KR20100113853A - Adaptive codec switching method for vertical handover and sip client apparatus having adaptive codec switching function - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이종망간 핸드오버시 적응적 코덱 변환 방법 및 적응적 코덱 변환 기능을 갖는 SIP 클라이언트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 이종망이 IP(Internet Protocol) 기반으로 통합되어 연동하는 구조의 네트워크에서 사용자가 세션 개시 프로토콜(Session Initiation Protocol; SIP) 기반 VoIP(Voice over Internet Protocol) 서비스를 받고 있는 중에 이종망간 핸드오버가 발생하는 경우 네트워크에 적응적으로 음성 코덱을 변환함으로써 고품질의 VoIP 서비스를 제공하기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a SIP client device having an adaptive codec conversion method and an adaptive codec conversion function during handover between heterogeneous networks, and more particularly, a network having a structure in which various heterogeneous networks are integrated and interworked based on IP (Internet Protocol). In case of handover between heterogeneous networks while a user is receiving Session Initiation Protocol (SIP) based Voice over Internet Protocol (VoIP) service, it provides high quality VoIP service by adaptively converting voice codec to network. It relates to a technique for doing.
다양한 특성을 갖는 이종망이 통합된 구조의 네트워크에서 단말의 SIP 기반 VoIP 서비스의 이동성 지원을 위한 몇 가지 방법들이 제안되었다. Several methods have been proposed to support mobility of SIP-based VoIP services of UEs in heterogeneous networks with various characteristics.
첫 번째로, 멀티캐스트 에이전트와 B2BUA(back-to-back SIP user agent) 를 이용한 핸드오버 방법이 있다. B2BUA는 이동단말로부터 SIP 요청을 받아 SDP 파라 미터를 변환한 후 상대단말로 전송하는 역할을 한다. 각 미디어 스트림에는 임시의 멀티캐스트 주소가 할당되고 이동단말은 SIP B2BUA에 멀티캐스트 주소를 담아 Re-INVITE 메시지를 전송하여 스트림을 여러 네트워크를 통해 전송할 수 있도록 함으로써 끊김없는 서비스를 제공할 수 있다.First, there is a handover method using a multicast agent and a back-to-back SIP user agent (B2BUA). The B2BUA receives the SIP request from the mobile station, converts the SDP parameters, and sends it to the counterpart terminal. Each media stream is assigned a temporary multicast address, and the mobile station can provide a seamless service by sending a Re-INVITE message with a multicast address to the SIP B2BUA to transmit the stream over multiple networks.
두 번째로, make-before-break 방법이 있다. 이는 두 개 이상의 망에 동시에 연결을 맺어 단말의 핸드오버 지연시간을 줄이기 위한 것으로, 새로운 네트워크에 먼저 연결한 후 기존 네트워크의 연결을 끊는 방법이다.Second, there is a make-before-break method. This is to reduce the handover delay time of a terminal by simultaneously connecting two or more networks. The method is to connect a new network first and then disconnect the existing network.
마지막으로, 적응적 코덱 변경 방법이 있는데, 이는 단말이 이종망 핸드오버 수행시 핸드오버 지연 시간을 줄이는 것뿐만 아니라 응용 계층에서의 실시간 어플리케이션과 연동하여 비트레이트(bit-rate), 지연시간 (delay) 및 지터(jitter)를 적응적으로 관리하고 변경하는 것에 초점을 맞추고 있다. Finally, there is an adaptive codec change method, which not only reduces the handover delay time when the UE performs heterogeneous network handover, but also bit-rate and delay in conjunction with a real-time application in the application layer. And adaptive management and change of jitter.
그러나, 종래의 적응적 코덱 변경 방법은, 네트워크 특성에 따라 적절한 VoIP 코덱을 선택하는 방법에 대해서는 전혀 고려하고 있지 않다는 문제점이 있다.However, the conventional adaptive codec changing method has a problem that no consideration is given to a method of selecting an appropriate VoIP codec according to network characteristics.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 이종망이 IP 기반으로 통합되어 연동하는 구조의 네트워크에서 사용자가 SIP 기반 VoIP 서비스를 받고 있는 중에 이종망간 핸드오버가 발생하는 경우 네트워크에 적응적으로 음성 코덱을 변환함으로써 고품질의 VoIP 서비스를 제공하기 위한 적응적 코덱 변환 방법 및 적응적 코덱 변환 기능을 갖는 SIP 클라이언트 장치를 제공하기 위한 것이다. Therefore, the present invention is to solve the above problems of the prior art, when a handover between heterogeneous networks occurs while the user is receiving SIP-based VoIP service in a network of various heterogeneous networks integrated and interworking based on IP An adaptive codec conversion method for providing a high quality VoIP service by adaptively converting a voice codec to a network, and to provide a SIP client device having an adaptive codec conversion function.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의한 적응적 코덱 변환 방법은, 이동단말의 이종망간 핸드오버시 새로운 네트워크에 적응적으로 코덱을 변환하는 방법에 있어서, 상기 이동단말의 현재 VoIP 세션의 상태값을 측정하는 단계; 상기 측정된 VoIP 세션의 상태값을 이용하여 VoIP 서비스 품질을 계산하는 단계; 상기 VoIP 서비스 품질이 계산된 코덱 그룹 중에 상기 계산된 VoIP 서비스 품질이 가장 우수한 코덱을 최적의 코덱으로 선택하는 단계; 및 상기 이동단말과 네트워크를 통해 연결된 상대단말과의 재협상 과정을 통해 코덱을 변환하는 단계를 포함한다.An adaptive codec conversion method according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a method for adaptively converting a codec to a new network during handover between mobile stations of a mobile terminal, the current VoIP session of the mobile terminal Measuring a state value of; Calculating a VoIP quality of service using the measured state value of the VoIP session; Selecting a codec having the highest VoIP quality of service as the optimal codec among the codec groups for which the VoIP quality of service is calculated; And converting a codec through a renegotiation process with the mobile station and a counterpart terminal connected through a network.
상기 이동단말의 현재 VoIP 세션의 상태값을 측정하는 단계는 현재 VoIP 세션의 패킷 손실률과 지연시간을 측정하는 것을 특징으로 한다.Measuring the state value of the current VoIP session of the mobile terminal is characterized by measuring the packet loss rate and delay time of the current VoIP session.
상기 현재 VoIP 세션의 상태값은 현재 VoIP 세션의 패킷 손실률과 지연시간이며, 상기 패킷 손실률과 지연시간의 측정은 RTCP(Real-Time Transport Control Protocol) 프로토콜의 Sender Report 메시지를 이용하여 수행된다.The state value of the current VoIP session is a packet loss rate and a delay time of the current VoIP session, and the packet loss rate and the delay time are measured using a Sender Report message of a Real-Time Transport Control Protocol (RTCP) protocol.
상기 지연시간은 업링크 지연시간을 포함하며, 상기 업링크 지연시간은,The delay time includes an uplink delay time, the uplink delay time,
업링크 지연시간 = 상대단말이 이동단말로 Sender Report 메시지를 송신한 시점 - 이동단말이 상대단말로 Sender Report 메시지를 송신한 시점 - DLSR(Delay Since Last SR)Uplink delay time = when the other terminal sends Sender Report message to mobile terminal-When mobile terminal sends Sender Report message to other terminal-DLSR (Delay Since Last SR)
에 따라 계산된다.Is calculated according to.
또한, 상기 지연시간은 다운링크 지연시간을 포함하며, 상기 다운링크 지연시간은,In addition, the delay time includes a downlink delay time, the downlink delay time,
다운링크 지연시간 = RTT(Round-trip time) - 업링크 지연시간Downlink Latency = Round-trip time-Uplink Latency
에 따라 계산된다.Is calculated according to.
상기 VoIP 서비스 품질을 계산하는 단계는 ITU E-Model기반의 R-Factor를 사용하여 서비스 품질을 계산하며, 상기 이동단말과 상기 상대단말이 지원하는 코덱을 대상으로 업링크 및 다운링크 R-Factor를 사용하여 서비스 품질을 계산한다.The calculating of the VoIP quality of service may be performed by calculating a quality of service using an ITU E-Model based R-Factor, and using an uplink and downlink R-Factor for a codec supported by the mobile terminal and the counterpart terminal. To calculate the quality of service.
상기 상대단말과의 재협상 과정을 통해 코덱을 변환하는 단계는, 상기 이동단말의 핸드오버가 트리거된 시점으로부터, 상기 이동단말이 새로운 네트워크를 통해 상기 상대단말과 2개 이상의 Sender Report 메시지를 송수신한 이후에 수행된다.The codec conversion may be performed through a renegotiation process with the counterpart terminal, after the mobile station transmits and receives two or more Sender Report messages with the counterpart terminal through a new network from the time when the handover of the mobile station is triggered. Is performed on.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 의한 적응적 코덱 변환 기능을 갖는 SIP 클라이언트 장치는, SIP 클라이언트 장치가 탑재된 이동단말의 핸드오버를 감지하여 상기 이동단말이 핸드오버에 의해 얻은 새로운 네트워크 주소를 획득한 후 SIP Re-INVITE 메시지의 송신을 트리거하는 핸드오버 관리모듈; 현재 VoIP 세션의 지연시간을 측정하는 네트워크 지연 예측모듈; 현재 VoIP 세션의 패킷 손실률을 측정하는 패킷 손실률 측정모듈; 및 상기 네트워크 지연 예측모듈 및 상기 패킷 손실률 측정모듈에 의해 측정된 지연시간 및 패킷 손실률을 이용하여 VoIP 서비스 품질을 계산한 후, 상기 VoIP 서비스 품질이 계산된 코덱 그룹 중에 상기 계산된 VoIP 서비스 품질이 가장 우수한 코덱을 최적의 코덱으로 선택하여 상기 이동단말과 네트워크를 통해 연결된 상대단말과의 재협상 과정을 통해 코덱을 변환하는 적응적 VoIP 코덱 변환모듈을 포함한다.On the other hand, the SIP client device having an adaptive codec conversion function according to another aspect of the present invention for achieving the above object, by detecting the handover of the mobile terminal equipped with the SIP client device by the handover A handover management module for triggering transmission of a SIP Re-INVITE message after acquiring the obtained new network address; A network delay prediction module for measuring a delay time of a current VoIP session; A packet loss rate measuring module for measuring a packet loss rate of a current VoIP session; And after calculating the VoIP service quality using the delay time and the packet loss rate measured by the network delay prediction module and the packet loss rate measurement module, the calculated VoIP service quality is the best among the codec groups for which the VoIP service quality is calculated. It includes an adaptive VoIP codec conversion module for converting the codec through the process of renegotiation between the mobile terminal and the other terminal connected via the network by selecting an excellent codec as an optimal codec.
상기 네트워크 지연 예측모듈 및 상기 패킷 손실률 측정모듈은 RTCP (Real-Time Transport Control Protocol) 프로토콜의 Sender Report 메시지를 이용하여 지연시간 및 패킷 손실률을 측정한다.The network delay prediction module and the packet loss rate measuring module measure delay time and packet loss rate using a Sender Report message of a Real-Time Transport Control Protocol (RTCP) protocol.
상기 지연시간은 업링크 지연시간을 포함하며, 상기 업링크 지연시간은,The delay time includes an uplink delay time, the uplink delay time,
업링크 지연시간 = 상대단말이 이동단말로 Sender Report 메시지를 송신한 시점 - 이동단말이 상대단말로 Sender Report 메시지를 송신한 시점 - DLSR(Delay Since Last SR)Uplink delay time = when the other terminal sends Sender Report message to mobile terminal-When mobile terminal sends Sender Report message to other terminal-DLSR (Delay Since Last SR)
에 따라 계산된다.Is calculated according to.
또한, 상기 지연시간은 다운링크 지연시간을 포함하며, 상기 다운링크 지연 시간은,In addition, the delay time includes a downlink delay time, the downlink delay time,
다운링크 지연시간 = RTT(Round-trip time) - 업링크 지연시간Downlink Latency = Round-trip time-Uplink Latency
에 따라 계산된다.Is calculated according to.
상기 적응적 VoIP 코덱 변환모듈은 ITU E-Model기반의 R-Factor를 사용하여 VoIP 서비스 품질을 계산하며, 상기 이동단말과 상기 상대단말이 지원하는 코덱을 대상으로 업링크 및 다운링크 R-Factor를 사용하여 서비스 품질을 계산한다.The adaptive VoIP codec conversion module calculates the VoIP quality of service using an ITU E-Model based R-Factor and performs uplink and downlink R-Factor for the codecs supported by the mobile terminal and the counterpart terminal. To calculate the quality of service.
또한, 상기 적응적 VoIP 코덱 변환모듈은 상기 이동단말의 핸드오버가 트리거된 시점으로부터, 상기 이동단말이 새로운 네트워크를 통해 상기 상대단말과 2개 이상의 Sender Report 메시지를 송수신한 이후에 상기 상대단말과의 재협상 과정을 통해 코덱을 변환한다.In addition, the adaptive VoIP codec conversion module, after the mobile terminal transmits two or more Sender Report messages with the opposite terminal through a new network from the time when the handover of the mobile terminal is triggered, The renegotiation process converts the codec.
본 발명에 의하면, 이종망간 핸드오버가 발생하는 경우 새로운 네트워크에 적응적으로 음성 코덱을 변환함으로써, 이종망간의 핸드오버 시에도 고품질의 VoIP 서비스를 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, when a handover between heterogeneous networks occurs, the voice codec is adaptively converted to a new network, thereby providing a high-quality VoIP service even during handover between heterogeneous networks.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. However, in describing the preferred embodiment of the present invention in detail, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.
또한, '모듈'이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 수행하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, the term 'module' refers to a unit for performing a specific function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software.
본 발명은 차세대 네트워크와 같이 서로 다른 특성을 갖는 다양한 네트워크들이 공존하는 상황에서 SIP 기반 VoIP 서비스를 받고 있는 단말이 이종망간 핸드오버시에 네트워크에 적응적으로 음성 코덱을 선택하여 변환하는 방법을 제안한다. The present invention proposes a method in which a terminal receiving SIP-based VoIP service adaptively selects and converts a voice codec to a network during heterogeneous network handover in a situation where various networks having different characteristics coexist, such as next-generation networks. .
이종망간 핸드오버의 경우, 핸드오버 수행 전의 네트워크와 수행 후의 네트워크의 특성이 다르기 때문에, 핸드오버 수행 후 새로운 네트워크에서도 이전과 동일한 코덱으로 음성 데이터를 전송할 경우 VoIP 서비스의 품질 저하가 나타날 수 있다. 따라서, 이종망간 핸드오버의 경우 새로운 네트워크의 특성에 적합한 음성 코덱을 선택하여야 하며, 이를 적응적 코덱 변환이라 한다.In the case of handover between heterogeneous networks, since the characteristics of the network before and after the handover are different, the quality of the VoIP service may appear when the voice data is transmitted using the same codec as before even in the new network. Therefore, in case of inter-network handover, a voice codec suitable for the characteristics of the new network should be selected, which is called adaptive codec conversion.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 적응적 코덱 변환 방법이 적용되는 네트워크 구성도이다.1 is a diagram illustrating a network to which an adaptive codec conversion method according to an embodiment of the present invention is applied.
본 발명은, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, UMTS 네트워크, WiBro 네트워크 및 WLAN 네트워크 등과 같은 다양한 네트워크가 공존하는 네트워크에 적용될 수 있다. 사용자의 이동단말은 서로 다른 특성을 갖는 여러 네트워크와 연결을 맺고 있으며, 이 중 특정 네트워크를 통하여 VoIP 서비스를 받을 수 있다. 이때, VoIP 세션을 위해 SIP 프로토콜을 사용한다.For example, as shown in FIG. 1, the present invention may be applied to a network in which various networks coexist, such as a UMTS network, a WiBro network, and a WLAN network. The mobile terminal of the user has a connection with several networks having different characteristics, and among them, a VoIP service can be received through a specific network. At this time, the SIP protocol is used for the VoIP session.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 UMTS 네트워크에서 WLAN 네트워크로 핸드오버하는 경우의 재협상 과정을 도시하는 도면이다.2 is a diagram illustrating a renegotiation process when handing over from a UMTS network to a WLAN network according to an embodiment of the present invention.
사용자가 UMTS 네트워크를 통해 VoIP 서비스를 받고 있는 중에(S10) 핸드오버 정책에 의해 WLAN 네트워크로의 핸드오버가 발생하면, 이동단말은 자신과 네트워크를 통해 연결된 상대단말로 SIP Re-INVITE 메시지를 전송함으로써 핸드오버가 발생하여 세션을 업데이트해야 함을 알린다. Re-INVITE 메시지를 수신한 상대단말은 세션 정보를 업데이트하고 이동단말로 SIP OK 메시지를 보낸 후 RTP(Real-Time Transport Protocol) 데이터를 이동단말의 새로운 네트워크 주소로 전송하기 시작한다. 한편, SIP OK 메시지를 수신한 이동단말은 상대단말로 SIP ACK 메시지를 보낸 후 RTP 데이터를 새로운 네트워크를 통하여 전송하기 시작한다(S20, S30).When a user is receiving VoIP service through a UMTS network (S10) and a handover occurs to the WLAN network due to a handover policy, the mobile station transmits a SIP Re-INVITE message to itself and a counterpart terminal connected through the network. A handover occurs indicating that the session needs to be updated. After receiving the Re-INVITE message, the counterpart terminal updates the session information, sends a SIP OK message to the mobile station, and starts transmitting RTP (Real-Time Transport Protocol) data to the new network address of the mobile station. Meanwhile, after receiving the SIP OK message, the mobile station sends a SIP ACK message to the counterpart terminal and starts transmitting the RTP data through the new network (S20 and S30).
이후, RTP 프로토콜은 기본적으로 RTCP(Real-Time Transport Control Protocol)와 함께 수행되는 것으로, RTCP는 Sender Report 메시지를 이용하여 단말 의 RTP 세션 상태를 주기적으로 체크하여 상대단말로 알려준다(S40).Thereafter, the RTP protocol is basically performed together with the Real-Time Transport Control Protocol (RTCP), and the RTCP periodically checks the state of the RTP session of the terminal using a Sender Report message and informs the opposite terminal (S40).
이후, 이동단말은 핸드오버가 트리거(trigger)된 시점부터 미리 정해진 시간(T)이 지난 후 상대단말로 SIP Re-INVITE 메시지를 전송함으로써 코덱 변환을 수행한다(S50). 여기서, 미리 정해진 시간(T)은 도 3에 도시된 바와 같이, 이동단말이 새로운 네트워크를 통해서 상대단말과 Sender Report 메시지를 2개 이상 주고 받을 수 있는 시간을 의미한다.Thereafter, the mobile station performs codec conversion by transmitting a SIP Re-INVITE message to the counterpart terminal after a predetermined time T has elapsed from the time when the handover is triggered (S50). Here, the predetermined time T means a time at which the mobile terminal can exchange two or more Sender Report messages with the counterpart terminal through a new network.
도 4는 본 발명의 일 측면에 의한 적응적 코덱 변환 과정의 흐름도이다.4 is a flowchart of an adaptive codec conversion process according to an aspect of the present invention.
본 발명의 일 측면에 의한 적응적 코덱 변환 방법은, 현재 VoIP 세션 상태 측정 단계(S110), VoIP 서비스 품질 계산 단계(S120), 최적의 코덱 선택 단계(S130) 및 상대단말과의 재협상 과정을 통한 코덱 변환 단계(S140)를 포함한다.Adaptive codec conversion method according to an aspect of the present invention, the current VoIP session state measurement step (S110), VoIP service quality calculation step (S120), the optimal codec selection step (S130) and through the renegotiation process with the other terminal A codec conversion step S140 is included.
현재 VoIP 세션 상태 측정 단계(S110)에서는, 이동단말의 현재 VoIP 세션의 상태값, 즉, 패킷 손실률과 지연 시간을 측정한다. 이는 RTCP 프로토콜의 Sender Report 메시지를 이용하여 얻을 수 있다.In the current VoIP session state measurement step (S110), the state value of the current VoIP session of the mobile station, that is, packet loss rate and delay time, is measured. This can be obtained by using the Sender Report message of the RTCP protocol.
Sender Report 메시지에 포함된 NTP Time Stamp 필드는 해당 Sender Report 메시지가 송신된 시점을 의미하고, DLSR(Delay Since Last SR) 필드는 해당 Sender Report 메시지를 송신한 단말이 마지막으로 Sender Report 메시지를 수신한 시점으로부터 해당 Sender Report 메시지를 송신한 시점 사이의 시간을 의미한다. 또한, Fraction Lost 필드는 이전 Sender Report 메시지를 전송한 시점부터 현재 Sender Report 메시지를 전송하는 시점 사이에 발생한 패킷의 손실 정도를 의미한다. 모든 RTP 데이터 패킷에는 시퀀스 넘버가 할당되어 있기 때문에 도착하지 않은 패킷의 수를 계산할 수 있다. Fraction Lost 필드에는 이러한 손실된 패킷의 비율 정보가 실리게 되며, 본 발명에서는 이 값을 패킷 손실률로 사용할 수 있다. The NTP Time Stamp field included in the Sender Report message indicates when the corresponding Sender Report message is transmitted, and the Delay Since Last SR (DLSR) field indicates when the terminal that sent the Sender Report message last received the Sender Report message. This is the time between sending the corresponding Sender Report message from. In addition, the Fraction Lost field indicates the degree of loss of a packet generated between the time of transmitting the previous Sender Report message and the time of transmitting the current Sender Report message. Since every RTP data packet is assigned a sequence number, it is possible to count the number of packets that have not arrived. In the Fraction Lost field, information on the ratio of such lost packets is carried. In the present invention, this value can be used as a packet loss rate.
한편, 각각의 단말은 자신이 마지막으로 Sender Report 메시지를 송신한 시점을 저장하고 있다. 따라서, 단말이 상대단말로부터 Sender Report 메시지를 수신하면, 아래의 식에 따라 라운트 트립 타임(Round-trip time; RTT)을 계산할 수 있다.On the other hand, each terminal stores the time when it last sent the Sender Report message. Accordingly, when the terminal receives the Sender Report message from the counterpart terminal, a round trip time (RTT) may be calculated according to the following equation.
RTT = 이동단말이 상대단말로부터 Sender report 메시지를 수신한 시점 - 이동단말이 마지막으로 Sender Report 메시지를 송신한 시점 - DLSRRTT = When the mobile station receives the sender report message from the other terminal-When the mobile station last sends the sender report message-DLSR
또한, 위와 같이 계산된 RTT를 이용하여 업링크 및 다운링크의 지연 시간을 아래의 식에 따라 계산할 수 있다.In addition, using the RTT calculated as described above, the delay time of the uplink and the downlink can be calculated according to the following equation.
업링크 지연시간 = 상대단말이 이동단말로 Sender Report 메시지를 송신한 시점 - 이동단말이 상대단말로 Sender Report 메시지를 송신한 시점 - DLSRUplink delay time = when the other terminal sends a Sender Report message to the mobile station-when the mobile terminal sends a Sender Report message to the other terminal-DLSR
다운링크 지연시간 = RTT - 업링크 지연시간Downlink Latency = RTT-Uplink Latency
이후, VoIP 서비스 품질 계산 단계(S120)에서, ITU E-Model기반의 R-Factor를 사용하여 VoIP 서비스 품질을 계산한다. 이동단말과 상대단말이 모두 지원하는 코덱을 대상으로 업링크 및 다운링크 R-Factor를 사용하여 서비스 품질을 계산하며, R-Factor는 아래의 식에 따라 계산된다.Then, in the VoIP quality of service calculation step (S120), VoIP quality of service is calculated using an RTU-Factor based on ITU E-Model. The quality of service is calculated by using uplink and downlink R-Factor for the codec supported by both mobile station and counterpart, and R-Factor is calculated according to the following equation.
여기서, I d 는 지연시간에 의한 손상 정도를 의미하고, I e 는 패킷 손실에 의한 손상 정도를 의미한다. 이들은 각각 다음의 식에 따라 계산된다.Here, I d means the degree of damage due to the delay time, I e means the degree of damage due to packet loss. These are respectively calculated according to the following formula.
여기서, 이고, d는 msec 단위의 지연시간이다.here, D is a delay time in msec.
여기서, λ1은 코덱에 의존한 손상 팩터(codec-dependent impairment factor)이고, λ2는 패킷 손실에 강한 코덱 의존 팩터(Codec dependent factor robust to the packet loss)이다. 또한, PLR(Packet loss rate)은 패킷 손실률이다.Here, λ 1 is a codec-dependent impairment factor and λ 2 is a codec dependent factor robust to the packet loss. In addition, PLR (Packet loss rate) is a packet loss rate.
이후, 최적의 코덱 선택 단계(S130)에서는, 각각의 코덱별로 계산된 R-Factor, 즉 VoIP 서비스 품질을 이용하여 새로운 네트워크에서 최적의 코덱을 선택한다. 다시 말해, 이동단말과 상대단말이 모두 지원하는 코덱별로 계산된 VoIP 서비스 품질을 기초로 하여 그 중 VoIP 서비스 품질이 가장 좋은 코덱을 새로운 네트워크에서의 최적의 코덱으로 선택한다.Then, in the optimal codec selection step (S130), the optimal codec is selected in the new network by using the R-Factor calculated for each codec, that is, the VoIP service quality. In other words, based on the VoIP service quality calculated for each codec supported by both the mobile terminal and the counterpart terminal, the codec having the best VoIP service quality is selected as the optimal codec in the new network.
이후, 코덱 변환 단계(S140)에서, 이동단말이 새로운 코덱 리스트를 담은 Re-INVITE 메시지를 상대단말로 전송함으로써 상대단말과 재협상 과정을 거쳐 코덱을 변환한다.Subsequently, in the codec conversion step S140, the mobile station transmits a Re-INVITE message containing a new codec list to the counterpart terminal, thereby converting the codec through a renegotiation process with the counterpart terminal.
도 5는 본 발명의 다른 측면에 의한 적응적 코덱 변환 기능을 갖는 SIP클라이언트 장치의 구성도이다.5 is a block diagram of a SIP client device having an adaptive codec conversion function according to another aspect of the present invention.
본 발명의 다른 측면에 의한 SIP 클라이언트 장치는 적응적 코덱 변환을 위해 단말에 탑재되는 것으로, SIP 기반 서비스를 위한 기본적인 SIP 클라이언트의 구성 이외에 적응적 코덱 변환을 수행하기 위한 추가적인 구성이 필요하다. 이하, 적응적 코덱 변환을 위한 추가적인 구성을 위주로 설명한다.The SIP client device according to another aspect of the present invention is mounted on a terminal for adaptive codec conversion, and an additional configuration for performing adaptive codec conversion is required in addition to the basic SIP client for SIP-based services. Hereinafter, description will be given focusing on an additional configuration for adaptive codec conversion.
SIP 클라이언트 장치(200)는 핸드오버 관리모듈(210), 네트워크 지연 예측모듈(220), 패킷 손실률 측정모듈(230) 및 적응적 VoIP 코덱 변환모듈 (240)을 추가로 구비하여야 한다.The
핸드오버 관리모듈(210)은 SIP 클라이언트 장치(200)가 탑재된 단말의 핸드오버를 감지하여 단말이 핸드오버에 의해 얻은 새로운 네트워크 주소를 획득하고 이를 이용하여 적응적 VoIP 코덱 변환모듈(240)에 의한 SIP Re-INVITE 메시지의 송신을 트리거한다.The
네트워크 지연 예측모듈(220)은 현재 VoIP 세션의 지연시간을 측정하는 것으로, 단말이 상대단말과 송수신하는 Sender Report 메시지를 이용하여 업링크 및 다운링크 지연시간을 각각 구한다.The network
패킷 손실률 측정모듈(230)은 현재 VoIP 세션의 패킷 손실률을 측정한다.The packet loss
적응적 VoIP 코덱 변환모듈(240)은 네트워크 지연 예측모듈(220) 및 패킷 손실률 측정모듈(230)에 의해 측정된 지연시간 및 패킷 손실률을 이용하여 VoIP 서비스 품질을 계산하고, 그 결과에 따라 최적의 코덱을 선택한 후, 상대단말과의 재협상 과정을 통해 코덱을 변환한다.The adaptive VoIP
네트워크 지연 예측모듈(220)에 의한 지연시간 측정, 패킷 손실률 측정모듈(230)에 의한 패킷 손실률 측정, 그리고 적응적 VoIP 코덱 변환모듈 (240)에 의한 서비스 품질 계산, 최적의 코덱 선택 및 코덱 변환은 도 4를 참조하여 상술한 바에 따라 이루어지는 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Delay time measurement by the network
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be substituted, modified, and changed in accordance with the present invention without departing from the spirit of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 적응적 코덱 변환 방법이 적용되는 네트워크 구성도,1 is a diagram illustrating a network to which an adaptive codec conversion method according to an embodiment of the present invention is applied;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 UMTS 네트워크에서 WLAN 네트워크로 핸드오버하는 경우의 재협상 과정을 도시하는 도면,2 is a diagram illustrating a renegotiation process when handing over from a UMTS network to a WLAN network according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 적응적 코덱 변환이 수행되는 시점을 설명하기 위한 도면,3 is a diagram for explaining a time point at which adaptive codec conversion is performed according to the present invention;
도 4는 본 발명의 일 측면에 의한 적응적 코덱 변환 과정의 흐름도, 그리고4 is a flowchart of an adaptive codec conversion process according to an aspect of the present invention;
도 5는 본 발명의 다른 측면에 의한 적응적 코덱 변환 기능을 갖는 SIP클라이언트 장치의 구성도이다.5 is a block diagram of a SIP client device having an adaptive codec conversion function according to another aspect of the present invention.
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