KR20050089389A

KR20050089389A - 이동통신 시스템에서 시그널과 트래픽 전송 장치

Info

Publication number: KR20050089389A
Application number: KR1020040014754A
Authority: KR
Inventors: 김도영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-03-04
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2005-09-08

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 미디어 게이트웨이를 가지는 경우에 트래픽과 시그널 신호를 분리하여 처리하기 위한 장치를 제공한다.

본 발명의 제1실시 예에 따르면, 미디어 게이트웨이를 가지는 이동통신 시스템에서 트래픽 신호와 시그널 신호를 분리하여 정합하기 위한 기지국 제어기 장치로서, 하위에 연결된 기지국들로부터 수신된 비동기 전송모드 셀을 역다중화하여 트래픽과 시그널 신호를 분리하여 출력하는 비동기 전송모드 셀 다중화부와, 상기 셀 역다중화부로부터 출력된 시그널 신호를 소프트 스위치 또는 이동 교환기로 전달하기 위한 시그널 처리부와, 상기 셀 역다중화부로부터 출력된 트래픽을 상기 미디어 게이트웨이로 출력하기 위한 트래픽 처리부를 포함한다.

Description

이동통신 시스템에서 시그널과 트래픽 전송 장치{APPARATUS FOR TRANSMITTING SIGNAL AND TRAFFIC IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에서 시그널링과 트래픽의 전송 장치에 관한 것으로, 상기 시그널링과 트래픽 신호이 혼합된 경우에 이를 전송하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템은 사용자들에게 위치의 제약 없이 음성 통신을 제공하기 위해 개발된 시스템이다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 급속한 발전과 사용자들의 요구에 따라 데이터 통신을 제공할 수 있는 형태로 발전하였다. 이러한 데이터 서비스는 저속의 데이터에서부터 고속의 데이터까지 지원할 수 있는 형태로 발전하여 왔다. 저속의 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에서는 일반적으로 이동 교환기(MSC)에서 호를 처리한다. 즉, 음성 호(Voice Call)와 데이터 호(Data Call)를 모두 이동 교환기에서 처리가 가능하였다. 그러나 고속의 데이터를 처리하기 위해서는 이동 교환기에서 이러한 처리를 수행하지 않고 미디어 게이트웨이(Media Gateway)에서 음성과 데이터를 처리하며, 그에 따라 필요한 시그널링(Signalling) 신호는 소프트 스위치(Soft Switch)에서 처리하도록 구성하였다.

이러한 미디어 게이트웨이는 회선 교환 자원과 패킷망 사이에서 매체의 동작을 수행한다. 즉, 음성신호의 패킷화를 수행하고, 음성의 압축과 지연에서 발생되는 음성의 에코 제거(Echo cancellation) 등의 동작을 수행한다. 또한 소프트 스위치는 이동 교환 시스템에서 수행하던 동작의 대부분을 수행한다. 즉, 특정한 메시지의 전달, 시그널링의 처리 과금을 위한 처리 및 호의 연결을 위한 번호 번역 등의 동작을 수행한다.

이와 같이 이동통신 시스템에서 소프트 스위치와 미디어 게이트웨이를 추가적으로 둠으로써 이동통신 시스템은 전체적으로 그 구성이 변경되어야 한다. 이를 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 1은 미디어 게이트웨이와 소프트 스위치를 가지는 이동통신 시스템의 구성도이다. 상기 도 1을 살펴보면, 기지국들(10, 11, 12)이 도시되어 있다. 상기 각 기지국들(BTSs)은 각각 무선 송달거리 영역 내의 셀들로 구성되며, 셀 내부에 위치한 단말과 음성 호 또는/및 패킷 데이터 호를 지원한다. 상기 각 기지국들은 기지국 제어기(BSC)(100)와 연결되며, 기지국들의 제어를 수행한다. 상기 기지국 제어기(100)는 시그널링 신호의 처리와 트래픽의 처리를 동시에 수행한다. 즉, 음성 호와 패킷 호 및 시그널링 신호의 처리를 모두 수행하게 된다. 이전까지의 기지국 제어기(100)는 트래픽에 관련된 데이터와 시그널링 신호를 이동 교환기(200)로 전달한다. 그러면 상기 이동 교환기(200)는 음성 호와 시그널링 신호를 수신하여 PSTN 네트워크(20)로 전달하여 목적지로 트래픽과 시그널링 신호를 전송할 수 있다.

또한 이동통신 시스템에서 고속의 패킷 데이터의 처리를 위해 미디어 게이트웨이(300)를 추가로 둠으로써, 기지국 제어기(100)는 패킷 데이터와 음성 신호를 패킷화 하여 전송하는 경우에는 이를 미디어 게이트웨이(300)로 전달하여야 한다. 상기 그러면 미디어 게이트웨이(300)는 수신된 정보를 IP 네트워크(30)를 통해 해당하는 목적지로 전달한다.

그런데, 미디어 게이트웨이(300)는 시그널링 신호를 처리할 수 없는 문제가 있다. 따라서 이를 처리하기 위해서는 기지국 제어기(100)가 시그널링 신호를 직접 소프트 스위치 또는 이동 교환기(200)로 전달해야하거나 또는 미디어 게이트웨이(300)에서 시그널링 신호와 트래픽 신호를 분리하여 처리하여야 한다. 그러나, 현재 기지국 제어기(100)는 이러한 신호들을 분리하여 처리할 수 있지 않으며, 미디어 게이트웨이(300) 또한 트래픽과 시그널링 신호를 분리하여 처리할 수 없는 문제가 있다. 또한 소프트는 제어 평면(Control Plane)에서 시그널링을 처리하며, 미디어 게이트웨이는 베어러 평면(Bearer Plane)에서 트래픽을 처리한다. 또한 상기 트래픽 신호와 시그널링 신호는 시분할 다중화되어 전달되기 때문에 이를 구분하여 처리할 수 있는 장치가 필요하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 미디어 게이트웨이를 추가로 가지는 이동통신 시스템에서 시그널링 신호와 트래픽 신호를 분리하여 처리할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 미디어 게이트웨이를 추가로 가지는 이동통신 시스템에서 기지국과 이동 교환기 또는 소프트 스위치간 시그널링 전송을 위한 인터페이스 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템의 미디어 게이트웨이에서 트래픽과 시그널링 신호를 인터페이스 하기 위한 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시 예에 따른 장치는, 미디어 게이트웨이를 가지는 이동통신 시스템에서 트래픽 신호와 시그널 신호를 분리하여 정합하기 위한 기지국 제어기 장치로서, 하위에 연결된 기지국들로부터 수신된 비동기 전송모드 셀을 역다중화하여 트래픽과 시그널 신호를 분리하여 출력하는 비동기 전송모드 셀 다중화부와, 상기 셀 역다중화부로부터 출력된 시그널 신호를 소프트 스위치 또는 이동 교환기로 전달하기 위한 시그널 처리부와, 상기 셀 역다중화부로부터 출력된 트래픽을 상기 미디어 게이트웨이로 출력하기 위한 트래픽 처리부를 포함한다.

또한, 상기 기지국들로부터 수신된 비동기 전송모드 셀을 스위칭하여 상기 비동기 전송모드 셀 역다중화부로 출력하는 비동기 전송모드 스위치를 더 포함하며,

상기 시그널 처리부는;

시그널 신호를 상기 소프트 스위치 또는 이동 교환기로 전달하기 위해 프로토콜 처리를 수행하는 프로토콜 처리부와, 상기 소프트 스위치 또는 이동 교환기로 전달할 전송률을 결정하여 프로토콜 처리된 시그널의 전송률을 결정하는 전송률 정합부와, 상기 전송률 정합된 시그널 신호를 상기 소프트 스위치 또는 이동 교환기로 전달하기 위한 중계선 정합부를 포함하고,

상기 트래픽 처리부는;

상기 미디어 게이트웨이로 전달하기 위한 트래픽 중 음성 신호의 부호화를 수행하는 보코더와, 상기 보코더에서 부호화된 신호와 패킷을 다중화하여 출력하는 다중화기와, 상기 다중화된 신호를 상기 미디어 게이트웨이로 출력하기 위한 스위칭을 수행하는 스위치와, 상기 스위칭된 신호를 상기 미디어 게이트웨이로 전달하기 위한 중계선 정합부를 포함할 수 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제2실시 예에 따른 장치는, 이동통신 시스템에서 트래픽 신호와 시그널 신호를 분리하여 정합하기 위한 미디어 게이트웨이 장치로서, 기지국 제어기로부터 수신된 신호를 시분할 다중화하여 정합하는 시분할 다중 정합부와, 상기 시분할 다중 정합된 신호들 중 시그널 신호를 상기 시분할 다중 정합부를 통해 상기 소프트 스위치 또는 이동 교환기로 전달하도록 스위칭하는 시분할 다중 스위치와, 상기 수신된 트래픽를 인터넷 프로토콜에 맞도록 변환하여 처리하기 위한 데이터 처리부와, 상기 시분할 다중 스위치를 제어하여 트래픽과 시그널 신호를 분리하여 스위칭하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

또한 상기 데이터 처리부는,

트래픽 중 음성 신호를 인터넷 프로토콜에 따른 신호로 변환하는 인터넷 음성 통신(VoIP) 처리부와, 상기 인터넷 음성 통신 처리부의 출력 및 패킷 데이터의 스위칭을 수행하는 셀 스위치부와, 패킷 데이터와 음성 통신 처리부의 신호를 인터넷 프로토콜에 따른 패키승로 변환하는 패킷 처리부와, 상기 패킷 처리부에서 변환된 패킷 데이터를 인터넷으로 전달하기 위한 정합을 수행하는 패킷 정합부를 포함할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 기지국 제어기에서 트래픽과 시그널링을 분리하여 처리하기 위한 블록 구성도이다. 이하 도 2를 참조하여 본 발명의 제1실시 예에 따른 기지국 제어기의 블록 구성과 그 구성에 따른 동작을 상세히 설명하기로 한다.

기지국 제어기의 내부 구성은 크게 비동기 전송모드(ATM) 스위치(101)와 비동기 전송모드(ATM) 셀 다중화부(102)와 시그널링 처리부(110) 및 트래픽 처리부(120)로 구성된다. 상기 비동기 전송모드 스위치(101)는 하위에 연결되는 다수의 기지국들로 비동기 전송모드 셀의 송수신을 수행한다. 또한 상기 비동기 전송모드 셀 다중화부(102)는 하위의 기지국들로부터 수신된 비동기 전송모드 셀을 역다중화하여 트래픽과 시그널링 신호로 분리하고, 시그널링 신호는 시그널링 처리부(110)로 출력한다. 또한 비동기 전송모드 셀 다중화부(102)는 상위로 송신할 트래픽을 트래픽 처리부(120)로 출력한다. 뿐만 아니라 셀 다중화부(102)는 시그널링 처부(110)로부터 수신되는 신호와 트래픽 처리부(120)로부터 수신되는 신호를 비동기 전송모드 셀로 구성한 후 비동기 전송모드 스위치(101)로 출력한다. 이와 같은 구성을 통해 두 신호를 각각 분리할 수 있다.

그러면 분리된 시그널링 신호의 처리 과정을 시그널링 처리부(110)의 내부 구성과 함께 살펴보기로 한다. 상기 시그널링 처리부(111)는 비동기 전송모드 셀 다중화부(102)로부터 시그널링 신호를 수신한다. 이때 일반적으로 사용되는 시그널은 No.7 시그널이 된다. 이와 같은 No.7 시그널은 제어부(111)의 제어에 의해 프로토콜 처리가 이루어진다. 즉 소프트 스위치(200)로 전달하기 위한 처리를 수행하고, 이를 전송률(Rate) 정합부(113)로 출력한다. 상기 전송률 정합부(113)는 입력된 신호의 전송률을 정합하여 중계선 정합부(114)로 출력한다. 상기 중계선 정합부(114)는 전송률 매칭이 완료된 신호를 소프트 스위치(200)로 전달하기 위한 정합을 수행한 후 소프트 스위치(200)로 출력한다. 소프트 스위치(200)로부터 수신되는 신호는 이상에서 설명한 바의 역과정을 통해 이루어진다.

다음으로 트래픽 처리부(120)의 구성 및 동작에 대하여 살펴보기로 한다. 상기 트래픽 처리부(120) 또한 비동기 전송모드 셀 다중화부(102)와 연결되어 트래픽 신호를 수신한다. 그리고 수신된 데이터를 처리하여 미디어 게이트웨이(300)로 전달한다. 상기 비동기 전송모드 셀 다중화부(102)로부터 수신된 데이터가 음성 트래픽인 경우 제어부(121)는 보코더(122)로 입력하여 음성 신호의 부호화를 수행한다. 이와 같은 부호화 방법은 본 발명의 요지를 흐릴 수 있으므로 생략하기로 한다. 상기 부호화된 음성 신호는 다중화기(123)로 입력된다. 만일 비동기 전송모드 셀 다중화부(102)로부터 수신된 트래픽이 패킷 데이터라면 제어부(121)의 제어에 의해 바로 다중화기(123)로 입력된다. 상기 다중화기(123)는 제어부(121)의 제어에 의해 부호화된 음성 신호들과 패킷 데이터를 다중화하고, 이를 스위치(124)로 출력한다. 상기 스위치(124)는 트래픽의 중요도와 전송률 및 각종 정보들에 따라 미디어 게이트웨이(300)로 전달하기 위한 처리를 수행하고, 중계선 정합부(125)의 인터페이스 방식에 따라 미디어 게이트웨이(300)로 전달된다. 또한 미디어 게이트웨이(300)로부터 수신된 트래픽의 처리는 상기에서 설명한 역과정을 통해 이루어지므로 여기서는 더 설명하지 않기로 한다.

그런데, 상기 제1실시 예와 같이 구성하는 경우 기지국 제어기에 많은 구성요소들을 필요로 한다. 즉, 미디어 게이트웨이가 보다 상위에 존재하므로 기지국 제어기에 제1실시 예와 같이 구성하면, 보다 비용이 보다 증가할 수 있다. 따라서 기지국 제어기는 수신된 트래픽과 시그널링 신호를 모두 미디어 게이트웨이(300)로 전달하고, 미디어 게이트웨이(300)에서 이를 분리하여 처리하는 방법이 보다 효율적일 수도 있다. 따라서 이하에서는 미디어 게이트웨이(300)에서 이를 처리하기 위한 제2실시 예에 대하여 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 미디어 게이트웨이에서 트래픽과 시그널링을 분리하여 처리하기 위한 블록 구성도이다. 이하 도 3을 참조하여 본 발명의 제2실시 예에 따른 미디어 게이트웨이에서 트래픽과 시그널링 신호를 분리하기 위한 구성 및 동작에 대하여 상세히 살피기로 한다.

기지국 제어기(100)로부터 수신된 트래픽과 시그널링 신호는 시분할 다중(TDM) 정합부(301)로 입력된다. 상기 시분할 다중 정합부(310)는 입력된 신호의 시분할 다중 정합하여 시분할 다중 스위치(302)로 출력한다. 이때 출력되는 신호는 도 4와 같이 도시할 수 있다. 상기 도 4의 기준 신호(400, 410)와 같이 특정한 동기 신호에 의거하여 트래픽과 No.7 신호가 송신된다. 즉, 트래픽 신호와 No.7 신호는 상기 기준 신호에 동기되어 특정한 구간에서 전송되어진다. 따라서 미디어 게이트웨이(300)의 제어부(311)는 이를 미리 알고 있어야 하며, 수신되는 신호가 No.7 신호인 경우 이를 소프트 스위치(200)로 전달하기 위한 제어를 수행한다. 즉, 제어부(311)는 시분할 다중 스위치(302)를 제어하여 트래픽 신호는 VoIP 처리부(303)로 스위칭하여 출력하며, 시그널링 신호는 다시 시분할 정합부(301)를 통해 소프트 스위치(200)로 출력하도록 제어한다. 이에 따라 트래픽의 경우 VoIP 처리부에서 음성 트래픽을 IP 패킷으로 변환한 후 셀 스위치부(304)로 출력한다. 상기 셀 스위치부(304)는 입력된 셀을 스위칭하여 패킷 처리부(305)로 출력한다. 이에 따라 패킷 처리부(305)는 입력된 데이터를 패킷화하고, 패킷 정합부(306)에서 패킷 정합을 수행한 후 이를 IP 네트워크로 출력한다. 상기 패킷 정합부(306)은 인터넷 프로토콜에 따른 데이터로 인터넷 네트워크로 전달하기 위한 정합을 수행한다. 이를 통해 패킷 데이터의 전달이 이루어진다. 상기 VoIP 처리부(303)와 셀 스위치부(304)와 패킷 처리부(305) 및 패킷 정합부(306)을 총칭하여 "데이터 처리부"라 할 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 시그널링 신호와 트래픽 신호를 효율적으로 분리할 수 있다.

이상에서 상술한 바와 같이 트래픽과 시그널링 신호를 기지국 제어기에서 분리하여 처리하도록 하거나 또는 미디어 게이트웨이에서 분리하여 처리하도록 함으로써 데이터 서비스를 지원하기 위해 미디어 게이트웨이를 부가한 이동통신 시스템에서 트래픽과 시그널링을 효율적으로 처리할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 미디어 게이트웨이와 소프트 스위치를 가지는 이동통신 시스템의 구성도,

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 기지국 제어기에서 트래픽과 시그널링을 분리하여 처리하기 위한 블록 구성도,

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 미디어 게이트웨이에서 트래픽과 시그널링을 분리하여 처리하기 위한 블록 구성도.

도 4는 트래픽 신호와 시그널링 신호가 시분할 다중화되어 전달되는 타이밍도.

Claims

미디어 게이트웨이를 가지는 이동통신 시스템에서 트래픽 신호와 시그널 신호를 분리하여 정합하기 위한 기지국 제어기 장치에 있어서,

하위에 연결된 기지국들로부터 수신된 비동기 전송모드 셀을 역다중화하여 트래픽과 시그널 신호를 분리하여 출력하는 비동기 전송모드 셀 다중화부와,

상기 셀 역다중화부로부터 출력된 시그널 신호를 소프트 스위치 또는 이동 교환기로 전달하기 위한 시그널 처리부와,

상기 셀 역다중화부로부터 출력된 트래픽을 상기 미디어 게이트웨이로 출력하기 위한 트래픽 처리부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제1항에 있어서,

상기 기지국들로부터 수신된 비동기 전송모드 셀을 스위칭하여 상기 비동기 전송모드 셀 역다중화부로 출력하는 비동기 전송모드 스위치를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제1항에 있어서, 상기 시그널 처리부는,

시그널 신호를 상기 소프트 스위치 또는 이동 교환기로 전달하기 위해 프로토콜 처리를 수행하는 프로토콜 처리부와,

상기 소프트 스위치 또는 이동 교환기로 전달할 전송률을 결정하여 프로토콜 처리된 시그널의 전송률을 결정하는 전송률 정합부와,

상기 전송률 정합된 시그널 신호를 상기 소프트 스위치 또는 이동 교환기로 전달하기 위한 중계선 정합부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제1항에 있어서, 상기 트래픽 처리부는,

상기 미디어 게이트웨이로 전달하기 위한 트래픽 중 음성 신호의 부호화를 수행하는 보코더와,

상기 보코더에서 부호화된 신호와 패킷을 다중화하여 출력하는 다중화기와,

상기 다중화된 신호를 상기 미디어 게이트웨이로 출력하기 위한 스위칭을 수행하는 스위치와,

상기 스위칭된 신호를 상기 미디어 게이트웨이로 전달하기 위한 중계선 정합부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
이동통신 시스템에서 트래픽 신호와 시그널 신호를 분리하여 정합하기 위한 미디어 게이트웨이 장치에 있어서,

기지국 제어기로부터 수신된 신호를 시분할 다중화하여 정합하는 시분할 다중 정합부와,

상기 시분할 다중 정합된 신호들 중 시그널 신호를 상기 시분할 다중 정합부를 통해 상기 소프트 스위치 또는 이동 교환기로 전달하도록 스위칭하는 시분할 다중 스위치와,

상기 수신된 트래픽를 인터넷 프로토콜에 맞도록 변환하여 처리하기 위한 데이터 처리부와,

상기 시분할 다중 스위치를 제어하여 트래픽과 시그널 신호를 분리하여 스위칭하도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제5항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,

트래픽 중 음성 신호를 인터넷 프로토콜에 따른 신호로 변환하는 인터넷 음성 통신(VoIP) 처리부와,

상기 인터넷 음성 통신 처리부의 출력 및 패킷 데이터의 스위칭을 수행하는 셀 스위치부와,

패킷 데이터와 음성 통신 처리부의 신호를 인터넷 프로토콜에 따른 패키승로 변환하는 패킷 처리부와,

상기 패킷 처리부에서 변환된 패킷 데이터를 인터넷으로 전달하기 위한 정합을 수행하는 패킷 정합부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.