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KR100348599B1 - Gateway Apparatus for Voice Communication over Internet Protocol with Integrated Wireless Digital Network Facility - Google Patents

Gateway Apparatus for Voice Communication over Internet Protocol with Integrated Wireless Digital Network Facility Download PDF

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KR100348599B1
KR100348599B1 KR1020000027516A KR20000027516A KR100348599B1 KR 100348599 B1 KR100348599 B1 KR 100348599B1 KR 1020000027516 A KR1020000027516 A KR 1020000027516A KR 20000027516 A KR20000027516 A KR 20000027516A KR 100348599 B1 KR100348599 B1 KR 100348599B1
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Abstract

본 발명은 인터넷 프로토콜 상에서의 음성통신 (VoIP : Voice over Internet Protocol)을 위한 게이트웨이 장치에 관련된 것으로, 블루투쓰 (Bluetooth) 모뎀과 같은 무선 통신을 지원할 수 있는 모뎀이 장착된 이동전화 단말기와간에 상호형성된 무선 네트워크를 통해 인터넷 음성통신을 지원하는 무선 인터넷 게이트웨이 장치를 제공한다.The present invention relates to a gateway device for Voice over Internet Protocol (VoIP), and wirelessly interconnected with a mobile phone terminal equipped with a modem capable of supporting wireless communication such as a Bluetooth modem. Provided is a wireless internet gateway device supporting Internet voice communication through a network.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 게이트웨이 장치는 무선 모뎀을 장착한 적어도 하나의 무선 음성 단말기에 대하여 페이지 스캐닝을 통하여 RF대역에서 디지털 네트워크를 형성하고 상기 무선 음성 단말기와 음성 신호 및 호(call) 제어신호를 포함하는 신호를 송수신하는 무선 모뎀 모듈과; 상기 무선 모뎀 모듈과 통신하며 이로부터 수신한 신호 중 음성 신호는 압축한 후 RTP/UDP로 변환하고 호 제어신호는 TCP로 패킷 변환하여 이들을 인터넷 상으로 송수신하는 인터넷 전화 게이트웨이;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the gateway device of the present invention forms a digital network in an RF band through page scanning for at least one wireless voice terminal equipped with a wireless modem, and controls voice signals and calls with the wireless voice terminal. A wireless modem module for transmitting and receiving a signal including a signal; And an Internet telephone gateway which communicates with the wireless modem module and compresses voice signals from the signals received therefrom, converts them to RTP / UDP, and converts call control signals to TCP to transmit and receive them over the Internet. do.

Description

무선 디지털 네트워크 기능을 내장한 인터넷 프로토콜 상의 음성 통신을 위한 게이트웨이 장치{Gateway Apparatus for Voice Communication over Internet Protocol with Integrated Wireless Digital Network Facility}Gateway Apparatus for Voice Communication over Internet Protocol with Integrated Wireless Digital Network Facility

본 발명은 디지털 네트워크 상에서의 음성통신장치에 관련되며, 좀 더 자세하게는 인터넷 프로토콜 상에서의 음성통신 (VoIP : Voice over Internet Protocol)을 위한 게이트웨이 장치에 관련된 것이다.The present invention relates to a voice communication device on a digital network, and more particularly, to a gateway device for Voice over Internet Protocol (VoIP).

종래 VoIP 시스템은 사용자의 이용 측면에서 PC-to-PC, PC-to-phone, phone-to-phone 의 세가지 방식으로 분류할 수 있다. PC-to-PC 방식은 초기 방식으로 사용자 인터페이스 외에 별다른 하드웨어 장비를 필요로 하지 않으며 호 (call) 경로 중간에 공중회선교환망(PSTN)이나 셀룰라 망을 거치지 않고 인터넷 만으로 호 설정 및 음성 통신이 이루어진다. 그러나, 동일한 VoIP 시스템을 사용하는 사용자들끼리만 통화가 가능하고 통화 시점에 대해 미리 약속이 되어 있어야 하는 등 실용성이 크게 떨어진다. PC-to-phone 방식에서 송화자는 인터넷에 직접 접속되어 있는 PC 사용자이고 수화자는 기존 통신망 이용자이다. 수화자 근방까지는 인터넷으로 음성이 전송되며 인터넷과 기존 통신망과의 접면에 위치하는 게이트웨이에서 신호가 전환된다. 따라서, 실용성 및 적용 범위는 PC-to-PC 방식에 비하여 개선되었지만 최종 단에서 수화자가 연결되어 있는 공중회선교환망(PSTN)과 같은 기존 통신망을 거쳐야 하기 때문에 이에 따른 요금 부과를 서비스업체가 부담해야 하고, PC를 통해서만 전화가 가능해지며, 기존 전화 방식에 비하여 사용 방법이 복잡하다는 문제점이 있었다. VoIP 기술의 가장 진보된 형태인 phone-to-phone 방식에서는 서비스업자가 이용자에게 약간의 요금을 부과하면서 사용자 입장에서는 기존의 전화 사용 방법과 거의 유사하게 인터넷 폰을 이용할 수 있도록 할 수 있다. 이 경우 송화자와 수화자가 모두 기존의 공중망에 접속되어 있기 때문에 인터넷 망과 기존 통신망과의 양쪽 접면에 게이트웨이가 필요하다. 그러나, 이 방식을 이용하기 위해서는 별도의 인터넷 용 전화기를 구입하여야 하고 또 사용 방식에 있어서도 아직까지 인터넷 전화 서비스업자에게 할당된 서비스 식별번호만으로 기존 공중회선교환망의 교환기에서 해당 서비스업자 게이트웨이로 전달되지 못하기 때문에 사용자는 서비스업자로 전화를 걸고 통화가 설정되면 자신의 이용자번호 및 비밀번호를 눌러 인증을 받고 다시 수신자 전화번호를 입력하여야 하므로 여전히 이용절차가 매우 불편하다. 또한 최종 통화가 실패하더라도 서비스업자로의 통화요금을 누군가 부담해야 한다는 문제점도 발생한다.Conventional VoIP systems can be categorized into three methods: PC-to-PC, PC-to-phone, and phone-to-phone in terms of users. The PC-to-PC method is an initial method that does not require any hardware equipment other than the user interface, and call setup and voice communication are performed only through the Internet without passing through a PSTN or cellular network in the middle of a call path. However, practicality is greatly reduced such that only users who use the same VoIP system can make a call and have to make an appointment in advance. In the PC-to-phone method, the talker is a PC user who is directly connected to the Internet, and the talker is an existing network user. The voice is transmitted to the Internet near the receiver, and the signal is switched at the gateway located at the interface between the Internet and the existing communication network. Therefore, although the practicality and the scope of application are improved compared to the PC-to-PC method, the service provider must bear the charges accordingly because the final stage must pass through an existing communication network such as a public line switching network (PSTN) to which the receiver is connected. It is possible to make a phone call only through a PC, and there is a problem in that the method of use is more complicated than that of a conventional phone method. The most advanced form of VoIP technology, the phone-to-phone approach, allows a service provider to charge a user a fee, allowing the user to use an Internet phone much like a traditional phone call. In this case, because both the sender and the receiver are connected to the existing public network, a gateway is required at both interfaces between the Internet network and the existing communication network. However, in order to use this method, a separate Internet telephone must be purchased and the service identification number assigned to the Internet telephony service provider has not yet been transmitted from the exchange of the existing public line switching network to the service provider gateway. Since the user makes a call to the service provider and the call is established, the user has to press the user number and password to be authenticated and re-enter the recipient's phone number, which is still very inconvenient to use. In addition, even if the final call fails, there is a problem that someone has to pay the call charge to the service provider.

이와 같이 종래의 VoIP 시스템은 사용자 인터페이스가 불편하고 기존 공중망과의 인터페이스에서 추가적인 통신 비용이 발생하는 문제점을 해결하고 있지 못하였다.As such, the conventional VoIP system has not solved the problem of inconvenient user interface and additional communication cost in interface with the existing public network.

한편, 최근 이동전화 및 관련 부가 서비스의 확산으로 개인휴대전화는 사용자에게 단순한 음성통신수단의 의미를 넘어 다양한 정보 서비스 접근의 수단으로 검토되고 있다. 또한 개인휴대전화를 포함한 통신장비와 다양한 멀티미디어 제품간에 유기적인 내부통신을 위한 네트워크를 구축하여 차원 높은 서비스를 제공하고자 하는 시도가 있다. 블루투쓰(Bluetooth), HomeRF, IEEE802.11이 이러한 시도와 관련된 것들이며, 이 중에서도 특히 본 발명과 관련하여 블루투쓰 기술은 최적으로 채택될 수 있는 기술이다. 이 기술에 관해서는 블루투쓰 홈페이지(www.bluetooth. net)에 자세한 기술 사양이 공개되어 있으므로 여기서는 간단히 언급하기로 한다.On the other hand, due to the proliferation of mobile phones and related additional services, personal mobile phones have been considered as a means of accessing various information services beyond the meaning of simple voice communication means to users. In addition, there is an attempt to provide a high-level service by establishing a network for organic internal communication between communication equipment including personal mobile phones and various multimedia products. Bluetooth, HomeRF, and IEEE802.11 are the ones involved in this attempt, and in particular the Bluetooth technology can be optimally employed in connection with the present invention. This technology is described in detail here on the Bluetooth homepage (www.bluetooth.net).

블루투쓰는 1998년 2월 이동통신, 컴퓨터, 코어 DSP의 기술을 가진 5개사인 Ericsson, Nokia, IBM, Toshiba, Intel에 의해 블루투쓰 SIG(Special Interest Group)의 형성과 함께 규격화된 무선 데이터 통신을 위한 국제 표준이다. 2.4 GHz의 ISM (Industrial Scientific Medical) 대역에서 FH (Frequency Hopping) CDMA 기법을 사용하고, 근거리(10m 이내)에 있는 장치들간에 점 대 점 및 점 대 다중점 연결을 지원하며 하나의 마스터(master)에 7개의 슬레이브(slave) 까지 연결이 가능하다. 전송속도는 1 Mbps까지 가능하며, 데이터의 전송은 ACL (Asynchronous Connectionless) 링크와 SCO (Synchronous Connection Oriented) 링크를 통해 이루어진다. 블루투쓰에서는 첫째, FH CDMA의 사용과 인증, 암호화를 통한 신뢰성 보장, 둘째, 크기가 상당히 적은 모듈의 저가 제공, 셋째, 물리계층 위의 프로토콜에 대한 규격화를 통해 응용 서비스 구현의 용이성 등의 특성으로 유사한 다른 표준 (e.g. IrDA, HomeRF, IEEE 802.11)에 비해 우수한 장점을 많이 포함하고 있어 향후 각종 멀티미디어 장치에 광범위하게 채택될 것으로 보인다. 이동전화 단말기 용 전용칩을 생산하고 있는 퀄컴사는 자사의 이동전화 단말기용 전용칩(ASIC)에 블루투쓰 모뎀 기능을 내장할 것으로 발표한 바 있어 이를 이용한 다양한 응용이 등장할 것으로 보인다. 블루투쓰 모뎀을 장착한 각 멀티미디어 혹은 통신 기기들은 기존의 이동전화 단말기와 기지국간의 통신과 유사한 통신 과정을 통해 자체적으로일종의 소규모 국지 네트워크(LAN)를 설정하고 지역을 이동할 경우 페이징 처리에 의해 새로운 네트워크로 편입된다.Bluetooth was established in February 1998 by Ericsson, Nokia, IBM, Toshiba, and Intel, five companies with technologies in mobile communications, computers, and core DSPs, with the formation of the Bluetooth Special Interest Group (SIG). Standard. One master, using frequency hopping (FH) CDMA techniques in the 2.4 GHz Industrial Scientific Medical (ISM) band, supporting point-to-point and point-to-multipoint connectivity between devices in close range (within 10 meters) Up to seven slaves can be connected. The transmission speed can be up to 1 Mbps, and data is transmitted through an asynchronous connectionless (ACL) link and a synchronous link oriented (SCO) link. In Bluetooth, first, use and authentication of FH CDMA, guarantee reliability through encryption, and second, provide low cost of a fairly small module, and third, ease of application service implementation through standardization of protocol on the physical layer. It has many advantages over other standards (eg IrDA, HomeRF, IEEE 802.11) and will be widely adopted in various multimedia devices in the future. Qualcomm, which produces chips for mobile handsets, announced that it will integrate Bluetooth modem functions into its own chipset for mobile handsets (ASICs). Each multimedia or communication device equipped with a Bluetooth modem establishes itself as a small local network (LAN) through a communication process similar to the communication between an existing mobile phone terminal and a base station and moves to a new network by paging processing when moving a region. do.

본 발명은 이러한 블루투쓰 기술을 채용한 이동전화 단말기와의 통신을 통하여 새로운 형태의 인터넷 음성통신을 지원할 수 있는 게이트웨이 장치를 제공하고자 하는 것으로, 본 발명은 저가의 단순한 구조를 갖추면서도, 사용방법이 단순하고 편리하며 공중망과의 접면에서 불필요한 과금을 최소로 할 수 있는 인터넷 음성통신을 지원할 수 있는 게이트웨이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to provide a gateway device capable of supporting a new type of Internet voice communication through communication with a mobile phone terminal employing such Bluetooth technology, the present invention has a simple structure of low cost, the use method is simple It is an object of the present invention to provide a gateway device capable of supporting Internet voice communication, which is convenient and convenient, and minimizes unnecessary billing at the interface with the public network.

또한 본 발명은 적절한 부하분산을 통하여 범용의 프로세서를 포함하는 간단하고 경제적인 구조를 가진 게이트웨이 장치를 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a gateway device having a simple and economical structure including a general purpose processor through appropriate load balancing.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 게이트웨이 장치를 이용하는 전체 인터넷 폰 시스템을 도시한다.1 shows an overall Internet phone system using a gateway device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 무선 모뎀 게이트웨이(11)의 개략적인 구성을 도시한 것이다.2 shows a schematic configuration of a wireless modem gateway 11 according to the present invention.

도 3은 본 발명의 전체적인 구성을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 모뎀 게이트웨이 장치의 한 구현예를 도시한 것이다.Figure 4 shows an embodiment of a wireless modem gateway device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 H.323 프로토콜 스택의 구조를 도시한 것이다.5 illustrates the structure of an H.323 protocol stack.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

11 : 무선 모뎀 게이트웨이 12 : 이동전화 단말기11: wireless modem gateway 12: mobile phone terminal

13 : 인터넷 액세스 포인트 21 : 인터넷 전화 게이트웨이13: Internet Access Point 21: Internet Phone Gateway

22 : 무선 모뎀 모듈 31 : 링크 관리자22: wireless modem module 31: link manager

32 : 베이스밴드 프로세서 33 : RF모듈32: baseband processor 33: RF module

34 : 호스트 프로토콜 스택 처리기 35 : 미디어 게이트웨이34: host protocol stack handler 35: media gateway

36 : 시그널링 게이트웨이 37 : 네트워크 어댑터36: signaling gateway 37: network adapter

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 게이트웨이 장치는 블루투쓰 모뎀과 같은 무선 통신을 지원할 수 있는 모뎀이 장착된 이동전화 단말기와간에 상호 형성된 무선 네트워크를 통해 인터넷 프로토콜 상의 음성통신을 지원하는 인터넷 게이트웨이 장치를 제공한다.The gateway device of the present invention for achieving the above object provides an Internet gateway device that supports voice communication over the Internet protocol through a wireless network formed between a mobile phone terminal equipped with a modem capable of supporting wireless communication such as a Bluetooth modem. do.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 게이트웨이 장치는 인터넷 프로토콜 상의 음성 통신을 위한 게이트웨이 장치에 있어서, 상기 장치가 :The gateway device of the present invention for achieving the above object is a gateway device for voice communication on the Internet protocol, the device is:

무선 모뎀을 장착한 적어도 하나의 무선 음성 단말기에 대하여 페이지 스캐닝 등의 방식을 통하여 RF대역에서 디지털 네트워크를 형성하고 상기 무선 음성 단말기와 음성 신호 및 호(call) 제어신호를 포함하는 신호를 송수신하는 무선 모뎀 모듈과;A wireless network that forms a digital network in an RF band and transmits and receives a signal including a voice signal and a call control signal to the wireless voice terminal through at least one wireless voice terminal equipped with a wireless modem through a page scanning method. A modem module;

상기 무선 모뎀 모듈과 통신하는 신호 중 음성 신호는 압축/복원하고 제1 프로토콜로 패킷화/디패킷화 처리하며, 호 제어신호는 제2 프로토콜로 패킷화/디패킷화 처리하여 인터넷으로 송수신하는 인터넷 전화 게이트웨이;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Among the signals communicating with the wireless modem module, the voice signal is compressed / restored and packetized / depacketized by the first protocol, and the call control signal is packetized / depacketized by the second protocol to be transmitted and received over the Internet. Telephone gateway; characterized in that it comprises a.

여기서 음성신호를 실어 나르는 제1 프로토콜은 예를 들면 RTP/UDP와 같이 실시간 전송에 적절한(real-time oriented) CL (connection-less) 형식의 프로토콜이고, 호(call) 제어신호를 실어 나르는 제2 프로토콜은 신호의 신뢰성 있는 송수신에 중점을 두는 것으로 예를 들면 TCP와 같이 CO (connection-oriented) 형식의 프로토콜이다. 이들은 전체 프로토콜 계층구조에서 볼때 기저로 가면 동일한 프로토콜 계층, 예를 들면 동일한 IP 계층에 기반을 둔 것이다. 이러한 통합 프로토콜의 전형적인 예가 H.323 프로토콜 스택이다. 도5는 H.323 프로토콜 스택의 구조를 도시한 것이다. 이처럼 H.323 프로토콜 스택은 전술한 transport 계층의 프로토콜 (UDP/TCP) 등과 network 계층의 프로토콜 (IP: Internet Protocol) 등을 기반으로 기타 호 설정 및 관리에 필요한 메시지 등 상위 계층의 통신 프로토콜들을 정의하고 있다. 최근, 이러한 H.323 프로토콜뿐만 아니라 SIP/MGCP (Session Initiation Protocol/Media Gateway Control Protocol) 등과 같이 인터넷 프로토콜 상의 음성 통신 장치들간의 호환성을 위한 표준 규격들이 제안되고 있다. 본 발명의 게이트웨이 장치와 통신하는 무선 전화 단말기는 복수개일 수 있다. 예를 들어 블루투쓰 표준에 따르면 하나의 마스터에 7 개까지의 슬레이브가 연결 가능하며, 이중 음성 신호 전송을 위한 채널인 SCO 링크는 하나의 마스터에서 동시에 3 개까지 연결이 가능하므로 이 표준에 따른 모뎀을 채택할 경우 본 발명의 게이트웨이 장치를 이용하여 3 대까지의 무선 전화 단말기가 동시에 인터넷 폰을 이용할 수 있다.Here, the first protocol for carrying the voice signal is a protocol of a real-time oriented (CL) connection type, such as RTP / UDP, for example, and the second protocol for carrying a call control signal. The protocol focuses on the reliable transmission and reception of signals and is a protocol in the form of CO (connection-oriented), for example TCP. They are based on the same protocol layer, for example the same IP layer, as seen in the overall protocol hierarchy. A typical example of such an integrated protocol is the H.323 protocol stack. 5 shows the structure of an H.323 protocol stack. As such, the H.323 protocol stack defines upper layer communication protocols such as messages required for call setup and management based on the transport layer protocol (UDP / TCP) and the network layer protocol (IP: Internet Protocol). have. Recently, standard standards for compatibility between voice communication devices on Internet protocols such as SIP / MGCP (Session Initiation Protocol / Media Gateway Control Protocol) as well as the H.323 protocol have been proposed. There may be a plurality of wireless telephone terminals communicating with the gateway device of the present invention. For example, according to the Bluetooth standard, up to seven slaves can be connected to one master, and the SCO link, a channel for dual voice signal transmission, can be connected to three at the same time from one master. If adopted, up to three wireless telephone terminals can simultaneously use the Internet phone by using the gateway device of the present invention.

나아가 본 발명의 게이트웨이 장치는Furthermore, the gateway device of the present invention

인터넷 프로토콜 상의 음성 통신을 위한 게이트웨이 장치에 있어서, 상기 장치가 :A gateway device for voice communication on an internet protocol, the device comprising:

무선 모뎀을 장착한 적어도 하나의 무선 음성 단말기와 RF대역에서 무선통신을 수행하고, 이 무선통신 신호에 대해 RF대역과 기저대역간의 주파수 천이를 수행하는 RF모듈;과An RF module for performing wireless communication in at least one wireless voice terminal equipped with a wireless modem in an RF band, and performing a frequency shift between the RF band and the base band with respect to the wireless communication signal;

상기 RF모듈로의 혹은 이로부터의 기저대역 신호를 변복조하여 이진 신호로 변환하는 베이스밴드 프로세서;와A baseband processor for modulating and demodulating the baseband signal to or from the RF module and converting it into a binary signal; and

상기 베이스밴드 프로세서와 송수신하는 이진 신호를 통하여 상기 적어도 하나의 무선 음성 단말기에 대하여 페이지 스캐닝을 수행하여 이들과 무선 디지털 네트워크를 설정하고 관리하는 링크 관리자;와A link manager configured to perform page scanning on the at least one wireless voice terminal through a binary signal transmitted and received with the baseband processor to establish and manage a wireless digital network with the baseband processor; and

상기 베이스밴드 프로세서와 송수신하는 이진 신호를 통하여 각 네트워크 계층에 해당하는 통신 프로토콜을 거쳐 호(call) 제어신호를 추출하는 무선 모뎀 프로토콜 스택 처리기;A wireless modem protocol stack processor which extracts a call control signal through a communication protocol corresponding to each network layer through a binary signal transmitted and received with the baseband processor;

를 포함하는 무선 모뎀 모듈과;A wireless modem module comprising a;

상기 베이스밴드 프로세서와 통신하는 음성신호를 압축/복원하는 미디어게이트웨이;와A media gateway for compressing and restoring a voice signal communicating with the baseband processor; and

상기 미디어 게이트웨이와 통신하는 신호 중 압축된 음성신호를 제1 프로토콜을 이용하여 패킷화/디패킷화하고, 또 상기 무선 모뎀 프로토콜 스택 처리기와 통신하는 호 설정/제어/해제를 위한 신호를 인터넷 전화 통신 프로토콜에 적합하도록 변환하여 제2 프로토콜을 이용하여 패킷화/디패킷화 처리를 수행하는 시그널링 게이트웨이;와Packetized / depacketizes a compressed voice signal of a signal communicating with the media gateway using a first protocol, and transmits a signal for call setup / control / release to communicate with the wireless modem protocol stack processor. A signaling gateway that converts to fit the protocol and performs packetization / depacketization processing using the second protocol; and

상기 시그널링 게이트웨이로부터 수신한 패킷화된 제1 또는 제2 프로토콜의 신호를 인터넷으로 송수신하기 위한 네트워크 어댑터;A network adapter for transmitting and receiving a packetized first or second protocol signal received from the signaling gateway to the Internet;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it comprises a.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce.

본 발명은 무선 통신을 지원할 수 있는 모뎀이 장착된 이동전화 단말기와 형성된 무선 네트워크를 통해 인터넷 프로토콜 상의 음성통신을 지원하는 인터넷 게이트웨이 장치를 제공한다. 이러한 무선 네트워크는 기기 상호간에 무선 네트워크를 제공하고 적절한 범위를 이탈할 시에 페이지 스캐닝에 의하여 새로운 게이트웨이를 마스터로 설정할 수 있는 것이면 어느 것이나 가능하나 본 발명의 바람직한 한 실시예는 블루투쓰 모뎀을 채택하기로 한다. 또한 본 발명의 바림직한 실시예는 블루투쓰 모뎀의 동작 프로파일 중 코드리스 전화기(CT : cordless telephony) 프로파일을 이용하여 기술된다. 그러나 본 발명은 이 프로파일에 한정되지 않으며, 예를 들면 블루투스 헤드셋 프로파일(Headset profile)을 이용할 수도 있다.The present invention provides a mobile phone terminal equipped with a modem capable of supporting wireless communication, and an Internet gateway device supporting voice communication over an Internet protocol through a wireless network. Such a wireless network may be any device that can establish a new gateway as a master by scanning a page when providing a wireless network between devices and deviating from an appropriate range, but one preferred embodiment of the present invention is to adopt a Bluetooth modem. do. A preferred embodiment of the present invention is also described using a cordless telephony (CT) profile of the operation profile of a Bluetooth modem. However, the present invention is not limited to this profile and may use, for example, a Bluetooth headset profile.

기본적인 블루투쓰 CT 프로파일의 동작은 다음과 같다.The basic Bluetooth CT profile works as follows.

o 게이트웨이의 범위에서 벗어난 무선 단말기는 주기적으로 페이징를 통해 새로운 게이트웨이를 찾는다.o A wireless terminal that is out of range of its gateway periodically searches for a new gateway through paging.

o 게이트웨이는 사용 가능한 최대의 여유 처리능력(free capacity)을 사용하여 페이지 스캐닝을 함으로써 게이트웨이 범위 내로 진입한 무선 단말기가 최대한 빠른 시간에 게이트웨이를 찾을 수 있도록 해준다.o The gateway scans pages using the maximum free capacity available so that wireless terminals entering the gateway range can find the gateway as soon as possible.

o 무선 단말기가 게이트웨이를 페이징하면 게이트웨이는 언제나 마스터 (master)로 동작하기 때문에 마스터-슬레이브간 전환(master-slave switch)이 이루어진다.o When the wireless terminal pages the gateway, the gateway always acts as a master, so a master-slave switch occurs.

o 통화에 사용되지 않지만 게이트웨이 범위 내에 있는 무선 단말기는 전력 절약 모드(park) 모드 상태가 되어 호 설정(Call setup)시에 시간 지연을 방지한다.o Wireless terminals that are not used for a call but are within gateway range are in power saving mode (park) mode to prevent time delays during call setup.

o 게이트웨이와 무선 단말기간에는 인증과 암호화를 통해 통화 내용의 보안성을 제공한다.o It provides security of call contents through authentication and encryption between gateway and wireless terminal.

이러한 블루투쓰 CT 프로파일의 동작들은 당해 분야에서는 상당히 보편화된 기술이므로 본 발명의 출원일 이전이나 이후에도 다양한 방식들이 출현할 것으로 보이나 본 발명은 이러한 동작들이 지원되는 것이면 어느 방식에서나 적용 가능한 것이다.Since the operation of the Bluetooth CT profile is a fairly common technique in the art, various methods may appear before or after the filing date of the present invention, but the present invention may be applied in any manner as long as such operations are supported.

도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 게이트웨이 장치를 이용하는 전체 인터넷 폰 시스템을 도시한다. 이 시스템은 크게 블루투스 모뎀을 탑재한 이동전화 단말기(12), 무선 모뎀 게이트웨이(11), 인터넷 접근 포인트(13)의 3가지 양상으로 요약된다. 블루투스를 탑재한 이동전화 단말기(12)는 내부적으로 블루투스 모뎀 및 그것을 제어하는 프로파일로 구성되어, 사용자의 음성을 PCM으로 변환한 신호와 사용자가 호를 설정하기 위해 입력한 숫자로부터 생성한 호 신호를 무선 모뎀 게이트웨이로 무선 전송하는 역할과, 무선 모뎀게이트웨이(11)가 전송한 호 제어 신호를 처리하고 음성을 출력하는 역할을 수행한다. 이러한 기능은 블루투스 모뎀 혹은 이와 동종의 모뎀을 장착한 이동전화 단말기 또는 동일한 모뎀을 장착한 코드리스(cordless) 전화기 단말기 등에서 보편적으로 지원될 수 있는 것이며, 범용성을 지닌 것이다. 무선 모뎀 게이트웨이(11)는 이동전화 단말기(12)와 무선 접속하는 한편, 이 디지털 음성신호 및 호 제어신호들을 변환하여 인터넷 액세스포인트(13)를 통하여 상대방과 송수신한다. 인터넷 액세스포인트(13)는 무선 모뎀 전화 게이트웨이(11)가 만들어낸 통신 패킷을 실제로 인터넷으로 전송하는 지점으로서 LAN을 구성하는 하나의 종단점 역할을 하게 된다.1 shows an entire Internet phone system using a gateway device according to a preferred embodiment of the present invention. This system is largely summarized into three aspects: mobile phone terminal 12 equipped with a Bluetooth modem, wireless modem gateway 11, and Internet access point 13. The mobile phone terminal 12 equipped with Bluetooth is composed of a Bluetooth modem and a profile for controlling it internally, and converts a user's voice into a PCM signal and a call signal generated from a number inputted by the user to set up a call. It performs wireless transmission to the wireless modem gateway, and processes the call control signal transmitted by the wireless modem gateway 11 and outputs voice. Such a function can be universally supported in a Bluetooth modem or a mobile telephone terminal equipped with a modem of the same type or a cordless telephone terminal equipped with the same modem. The wireless modem gateway 11 makes a wireless connection with the mobile telephone terminal 12, converts the digital voice signal and the call control signals, and transmits and receives with the other party through the Internet access point 13. The Internet access point 13 is a point for actually transmitting a communication packet generated by the wireless modem telephone gateway 11 to the Internet, and serves as one end point that constitutes a LAN.

도2는 본 발명에 따른 무선 모뎀 게이트웨이(11)의 개략적인 구성을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 무선 모뎀 게이트웨이(11)는 무선 모뎀 모듈(21)과 인터넷 전화 게이트웨이(22)로 구성된다. 무선 모뎀 모듈(21)은 음성 PCM 신호 및 호출 신호를 송수신하기 위해 CT-프로파일 또는 수정된 헤드셋 프로파일(Headset profile)과 같은 통신 규약에 따라 동일한 통신 규약을 지원하는, 예를 들면 블루투스 모뎀를 내장한, 이동전화 단말기(12)와 무선으로 접속한다. 무선 모뎀 모듈(21)은 호(call) 제어 신호 및 음성 PCM 신호를 각각 (2가) 및 (2나)의 경로를통하여 인터넷 전화 게이트웨이(22)와 송수신한다. 인터넷 전화 게이트웨이(22)는 인터넷을 통한 멀티미디어 통신의 설정 및 해제에 관한 국제 표준 규약, 예를 들면 H.323 규약에 따라 호의 설정 및 해제를 수행하고, 음성 PCM 신호를 음성 압축 알고리즘에 의해 압축하여 패킷으로 만들어 인터넷 액세스 포인트(13)로 전송하거나 인터넷 액세스 포인트로부터 전송된 압축된 음성 신호를 복원하여 무선 모뎀 모듈(21)로 전송하는 역할을 수행한다.2 shows a schematic configuration of a wireless modem gateway 11 according to the present invention. As shown, the wireless modem gateway 11 is composed of a wireless modem module 21 and an internet telephony gateway 22. The wireless modem module 21 supports the same communication protocol according to a communication protocol such as a CT-profile or a modified headset profile for transmitting and receiving voice PCM signals and call signals, for example, by incorporating a Bluetooth modem, The mobile telephone terminal 12 is connected wirelessly. The wireless modem module 21 transmits and receives a call control signal and a voice PCM signal to and from the Internet telephone gateway 22 through the paths of (divalent) and (2b), respectively. The Internet telephony gateway 22 performs call setup and release according to the international standard protocol for setting up and releasing multimedia communication through the Internet, for example, H.323 protocol, and compresses the voice PCM signal by a voice compression algorithm. Packets are transmitted to the Internet access point 13 or the compressed voice signal transmitted from the Internet access point 13 is transmitted to the wireless modem module 21.

도3은 본 발명의 전체적인 구성을 도시한 블록도이다. 도3을 참조하여 이제부터 본 발명의 무선 모뎀 게이트웨이(11)에 대해 상세히 기술한다. 여기서 '모뎀 수신 동작'이라고 함은 무선 모뎀 게이트웨이(11)가 이동전화 단말기(12)로부터 신호를 수신하는 과정을 의미하며, '모뎀 송신 동작'이라고 함은 무선 모뎀 게이트웨이(11)가 이동전화 단말기(12)로 신호를 송신하는 과정을 의미한다.3 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention. Referring now to Figure 3, the wireless modem gateway 11 of the present invention will now be described in detail. Here, the "modem reception operation" refers to a process in which the wireless modem gateway 11 receives a signal from the mobile telephone terminal 12, and the "modem transmission operation" refers to a wireless modem gateway 11 in the mobile telephone terminal. Refers to the process of transmitting a signal to (12).

무선 모뎀 게이트웨이(11)를 구성하는 무선 모뎀 모듈(21)은 도3에 나타난 바와 같이 링크 관리자(31), 베이스밴드 프로세서(32), RF 모듈(33), 호스트 프로토콜 스택 처리기(34)로 구성된다. 모뎀 수신 동작의 경우, RF 모듈(33)은 2.4 GHz의 주파수대역을 이용하여 이동전화 단말기(12)로부터 전송되어 온 무선 신호를 수신하고, 적절히 증폭/필터링/디호핑(dehopping)/기저대역화 하여 베이스밴드 프로세서(32)로 전달한다. 모뎀 송신 동작의 경우, RF 모듈(33)은 베이스 밴드 모뎀(32)이 변조한 신호를 주파수 호핑(frequency hopping)된 2.4 GHz의 주파수 대역으로 천이시켜 무선 전송하는 동작을 수행한다. 수신 동작의 경우, 베이스밴드 프로세서(32)는 RF 모듈(33)이 전송한 기저대역신호를 복조하여 이진 신호로 변환한다. 모뎀 송신 동작의 경우, 베이스밴드 프로세서(32)는 링크 관리자(31)와 호스트 프로토콜 스택 처리기(34)가 만들어낸 패킷의 이진 신호를 변조하여 RF 모듈로 전달한다. 링크 관리자(31)는 블루투스 단말간의 링크 설정 및 관리를 수행한다. 호스트 프로토콜 스택 처리기(34)는 블루투스 호스트 프로토콜 스택의 각 계층(layer)이 정의하고 있는 서비스를 수행하는데 베이스밴드 프로세서로부터 받은 패킷에서 호 설정/제어/해제 메시지와 같은 최종 응용을 위한 메시지를 추출해낸다. 블루투스 프로토콜 스택은 베이스밴드 프로토콜, LMP (link manager protocol), L2CAP(logical link control adaptation protocol), SDP(service discovery protocol), RFCOMM, TCS-bin (telephony control specification-binary), HCI (host control interface) 등을 포함하며, 이충, HCI, L2CAP, SDP, RFCOMM, TCS-bin 등이 블루투스 호스트 프로토콜 스택에 해당한다. 호스트 프로토콜 스택 처리기(34)는 베이스밴드 프로세서와 (3가)를 통하여 통신하는데 이것은 호스트 컨트롤러 인터페이스(Host Controller Interface : HCI)를 이용하여 구현된다. 모뎀 수신 동작의 경우, 음성 PCM 신호는 베이스밴드 프로세서에서 (2나)를 통하여 직접 인터넷 전화 게이트웨이(21)로 전송되는데, 이는 블루투스 프로토콜 스택 중 베이스밴드 프로토콜에서 정의되는 SCO(synchronous connection oriented) 링크로 구현된다. 모뎀 송신 동작의 경우에도, 인터넷 전화 게이트웨이(21)로부터 전송된 음성 PCM 신호는 (2나)를 통하여 베이스밴드 프로세서(32)로 직접 전달된다.The wireless modem module 21 constituting the wireless modem gateway 11 includes a link manager 31, a baseband processor 32, an RF module 33, and a host protocol stack processor 34 as shown in FIG. do. In the case of the modem reception operation, the RF module 33 receives the radio signal transmitted from the mobile telephone terminal 12 using the 2.4 GHz frequency band, and properly amplifies / filters / dehoppings / basebands the radio signals. To the baseband processor 32. In the case of a modem transmission operation, the RF module 33 performs a radio transmission by shifting the signal modulated by the baseband modem 32 to a frequency hopping frequency band of 2.4 GHz. In the case of the reception operation, the baseband processor 32 demodulates the baseband signal transmitted by the RF module 33 into a binary signal. In the case of the modem transmission operation, the baseband processor 32 modulates the binary signal of the packet generated by the link manager 31 and the host protocol stack processor 34 and transmits it to the RF module. The link manager 31 performs link establishment and management between Bluetooth terminals. The host protocol stack handler 34 performs a service defined by each layer of the Bluetooth host protocol stack, and extracts a message for a final application such as a call establishment / control / release message from a packet received from the baseband processor. . The Bluetooth protocol stack includes baseband protocols, link manager protocol (LMP), logical link control adaptation protocol (L2CAP), service discovery protocol (SDP), RFCOMM, telephony control specification-binary (TCS-bin), and host control interface (HCI). Etc., such as Lungworm, HCI, L2CAP, SDP, RFCOMM, TCS-bin, etc. are the Bluetooth host protocol stack. The host protocol stack processor 34 communicates with the baseband processor (trivalent), which is implemented using a host controller interface (HCI). For modem receive operation, the voice PCM signal is sent from the baseband processor directly (2) to the Internet telephony gateway 21, which is a synchronous connection oriented (SCO) link defined in the baseband protocol of the Bluetooth protocol stack. Is implemented. Even in the modem transmission operation, the voice PCM signal transmitted from the Internet telephone gateway 21 is directly transmitted to the baseband processor 32 via (2b).

인터넷 전화 게이트웨이(21)는 도시된 바와 같이 미디어 게이트웨이(35), 시그널링 게이트웨이(36), 네트워크 어댑터(37)로 구성된다. 미디어 게이트웨이(35)는 무선 모뎀 모듈(22)의 베이스밴드 프로세서(32)로부터 수신한 음성신호를 압축하여 시그널링 게이트웨이(36)로 전송하는 한편, 시그널링 게이트웨이(36)로부터 수신한 압축된 음성신호를 복원(decompress)하여 무선 모뎀 모듈의 베이스밴드 프로세서(32)로 전송하며 필요할 경우 음성 신호에 대하여 에코 제거 기능 등을 수행한다. 시그널링 게이트웨이(36)는 H.323 혹은 SIP/MGCP 등과 같은 인터넷을 통한 멀티미디어 통신 표준 프로토콜 스택을 구현하는데, 무선 모뎀 모듈(22)의 호스트 프로토콜 스택 처리기(34)와 연결되어 호 설정에 필요한 신호들을 (2가)를 통해 메시지 형태로 주고 받으며, 인터넷을 통한 멀티미디어 통신 표준 프로토콜에 따른 호 설정/제어/해제 메시지와 무선 모뎀 모듈(22)의 호스트 프로토콜 스택의 해당 프로토콜(e.g. TCS-bin)에 따른 호 설정/제어/해제 메시지와간의 상호 변환 및 연결 작업을 수행한다.The Internet telephony gateway 21 is composed of a media gateway 35, a signaling gateway 36, and a network adapter 37 as shown. The media gateway 35 compresses the voice signal received from the baseband processor 32 of the wireless modem module 22 and transmits the compressed voice signal to the signaling gateway 36, while receiving the compressed voice signal received from the signaling gateway 36. It decompresses and transmits the signal to the baseband processor 32 of the wireless modem module, and performs an echo cancellation function on the voice signal if necessary. The signaling gateway 36 implements a multimedia communication standard protocol stack through the Internet, such as H.323 or SIP / MGCP. The signaling gateway 36 is connected to the host protocol stack processor 34 of the wireless modem module 22 to provide signals for call setup. (2) send and receive in the form of a message, call establishment / control / release message according to the multimedia communication standard protocol over the Internet and the corresponding protocol (eg TCS-bin) of the host protocol stack of the wireless modem module 22 Performs mutual conversion and connection between call establishment / control / release messages.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 수신 동작의 경우, 미디어 게이트웨이(35)는 무선 모뎀 모듈(22)이 (2나)를 통해 전송한 음성의 PCM 신호를 G.711, G.723.1, G.729와 같은 표준 음성 압축 알고리즘에 의해 압축하고 시그널링 게이트웨이(36)로 전달하는 역할을 수행한다. 이 때, 미디어 게이트웨이(35)와 시그널링 게이트웨이(36)는 임의로 정의된 규약에 따라 패킷 통신을 수행한다. 송신 동작의 경우, 미디어 게이트웨이(35)는 시그널링 게이트웨이(36)가 전달한 패킷을 해석하여 압축된 음성 신호를 추출하고 이것을 음성 압축 알고리즘의 복원 과정에 의해 복원한 후 (2나)를 통하여 무선 모뎀 모듈(22)로 전송한다. 미디어 게이트웨이(35)는 복잡한 음성 신호 처리에 적합한 디지털 신호 처리기(DSP)를 이용하여 구현하는 것이 바람직하다.In the preferred embodiment of the present invention, in the case of the reception operation, the media gateway 35 transmits the PCM signal of the voice transmitted by the wireless modem module 22 through (2b) to G.711, G.723.1, and G.729. It compresses by a standard voice compression algorithm such as and delivers it to the signaling gateway 36. At this time, the media gateway 35 and the signaling gateway 36 perform packet communication according to an arbitrarily defined protocol. In the case of the transmission operation, the media gateway 35 analyzes the packet delivered by the signaling gateway 36 to extract the compressed voice signal and restores it by the restoration process of the voice compression algorithm. Transfer to 22. The media gateway 35 is preferably implemented using a digital signal processor (DSP) suitable for complex voice signal processing.

시그널링 게이트웨이(36)는 TCP/IP 및 그 위에서 동작하는 멀티미디어 통신 프로토콜 (H.323, SIP, 등)이 구현된 시스템을 포함하고 인터넷 전화 게이트웨이(21)를 전체적으로 관장하는 역할을 수행한다. 수신 동작의 경우, 시그널링 게이트웨이(36)는 미디어 게이트웨이(35)가 만들어낸 압축된 음성 신호를 RTP/UDP/IP가 정의하는 패킷으로 만들어 네트워크 어댑터(37)로 전달한다.The signaling gateway 36 includes a system implementing TCP / IP and a multimedia communication protocol (H.323, SIP, etc.) operating thereon, and serves as the overall management of the Internet telephony gateway 21. In the case of the reception operation, the signaling gateway 36 converts the compressed voice signal generated by the media gateway 35 into a packet defined by the RTP / UDP / IP and delivers it to the network adapter 37.

호(call)의 설정/제어/해제를 위한 신호가 무선 모뎀 모듈(21)로부터 (2가)를 통하여 전송되었을 때, 이를 인터넷을 통한 멀티미디어 통신 프로토콜이 정의하는 메시지로 변환한 후 TCP/IP가 정의하는 패킷으로 만들어 네트워크어댑터(37)로 전달한다. 송신 동작의 경우, 네트워크어댑터(37)로부터 전달받은 패킷을 해석하여 호의 설정/제어/해제를 위한 신호인 경우에는 무선 모뎀 프로토콜 규약에 적합한 메시지 형태로 변환하여 (2가)를 통하여 무선 모뎀 모듈(21)로 전송하고, 압축된 음성 신호인 경우에는 미디어 게이트웨이(35) 사이에 정의된 규약에 따라 패킷을 만들어 미디어 게이트웨이(35)로 전송한다. 시그널링 게이트웨이(36)는 프로토콜 구현 및 전체 시스템의 제어에 적합한 RISC 형 마이크로 컨트롤러를 이용하여 구현하는 것이 바람직하다. 또한, 무선 모뎀 모듈(21)의 호스트 프로토콜 스택 처리기(34) 또한 베이스밴드 프로세서와는 별개의 마이크로 컨트롤러로 구현되는 것이 일반적이기 때문에 본 발명의 바람직한 실시예에서는 호스트 프로토콜 스택 처리기(34)와 시그널링 게이트웨이(36)를 하나의 마이크로 컨트롤러에서 구현함으로써 전체 시스템의 비용을 절감시킬 수 있다. 이 경우 호스트 프로토콜 스택 처리기(34)와 시그널링 게이트웨이(36)는 각각 하나의 프로세서 상에서의 독립된 태스크로 구현되며 둘간의 연결인 (2가) 경로는 물리적으로는 존재하지 않는 논리적 경로로 해석된다. 이 경우 호스트 프로토콜 스택 처리기(34)와 베이스밴드 프로세서(32)간의 (3가) 경로는 블루투스 프로토콜에서 정의하는 HCI 프로토콜 중 HCI UART 수송 계층(transport layer)으로 구현되는 것이 바람직하다. 시그널링 게이트웨이(36)와 미디어 게이트웨이(35)가 각각 마이크로 컨트롤러와 DSP를 이용하여 별개의 프로세서로 구현된 경우 미디어 게이트웨이(35)의 메모리 영역을 시그널링 게이트웨이(36)가 직접 액세스함으로써 서로 간의 통신을 수행하는 것이 바람직하며, 이것은 주로 HPI (Host Port Interface) 등과 같은 표준적인 방법에 의해 구현할 수 있다.When a signal for setting / controlling / releasing a call is transmitted from the wireless modem module 21 through (2), TCP / IP is converted into a message defined by the multimedia communication protocol over the Internet. The packet is defined and delivered to the network adapter 37. In the case of the transmission operation, the packet received from the network adapter 37 is interpreted, and in the case of a signal for setting / controlling / releasing a call, the packet is converted into a message format conforming to the wireless modem protocol protocol, and the wireless modem module ( 21), and in the case of a compressed voice signal, a packet is generated according to a protocol defined between the media gateways 35 and transmitted to the media gateway 35. The signaling gateway 36 is preferably implemented using a RISC type microcontroller suitable for protocol implementation and control of the entire system. In addition, since the host protocol stack processor 34 of the wireless modem module 21 is also generally implemented as a microcontroller separate from the baseband processor, the host protocol stack processor 34 and the signaling gateway in the preferred embodiment of the present invention. Implementing 36 in one microcontroller can reduce the overall system cost. In this case, the host protocol stack processor 34 and the signaling gateway 36 are each implemented as independent tasks on one processor, and the (bivalent) path between the two is interpreted as a logical path that does not exist physically. In this case, the (trivalent) path between the host protocol stack processor 34 and the baseband processor 32 is preferably implemented as an HCI UART transport layer among the HCI protocols defined by the Bluetooth protocol. When the signaling gateway 36 and the media gateway 35 are each implemented as separate processors using a microcontroller and a DSP, the signaling gateway 36 directly accesses a memory area of the media gateway 35 to perform communication with each other. It is preferable to do this, and this can be mainly implemented by standard methods such as HPI (Host Port Interface).

네트워크 어댑터(37)는 무선 모뎀 게이트웨이(11)가 인터넷 액세스 포인트(13)와 접속하는 역할을 수행한다. 네트워크어댑터(37)는 데이터 링크 층에서 정의하는 신호를 만들거나 해석하는 네트워크 컨트롤러와 실제 물리적인 신호를 만들어내는 네트워크 트랜시버로 구성된다.The network adapter 37 serves to connect the wireless modem gateway 11 with the Internet access point 13. The network adapter 37 is composed of a network controller for generating or interpreting signals defined at the data link layer and a network transceiver for generating actual physical signals.

본 발명의 구체적인 구현은 계산량이 방대한 음성압축 부분과 기타의 시그널링 처리를 적절한 프로세서에 분배하고 이들 프로세서간에 적절한 통신을 보장함으로써 효율적으로 가능해진다. 이러한 인터넷 프로토콜 상의 음성 통신을 위한 본 발명에 따른 무선 모뎀 게이트웨이 장치는 :A concrete implementation of the present invention is made possible by efficiently distributing the massive voice compression portion and other signaling processing to the appropriate processors and ensuring proper communication between these processors. The wireless modem gateway device according to the present invention for voice communication on such an Internet protocol is:

블루투쓰 표준을 지원하는 호스트 프로토콜 스택 처리기를 제외한 무선 모뎀모듈과;A wireless modem module excluding a host protocol stack processor that supports the Bluetooth standard;

상기 모뎀 모듈과 통신하는 음성신호를 표준 음성 압축 알고리즘에 따라 압축/복원하는 디지털 신호처리기(DSP)와;A digital signal processor (DSP) for compressing and restoring a voice signal communicating with the modem module according to a standard voice compression algorithm;

상기 디지털 신호처리기와 호스트 포트 인터페이스(HPI)를 통해 통신하고 통신하는 신호 중 압축된 음성신호는 제1 프로토콜을 이용하여 패킷화/디패킷화하고 또 호 설정/제어/해제를 위한 신호는 제2 프로토콜을 이용하여 패킷화/디패킷화 처리를 수행하며, 블루투쓰 호스트 프로토콜 스택을 처리하는 마이크로프로세서와;The compressed voice signal, which is communicated and communicated through the digital signal processor and the host port interface (HPI), is packetized / depacketed using a first protocol and a signal for call setup / control / release is second. A microprocessor configured to perform packetization / depacketization processing using a protocol, and to process a Bluetooth host protocol stack;

상기 마이크로프로세서 및 디지털 신호처리기가 액세스하는 메모리와;Memory accessed by the microprocessor and digital signal processor;

상기 마이크로프로세서가 생성한 패킷을 인터넷으로 송수신하는 네트워크 인터페이스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a network interface for transmitting and receiving the packet generated by the microprocessor to the Internet.

도4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 모뎀 게이트웨이 장치의 한 구현예를 도시한 것이다. 호스트 프로토콜 스택 처리기를 제외한 블루투쓰 모뎀은 모듈화되고, 인터넷 전화 게이트웨이는 미디어 게이트웨이의 음성 압축 알고리즘과 같은 계산량이 많은 부분을 처리하기 위한 디지털 신호 처리기(DSP)와, 시그널링 게이트웨이의 기능, 블루투쓰 호스트 프로토콜 스택 처리 기능, 상기 두 기능간의 연결 및 변환 기능, 네트워크 인터페이스와의 접속 기능 등을 처리하기 위한 MCU로 나뉘어져 있고 이 두 프로세서는 HPI(Host Port Interface)를 이용하여 서로 통신한다. DSP로는 예를 들면 4∼5개의 채널을 동시에 처리할 수 있는 텍사스 인스트루먼트 사의 TMS320C54x를 사용할 수 있고 RISC CPU로는 ARM7 같은 마이크로프로세서를 사용할 수 있다. MCU의 출력은 네트워크 인터페이스를 통해 인터넷 망으로송출된다. 네트워크 인터페이스는 시그널링 게이트웨이(MCU)에서 생성된 패킷을 ADSL 이나 케이블, 혹은 이더넷 라인(Ethernet line)으로 보내주는 역할을 한다. 보통 네트워크 인터페이스 카드에서는 독자적으로 시리얼 ROM이나 부트 ROM을 가지고 있으나 본 실시예의 경우 MCU에서 관리하는 플래쉬 메모리를 쓸 수 있으므로 별도의 ROM은 필요하지 않다. 두 개의 처리기도 물리적으로 동일한 메모리를 사용할 수 있으며, 이들 메모리 구조는 경제성 등을 고려하여 적절히 변형할 수 있다. 물리 계층(Physical layer) 및 MAC프로토콜은 이더넷 컨트롤러(Ethernet controller)와 이더넷 트랜시버(Ethernet transceiver)로 구현되고 IP/TCP/UDP 프로토콜은 소프트웨어로 구현된다. 하드웨어는 멀티 채널 상에서 충돌(collision)을 검출하고 우선순위를 정하기 위해 MAC 제어기능이 포함되며 수신 FIFO와 송신 FIFO, 버퍼관리, DMA 채널 엔진과 시그널링 게이트웨이와의 인터페이스가 포함된다. 소프트웨어로는 TCP는 흐름 제어(flow control)를 포함한 신뢰성 있는(reliable) 패킷 전송을 위해, UDP는 음성 패킷의 실시간 전송을 위해 사용되며, 하위 계층인 네트워크 계층(network layer)에서 IP는 소스와 목적지의 주소를 포함한 데이터 봉합(data encapsulation)을 위해 구현되다. 이더넷 구동기에서는 이더넷 제어기(Ethernet controller)내의 레지스터를 적절히 설정함으로써 DMA 동작 및 이더넷 제어기의 동작을 제어한다.Figure 4 shows an embodiment of a wireless modem gateway device according to a preferred embodiment of the present invention. Bluetooth modems, except for host protocol stack handlers, are modular, and Internet telephony gateways are digital signal processors (DSPs) for processing high-volume parts such as media gateway's voice compression algorithms, signaling gateway functions, and Bluetooth host protocol stack processing. It is divided into MCUs to handle functions, connection and conversion functions between the two functions, and connection functions with a network interface. The two processors communicate with each other using a host port interface (HPI). For example, a Texas Instruments TMS320C54x, which can handle four to five channels simultaneously, can be used as a DSP, and a microprocessor such as ARM7 can be used as a RISC CPU. The MCU's output is sent to the Internet via a network interface. The network interface sends a packet generated by a signaling gateway (MCU) to an ADSL, a cable, or an Ethernet line. Usually, the network interface card has its own serial ROM or boot ROM, but in this embodiment, since the flash memory managed by the MCU can be used, a separate ROM is not required. The two processors may use the same memory physically, and these memory structures may be appropriately modified in consideration of economics and the like. The physical layer and the MAC protocol are implemented as Ethernet controllers and Ethernet transceivers, and the IP / TCP / UDP protocol is implemented in software. The hardware includes MAC control to detect and prioritize collisions on multiple channels and includes interfaces between the receiving FIFO, the sending FIFO, buffer management, the DMA channel engine, and the signaling gateway. In software, TCP is used for reliable packet transmission, including flow control, UDP is used for real-time transmission of voice packets, and IP is the source and destination at the lower network layer. Implemented for data encapsulation, including the address of. The Ethernet driver controls the operation of the DMA and the operation of the Ethernet controller by appropriately setting the registers in the Ethernet controller.

이상에서 상세히 기술한 바와 같이 본 발명에 따른 무선 모뎀 인터넷 게이트웨이 장치는 무선 모뎀을 장착한 기존의 일반적인 휴대폰을 이용하여 가정이나 사무실 등에서 기존의 공중망을 거치지 않고(수화자 단에서의 논의는 별론으로 하고) 인터넷 폰 서비스를 지원할 수 있어 부가적인 과금을 최소로 할 수 있으며, 또한 휴대폰 내에서의 적절한 사용자 인터페이스 설정에 의하여 (예를 들면 블루투쓰 통신 지역 내에서의 모든 통화는 자동으로 인터넷 전화로 연결된다든가, 적절히 선택된 1개의 키를 추가적으로 입력하고 통화를 시작하는 경우 인터넷 전화로 연결되는 수동 방식 등으로), 휴대폰 사용자는 인근 무선 모뎀 인터넷 게이트웨이로 극히 간편하게 인터넷 폰 통화를 연결할 수 있는 새로운 효과가 있다. 또한 본 발명의 게이트웨이 장치는 프로세서간 적절한 기능적 부하의 분배와 통신을 보장하고 간단한 구조를 통하여 경제성이나 효율면에서 우수하다.As described in detail above, the wireless modem Internet gateway device according to the present invention uses an existing general mobile phone equipped with a wireless modem without going through an existing public network in a home or office (discussed at the receiver stage separately). Internet phone service can be supported to minimize additional charges, and by appropriate user interface settings within the mobile phone (for example, all calls within the Bluetooth communication area are automatically connected to the Internet phone, By manually entering one additionally selected key and initiating a call, such as a manual connection to an Internet phone, mobile phone users have a new effect of making Internet phone calls extremely easy with a nearby wireless modem Internet gateway. In addition, the gateway device of the present invention ensures proper functional load distribution and communication between processors and is excellent in terms of economy and efficiency through a simple structure.

본 발명은 구체적인 실시예를 참조하여 기술되었지만 이에 한정되는 것은 아니며, 각각의 구성요소에 있어서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자라면 얼마든지 다양한 변형을 할 수 있다. 따라서 이와 같은 기재된 혹은 자명하게 예측가능한 변형을 포함하여, 본 발명의 범주는 특허청구범위에 기술된 사항에 의해서만 제한될 것이다.Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, it is not limited thereto, and various changes may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention in each component. Thus, including such described or obviously foreseeable variations, the scope of the present invention will be limited only by the matters set forth in the claims.

Claims (3)

인터넷 프로토콜 상의 음성 통신을 위한 게이트웨이 장치에 있어서, 상기 장치가 :A gateway device for voice communication on an internet protocol, the device comprising: 무선 모뎀을 장착한 적어도 하나의 무선 음성 단말기에 대하여 페이징 스캐닝을 통하여 RF대역에서 디지털 네트워크를 형성하고 상기 무선 음성 단말기와 음성 신호 및 호(call) 제어신호를 포함하는 신호를 송수신하는 무선 모뎀 모듈과;A wireless modem module for forming at least one wireless voice terminal equipped with a wireless modem through paging scanning to form a digital network in an RF band and transmitting and receiving a signal including a voice signal and a call control signal with the wireless voice terminal; ; 상기 무선 모뎀 모듈과 통신하는 신호 중 음성 신호는 압축/복원하고 제1 프로토콜로 패킷화/디패킷화 처리하며, 호 제어신호는 제2 프로토콜로 패킷화/디패킷화 처리하여 인터넷으로 송수신하는 인터넷 전화 게이트웨이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 전화 게이트웨이 장치.Among the signals communicating with the wireless modem module, the voice signal is compressed / restored and packetized / depacketized by the first protocol, and the call control signal is packetized / depacketized by the second protocol to be transmitted and received over the Internet. And a telephone gateway. 인터넷 프로토콜 상의 음성 통신을 위한 게이트웨이 장치에 있어서, 상기 장치가 :A gateway device for voice communication on an internet protocol, the device comprising: 무선 모뎀을 장착한 적어도 하나의 무선 음성 단말기와 RF대역에서 무선통신을 수행하고, 이 무선통신 신호에 대해 RF대역과 기저대역간의 주파수 천이를 수행하는 RF모듈;과An RF module for performing wireless communication in at least one wireless voice terminal equipped with a wireless modem in an RF band, and performing a frequency shift between the RF band and the base band with respect to the wireless communication signal; 상기 RF모듈로의 혹은 이로부터의 기저대역 신호를 변복조하여 이진 신호로 변환하는 베이스밴드 프로세서;와A baseband processor for modulating and demodulating the baseband signal to or from the RF module and converting it into a binary signal; and 상기 베이스밴드 프로세서와 송수신하는 이진 신호를 통하여 상기 적어도 하나의 무선 음성 단말기에 대하여 페이징 스캐닝을 수행하여 이들과 무선 디지털 네트워크를 설정하고 관리하는 링크 관리자;와A link manager configured to perform paging scanning on the at least one wireless voice terminal through a binary signal transmitted and received with the baseband processor to establish and manage a wireless digital network with the baseband processor; 상기 베이스밴드 프로세서와 송수신하는 이진 신호를 통하여 각 네트워크 계층에 해당하는 통신 프로토콜을 거쳐 호(call) 제어신호를 추출하는 무선 모뎀 프로토콜 스택 처리기;A wireless modem protocol stack processor which extracts a call control signal through a communication protocol corresponding to each network layer through a binary signal transmitted and received with the baseband processor; 를 포함하는 무선 모뎀 모듈과;A wireless modem module comprising a; 상기 베이스밴드 프로세서와 통신하는 음성신호를 압축/복원하는 미디어 게이트웨이;와A media gateway for compressing and restoring a voice signal communicating with the baseband processor; and 상기 미디어 게이트웨이와 통신하는 신호 중 압축된 음성신호를 제1 프로토콜을 이용하여 패킷화/디패킷화하고, 또 상기 무선 모뎀 프로토콜 스택 처리기와 통신하는 호 설정/제어/해제를 위한 신호를 인터넷 전화 통신 프로토콜에 적합하도록 변환하여 제2 프로토콜을 이용하여 패킷화/디패킷화 처리를 수행하는 시그널링 게이트웨이;와Packetized / depacketizes a compressed voice signal of a signal communicating with the media gateway using a first protocol, and transmits a signal for call setup / control / release to communicate with the wireless modem protocol stack processor. A signaling gateway that converts to fit the protocol and performs packetization / depacketization processing using the second protocol; and 상기 시그널링 게이트웨이로부터 수신한 패킷화된 제1 또는 제2 프로토콜의 신호를 인터넷으로 송수신하기 위한 네트워크 어댑터;A network adapter for transmitting and receiving a packetized first or second protocol signal received from the signaling gateway to the Internet; 를 포함하는 인터넷 전화 게이트웨이;An internet telephony gateway comprising a; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 전화 게이트웨이 장치.Wireless Internet telephony gateway device comprising a. 인터넷 프로토콜 상의 음성 통신을 위한 게이트웨이 장치에 있어서, 상기 장치가 :A gateway device for voice communication on an internet protocol, the device comprising: 블루투쓰 표준을 지원하는 호스트 프로토콜 스택 처리기를 제외한 무선 모뎀 모듈과;A wireless modem module excluding a host protocol stack processor that supports the Bluetooth standard; 상기 모뎀 모듈과 통신하는 음성신호를 표준 음성 압축 알고리즘에 따라 압축/복원하는 디지털 신호처리기(DSP)와;A digital signal processor (DSP) for compressing and restoring a voice signal communicating with the modem module according to a standard voice compression algorithm; 상기 디지털 신호처리기와 호스트 포트 인터페이스(HPI)를 통해 통신하고 통신하는 신호 중 압축된 음성신호는 제1 프로토콜을 이용하여 패킷화/디패킷화하고 또 호 설정/제어/해제를 위한 신호는 제2 프로토콜을 이용하여 패킷화/디패킷화 처리를 수행하며, 블루투쓰 호스트 프로토콜 스택을 처리하는 마이크로프로세서와;The compressed voice signal, which is communicated and communicated through the digital signal processor and the host port interface (HPI), is packetized / depacketed using a first protocol and a signal for call setup / control / release is second. A microprocessor configured to perform packetization / depacketization processing using a protocol, and to process a Bluetooth host protocol stack; 상기 마이크로프로세서 및 디지털 신호처리기가 액세스하는 메모리와;Memory accessed by the microprocessor and digital signal processor; 상기 마이크로프로세서가 생성한 패킷을 인터넷으로 송수신하는 네트워크 인터페이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인터넷 전화 게이트웨이 장치.And a network interface configured to transmit and receive the packet generated by the microprocessor to the Internet.
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