KR19980702648A - 이동전화시스템에서의 음성주파수신호의 전송 - Google Patents

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KR19980702648A
KR19980702648A KR1019970706054A KR19970706054A KR19980702648A KR 19980702648 A KR19980702648 A KR 19980702648A KR 1019970706054 A KR1019970706054 A KR 1019970706054A KR 19970706054 A KR19970706054 A KR 19970706054A KR 19980702648 A KR19980702648 A KR 19980702648A
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아누 비르타넨
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프리맨 에스코, 안틸라 미카
노키아 텔레커뮤니케이션즈 오와이
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Abstract

본 발명에 따르면, 전송 단부에서 동일한 DTMF 신호를 검출할시에, 이런 신호에 관련된 계속적인 DTMF 프레임이 만들어진다. 이런 프레임은 수정 SID 프레임이고, 개별적인 연계 정보(오더, 스타트, 듀레이션)은 DTMF 신호 주파수 쌍 정보에 부가해서 각 프레임에 가산된다. 이런 연계정보는 제1수정 SID의 제1검출 시간 주기로부터 상기 프레임을 포함하여 관련된 프레임으로 DTMF 신호의 지속기간을 표시한다. 따라서, 개별적인 연계정보는 동일한 DTMF 신호에 관한 계속적인 DTMF 프레임(프레임 1에서 4)을 연결한다. 수신단부에서, DTMF 프레임을 수신시에, 각 오류없는 프레임에서 DTMF 신호가 얼마나 장기간 수신되었는가 또는 수신 되었어야 하는가가 계산된다. 수신된 프레임의 개별적인 연계정보가 DTMF 신호의 지속기간이 예를 들어 40ms의 임계값보다 더 길다는 것을 표시할 시에만, 수신된 프레임의 주파수 쌍 정보에 의해 표시된 DTMF 신호가 가입자 국으로 생성된다. 대기 주기동안, 배경 잡음이 생성된다.

Description

이동전화시스템에서의 음성주파수신호의 전송
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 디지털 이동 전화 시스템의 무선 인터페이스를 거쳐 음성 주파수 신호, 특히 DTMF 신호를 전송하는 것에 관한 것이다.
디지털 전화 시스템에서, 음성 신호는 음성 신호가 채널 코드되어 무선 경로로 전송되기전에 어떤 방식으로든 부호화된다. 음성 코딩에 있어서, 디지털화된 음성은 결과가 각 프레임별로 음성을 표현하는 다수의 파라미터의 그룹이 생기도록 여러가지 방법을 이용하여, 약 20ms의 주기로 한 프레임씩 처리된다. 이런 정보, 즉, 파라미터 그룹은 코팅되어 전송 경로로 전송되는 채널이 된다. 채널 코딩에서는, 정보는 서로 다른 오류 정정 코딩에 의하여 보호된다.
GSM 휴대용전화 시스템에서 이용되는 음성 코딩 방법은 이른바 RPE-LTP(Regular Pulse Excitation LPC with Long Term Prediction)이다. 알고리즘의 기본부품은 선형 예측 코딩 필터 LPC와 펄스 시퀀스의 최종 스테이지로서의 잔류 신호 코딩이다. 동작은 음성 피치(pitch) 추정 LP에 의하여 완료된다. 따라서, 코더는 단기 필터 파라미터, 장기 예측 파라미터 LTP 및 RPE 파라미터를 만든다. 디코더기에서, RPE 파라미터가 필터 여자 신호로서 작동하고, 수신된 장, 단기간 파라미터는 필터 파라미터로서 작동한다. 미국의 디지털 휴대용 전화 시스템에서 사용하는 음성 코딩 알고리즘은 코드 여자 코드 CELP(Code Excited Linear Prediction)의 카테고리에 속하며, 이러한 코더는 벡터-합 여자 선형 예측 코딩(Vector-Sum Excited Linear Prediction Coding)(VSELP)이라 한다. 음성 코딩의 결과는 파라미터그룹이고, 음성신호는 이러한 파라미터와 예정된 구조를 가지는 코드북에 의해, 수신기의 디코더에서 동기화된다. 음성 신호 잔류 부분은 RPE-LTP 코더에서와 같이 전혀 전송되지 아니한다. 양 시스템의 코더는 코더가 지속기간이 20ms인 음성 프레임을 생성하고, 음성 프레임이 각각 하나의 음성 파라미터 그룹을 포함하는 5ms의 서브프레임으로 구성되는 것이 공통점이다.
디지털 음성 처리에는 실제코딩 이외에, 다음과 같은 기능 즉, a) 송신기 측에서는, 전송되어야 할 음성이 있을 때에만(불연속 전송 DTX), 송신기가 이에 의하여 동작될 수 있게 하는, 음성 활동 검출(VAD) b) 송신기 측상에서는, 배경 잡음평가 및 잡음에 대응하는 파라미터의 생성과, 수신기 측상에서는, 파라미터로부터의 디코더내에서, 접속 음성의 중단을 절대 침묵보다 쾌적하게 만드는 쾌적(comport)잡음의 생성, c) 음성의 반향(echo) 소거등이 포함된다.
음성 처리의 예로서, 공지된 GSM 이동 전화 시스템에서 이용되는 음성 처리 설비를 송신기측을 도시한 도 1에 의하여 설명하면 다음과 같다. 음성 코더(1)의 입력은 네트워크로부터 도달하고, 가청 주파수를 초당 8000 샘플의 주파수로 샘플링하여 얻은 13비트 PCM 신호이거나, 이동국의 가청 주파수 부분으로부터 도달하는 A/D 변환된 13비트 PCM이다. 코더의 출력으로부터 획득된 음성 프레임의 지속기간은 20ms이고, 이에는 160PCM 코딩 음성 샘플을 코딩하여 생성된 260비트가 포함되어 있다.
음성 코더(1)는 전술한 파라미터를 각 20ms 음성 프레임마다 생성하고, 음성 활동 검출기(VAD)(2)는 이러한 파라미터에 근거하여 프레임에 음성이 들어있는지의 여부를 결정한다. VAD 검출기는 프레임의 정보 내용에 따라, DTX 제어 및 운영 블록(4)의 동작을 제어하는 적당한 플래그를 설정한다. 채널코더(5)에 적용되고, 채널코더로부터 다시 이른바, 트래픽 프레임으로서 무선 경로에 적용되는 프레임은 음성코더에 의하여 생성되는 음성 프레임이기 때문에, 그 값은 VAD=1로 할 수 있다. DTX 제어 및 운영 블록(4)은 채널 코더(5)로 적용된 각 프레임별 채널 코딩을 제어하는 플래그 SP를 설정한다.
음성 전송에 있어서, 음성에는 배경 잡음도 포함하고 있고, 이러한 배경 잡음은 불연속적인 전송 DTX를 이용하는 동안에 인터럽트되는 경우도 있으며, 이는 수신 단부에서 교란(disturbing) 인터럽션을 유발할 수 있다. 그러므로, 잡음 파라미터를 포함하는 SID(Silence Descripter) 프레임이 음성 버스트후에 VAD(2)에 의하여 표시된 음성 휴지중에도 일정한 시간 간격으로 전송되고, 이에의하여 수신기는 휴지기간중에도 이러한 파라미터로부터의 원 잡음에 유사한 잡음을 생성할 수 있다. 이와같은 프레임의 존속 기간 및 프레임 내에 비트의 수는 음성 프레임의 것과 동일하다. 잡음 파라미터는 음성 코더(1)로부터 획득된 파라미터를 근거로하여 잡음 TX 기능 블록(3)에 의하여 결정된다.
SID 프레임의 필드를 도시하는 도 2에 의한, 잡음 파라미터를 코딩하는 데에는 SID 프레임의 260비트 중 일 부분만이 필요하다. 배경 잡음 스펙트럼 정보는 필드 B에서 코딩되고, 배경 잡음 레벨은 필드 C에서 코딩된다. 다른 비트에 관하여는 95비트는 SID 코딩 워드, 필드 A용으로 이용되고, 모든 다른 비트는 워드내에서 제로 값을 가진다. SID 프레임의 비트중의 나머지는 제로 값, 필드 I를 가진다. 음성에서 휴지기가 발생할 때, 즉, VAD 플래그가 제로일때에는, DTX 제어 및 운영블록(4)으로부터 채널 코더로 전송되고 다시 이른바 트랙픽 프레임으로 부서 및 무선 경로로 전송되는 프레임은 잡음 파라미터를 포함하는 SID 프레임이라는 사실이 생기게 된다. SP 플래그의 값은 채널 코딩을 이러한 프레임용으로 알맞도록 조정한다.
도 3은 GSM 이동 전화 시스템에서 이용되는 공지된 수신기 설비를 도시한다. 채널 디코딩 및 검출은 블록(35)내에 수신된 무선 신호상에서 실행된다. 채널 디코딩시에 오류가 정정되어 검출된 트래픽 프레임에는 수신된 트래픽 프레임에 오류가 있는 가의 여부를 표시하는 플래그 BFI(Bad Frame Indicator)가 제공된다. 트래픽 프레임에 관하여는, 잡음 정보를 포함하는 SID 프레임이 문제가 있는지의 여부가 SID 프레임 검출 블록(36)에서 체크된다. 이는 수신된 트래픽 프레임의 부호워드를 수신기에 저장된 부호 워드와 한 비트씩 비교하여 실행된다. 얼마나 많은 비트가 정확한 비트로부터 일탈하는가에 따라, SID 플래그에는 3개의 가능한 값중에 1개가 제공된다. 그외에도, 트래픽 프레임 동기화 정보는 TAF(Time Alignment Flag) 플래그에 의하여 제공된다. 따라서 DTX 제어 및 운영 블록(34)의 입력은 트래픽 프레임 정보 비트, 프레임에 관한 오류있는/오류 없는 정보 BFI 및 프레임이 잡음 파라미터가 들어있는 SID 프레임인가의 여부에 관한 통지등이다. 트래픽 프레임이 오류없는 음성 프레임일 경우에는, 이 음성 프레임은 음성 디코더(31)의 입력에 적용되고, 음성 디코더는 파라미터에 근거하여 원 음성을 생성한다. 트래픽 프레임이 BFI 플래그에 근거하여 불량한 또는 분실된 음성 또는 SID 프레임으로 분류되는 경우에는, 불량한 음성 프레임의 이동 절차가 예를 들어 감쇠된 최근의 양호한 파라미터값을 음성 디코더에 적용함으로써 블록(32)에서 실행된다. 트래픽 프레임이 오류없는 SID 프레임일 경우에는, 이 프레임 잡음 RX 기능 블록(33)에 적용되고, 이 블록은 음성 디코더를 조정하여, 음성 프레임이 다시 수신되는 동안, 원 잡음과 유사한 잡음을 생성한다.
디지털 네트워크의 기본 특성은 종래의 전화 네트워크와 같은 신호를 통과시키지 아니하는 것이다. 디지털 네트워크는 DTMF 신호를 올바르게 통과시키지 아니하고, 팩스 기계에서 이용되는 V. 29 모뎀의 신호만을 통과시킨다. 전화 네트워크에서, 다이얼링 펄스에 반대로 DTMF(Dual Tone Multifrequency) 코딩은 B 가입자에게로의 모든 접속에 침투하며, 이것이 원거리 제어 장치, 예를 들면 원거리 질의 전화 응답 기계 또는 음성 코딩된 데이터 전송에서 이용하는데 특별히 유용한 것도 그 때문이다. DTMF 신호 전송에서, 2개의 동시음성 주파수는 특정한 문자를 표시하는데 이용된다. 모든 아라비아 숫자 0-9 및 문자 * 및 #는 주파수 697Hz, 770Hz, 852Hz, 941Hz, 1209Hz, 1336Hz 및 1447Hz로부터 선택된 2개의 서로 다른 주파수의 조합으로서 표시된다. 이제까지 허용된 조합은 12개로 한정되어 있다. 1633Hz의 주파수를 이용하여 문자 심볼 A, B, C 및 D도 획득된다. 따라서 허용된 주파수 조합의 수는 16이다.
텔레팩스 머신에 있어서, 특별한 어댑션 기능이 GSM 네트워크내에 명시되어있고, 기계의 아날로그 신호는 이런 기능에 의해 디지털 무선 채널로 적응된다. 이동국으로부터 네트워크, 즉, 상부 링크 방향으로의 DTMF 신호의 전송도 또한 명시되 있다. 권고안에 따르면, DTMF 음성은 이동국에 의해 생성되지 아니한, 이동 교환국에 의해 생성되며, 이에 의하여 음성 신호는 음성 코더를 거쳐 적용될 필요가 없다. 음성 접속동안, 이동국의 수치 누름 버튼이 눌려져 있을 때에는, 이동국은 메시지를 전송하고, 이동 교환국은 대응하는 DTMF 신호를 획득한 후에 메시지를 생성한다.
오늘날의 네트워크에 관한 문제는 또한 하부 링크 방향으로 DTMF 신호를 전송하는 것이다. 이는 오늘날의 이동 네트워크내에서 기술되지 않는다. 네트워크로부터 이동국으로 이동(travelling)하는 DTMF 신호가 이동국에 도달하지만, 이런 신호가 네트워크측에서는 음성 코더를 거쳐 이동하고, 그 후에는 이동국내의 음성 디코더를 거쳐 이동해야 하기 때문에, 왜곡된 형태로 도달한다. 왜곡 때문에, 이러한 신호는 왜곡으로 인하여, DTMF 신호를 검출하기 위한 고정된 네트워크의 DTMF 검출기에 의하여 설정된 조건을 충족시키지 못한다. 상부 링크 방향으로 신호의 전송은 전술한 권고안에도 불구하고, 문제를 제기한다. 즉, 사용자가 이동국의 DTMF 설비를 이용하는 때, 이동국은 DTMF 신호의 개시 메시지 및 종결 메시지 양자를 전송하고, 이동 교환국은 어크날리지먼트 메시지에 의하여 양 메시지를 어크날리지한다. 이에 따라, 예를 들면 10개의 문자로 구성된 번호의 전송하려면, 모두 40개의 메시지가 필요하다. 이로 인하여 네트워크가 부하를 받게 된다.
이러한 문제는 고정 전화네트워크내에서 교환국과 가입자국 사이의 고정 접속이 무선 접속으로 대치하는 전화 시스템에서 특히 강조된다. 그 해결책은 무선 가입자 접속을 시행하는 전화시스템, 즉 WLL시스템(Wireless Local Loop System)이라 칭한다. WLL 시스템에서는, 무선 고정 단말 장치는 안테나 및 표준 가입자국을 단말 장치에 접속하는 전화 아답터가 제공되는 무선 유닛을 포함한다. 가입자국은 전화 응답 기계에 접속되어 있는 종래의 전화 세트로 할 수 있다. 사용자는 가입자라인 접속이 단말 장치와 및 기지국간 사이의 무선 접속으로 구성되어 있는 경우에도, 종래의 고정 네트워크에서와 동일한 방식으로 가입자국을 이용한다. 기지국은 표준 전화 교환국에 접속되어 있는 특정한 가입자 네트워크 요소로 접속된다. WLL 시스템은 예를 들면 디지털 GSM 시스템의 구성 소자를 응용하여 구성할 수 있다. 따라서, WLL 시스템의 신호 전송은 관련된 시스템에 따른다. WLL 시스템에서, 네트워크로부터 무선 경로를 거쳐 가입자국으로의 DTMF 신호의 전송이 매우 바람직하다.
제시된 문제를 해결하기 위하여 제안된 1가지 해결책은 유럽 특허 출원 제534852호에 포함되어 있다. 이에 따르면, DTMF 검출기 및 DTMF 코더가 송신단에서, 음성 코더에 더하여 기지국의 트랜스코더내에 제공된다. DTMF 신호를 검출하는 검출기용으로 설정된 최소주기는 5ms 정도로 짧다. 검출기가 네트워크로부터 도착한 DTMF 신호를 검출하는 때에는, 음성 코더와 관련된 DTMF 코더 및 송화기에 제어 신호를 보낸다. 이에따라, DTMF 코더는 SID 프레임과 유사하고, 검출된 DTMF에 관한 정보를 포함하는 프레임을 만든다. 제어기에 의해 제어되는 것과 같은 송신기는 음성 프레임대신에 SID 프레임과 유사한 이러한 DTMF 프레임을 선택한다.
이와같은 DTMF 프레임의 필드는 도 4에 도시되어 있다. 처음의 3개 필드 A, B 및 C는 도 2의 SID 프레임의 필드에 대응하고, 필드 A는 SID 프레임 식별자를 포함하는 95비트로 구성되고, 필드 B는 배경 잡음 품질(quality)에 관한 정보를 포함하고, 필드 C는 배경 잡음 레벨상에서의 정보를 포함한다. 도 2의 프레임 구조에서 명백히 알수 있는 바와 같이, 유럽 특허 출원에 의한 DTMF 프레임은 추가 필드 D, E 및 F를 포함한다. 필드 D는 1-스테이트 내에 각각있는 8비트로 구성된 DTMF 프레임 식별자를 포함한다. 필드 E는 4비트로 구성된 DTMF 주파수 쌍 코드를 포함하며, 이에의하여 필드 E에는 16주파수 쌍이 있을 수 있다. 4비트 필드 F는 5ms의 배수로서 DTMF 음성 지속기간을 표시한다.
수신 단에서는, DTMF 프레임이 SID 프레임 식별자(필드 A) 및 DTMF 프레임 식별자(필드 D)에 의하여 식별된다. 필드 E에 표시된 '코드' 파라미터는 문제의 DTMF 주파수쌍을 정의하고, 필드 F에서 표시된 '듀레이션' 파라미터는 5ms의 주기(서브프레임)로 분할되는 20ms 프레임의 주기가 DTMF 신호를 포함한다는 것을 표시한다. 수신단에서는, 필드 E의 코드에 의한 DTMF 신호가 DTMF 신호의 지속기간에 따른 DTMF 신호를 포함하는 5ms 주기동안 생성된다. 프레임의 다른 주기중에는, SID 파라미터에 의하여 정의되는 배경 잡음이 생성된다.
이 공지된 해결책은 단점은 무선 경로에 의해 생기는 오류가 고려되지 않는다는 것이다. 오류있는 DTMF 프레임이 우연히 수신단에서 수신되는 경우에는, 계속적인 프레임이 어느 방식으로든 연결되지 않기 때문에, 수신기에서 실행되는 DTMF 신호의 재생성이 불확실하게 될 수 있다. 동일한 DTMF 신호가 얼마나 오래동안 수신되었는가 또는 수신될 수 있는가와 신규 DTMF 신호가 이미 개시되었는 가의 여부를 확실히 아는 방법이 없다. DTMF 신호의 코드는 2개의 분리된 DTMF 신호가 관련된 경우에도, 계속적인 DTMF 프레임내에서 동일할 수 있다. 권고안 CEPT T/CS 46-02에 따르면, 신뢰성있는 DTMF 검출의 조건은 40ms이상 지속되고 음성 주파수신호를 포함하지 아니한 상태 또는 서로 다른 음성 주파수 신호의 검출 상태가 선행하고, DTMF 신호가 40ms이상 지속되어야 한다는 것이다. 송신단의 트랜스코더에서 검출기가 DTMF 신호 검출을 위하여 적어도 5ms를 이용하기 때문에, 신호가 프레임의 5ms의 최종주기동안 개시되는 경우에, 신호를 검출할 시간이 없다. 따라서, DTMF 신호는 5ms 이하의 주기동안 프레임의 단부에서 발생할 수 있고, 이러한 신호는 음성 코더-디코더 체인을 통하여 이동하고, 왜곡된다. 직후에, 수신된 DTMF 프레임에 근거하여 생성된 순수한 음성 주파수 신호가 나타난다. 왜곡된 DTMF 신호와 순수한 DTMF 신호 사이에 40ms이상이 휴지가 유지되지 아니하는 경우에는, 가입자 단부에서의 DTMF 신호 검출은 전적으로 실패할 수 있다. 종래기술의 해결책에서, 네트워크로부터 송신단에 도달한 DTMF 신호가 40ms이상 지속되었는가의 여부가, 어떤 스테이지에서도 체크되지 않는다. 전송 단부의 트랜스코더에서는, 예를 들어 20ms 이하로 지속되는 DTMF 신호를 검출하고,이를 무선 경로를 거쳐 가입자국으로 전송할 수 있다. 가입자 국에서는, 음성(voice)이 DTMF 신호로서 인식되지 아니하기 때문에, 그것은 음성(speech)으로 혼동하여 들릴 수 있다.
본 발명의 목적은 디지털 무선 경로를 거쳐 DTMF 신호를 전송하기 위한 방법으로서, 종래 기술의 설비와 관련된 단점을 나타내지 않고, 음성 주파수 신호를 상부 링크 및 하부 링크 방향 양자로 전송하는데 적절한 방식이 되는 것이다.
상기 목적은 청구항 1에 포함된 방법을 가지고 획득될 수 있다.
본 발명의 방법에 따르면, 송신단에서 동일한 DTMF 신호를 검출함에 있어서, 이런 신호와 관련된 계속적인 DTMF 프레임이 만들어지고, 이 프레임은 수정 SID 프레임으로 되고, 개별 연계 정보가 상기 DTMF 신호의 주파수 쌍 정보에 추가하여 각 프레임에 추가되고, 이런 개별 연계 정보가 제1수정 SID 프레임의 제1검출시간 주기로부터 상기 프레임을 포함한 관련된 프레임으로 전송되는 DTMF 신호의 지속기간을 표시한다. 파라미터의 그룹은 개별적인 연계 정보는 또한 동일한 DTMF 신호에 관련된 계속적인 DTMF 프레임을 서로 연결한다. 수신단에서, DTMF 프레임을 수신할시에, 각 오류없이 프레임에서, DTMF 신호가 얼마동안 수신되었는지 또는 수신될 수 있었는지를 계산한다. 수신된 프레임의 개별 연계 정보가 DTMF 신호의 존속기간이 예를 들면 40ms의 임계 값보다 더 길다고 표시하는 때에만, 수신된 프레임의 주파수 쌍 정보에 의해 표시된 DTMF 신호가 가입자 국으로 생성된다. 대기주기 중에는, 배경 잡음이 생성된다.
후술에서, 발명은 첨부되는 도면을 참조로 본 발명의 양호한 실시예에 의해 더 자세히 기술될 것이다.
도 1는 공지된 시스템의 전송 단부에서 음성 처리를 도시한다.
도 2는 SID 프레임의 형식을 도시한다.
도 3은 공지된 시스템에서 수신단부에서 음성 처리를 도시한다.
도 4는 DTMF 정보를 전송하는데 적당한 SID 프레임을 도시한다.
도 5는 본 발명이 회로 설비를 이용하여 전송 단부에서 음성 처리를 도시한다.
도 6는 DTMF 정보를 전송하는 본 발명에 따른 적합한 SID 프레임을 도시한다.
DTMF 검출의 조건은 40ms 이상 지속되고, 음성 주파수 신호를 포함하지 않는 상태 또는 서로 다른 음성 주파수 신호의 검출 상태가 선행되고, DTMF 신호가 40ms 이상 지속되어야 한다는 것이다. 적용할 수 있을 때에는, 도 1에서와 동일한 참조 번호가 이용된 도 5에서, 입력 음성 신호는 DTMF 검출기를 포함하는 제어기(51)에 의해 모니터된다. 검출기가 DTMF 신호를 검출할때, 그것은 동시에 문제의 주파수 쌍을 동시에 식별한다. 제어기(51)는 DTMF 플래그에 의해 DTX 제어 및 운영 블록(4)에게 DTMF 신호의 도착함을 통지한다.
플래그에 응답해서, 블록(4)는 채널 코딩 블록(5)이 전송된 트래픽 프레임이 DTMF 정보를 포함하는 어댑트된 SID 프레임임을 알도록 그런 상태로 플래그 SP를 설정하고, 따라서 블랙(5)은 순수한 SID 프레임상에서와 동일한 방식으로 채널 코딩을 실행하지 않는다. 이런 유형의 프레임임을 이하에서는 DTMF 프레임이라 한다.
DTX 제어 및 운영 블록(4)은 VAD 및 DTMF 플래그에 근거하여, 정확한 정보 비트를 채널 코더(5)로 인가하고, 플래그 SP를 SID 프레임이 아니라 그런 DTMF 프레임이 음성 휴지기동안 트래픽 프레임으로서 전송되도록 설정할 수 있어야 한다. 따라서 블록(4)은 도 6의 표에 따라 논리적인 추론을 실행해야 한다. 예에서, VAD 플래그의 값 0은 음성 활동 검출기(4)가 휴지기를 검출했다는 것을 표시하고, 플래그의 값 1은 검출기(4)가 음성을 검출했다는 것을 표시한다. DTMF 플래그의 값 1은 DTMF 신호가 검출되었다는 것을 표시하고, 이에 대응하여, 값 0은 언급된 음성 주파수 신호가 검출되지 아니하였다는 것을 표시한다. SP 플래그의 값 0은 전송된 트래픽 프레임이 SID 프레임이라는 것을 표시한다. 표 6에 제시된 방식에 따른 플래그의 설정에 의하여, 음성 또는 DTMF 신호가 검출되지 아니할 때에만, SID 프레임이 전송되고, DTMF 신호가 검출되었을 시에는, 항상 VAD 플래그에 관계없이, DTMF 프레임이 전송되는 상황이 생기게 하는 배열(arrangement)은 블록(4)내에서 실행된다.
제어기(51)의 검출부가 DTMF 신호를 검출한 때에는, 제어기는 DTMF 코더(52)에 주파수 쌍을 통지하고, 이는 DTMF 문자 및 DTMF 신호의 지속 시간의 통지이다. 신호가 너무 이르게, 예를 들어 40ms 이내에 종결할 경우에는, 제어기(51)은 DTMF 코더에 대하여 DTMF 정보없이 SID 프레임을 전송하도록 명령한다.
검출된 DTMF의 통지는 DTMF 프레임으로 칭해지는 SID 프레임과 유사한 프레임으로 전송된다. DTMF 프레임의 형은 도 7에 도시된다. 필드 A-E의 정보 내용은 도 4에 도시된 종래 기술의 프레임과 본질적으로 동일하다. 따라서, 도 A에 포함된 SID 프레임 식별자와 필드 B 및 C에 표시된 배경 잡음 파라미터에 가산해서, 프레임은 필드 D에 DTMF 프레임 식별자(13비트)를, 필드 E내의, 이에 의해서 프레임이 DTMF 프레임으로 식별되고, 어느 DTMF 신호가 문제인가를 인식하게 되는 DTMF 신호 코드(4비트)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 개별적인 연계 정보가 DTMF 프레임에 가산되고, 이런 연계 정보는 아래에서 기술된 방식으로 제1DTMF프레임의 제1검출 시간 주기로부터, 상기 프레임을 포함하는 관련된 프레임으로 전송되는 DTMF 신호의 존속기간을 표시한다. 따라서 파라미터의 그룹인 개별적인 연계정보는 동일한 DTMF에 관련한 계속적인 DTMF 프레임을 서로 연결한다. 따라서 필드 F,G 및 H의 범위는 하나의 프레임내에서 한정된다. 연결 파라미터는 프레임내에서, 필드 F안에 파라미터 '오더(Order)'(3비트), 필드 G안에 파라미터 '스타트(Start)' (2비트) 및, 필드 H안에 파라미터 '듀레이션(Duration)'(2비트)이 배치되어 있다. 파라미터 '오더'는 동일한 DTMF 신호에 관한 프레임중 어느것이 문제인지 결정한다. 파라미터 '스타트'는 DTMF 신호의 개시 순간, 즉 동일한 DTMF 신호에 포함된 제1프레임이 얼마나 많은 5ms 주기를 포함하는 가를 결정한다. 이에 대응하여, 파라미터 '듀레이션'은 정확히 5ms의 주기로 DTMF 음성이 얼마나 오래동안 관련 프레임내에 들어있는가를 결정한다. DTMF 신호에 관련된 모든 24비트는, 즉 필드 D-H의 비트는 최대한으로 오류 보호를 받은 클래스 Ia의 비트중에 배치되어 있다. 프레임의 나머지 비트는 0으로 설정된다.
도 8은 이러한 연결(link)을 도시한 것으로서, DTMF 검출기가 도면에 나타나는 DTMF 신호를 검출할 때, DTMF 코더(52)에 의하여 DTMF 프레임내에 설정된 파라미터 값을 도시한다. 검출 주파수가 5ms인 DTMF 검출기는 제1프레임기간중 제3서브프레임내에서, DTMF 신호의 도착을 검출한다. 신호의 존속 기간은 제4프레임의 제3서브프레임으로 확장된다. DTMF 신호를 포함하는 서브프레임은 경사 스트로크(obique strokes)에 의해 표시되고, 음성/배경 잡음을 포함하는 서브프레임 은 경사 스트로크에 의해 표시되지 않는다. 각 프레임은 DTMF 프레임으로서 설정되고, 파라미터 '오더'에 의해 연속적으로 번호가 붙는다. 각 프레임내에 제공된 파라미터 '스타트'는 동일하고, 이 경우에는 2이며, 제1프레임은 DTMF 신호를 포함하는 2개의 서브프레임이 포함되어 있는 것, 즉 제1프레임에서의 신호의 지속기간이 10ms이라는 것을 표시한다. 파라미터 '듀레이션'은 각 DTMF 프레임내의 DTMF 서브프레임의 수를 표시한다. '듀레이션'=4인 제2 및 제3프레임에서, 따라서, DTMF 신호는 전 프레임 기간중 도착한다. '듀레이션'=3인 제4프레임에서, 이런 프레임에는 15ms의 DTMF 신호가 들어있다. '듀레이션'값의 합은 13이고, DTMF 신호의 총 존속기간은 13*5ms=75ms이다.
이런 방식으로, 동일한 DTMF 신호에 관한 DTMF 프레임은 DTMF 프레임에 의해 포함된 파라미터 '오더', '스타트' 및 '듀레이션'에 의하여 서로 연결된다. 이런 파라미터에 의해, 경우에 따라 오류있는 DTMF 프레임이 수신되더라도, 오류없는 프레임에서, DTMF 신호가 얼마나 오래동안 수신될 수 있는 가를 알수 있다. 따라서, 특정한 프레임에서 수신된 DTMF 신호의 길이는 다음과 같이 명백하다.
오더2이면,
TDTMF=스타트·5ms(오더-2)·20ms+듀레이션·5ms
그리고, 오더2이면
TDTMF=스타트·5ms=듀레이션·5ms,
도 5에서, DTMF 검출기(51)가 송신단에서, DTMF 신호가 40ms 이상 지속되기전에 인터럽트되었음을 알게된 경우에는, DTMF 코더(52)는 DTMF 프레임의 설정을 중지하고, DTMF 프레임의 전송이 중지된다. 그다음에는, DTMF 검출기는 신호가 중단된 후, DTMF가 들어있지 아니한 휴지가 40ms 이상 지속되는 때에만 개시되는 신규 DTMF 신호에 대하여만 반응한다. 이런 과정에 기인해서, DTMF 프레임의 내용은 수신단부에서 불명확하다. 적어도 1개의 오류없는 DTMF 프레임이 수신되자 마자, 모든 그후의 프레임은 오류의 유무를 불문하고, DTMF 신호가 40ms이상 동안 아직 수신되지 아니한한, DTMF 신호를 포함한다는 것이 공지되어 있다.
도 9는 수신단에서의 음성 처리 배열을 도시한 것이다. 구획(91)을 검출하는 서(93)을 제어한다.
제어기는 DTMF 디코더(94)에 의해 생성된 DTMF 음성을 출력으로 스위칭하기 전에 먼저 40ms를 대기한다. 시간 감시에 의하여, 왜곡된 DTMF 신호 및 순수한 DTMF 신호간에 40ms 이상의 휴지를 얻을 수 있고, 이것이 CEPT 권고안에 따른 신뢰성있는 DTMF 신호 검출의 조건이다. 출력 및 라인으로 특정한 DTMF 신호의 생성을 개시하기전에, 특정한 DTMF 신호가 40ms이상 동안 수신되기를 대기하는 때에는, 이는 동시에 40ms 이하의 지속기간을 가진 신호를 가입자 국에 도달되지 아니하도록 보장한다. 제어기는 대기 주기동안 MUX(93)를 조정하여, 음성 디코더(31)에 의해 생성된 잡음 신호를 출력으로서 멀티플렉스하도록 조정한다. 음성 디코더는 제어기(92)로부터 쾌적 잡음 파라미터에 의해서 잡음을 생성하라는 명령을 수신한다.
송신단을 도시하는 도 5를 참조하여 설명한다. DTMF 프레임내에 포함된 쾌적 잡음 파라미터는 더이른 시점에서 생성되었음에 틀림없다. 수용할 수 있는 쾌적 잡음 파라미터는 메모리, 예를 들면 DTMF 코더(52)내에 저장되야만 한다. 이것이 실행되지 않는 경우에는, 쾌적 잡음 파라미터가 DTMF 신호 기간중에 생성되는 경우가 생길 수 있고, 이는 수신단에서 불유쾌하게 들리기 때문에, 물론 바람직하지 아니하다. 이어서, VAD 검출기(4)는 DTMF 신호를 사일런스(silence)로서 해석하지 아니하기 때문에, DTMF 신호중에 쾌적 잡음 파라미터가 생성되지 아니하게 하는 절차를 취할 수 있다. 이런 경우에, 이용 가능한 선행 쾌적 잡음 파라미터는 메모리내 저장되어야 한다.
양호한 실시예에 따르면, 전송 단부에서 DTMF 신호가 40ms이상 지속되는 경우에, 신규의 2개의 20ms 주기가 하나의 새로운 DTMF 신호를 포함하지 않는 한, 신호가 종결된 후에, 최종 DTMF 프레임을 2회이상 다시 전송할 수 있는 절차를 취할 수 있다. 이는 버퍼링 지연이 제거되는 때에는, DTMF 신호의 생성이 종결된 후에는 어느 경우에나 적어도 2개의 음성/잡음 프레임이 수신단부에는 손실되기 때문에, 음성 정보의 추가 손실을 생기지 아니하게 한다.
수신단에서 40ms이상의 동일한 DTMF 신호가 수신될 때에는, 이러한 신호가 동일한 DTMF 신호 또는 그 다음의 DTMF 신호하는 것에 속하는 지를 발견하기 위해 그후에 수신된 DTMF 프레임을 체크하는 것이 필요하다. 체킹은 본 발명의 파라미터 '오더' 및 '스타트'에 의해 실행될 수 있다. 동일한 DTMF 신호가 여전히 문제인 경우에, 파라미터 '스타트'는 먼저 수신된 프레임에서와 동일한 값을 가져야만 하고, 파라미터 '오더'는 먼저 수신된 프레임보다 더 크거나 동일해야 한다. DTMF 신호가 종결된후에 전송 단부에서 최종 DTMF 프레임이 2배이상 다시 전송되는 경우에, 동등 조건이 가능하다.
이상에서 기술된 본 발명은, 디지털 이동 전화 네트워크의 특별히 그런 네트워크의 특성을 이용하는 무선 가입자 라인 시스템 WLL내에서, 양 방향으로 무선 경로를 거쳐 DTMF 신호를 전송하는데 이용하기에 적합하다. 위의 설명과 이에 관련된 도면은 본 발명을 설명하고자 하는데 지나지 않는다. 본 분야의 숙련자에게는 첨부되는 청구항 내에 포함되는 본 발명의 범위와 취지를 이탈함이 없이, 본 발명의 다양한 변경 및 수정을 할 수 있음이 명백할 것이다.

Claims (13)

  1. 디지털 이동 전화 시스템에서 DTMF 신호를 무선 경로를 거쳐 전송하는 방법으로서, 송신단에서,
    입력 신호로부터, 활동 음성 기간중 음성 파라미터를 포함하는 음성 프레임 및 휴지기동안 배경잡음 파라미터를 포함하는 쾌적 잡음 프레임을 설정하는 단계 및,
    검출주기중에 가능하게 입력 신호내에 포함되어 있을 것으로 예상되는 DTMF 신호를 검출하고, 쾌적 잡음 정보에 부가해서 각각 DTMF 식별자 및 DTMF 주파수 쌍 정보를 포함하는 수정 쾌적 잡음 프레임을 설정하는 단계로 이루어지는 DTMF 신호 전송 방법에 있어서,
    제1수정 쾌적 잡음 프레임의 제1검출 시간으로부터, 상기 프레임을 포함하는 관련된 프레임으로 전송되는 DTMF 신호의 존속기간을 표시하는 개별연계 정보를, 동일한 DTMF 신호에 관한 각 계속중인 수정 쾌적 잡음 프레임에 추가하는 단계,
    설정된 수정 쾌적 잡음 프레임을 코딩된 채널로서 무선 경로로 전송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 DTMF 신호 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    개별적인 연계 정보는 파라미터의 그룹이고, 각 연계 파라미터는 수정 쾌적 잡음 프레임내의 전용 필드내에 위치한 것을 특징으로 하는 DTMF 신호 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    제1연계 파라미터 '오더'는 동일한 DTMF 신호에 관한 계속적인 수정 쾌적 잡음 프레임의 어느것이 문제인지를 표시하는 것을 특징으로 하는 DTMF 신호 전송 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    제2연계 파라미터 '스타트'는 동일한 DTMF 신호에 관하여 제1수정 쾌적 잡음 프레임이 얼마나 많은 검출 주기를 포함하고 있는지를 표시하는 것을 특징으로 하는 DTMF 신호 전송 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    제3연계 파라미터 '듀레이션'은 관련된 프레임이 얼마나 많은 검출 주기를 포함하는 지를 포함하는 것을 특징으로 하는 DTMF 신호 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    검출된 DTMF 신호의 지속기간이 제1설정 기준 기준, 바람직하게는 40ms인 보다 짧은 경우에, 수정 쾌적 잡음 프레임의 설정 및 무선 경로로의 그 전송이 인터럽트되는 것을 특징으로 하는 DTMF 신호 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    새로운 DTMF 신호에 관한 수정 쾌적 잡음 프레임이 선행하는 DTMF 신호의 종료로부터, 제2설정 기준 주기, 바람직하게는 40ms가 경과되었을 때에만 설정되어, 무선 경로로 전송되는 것을 특징으로 하는 DTMF 신호 전송 방법.
  8. 디지털 이동 전화 시스템에서 DTMF 신호를 무선 경로를 거쳐 전송하는 방법으로서, 수신단에서
    수신된 쾌적 잡음 프레임이 DTMF 식별자를 포함하고 있는 가를 여부를 체크하고, 상기 식별자를 포함하는 쾌적 잡음 프레임을 수정 쾌적 잡음 프레임으로 분류하는 단계 및,
    수정 쾌적 잡음 프레임내에서 DTMF 주파수 쌍 정보를 검출하고, 상기 주파수 쌍정보에 대응하는 DTMF 음성 주파수 신호를 생성하는 단계로 이루어지는 DTMF 신호 전송 방법에 있어서,
    각 수신된 수정 쾌적 잡음 프레임에서 프레임내에 포함된 개별적인 연계정보로서, 수신된 제1수정 쾌적 잡음 프레임으로부터 상기 프레임을 포함한 관련 프레임으로 전송된 DTMF 신호의 지속기간을 표시하는 개별적인 연계정보를 분석하는 단계 및,
    이와 같이 분석된 개별적인 연계 정보가 상기 지속 기간이 양호하게는 40ms로 설정된 임계 값을 초과하는 것을 표시할 시에만 DTMF 음성 주파수 신호를 생성하는 단계로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 DTMF 신호 전송 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    개별연계정보가 일단의 파라미터의 그룹이고, 각 연계 파라미터가 수정 쾌적 잡음 프레임내의 전용 필드에 위치하는 것을 특징으로 하는 DTMF 신호 전송 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    수신된 각 수정 프레임에서,
    제1연계 파라미터 '오더'는 동일한 DTMF 신호에 관하여 수신된 계속적인 수정 쾌적 잡음 프레임의 어느 프레임이 문제인지를 표시하고,
    제2연계 파라미터 '스타트'는 동일한 DTMF 신호에 관하여 제1수정 쾌적 잡음 프레임이 얼마나 많은 검출 주기를 포함하나를 표시하고,
    제3연계 파리미터 '듀레이션'은 관련된 프레임이 얼마나 많은 검출 주기를 포함하나를 표시하는 것을 특징으로 하는 DTMF 신호 전송 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    수정 쾌적 잡음 프레임에서 수신된 DTMF 신호의 길이 TDTMF가,
    오더2인 경우에는,
    TDTMF=스타트·5ms(오더-2)·20ms+듀레이션·5ms이고,
    오더2인 경우에는,
    TDTMF=스타트·5ms=듀레이션·5ms이며,
    상기 식에서 5ms는 송신단에서의 DTMF 검출기의 검출 주기이고, 20ms 수정 쾌적 잡음 프레임의 지속기간인 것을 특징으로 하는 DTMF 신호 전송 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    해석된 연계정보가 상기 지속기간이 설정된 임계 값보다 짧다는 것을 표시하는 경우에는, 배경 잡음이 생성되는 것을 특징으로 하는 DTMF 신호 전송 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    수신된 수정 프레임으로부터 분석된 개별적인 연계 정보가 상기 지속 기간이 설정된 임계 값을 초과한다고 표시하는 때에는, 경우에 따라서는 오류있는 수정 프레임이 수신될 수 있음에도 불구하고, DTMF 신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 DTMF 신호 전송 방법.
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