KR20070058772A - 무선통신시스템에서 음성패킷 통신 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선통신시스템에서 음성패킷 통신 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 통신 방법은, 음성패킷 통신시, 기지국이, 상대 단말로부터 수신되는 IP패킷에서 RTP(Real Time Protocol) 데이터를 추출하고, 상기 RTP 데이터를 MAC PDU로 생성하여 무선 단말로 전송하는 과정과, 상기 무선 단말이, 상기 기지국으로부터 수신되는 MAC PDU에서 RTP데이터를 추출하고, 상기 RTP데이터를 음성코덱을 통해 재생하는 과정을 포함한다. 이와 같은 본 발명은 무선구간에서 송수신해야 하는 데이터의 양이 줄어들기 때문에 대역폭 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
VoIP, UDP/IP. CID, RTP

Description

무선통신시스템에서 음성패킷 통신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMMUNICATING VOICE PACKET IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신시스템에서 음성 패킷 통신을 위한 전반적인 절차를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 단말과 VoIP 게이트웨이가 장착된 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면.
본 발명은 무선통신시스템에서 음성 패킷 통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 VoIP(Voice over IP) 패킷의 IP계층 헤더를 제거하여 무선구간에서 통신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, VoIP(Voice over IP) 서비스는 실시간으로 음성을 패킷에 실어서 전송하는 서비스로서, 패킷 기반의 IP 데이터 망에서 기존의 전화 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. VoIP에서 호 설정은 H.323, SIP(Session Initiation Protocol) 같은 시그널링(Signaling) 프로토콜에 의해 이루어진다. 상기 시그널링 프로토콜을 통해 통신경로를 결정하고 상호간에 교환될 음성 데이터의 특성을 결정한다.
이와 같이 호가 설정되면, 송수신자의 음성은 샘플링(sampling)되어 RTP(Real Time Protocol)에 실린 뒤 UDP/IP(User Datagram Protocol/Internet Protocol)를 통하여 전송된다. 일반적으로, 음성 패킷 통신은 전달 과정에서 어느 정도의 패킷의 망실이 발생해도 전체적인 음질에 미치는 영향은 별로 크지 않다. 다만, 실시간으로 음성이 전달되지 않는 경우 음질의 저하가 바로 나타나는 특성을 가지고 있다. 따라서 음성을 실어 보내는 VoIP와 같은 서비스에서는 음성데이터의 무결성을 보장하기보다는 실시간 전달 특성을 만족하도록 시스템을 설계하는 것이 보다 나은 음질을 보장할 수 있다.
하지면, 종래 기술에 따르면, 음성 패킷 통신시 먼저 H.323, SIP과 같은 시그널링 프로토콜을 사용하여 음성 데이터 교환을 위한 세션을 설정하고 샘플링된 음성을 RTP 패킷으로 만들고 이를 다시 UDP(User Datagram Protocol)의 페이로드(payload)에 실어 전송한다. 한편, 이러한 패킷을 수신한 단말은 RTP 페이로드 종류에 따라 적절할 코덱을 사용하여 음성을 재생한다. 즉, 유무선 구간의 구분없이 UDP/IP 프로토콜을 모든 VoIP 패킷에 적용하여 통신을 수행한다.
이와 같이, 유선구간에서의 Network/IP계층 헤더 정보를 무선 구간에서도 전송할 경우, 무선구간에서 상기 IP계층 헤더(28 bytes)가 오버헤드(overhead)로 작용할 수 있다. 즉, 무선구간에서 전송해야 하는 데이터의 양이 많아 무선구간에서의 대역폭 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 단말에서도 수신된 패킷을 네트워크 프로토콜(Network Protocol) 스택을 통과시킨후 재생하기 때문에 재생하기까지 지연(latency)이 증가하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 무선통신시스템에서 음성 패킷 통신시 무선구간에서의 대역폭을 효율적으로 사용하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선통신시스템에서 음성 패킷 통신시 단말이 VoIP 데이터를 네트워크 스택을 통하지 않고 바로 재생하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신시스템에서 VoIP 패킷의 IP계층 헤더를 제거하여 무선구간에서 통신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 기지국의 통신 장치는, IP(Internet Protocol)네트워크로부터 수신되는 IP패킷에서 RTP(Real Time Protocol) 데이터를 추출하여 무선 MAC계층부로 전달하는 게이트웨이 모듈과, 상기 게이트웨이 모듈로부터의 RTP 데이터를 가지고 MAC(Media Access Control) PDU(Packet Data Unit)을 생성하여 물리계층부로 전달하는 상기 무선 MAC계층부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 단말의 통신 장치는, 무선채널을 통해 수신되는 MAC PDU가 RTP 데이터를 포함하는 경우 수신된 RTP 데이터를 음성코덱으로 전달하고, IP패킷을 포함하는 경우 수신된 IP패킷을 IP계층부로 전달하는 MAC계층부와, 상기 MAC계층부로부터의 RTP 데이터를 가청 아날로그 신호로 재생하여 스피커로 출력하기 위한 상기 음성코덱을 포함한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 기지국의 통신 방법은, 음성패킷 호 셋업시, 무선 단말의 CID(Connection Identifier)와 상대 단말의 IP(Internet Protocol)주소를 매핑하여 CID 테이블을 갱신하는 과정과, 상기 상대 단말로부터 음성데이터를 실은 IP패킷 수신시, 수신된 IP패킷에서 RTP(Real Time Protocol) 데이터를 추출하는 과정과, 상기 CID 테이블을 참조하여 상기 RTP 데이터를 MAC PDU로 생성하여 상기 무선 단말로 전송하는 과정과, 상기 무선 단말로부터 RTP데이터를 실은 MAC PDU 수신시, 상기 CID테이블을 접근하여 상기 상대 단말의 IP주소를 획득하는 과정과, 상기 RTP데이터를 상기 획득된 IP주소를 이용해 IP패킷으로 생성하여 상기 상대 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 단말의 통신 방법은, 음성패킷 호 셋업시, 기지국으로부터 할당받은 CID(Connection Identifier)를 CID 테이블에 기록하는 과정과, 음성코덱에서 생성된 RTP데이터를 상기 CID 테이블을 참조하여 MAC PDU로 생성하여 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 기지국으로부터 MAC PDU 수신시, 수신된 MAC PDU에서 RTP데이터를 추출하여 상기 음성코덱을 전달하는 과정과, 상기 RTP데이터를 상기 음성코덱을 통해 가청 아날로그 신호로 재생하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 발명은 무선통신시스템에서 음성 패킷 통신시 VoIP(Voice over IP) 패킷의 IP계층 헤더를 제거하여 무선구간에서 통신하기 위한 방안에 대해 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신시스템에서 음성 패킷 통신을 위한 전반적인 절차를 도시하고 있다. 이하 설명은 무선 단말이 호를 착신하는 경우를 예를들어 살펴보기로 한다.
도시된 바와 같이, 먼저 기지국(20)은 101단계에서 IP네트워크(30)로부터 VoIP 호 연결을 요청하는 시그널링을 수신한다. 상기 VoIP 호 연결을 요청하는 시그널링 수신시, 상기 기지국(20)은 103단계에서 무선구간에서의 연결(connection)을 설정하기 위한 DSA(Dynamic Service Add)요청 메시지를 단말(10)로 전송한다. 상기 DSA 요청 메시지는 연결(connection)을 설정하기 위한 CID정보, 호를 요청한 상대 단말의 정보, 음성 데이터의 특성 정보 등을 포함한다. 즉, 상기 단말(10)은 상기 DSA요청 메시지에 수신된 정보를 바탕으로 음성 재생 모듈(음성 코덱)의 각종 파라미터를 설정한다.
이후, 상기 기지국(20)은 105단계에서 상기 DSA요청 메시지에 대한 응답으로 DSA 응답 메시지를 상기 단말(10)로부터 수신한다. 상기 DSA 절차를 통해 상기 단말(10)은 상/하향 무선링크를 구별할 수 있는 서로 다른 연결식별자(CID : Connection ID)를 상기 기지국(20)으로부터 할당받는다. 상기 무선구간에서의 연결을 설정한후, 상기 기지국(20)은 107단계에서 상기 VoIP 호 연결을 수락하는 응답 메시지를 상기 IP네트워크(30)로 전송함으로써 음성 패킷 송수신을 위한 세션(session)을 설정한다.
이와 같이, 세션을 설정한후, 상기 기지국(20)은 109단계에서 상기 IP 네트워크(30)로부터 발신자(caller)의 음성 패킷(VoIP 패킷)을 수신한다. 상기 IP네트워크(30)로부터 수신되는 음성 패킷은 UDP/IP 패킷이다. 상기 발신자의 음성 패킷이 수신되면, 상기 기지국(20)은 111단계에서 수신된 음성 패킷에서 UDP/IP 계층 헤더를 제거하고, 상기 헤더가 제거된 RTP 패킷을 하향링크 CID에 매핑하여 상기 단말(10)로 전송한다. 즉, 상기 기지국(20)은 상기 RTP 패킷을 가지고 MAC((Medium Access Control) PDU(Packet Data Unit)을 생성하여 상기 단말(10)로 전송한다. 한편, 상기 단말(10)은 수신되는 MAC PDU에 실리는 음성데이터가 RTP패킷이므로, 수신되는 음성 데이터를 IP계층으로 올리지 않고 바로 음성재생모듈(음성 코덱)로 전달하여 가청 음성신호로 재생한다.
또한, 상기 단말(10)은 113단계에서 마이크를 통해 입력되는 사용자의 음성을 RTP 패킷으로 생성하고, 상기 RTP패킷을 상향링크 CID에 매핑하여 상기 기지국(20)으로 전송한다. 그러면, 상기 기지국(20)은 115단계에서 상기 단말(10)로부터 수신되는 RTP패킷을 호 설정시 획득한 상대방 IP주소를 이용해서 UDP/IP패킷으로 생성하여 IP네트워크(30)로 전송한다. 즉, 단말(10)로부터의 RTP패킷을 UDP/IP패킷으로 만들어 상기 발신자에게 전송한다.
상기와 같이 음성 패킷 통신중, 상기 단말(10)의 사용자에 의해 호 종료가 선택되면, 상기 단말(10)은 117단계에서 호 종료를 요청하는 DSD(Dynamic Service Deletion) 요청 메시지를 상기 기지국(20)으로 전송한다. 그러면, 상기 기지국(20)은 119단계에서 호 해제를 요청하는 VoIP 시그널링 메시지를 상기 IP 네트워크(30)로 전송한다.
이후, 상기 기지국(20)은 123단계에서 상기 IP 네트워크(30)로부터 호 해제를 수락하는 응답메시지를 수신하고, 121단계에서 DSD 응답 메시지를 상기 단말(10)로 전송하여 VoIP 세션을 해제한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 단말과 VoIP 게이트웨이가 장착된 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 단말(10)은 응용 계층부(200), IP계층부(202), MAC계층부(204), 물리계층부(210) 및 음성코덱(212)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 MAC계층부(204)는 CID관리부(206)와 MAC PDU 생성부(208)를 포함한다. 또한, 상기 기지국(20)은 물리계층부(214), 무선 MAC 계층부(216), VoIP게이트웨이(222), IP계층부(224), 유선 MAC계층부(226) 및 유선 인터페이스부(228)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 무선 MAC계층부(216)는 CID관리부(218)와 MAC PDU 생성부(220)를 포함한다.
먼저, 단말(10)을 살펴보면, 응용계층부(200)는 통신을 위한 각종 응용서비스(예 : 전자우편, FTP 등)를 사용자에게 제공한다. IP계층부(202)는 상기 응용계층부(200)로부터의 데이터를 UDP/IP패킷으로 생성하여 MAC계층부(204)로 전달하고, 상기 MAC계층부(204)로부터의 IP 패킷에서 응용서비스 데이터를 추출하여 상기 응용계층부(10)로 전달한다.
음성코덱(212)은 마이크로부터 입력되는 사용자의 음성을 RTP패킷으로 생성하여 상기 MAC계층부(204)로 전달하고, 상기 MAC계층부(204)로부터의 RTP패킷을 가청 아날로그 신호로 변환하여 스피커로 출력한다.
상기 MAC계층부(204)는 상기 IP계층부(202) 혹은 상기 음성코덱(212)부터의 패킷을 MAC PDU로 생성하여 물리계층부(210)로 전달한다. 역으로, 상기 MAC계층부(204)는 상기 물리계층부(210)로부터의 MAC PDU를 해석하여 페이로드의 데이터가 IP패킷이면 IP패킷을 상기 IP계층부(202)로 전달하고, RTP패킷이면 RTP패킷을 상기 음성코덱(212)으로 전달한다.
상기 MAC계층부(204)내 CID관리부(206)는 기지국으로부터 할당받은 상향링크 및 하향링크 CID를 관리한다. 여기서, 각 서비스당 하나의 CID쌍(상향링크 및 하향링크 CID)을 관리할 수 있다. 그리고, 상기 MAC계층부(204)내 MAC PDU생성부(208)는 상기 IP계층부(202) 혹은 음성코덱(212)으로부터 패킷 수신시, 상기 패킷에 대응되는 CID를 상기 CID 관리부(206)로부터 획득하고, 상기 획득된 CID를 이용해서 MAC PDU를 생성하여 상기 물리계층부(210)로 전달한다. 역으로, 상기 MAC PDU생성부(208)는 상기 물리계층부(210)로부터 전달받은 MAC PDU의 헤더를 분석하여 CID를 획득하고 상기 획득된 CID를 이용해 서비스를 판별하여 수신된 패킷을 IP계층부(202) 혹은 음성코덱(212)으로 전달한다.
상기 물리계층부(210)는 무선채널을 통해 수신되는 신호를 복조하여 원래의 정보데이터를 상기 MAC계층부(204)로 전달하고, 상기 MAC계층부(204)로부터의 정보데이터를 실제 전송 가능한 형태로 변조하여 무선채널을 통해 송신한다.
다음으로, 기지국(20)을 살펴보면, 물리계층부(214)는 무선채널을 통해 수신되는 신호를 복조하여 원래의 정보데이터를 무선 MAC계층부(216)로 전달하고, 상기 무선 MAC계층부(216)로부터의 정보데이터를 실제 전송 가능한 형태로 변조하여 무선채널을 통해 송신한다.
상기 무선 MAC계층부(216)는 VoIP 게이트웨이(222) 혹은 IP계층부(224)로부터의 패킷을 MAC PDU로 생성하여 물리계층부(214)로 전달한다. 역으로, 상기 MAC계 층부(216)는 상기 물리계층부(214)로부터의 MAC PDU를 해석하여 페이로드의 데이터가 IP패킷이면 IP패킷을 상기 IP계층부(224)로 전달하고, RTP패킷이면 RTP패킷과 상기 RTP패킷의 목적지 IP주소를 VoIP 게이트웨이(222)로 전달한다.
상기 MAC계층부(216)내 CID관리부(218)는 단말에게 할당된 CID와 상대방 IP주소를 매핑하여 관리한다. 그리고, 상기 MAC계층부(216)내 MAC PDU생성부(220)는 상기 IP계층부(224) 혹은 VoIP 게이트웨이(222)로부터 패킷 수신시, 상기 패킷에 대응되는 CID를 상기 CID 관리부(218)로부터 획득하고, 상기 획득된 CID를 이용해서 MAC PDU를 생성하여 상기 물리계층부(214)로 전달한다. 역으로, 상기 MAC PDU생성부(220)는 상기 물리계층부(214)로부터 전달받은 MAC PDU의 헤더를 분석하여 CID를 획득하고 상기 획득된 CID를 이용해 서비스를 판별하여 수신된 패킷을 IP계층부(224) 혹은 VoIP게이트웨이(222)로 전달한다. 이때, 수신된 패킷이
상기 VoIP 게이트웨이(222)는 VoIP 호 설정시 취득된 IP계층 헤더 정보(IP주소 등)를 관리한다. 또한, 상기 VoIP게이트웨이(222)는 상기 IP계층부(224)로부터의 VoIP 패킷에서 음성데이터(RTP 패킷)를 추출하여 무선 MAC계층부(216)로 전달하고, 역으로 상기 무선 MAC계층부(216)로부터의 음성데이터(RTP 패킷)를 미리 알고 있는 IP계층 헤더 정보를 이용해 IP패킷으로 생성하여 IP계층부(224)로 전달한다.
상기 IP계층부(224)는 상기 VoIP 게이트웨이(224) 혹은 상기 무선 MAC계층부(216)로부터의 VoIP 패킷을 유선 MAC계층부(226)로 전달한다. 역으로, 상기 IP계층부(224)는 상기 유선 MAC계층부(226)로부터의 IP패킷을 해석하여 음성패킷이면 상기 VoIP게이트웨이(222)로 전달하고, 그렇지 않으면 IP패킷을 상기 무선 MAC계층부 (216)로 전달한다.
상기 유선 MAC계층부(226)는 상기 IP계층부(225)로부터의 UDP/IP패킷을 유선 MAC계층 데이터 유닛(Data Unit)으로 생성하여 유선 인터페이스부(228)로 전달하고, 상기 유선 인터페이스부(228)로부터의 데이터 유닛에서 IP패킷을 추출하여 상기 IP계층부(224)로 전달한다.
상기 유선 인터페이스부(228)는 유선라인을 통해 수신되는 신호를 복조하여 원래의 정보데이터를 상기 유선 MAC계층부(226)로 전달하고, 상기 유선 MAC계층부(226)로부터의 정보데이터를 실제 전송 가능한 형태로 변조하여 유선라인을 통해 송신한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
도 3을 참조하면, 먼저 단말(10)은 301단계에서 사용자에 의해 호 발신이 되는지 검사한다. 만일, 호 발신이 감지될 경우, 상기 단말(10)은 303단계로 진행하여 호 설정을 요청하는 DSA(Dynamic Service Add) 요청 메시지를 생성하여 기지국으로 전송한다. 여기서, 상기 DSA 요청 메시지는, 단말(10)의 코덱 정보, IP주소, 상대 단말의 정보 등을 포함한다.
상기 DSA요청 메시지를 전송한후, 상기 단말(10)은 305단계로 진행하여 DSA 응답 메시지가 수신되는지 검사한다. 만일, 상기 DSA 응답 메시지가 수신되지 않으면, 상기 단말(10)은 호가 거절된 것으로 판단하여 상기 301단계로 되돌아간다. 만 일, 상기 DSA 응답 메시지가 수신되면, 상기 단말(10)은 상기 DSA 응답메시지에 포함된 정보에 근거해서 음성 코덱을 셋업한후 313단계로 진행하여 상기 DSA 응답 메시지에 포함된 CID 정보를 바탕으로 CID 테이블을 갱신한다.
상기 CID 테이블을 갱신한후, 상기 단말(10)은 315단계에서 VoIP 데이터가 수신되는지 검사한다. 만일, 사용자의 음성을 전송하는 경우이면, 상기 단말(10)은 317단계로 진행하여 마이크를 통해 입력되는 사용자의 음성을 샘플링하고, 319단계에서 상기 샘플링된 음성데이터를 이용해서 RTP패킷을 생성한다. 그리고, 상기 단말(10)은 321단계에서 상기 CID 테이블에 근거해서 해당 CID를 상기 RTP패킷에 매핑하고, 323단계에서 CID가 매핑된 RTP 패킷을 기지국으로 전송한후 329단계로 진행한다. 즉, 헤더에 상기 CID가 기록되고, 페이로드에 RTP패킷이 실린 MAC PDU를 생성하여 기지국으로 전송한다.
한편, 상기 VoIP 데이터가 수신되면, 상기 단말(10)은 325단계로 진행하여 수신된 음성데이터를 IP계층을 거치지 않고 바로 음성코덱으로 제공하고, 327단계에서 수신된 음성데이터를 상기 음성코덱을 통해 재생한 후 상기 329단계로 진행한다.
그리고, 상기 단말(10)은 상기 329단계에서 사용자의 키 액션 혹은 상대방에 의해 호 연결이 해제되는지 검사한다. 만일, 상기 호 연결이 해제될 경우, 상기 단말(10)은 상기 301단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행한다. 만일, 상기 호 연결이 해제되지 않으면, 상기 단말(10)은 계속해서 통화를 수행하기 위해 상기 315단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행한다.
한편, 상기 301단계에서 호 발신(outgoing call)이 감지되지 않으면, 상기 단말(10)은 307단계로 진행하여 VoIP 호 설정을 요청하는 DSA 요청 메시지가 기지국으로부터 수신되는지 검사한다. 만일, 상기 DSA 요청 메시지가 수신되지 않으면, 상기 단말(10)은 상기 301단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행한다. 만일, 상기 DSA 요청 메시지가 수신되면, 상기 단말(10)은 309단계로 진행하여 상기 DSA요청 메시지에 포함된 정보에 근거해서 음성코덱을 셋업한다. 그리고, 상기 단말(10)은 311단계로 진행하여 상기 DSA요청 메시지에 대한 응답으로 DSA 응답 메시지를 상기 기지국으로 전송한후 상기 313단계로 진행한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 먼저 기지국(20)은 401단계에서 IP네트워크로부터 VoIP 호 연결 요청 메시지가 수신되는지 검사한다. 여기서, 상기 VoIP 호 연결 요청 메시지는 H.323, SIP과 같은 시그널링 메시지이다.
상기 VoIP 호 연결 요청 메시지가 수신되지 않으면, 상기 기지국(20)은 403단계로 진행하여 단말로부터 VoIP 호 설정을 요청하는 DSA 요청 메시지가 수신되는지 검사한다. 만일, 상기 DSA 요청 메시지가 수신되지 않으면, 상기 기지국(20)은 상기 401단계로 되돌아간다. 만일, 상기 DSA 요청 메시지가 수신되면, 상기 기지국(20)은 405단계로 진행하여 VoIP 호 연결 요청 메시지를 IP네트워크(또는 Callee)로 전송한다.
그리고, 상기 기지국(20)은 407단계에서 상기 VoIP 호 연결 요청 메시지에 대한 응답으로 VoIP 호연결 응답메시지를 IP네트워크로부터 수신한다. 이후, 상기 기지국(20)은 409단계에서 상기와 같은 호셋업 과정에서 획득한 착신자(callee) IP주소와 해당 무선 단말에게 할당된 CID를 매핑하여 CID테이블을 갱신한다. 그리고, 상기 기지국(20)은 411단계에서 상기 단말에게 할당된 CID를 포함하는 DSA 응답 메시지를 상기 단말로 전송하고, 421단계로 진행하여 음성통화 모드로 진입한다.
상기 음성통화 모드로 진입한후, 상기 기지국(20)은 423단계에서 IP네트워크로부터 음성데이터를 실은 IP패킷이 수신되는지 검사한다. 상기 IP패킷이 수신되면, 상기 기지국(20)은 425단계로 진행하여 수신된 IP패킷에서 IP/UDP 계층 헤더를 제거하여 RTP패킷을 생성한다. 그리고 상기 기지국(20)은 427단계에서 상기 CID 테이블에 근거해서 해당 CID를 상기 RTP패킷에 매핑하고, 429단계에서 CID가 매핑된 RTP 패킷을 상기 단말로 전송한후 437단계로 진행한다.
한편, 상기 음성통화 모드로 진입한후, 상기 단말로부터 RTP 패킷이 수신되면, 상기 기지국(20)은 431단계로 진행하여 상기 RTP패킷에 매핑된 CID를 가지고 CID 테이블을 접근해서 외부 인터넷 단말의 IP주소를 획득한다. 그리고, 상기 기지국(20)은 433단계에서 수신된 RTP패킷에 IP/UDP 계층 헤더를 추가하여 IP 패킷을 생성하고, 435단계에서 상기 IP패킷을 IP 네트워크(또는 외부 인터넷 단말)로 전송한후 상기 437단계로 진행한다.
그리고, 상기 기지국(20)은 상기 437단계에서 발신자(caller) 혹은 착신자(callee)에 의해 호 연결이 해제되는지 검사한다. 만일, 상기 호 연결이 해제될 경 우, 상기 기지국(20)은 상기 401단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행한다. 만일, 상기 호 연결이 해제되지 않으면, 상기 기지국(10)은 계속해서 통화를 수행하기 위해 상기 432단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행한다.
한편, 상기 401단계에서 VoIP 호연결 요청 메시지의 수신이 감지되면, 상기 기지국(20)은 413단계로 진행하여 음성 패킷 통신에 사용될 CID를 포함하는 DSA요청 메시지를 해당 단말로 전송한다. 그리고, 상기 기지국(20)은 415단계에서 상기 단말에게 할당된 CID와 발신자(caller) IP주소를 매핑하여 CID 테이블을 갱신한다. 이후, 상기 기지국(20)은 417단계로 진행하여 상기 단말로부터 호연결을 수락하는 DSA 응답 메시지를 수신한다. 상기 DSA 응답 메시지 수신시, 상기 기지국(20)은 419단계로 진행하여 상기 VoIP 호연결 요청 메시지에 대한 응답으로 VoIP 호연결 응답 메시지를 IP네트워크(또는 caller)로 전송한후 상기 421단계로 진행한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 무선구간에서 UDP/IP계층 헤더를 제거한 RTP 패킷으로 통신을 수행하기 때문에, 음성 데이터 패킷 당 28Bytes(IP 20 Bytes, UDP 8 Bytes)의 크기를 감소시킬 수 있는 이점이 있다. 즉, 무선구간에서 송수신해야 하는 데이터의 양이 줄어들기 때문에 대역폭 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 단말에서는 VoIP 데이터를 네트워크 스택(IP 스택)을 통과시키지 않고 직접 음성 재생 모듈로 제공함으로써, 네트워크 스택에 의한 지연을 감소시키고 이로 인해 음성 패킷에 대해 실시간 특성을 만족시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (16)

  1. 무선통신시스템에서 기지국의 통신 장치에 있어서,
    IP(Internet Protocol)네트워크로부터 수신되는 IP패킷에서 RTP(Real Time Protocol) 데이터를 추출하여 무선 MAC계층부로 전달하는 게이트웨이 모듈과,
    상기 게이트웨이 모듈로부터의 RTP 데이터를 가지고 MAC(Media Access Control) PDU(Packet Data Unit)을 생성하여 물리계층부로 전달하는 상기 무선 MAC계층부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 MAC계층부는, 무선 단말로부터 수신되는 MAC PDU가 RTP데이터를 포함하는 경우, 상기 RTP 데이터를 상기 게이트웨이 모듈로 전달하고,
    상기 게이트웨이 모듈은, 상기 무선 MAC계층부로터의 RTP 데이터를 호 셋업시 획득된 IP 헤더 정보를 이용해 IP패킷으로 생성하여 유선 MAC계층부로 전달하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 IP네트워크로부터 수신되는 IP패킷이 음성데이터를 포함하는 경우, 수 신된 IP패킷을 상기 게이트웨이 모듈로 전달하고, 그렇지 않은 경우 수신된 IP패킷을 상기 무선 MAC계층부로 전달하기 위한 IP계층부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선 MAC계층부는, 무선 단말의 CID(Connection Identifier)와 상대 단말 IP주소를 매핑하여 관리하기 위한 데이터베이스를 포함하며,
    상기 MAC PDU의 헤더에 기록된 CID에 근거해서 MAC PDU에 포함된 데이터의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 무선통신시스템에서 단말의 통신 장치에 있어서,
    무선채널을 통해 수신되는 MAC PDU가 RTP 데이터를 포함하는 경우 수신된 RTP 데이터를 음성코덱으로 전달하고, IP패킷을 포함하는 경우 수신된 IP패킷을 IP계층부로 전달하는 MAC계층부와,
    상기 MAC계층부로부터의 RTP 데이터를 가청 아날로그 신호로 재생하여 스피커로 출력하기 위한 상기 음성코덱을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 MAC계층부는, 기지국으로부터 할당받은 CID를 관리하기 위한 데이터베이스를 포함하며,
    상기 MAC PDU의 헤더에 기록된 CID에 근거해서 MAC PDU에 포함된 데이터의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 MAC계층부는, 상기 음성코덱으로부터의 RTP 데이터를 가지고 MAC(Media Access Control) PDU(Packet Data Unit)을 생성하여 물리계층부로 전달하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 무선통신시스템에서 기지국의 통신 방법에 있어서,
    음성패킷 호 셋업시, 무선 단말의 CID(Connection Identifier)와 상대 단말의 IP(Internet Protocol)주소를 매핑하여 CID 테이블을 갱신하는 과정과,
    상기 상대 단말로부터 음성데이터를 실은 IP패킷 수신시, 수신된 IP패킷에서 RTP(Real Time Protocol) 데이터를 추출하는 과정과,
    상기 CID 테이블을 참조하여 상기 RTP 데이터를 MAC PDU로 생성하여 상기 무선 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 무선 단말로부터 RTP데이터를 실은 MAC PDU 수신시, 상기 CID테이블을 접근하여 상기 상대 단말의 IP주소를 획득하는 과정과,
    상기 RTP데이터를 상기 획득된 IP주소를 이용해 IP패킷으로 생성하여 상기 상대 단말로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 음성패킷 호 셋업은, H.323 혹은 SIP(Session Initiation Protocol)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선통신시스템에서 단말의 통신 방법에 있어서,
    음성패킷 호 셋업시, 기지국으로부터 할당받은 CID(Connection Identifier)를 CID 테이블에 기록하는 과정과,
    음성코덱에서 생성된 RTP데이터를 상기 CID 테이블을 참조하여 MAC PDU로 생성하여 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 MAC PDU 수신시, 수신된 MAC PDU에서 RTP데이터를 추출하여 상기 음성코덱을 전달하는 과정과,
    상기 RTP데이터를 상기 음성코덱을 통해 가청 아날로그 신호로 재생하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 음성패킷 호 셋업은, H.323 혹은 SIP(Session Initiation Protocol)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 무선통신시스템에서 음성패킷 통신 방법에 있어서,
    음성패킷 통신시, 기지국이, 상대 단말로부터 수신되는 IP패킷에서 RTP(Real Time Protocol) 데이터를 추출하고, 상기 RTP 데이터를 MAC PDU로 생성하여 무선 단말로 전송하는 과정과,
    상기 무선 단말이, 상기 기지국으로부터 수신되는 MAC PDU에서 RTP데이터를 추출하고, 상기 RTP데이터를 음성코덱을 통해 재생하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 무선 단말이, 상기 음성코덱에서 생성된 RTP데이터를 MAC PDU로 생성하여 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 기지국이, 상기 무선 단말로부터 수신되는 MAC PDU에서 RTP데이터를 추출하고, 상기 RTP 데이터를 호 셋업시 획득된 IP 헤더 정보를 이용해 IP패킷으로 생성하여 상기 상대 단말로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 음성패킷 호 셋업은, H.323 혹은 SIP(Session Initiation Protocol)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
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