MESSAGE" 메소드를 이용하여 단말과 시스템간 메시지 및 데이터의 송수신을 수행하고, 레거시(Legacy) 음성 교환 시스템의 특정 시그널링(Proprietary signalling)을 표준 VoIP SIP 시그널링을 이용하여 표준 시그널링으로 처리하며, 표준 SIP 시그널링과 레거시 음성 교환기 시스템의 특정 시그널링을 VoIP SIP 시그널링을 이용하여 하나의 시스템에서 동시에 구분처리 하는 음성/데이터 통합 교환 시스템에서 SIP 시그널링 처리 방법.
  2. 음성/데이터 통합 음성 교환 시스템에 있어서,
    a) IP망을 통한 단말간에 통화중 VoIP SIP "INFO" 메소드를, 단말간 통화가 이루어지지 않은 아이디얼한 상태에서는 VoIP SIP "MESSAGE" 메소드를 이용하여 단말과 시스템간 메시지 및 데이터의 송수신을 수행하고,
    b) 레거시(Legacy) 음성 교환 시스템의 특정 시그널링(Proprietary signalling)을 표준 VoIP SIP 시그널링을 이용하여 표준 시그널링으로 처리하며, 표준 SIP 시그널링과 레거시 음성 교환기 시스템의 특정 시그널링을 VoIP SIP 시그널링을 이용하여 하나의 시스템에서 동시에 구분처리 하는 SIP 시그널링 처리 모듈을 포함하는 음성/데이터 통합 교환 시스템에서 SIP 시그널링 처리 장치.
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