KR100656767B1

KR100656767B1 - 디지털 무선 링크를 통하여 압축 음성과 팩시밀리와 같은비음성 신호를 지지하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100656767B1
Application number: KR1020027001067A
Authority: KR
Inventors: 라마스와미쿠마르; 크넛슨폴가더드; 레이미블레인에드워드
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2006-12-13
Also published as: WO2001024464A1; KR20020029434A; MXPA02000953A; JP2003529969A; BR0012745A; CA2391329C; CA2391329A1; DE60030572T2; BR0012745B1; EP1221231A1; EP1221231B1; CN1163033C; CN1375144A; DE60030572D1; AU6238500A

Abstract

본 발명에 의하면 무선 링크를 통하여 예를 들어 음성 데이터와 팩시밀리 데이터와 같은 비음성 데이터를 전송하고 수신하기 위한 양단간 시스템을 제공한다. 이 양단간 시스템은 제1 국과 제2 국을 포함한다. 상기 제1 국은 무선 링크를 통해 전송하기 위하여 팩시밀리 데이터와 음성 데이터를 처리한다. 팩시밀리 신호와 데이터 신호는 상이한 전송율과 상이한 필요 대역폭을 가지고 있기 때문에, 제1 국이 팩시밀리 데이터를 분할하거나 분리함으로써, 팩시밀리 데이터와 음성 데이터가 왜곡 현상 없이 무선 링크를 통하여 적절히 다중화된다. 제2 국은 무선 링크를 통하여 팩시밀리 데이터와 음성 데이터를 수신하고 전송하기 위한 제1 국에 적응할 수 있다.

기지국, 원격 단말, 팩시밀리, 음성 데이터, 무선 링크

Description

디지털 무선 링크를 통하여 압축 음성과 팩시밀리와 같은 비음성 신호를 지지하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING NON-VOICE SIGNAL SUCH AS FACSIMILE AND COMPRESSED VOICE OVER A DIGITAL WIRELESS LINK}

본 발명은 일반적으로 데이터 전송 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 디지털 무선 링크를 통하여 예를 들어, 팩시밀리와 압축 음성 신호와 같은 음성 데이터를 전송하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

팩시밀리, 오디오, 비디오 및 데이터 신호를 전송하기 위한 많은 종류의 데이터 통신 시스템이 있다. 또한, 무선 전화 시스템(cordless telephone systems)이 널리 일반화되면서 전통적인 유선 전화 시스템이 제공하지 못한 융통성과 편리함을 제공하고 있다.

무선 전화 시스템은 전송 이전에 음성 신호를 처리하기 위한 디지털 신호 처리 방식을 사용한다. 일단 음성 신호가 디지털화되면, 무선 전화 시스템은 음성 압축 알고리듬 또는 스피치 모델에 기초한 기술을 이용하여 이 디지털화된 음성 신호를 압축한다. 디지털 무선 링크 (또는 RF 링크)를 통하여 대역폭을 유지하고 적당한 음성의 질을 유지하기 위하여 압축 알고리듬이 2에서 10의 압축비로 동작한다.

무선 전화 시스템이 널리 일반화됨에 따라, 팩시밀리 기계와 무선 송수화기를 연결하거나 무선 팩시밀리 기계를 생산하는 것과 같은 부가적인 특성을 이러한 시스템에 합체하는 것이 바람직하다. 그러나, 팩시밀리 기계는 무선 전화 시스템에서 사용되는 것과 같은 스피치 모델을 사용하여 데이터를 처리하지 않는다. 만일 현재의 무선 전화 시스템에 사용되는 음성 압축 알고리듬에 적용되는 스피치 모델이 팩시밀리 데이터에 적용된다면, 팩시밀리 데이터가 왜곡될 것이다.

음성과 팩시밀리와 같은 데이터를 결합하는 데이터 통신 시스템은 공지되어 있다. 데이비스(Davis) 등에 의한 미국 특허 제5,764,628호와 데이비스(Davis) 등에 의한 미국 특허 제5,812,534호는 이러한 시스템의 두가지 예이다. 그러나, 이러한 시스템들은 음성과 팩시밀리 데이터를 독립적으로 전송하는 전용선 또는 전용 채널이 필요하고, 무선 전화 시스템에는 적용될 수 없다.

따라서, 팩시밀리 신호와 같은 비음성 데이터를 무선 전송하는 것과 무선 전화 시스템에서 압축 음성 신호를 무선 전송하는 것을 결합해야 할 필요성이 있다.

본 발명은 종래 기술의 단점을 극복하기 위한 것으로서, 압축 음성 신호를 전송하는데 사용되는 것과 동일한 무선 링크 또는 무선 주파수(RF, radio frequency) 링크를 통하여 팩시밀리 신호와 같은 비음성 신호를 전송하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다. 본 발명은 팩시밀리 신호를 압축 음성 신호와 유사한 포맷으로 분할한다. 팩시밀리 신호의 이러한 분할된 부분은 무선 링크를 통하여 개별적으로 전송된다. 이렇게 해서, 본 발명은 왜곡 현상 없이 무선 링크를 통하 여 팩시밀리 및/또는 압축 음성 신호를 전송할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 장치는 기지국(base station)과 원격 단말(remote station)을 포함한다. 기지국은 팩시밀리와 신호와 전화 네트워크로부터의 압축 음성 신호를 각각 변환된 팩시밀리 신호와 변환된 음성 신호로 변환하기 위한 신호 변환기, 상기 신호 변환기에 연결되어 변환된 음성 신호를 압축하기 위한 음성 처리기, 상기 신호 변환기에 연결되어 변환된 팩시밀리 신호를 분할하기 위한 데이터 분리기(data splitter), 및 상기 음성 압축기 및 상기 데이터 분리기에 연결되어 변환된 음성 신호와 변환된 팩시밀리 신호를 무선 링크를 통하여 원격 단말로 전송하기 위한 모뎀을 포함한다. 원격 단말은 이러한 신호들을 기지국으로부터 수신하여 음성 신호와 팩시밀리 신호를 기지국에서의 방식과 반대 방식으로 변환한다. 즉, 분할된 팩시밀리 신호가 디지털 팩시밀리 신호에 결합되고, 디지털 팩시밀리 신호와 압축 음성 신호가 처리되어 아날로그 음성 신호와 아날로그 팩시밀리 신호를 형성한다. 이렇게 해서, 원격 단말은 무선 팩시밀리 기계 및/또는 팩시밀리 기계가 연결된 무선 전화 송수화기가 되거나 이들을 포함할 수 있다. 기지국과 원격 단말은 무선 링크를 통하여 전2중(full duplex) 팩시밀리 및 음성 통신을 제공하는 보충적인 회로를 포함한다.

도 1은 기지국과 수신국을 포함하는 양단간(end-to-end) 시스템의 시스템 레벨의 블록도.

도 2는 아날로그 전화 네트워크와 통신하도록 적응된 기지국의 상위 레벨의 블록도.

도 3은 디지털 전화 네트워크와 통신하도록 적응된 기지국의 상위 레벨의 블록도.

도 4는 도 2와 도 3의 기지국 중 하나에 사용하기에 적합한 원격 단말의 상위 레벨의 블록도.

도 5는 단일 음성 압축/복원 기술을 사용하여 디지털 전화 네트워크와 통신하도록 적응된 기지국의 상위 레벨의 블록도.

발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에 공통적으로 나오는 동일한 구성요소를 나타내는데 동일한 참조 부호가 사용되었다.

도 1은 무선 링크를 통하여 팩시밀리 전송 및 압축 음성 전송을 제공하기 위한 양단간 시스템(100)의 시스템 레벨의 블록도이다. 양단간 시스템(100)은 기지국(200)과 전2중(full duplex) 방식으로 서로 통신하는 원격 단말(400)을 포함한다. 기지국(200)은 예를 들자면, POTS(Plain Old Telephone System, 50)으로부터 팩시밀리 또는 음성 신호를 수신하고, 안테나(201)를 통하여 무선 링크로 전송하기 위하여 이 팩시밀리 또는 음성 신호를 처리한다. 원격 단말(400)은 안테나(401)를 통하여 전송된 팩시밀리 또는 음성 신호를 수신한다. 원격 단말(400)에서 팩시밀리 출력을 수신하기 위하여, 팩시밀리 장치(102) 또는 팩시밀리 기계는 원격 단말(400)에 연결되어 있다. 더욱이, 원격 단말(400)에서 음성 전송을 수신하기 위하여 전화 송수화기(104)가 제공된다.

양단간 시스템(100)의 다른 변형예들은 팩시밀리 기계(102)를 원격 단말(400) 내부에 포함시킬 수 있다. 또한, 송수화기(104)가 원격 단말(400)에 연결될 수 있다. 디지털 네트워크로부터 팩시밀리 데이터와 음성 데이터를 수신하기 위한 다른 기지국(200, 400)도 가능하다. 당업자들은 양단간 시스템(100)의 다른 변형예들도 또한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 생각된다는 것을 인식할 것이다.

도 2는 도처에 존재하는 POTS 네트워크(50)와 같은 아날로그 전화 네트워크와 통신하도록 적응된 기지국(200)의 상위 레벨의 블록도이다. 기지국(200)은 전송기 및/또는 수신기로서 동작할 수 있다. 전송기의 작동 모드에서 기지국(200)은 POTS 네트워크(50)로부터 음성 및/또는 팩시밀리 데이터를 수신하고, 수신된 POTS 데이터를 처리하며, 처리된 POTS 데이터를 무선 링크를 통하여 원격 단말(400)로 전송한다. 대신 수신기의 작동 모드에서는 기지국(200)이 무선 링크를 통하여 원격 단말(400)로부터 음성 및/또는 팩시밀리 데이터를 수신하고, 수신된 팩시밀리 및 음성 데이터를 처리하며, 처리된 데이터를 POTS 네트워크(50)로 연결시킨다. 원격 단말(400)의 동작은 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

구체적으로 도 2의 기지국(200)은 선형 코덱(202), 음성 압축기(compressor)/복원기(decompressor)(204), 팩시밀리 압신기(compander)/확장기(expander)(206), 팩시밀리 데이터 분리기(splitter)/결합기(combiner)(208), 무선 주파수(RF) 다중 채널 모뎀(210) 및 안테나(201)를 포함한다. 기지국(200)이 디지털 무선 링크로부터 팩시밀리 및 압축 음성 신호를 전송하고 수신할 수 있기 때문에, 보충적인 기능을 설명하기 위하여 기지국(200)의 구성요소간의 신호 경로가 양방향 화살표로 도시되어 있다. 예를 들어, 모뎀(210)은 음성 압축기/복원기(204)에 의해 생성된 신호 및 안테나(201)를 통하여 RF 전송하기 위하여 데이터 분리기/결합기(208)에 의해 생성된 신호를 변조한다. 모뎀(210)은 또한 안테나(201)에 의해 수신된 RF 신호를 복조(demodulate)한다. 기지국(200) 내부의 다른 구성요소들도 또한 수신 모드와 전송 모드로 작동할 수 있는 바, 이하에서 설명한다.

도 2를 참조하면, 선형 코덱 즉, 선형 코더(coder)-디코더(decoder)(202)는 POTS 네트워크(50)로부터 팩시밀리 신호 또는 음성 신호 중 하나를 수신한다. POTS 네트워크(50)가 단일 전화선상으로 팩시밀리 및 압축 음성 신호를 코덱(202)으로 동시에 전송하도록 구체적으로 프로그램되어 있지 않다면, POTS 네트워크(50)는 일반적으로 어느 순간 한가지 유형의 신호만을 전파한다. 선형 코덱(202)은 수신된 팩시밀리 또는 압축 음성 신호를 14 비트 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 사용하여 예를 들어 8KHz의 샘플링 비율로 샘플링한다. 선형 코덱(202)은 수신된 신호를 디지털 형태로 변환하는 신호 변환기로서 동작한다. 변환된 신호는 신호 경로(S1)을 통하여 음성 압축기/복원기(204)에 연결되고, 신호 경로(S5)를 통하여 압신기/확장기(206)에 연결된다. 신호 경로(S1 및 S5)는 예를 들어, 초당 112 킬로바이트(Kbps)로 디지털 데이터 스트림을 수송한다.

음성 압축기/복원기(204)는 변환된 음성 신호를 예를 들어, G.727 표준(International Telecommunications Union Recommendation G.727)에 따라 압축 하여, 예를 들어 32 Kbps 데이터 스트림으로 압축된 음성 신호를 생성하는데, 이는 신호 경로(S2)를 통하여 모뎀(210)에 연결된다. 음성 압축기/복원기(204)는 음성 신호 처리기로서 동작한다.

압신기(206)는 변환된 팩시밀리 데이터를 예를 들어, G.711 표준(International Telecommunications Union Recommendation G.711)에 따라 축소하여 64 Kbps 데이터 스트림을 생성하는데, 이는 신호 경로(S4)를 통하여 데이터 분리기(208)에 연결된다.

데이터 분리기(208) 또는 신호 분할기는 축소된 64 Kbps 팩시밀리 데이터 스트림을 두 개의 32 Kbps 데이터 스트림 또는 신호 경로(S3)를 통하여 RF 다중 채널 모뎀(210)에 연결된 세그먼트로 분리하거나 분할한다. 축소된 팩시밀리 데이터는 압축된 음성 데이터보다 두배의 데이터 속도로 전송되어 압축 음성 데이터의 대역폭보다 두배의 대역폭을 요구하기 때문에, 데이터 분리기(208)는 축소된 팩시밀리 데이터를 압축 음성 데이터를 전송하는데 적합한 포맷으로 분할한다. 구체적으로 신호 분할기는 팩시밀리 신호를 다수의 분할된 팩시밀리 신호로 분할하는데, 각 분할된 팩시밀리 신호는 압축 음성 신호의 대역폭보다 작거나 동일한 대역폭을 차지한다. 분할이 비트 레벨(즉, 매 비트별), 바이트 레벨, 또는 패킷 레벨로 일어날지라도, 다른 구현예들은 본 발명의 범위에 속한다고 생각된다.

팩시밀리 데이터는 음성 데이터의 대역폭보다 약 두배의 대역폭을 요구하기 때문에, 기지국(200)은 무선 링크를 통하여 팩시밀리 데이터를 전송하기 위하여 추가적인 대역폭을 할당해야 한다. 대역폭 할당은 기지국(200)이 무선 링크를 통하 여 팩시밀리 및 음성 데이터를 전송하기 위하여 시간 분할 다중 통신 방식(TDM, time division multiplexing)을 사용하느냐, 주파수 분할 다중 통신 방식(FDM, frequency division multiplexing)을 사용하느냐에 달려 있다. 만일 기지국(200)이 TDM을 사용한다면, 기지국(200)이 팩시밀리 데이터를 위하여 수 배의 타임 슬롯(예를 들어, 음성 데이터에 할당된 수의 두배)을 할당한다. 대신, 만일 기지국(200)이 FDM을 사용한다면, 기지국(200)은 팩시밀리 데이터를 위하여 수 배의 주파수 대역 또는 코드(예를 들어, 음성 데이터를 위해 할당된 수의 두배)를 할당한다. 음성 데이터의 두 배의 시간 또는 주파수 대역을 팩시밀리 데이터로 할당하는 것을 단순화하기 위하여, 팩시밀리 데이터는 두 개의 데이터 스트림으로 분리된다. 이렇게 해서, 각 음성 데이터 스트림에 동일한 수의 시간 또는 주파수 대역을 할당함으로써, 팩시밀리 데이터는 본질적으로 두 배의 시간 할당 또는 두 배의 주파수 대역 할당을 받을 것이다.

팩시밀리 데이터로 대역폭을 할당하는 것을 더 증가시키기 위하여, 데이터의 다른 분할(예를 들어, 세 배 또는 네 배)이 사용될 수 있다는 것을 당업자들은 인식할 수 있을 것이다. 또한, 기지국(200)은 팩시밀리 및 데이터 스트림을 전송하기 위하여 코드 분할 다중 통신 방식(CDM, code division multiplexing)과 같은 다른 다중 통신 방식 기술을 사용할 수 있다.

모뎀(210)은 무선 링크를 통하여 전송하기 위한 이미 분리된 또는 분할된 팩시밀리 신호 뿐만 아니라 압축 음성 신호를 변조한다. 모뎀(210)은 이러한 신호를 FDM, TDM, 또는 CDM을 사용하여 변조할 수 있다. 변조된 음성 및 팩시밀리 신호는 안테나(201)를 통하여 무선 링크로 전송된다.

도 2의 기지국(200)은 또한 변조된 팩시밀리 및 무선 음성 신호를 무선 링크를 통하여 원격 단말로부터 수신할 수 있다. 수신 동작 모드에서 모뎀(210)은 원격 단말로부터 RF 변조된 팩시밀리 및/또는 음성 신호를 수신하고, 이러한 신호를 복조한다. 복조된 신호는 신호 경로(S2)를 통하여 음성 복원기(204)로 연결되고, 신호 경로(S3)를 통하여 데이터 결합기(208)로 연결된다.

데이터 결합기(208)가 복조된 팩시밀리 신호를 결합하는 동안, 복원기(204)는 복조된 음성 신호의 압축을 복원한다. 이러한 기능들은 전송기 모드에서 기지국(200)에 대하여 전술된 것과 반대이다. 결합된 팩시밀리 데이터가 신호 경로(S4)를 통하여 확장기(206)와 결합되는 동안, 복원된 음성 신호는 신호 경로(S1)를 통하여 선형 코덱(202)과 결합된다. 확장기(206)는 결합된 신호를 확장하는데, 이는 또한 신호 경로(S5)를 통하여 선형 코덱(202)에 연결된다. 코덱(202)은 복원된 음성 신호와 확장된 팩시밀리 신호를 POTS 네트워크(50)로의 아날로그 입력으로 변환하기 위하여, 수신기 모드에서 14 비트 디지털-아날로그 변환기(DAC, digital to analog converter)로서 작동한다.

도 3은 디지털 전화 네트워크(60)와 통신하도록 적응된 기지국(300)의 상위 레벨의 블록도를 도시하고 있다. POTS 네트워크(50)와 대조적으로, 디지털 전화 네트워크(60)는 팩시밀리와 압축 음성 신호를 동시에 전송할 수 있다. 이렇게 해서, 기지국(300)은 또한 팩시밀리와 압축 음성 신호를 동시에 수신 및/또는 전송할 수 있다. 기지국(300)은 도 2의 기지국과 마찬가지로, 전송기 모드 및 수신기 모 드를 가지고 트랜스시버로서 동작한다.

도 3의 기지국(300)은 케이블 모뎀 또는 디지털 가입자선(DSL, digital subscriber line) 모뎀(302), 인코더/디코더(304), 음성 압축기(306), 데이터 분리기/결합기(308), RF 다중 채널 모뎀(310) 및 안테나(301)를 포함한다. 이러한 구성요소들은 도 2의 기지국(200)의 구성요소와 관련하여 전술한 것과 마찬가지로, 또한 양방향으로 전2중 방식으로 작동한다.

케이블 모뎀 또는 DSL 모뎀(302)은 예를 들어, 동축 케이블 또는 연선(twisted wire pair) 매체를 통하여 디지털 전화 네트워크(60)로부터 팩시밀리와 음성 신호를 수신한다. 모뎀 또는 신호 변환기(302)는 수신된 신호를 디코드하고, 신호 경로(S6)를 통하여 디코드된 신호를 인코더/디코더(304)로 연결하고, 신호 경로(S10)를 통하여 데이터 분리기(308)로 연결한다.

도 2의 기지국(200)과는 달리, 기지국(300)의 본 실시예에서의 음성 신호 처리기는 두 개의 별도의 단계에서 디코드된 음성 데이터를 압축하거나 복원한다. 먼저, 인코더/디코더(304)는 디지털 네트워크(60)로부터 수신된 음성 신호를 디코드한다. 그 후, 음성 압축기/복원기(306)는 디코드된 음성 데이터를 압축하고, 복원되고 디코드된 음성 데이터를 모뎀(310)으로 연결한다. 인코더/디코더(304) 및 압축기/복원기(306)의 결합은 음성 처리기로서 동작한다.

인코더/디코더(304)는 압축기/복원기 또는 압신기/확장기로서 동작한다. 만일 수신된 음성 데이터가 압축 과정을 거쳤다면, 그 후 인코더/디코더(304)가 수신된 음성 데이터를 복원하기 위하여 동작한다. 마찬가지로 만일 수신된 음성 데이 터가 축소 과정을 거쳤다면, 그 후 인코더/디코더(304)가 수신된 음성 데이터를 확장하기 위하여 동작한다. 복원되거나 확장된 결과적인 음성 신호는 신호 경로(S7)를 통하여 음성 압축기(306)로 연결된다.

압축기(306)는 미리 복원되거나 확장된 음성 데이터를 압축하고, 신호 경로(S8)를 통하여 압축된 음성 데이터를 RF 다중 채널 모뎀(310)으로 연결한다.

데이터 분리기(308) 또는 신호 분할기는 디코드된 팩시밀리 데이터 스트림을 모뎀(302)으로부터 예를 들어 64 Kbps로 수신하고, 무선 링크를 통하여 연속적으로 수송하기 위하여 디코드된 팩시밀리를 두 개의 32 Kbps 데이터 스트림으로 분리하거나 분할한다. 분할된 팩시밀리 스트림의 각각은 압축된 음성 신호의 대역폭보다 작거나 동일한 대역폭을 차지한다. 결과적인 "분리된" 또는 분할된 팩시밀리 신호는 신호 경로(S9)를 통하여 RF 다중 채널 모뎀(310)으로 연결된다. 팩시밀리 데이터가 일반적으로 확장된 상태로 디지털 네트워크(60)로부터 수신되기 때문에, 기지국(300)의 이러한 실시예는 압신기/확장기를 포함하지 않는다는 것을 주의해야 한다.

모뎀(310)은 신호 경로(S8)를 통하여 수신된 압축 음성 신호를 변조하고, 신호 경로(S9)를 통하여 수신된 분리 또는 분할된 팩시밀리 신호를, 도 2의 모뎀(210)에 관하여 전술한 것과 실질적으로 동일한 방식으로 변조한다. 안테나(301)는 변조된 음성 및 팩시밀리 신호를 무선 링크를 통하여 전송한다.

도 4는 도 2 및 도 3에 각각 도시된 기지국(200)과 기지국(300) 중 하나에 사용하도록 적합한 원격 단말(400)의 상위 레벨 블록도를 도시하고 있다. 이렇게 해서, 원격 단말(400)은 기지국(200) 또는 기지국(300)에 의해 미리 전송된 팩시밀리와 음성 신호를 무선 링크를 통하여 수신할 수 있다. 원격 단말(400)의 블록도는 도 2에 도시된 기지국(200)의 블록도와 실질적으로 동일한 구성요소를 가지고 있다.

기지국(200) 및 기지국(300)과 마찬가지로, 원격 단말(400)은 수신 모드 및 전송 모드를 모두 가지고 트랜스시버로서 작동한다. 수신 동작 모드에서 원격 단말(400)은 기지국(200) 또는 기지국(300)으로부터 음성 및/또는 팩시밀리 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 처리하며, 팩시밀리 기계, 자동 응답기, 또는 응답자에 의해 이어서 사용될 수 있도록 처리된 데이터를 아날로그 입력/출력 포트에 제공한다.

구체적으로, 원격 단말(400)은 선형 코덱(402), 음성 복원기/압축기(404), 확장기/압신기(406), 데이터 결합기/분리기(408), RF 다중 채널 모뎀(410) 및 안테나(401)를 포함하고 있다. 원격 단말(400)이 팩시밀리 및 압축 음성 신호를 무선 링크를 통하여 전송하도록 응용된다면 데이터를 반대 방향으로 변환할 것이기 때문에, 이러한 구성요소들은 또한 양방향이고 전2중 방식이다.

모뎀(410)은 전송된 팩시밀리 및 음성 데이터 신호를 안테나(401)를 통하여 수신한다. 모뎀(401)은 수신된 팩시밀리 및 음성 신호를 예를 들어, 32 Kbps 신호로 복조한다. 모뎀(410)은 신호 경로(S11)를 통하여 복조된 신호를 음성 복원기/압축기(404)로 연결하고, 신호 경로(S15)를 통하여 데이터 결합기/확장기(408)로 연결한다.

음성 복원기/압축기(404)는 복조된 음성 신호를 예를 들어, 112 Kbps 데이터 스트림으로 복원한다. 이러한 복원은 음성 압축기(204)에 의해 수행된 압축을 보충하는 것이다. 음성 복원기/압축기(404)는 음성 처리기로서 동작하는데, 신호 경로(S12)를 통하여 복원된 음성 신호를 선형 코덱(402)으로 연결한다.

데이터 결합기/분리기(408)는 적어도 두 개의 32 Kbps의 복조되고 미리 분할된 팩시밀리 신호를 64 Kbps 신호로 결합한다. 데이터 결합기/분리기(408)는 결합된 팩시밀리 신호를 신호 경로(S14)를 통하여 확장기/압신기(406)에 연결한다. 확장기/압신기(406)는 결합된 신호를 예를 들어 112 Kbps 데이터 스트림으로 확장하고, 확장된 팩시밀리 신호를 신호 경로(S13)를 통하여 선형 코덱(402)으로 연결한다. 데이터 결합기/분리기(408) 및 확장기/압신기(406)의 결합은 기지국(200)과 마찬가지로 팩시밀리 처리기로서 동작한다.

선형 코덱(402)은 예를 들어 8 kHz로 동작하는 14 비트 디지털-아날로그 변환기(DAC)로서 동작한다. 이 모드에서 코덱(402)은 압축된 음성 신호 및 확장된 팩시밀리 신호를 아날로그 신호 입력으로 변환한다. 이렇게 해서, 하나 이상의 원격 팩시밀리 기계(102) 또는 전화 송수화기(104)는 원격 단말(400)의 출력으로 연결될 수 있다.

원격 단말(400)은 팩시밀리와 디지털 무선 음성 데이터 신호를 무선 링크로 나가는 방향과 반대 방향으로 전송할 수 있다. 이러한 전송 모드에서 원격 단말(400)은 수신 모드에서 원격 단말(400)과 반대 방식으로 작동한다. 음성 데이터는 압축되고 팩시밀리 데이터는 축소되기 때문에, 수신 모드에서의 원격 단말(400)의 동작은 전송 모드에서의 도 2의 기지국(200)과 실질적으로 동일하다. 구체적으로 원격 단말(400)은 음성 데이터 신호를 예를 들어 32 Kbps로 무선 링크로 압축한다. 팩시밀리 데이터의 경우에 팩시밀리 신호가 음성 신호의 대역폭의 두 배를 사용하기 때문에, 원격 단말(400)은 예를 들어 64 Kbps로 무선 링크로 축소한다.

도 5는 무선 링크와 디지털 네트워크(60) 양자를 위한 신호 음성 압축/복원 기술을 사용하는 디지털 네트워크(60) 또는 디지털 전화 시스템과 통신하도록 적응된 기지국(500)의 상위 레벨 블록도를 도시하고 있다. 도 3에 도시된 기지국(300)과 대조적으로, 음성 압축 기술은 무선 링크로의 전송 및 디지털 네트워크(60)로의 전송에 대하여 동일하다. 이렇게 해서, 기지국(500)으로 들어오는 음성 신호는 무선 링크를 통하여 전송하기에 적합한 압축 상태로 있다. 디지털 네트워크(60) 또는 무선 링크를 위한 독립된 압축 모듈이 없기 때문에, 이러한 기지국(500)에 대한 음성 신호 압축기는 본질적으로 단일(unity) 압축기이다.

구체적으로 기지국(500)은 케이블(Cable) 또는 디지털 신호선(Digital Signal Line) 모뎀(502), 데이터 분리기/결합기(504), RF 다중 채널 모뎀(506), 및 안테나(501)를 포함한다. 다른 기지국(200, 300)과 마찬가지로, 이러한 기지국(500)의 구성요소는 기지국(500)이 전송기로서 동작하느냐 수신기로서 동작하느냐에 따라 양방향이다. 기지국(500)은 팩시밀리 및 압축된 음성 데이터를 동시에 전송할 수 있다.

수신기 동작 모드에서 케이블 모뎀 또는 DSL 모뎀(502)은 신호 변환기로서 동작하는데, 디지털 네트워크(60)로부터의 압축 음성 신호와 팩시밀리 신호를 디코드한다. 케이블 모뎀 또는 DSL 모뎀(502)은 신호 경로(S16)를 통하여 디코드된 음성 신호를 RF 다중 채널 모뎀(506)으로 연결하고, 신호 경로(S18)를 통하여 디코드된 팩시밀리 신호를 데이터 분리기에 연결한다.

데이터 분리기(504) 또는 신호 분할기는 디코드된 팩시밀리 신호를 더 작은 데이터 스트림으로 분리 또는 분할하고, 신호 경로(S17)를 통하여 RF 다중 채널 모뎀(506)에 연결한다. 분할된 데이터 스트림 각각은 압축 음성 신호의 대역폭보다 작거나 동일한 대역폭을 차지한다. 모뎀(506)은 디코드된 압축 음성 신호 및 분할된 팩시밀리 신호를 변조하고, 변조된 신호는 안테나(501)를 통하여 무선 링크로 연결된다.

기지국(500)은 다른 기지국(200, 300)과 마찬가지로 무선 링크로부터 팩시밀리와 압축 음성 신호를 수신할 수 있다. 신호 변환은 수신기 모드에서 기지국(500)의 변환의 반대이다. 더욱이, 원격 단말(400)은 기지국(500)과 사용하기에 적합하다.

유리하게도, 본 발명은 압축 음성 데이터를 전송하는데 사용되는 동일한 무선 링크를 통하여 팩시밀리 데이터를 전송한다. 슬롯화된 전송 구조는 처리된 팩시밀리와 압축 음성 신호의 동적인 대역폭 할당을 제공하도록 적응될 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 또한, 단일 음성 채널과 단일 팩시밀리 채널이 도시되어 있지만, 다중 음성 및/또는 팩시밀리 (또는 다른 데이터) 채널이 본 발명에서 채용될 수 있음을 유의해야 할 것이다.

여기서 사용된 수치값은 예에 불과하다. 이러한 값들은 제한을 위한 것이 아니므로, 다른 값과 다른 기준도 본 발명의 범위내에 있다고 인식될 수 있다.

본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시예가 도시되고 상세히 설명되었지만, 당업자는 이러한 발명의 요지를 여전히 포함하는 많은 다양한 실시예를 용이하게 생각해낼 수 있다.

Claims

제1 국(station)과 제2 국 사이에 음성 신호 및 비음성 신호를 통신하기 위한 시스템에 있어서,

상기 제1 국은

통신 네트워크에 연결된 신호 변환기와,

압축 음성 신호를 생성하기 위한 음성 신호 처리기와,

상기 신호 변환기에 연결되어 있고, 다수의 분할된 비음성 신호-각 비음성 신호는 상기 압축 음성 신호의 대역폭보다 작거나 동일한 대역폭을 가짐-를 형성하기 위하여 비음성 신호를 분할하는 신호 분할기(signal segmenter)와,

상기 음성 처리기와 상기 신호 분할기에 연결되며, 상기 압축 음성 신호와 상기 다수의 분할된 팩시밀리 신호를 상기 제2 국으로 전송하기 위한 모뎀을 포함하는 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 비음성 신호는 팩시밀리 신호를 포함하는 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 모뎀은 압축 음성 신호와 다수의 분할된 팩시밀리 신호를 상기 제2 국으로부터 수신하고, 상기 음성 신호 처리기는 상기 수신된 압축 음성 신호를 복원(decompress)하며, 상기 신호 분할기는 수신된 팩시밀리 신호를 형성하기 위하여 상기 수신된 분할된 팩시밀리 신호를 결합하는 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 신호 변환기는 선형 코덱인 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 신호 변환기는 디지털 모뎀인 통신 시스템.
제5항에 있어서, 상기 디지털 모뎀이 상기 압축 음성 신호 및 상기 분할된 팩시밀리 신호를 동시에 수신하고 전송하는 통신 시스템.
제6항에 있어서, 상기 음성 신호 처리기 및 상기 신호 분할기가 동시에 동작하는 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 음성 신호 처리기는 음성 신호 압축기를 포함하는 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 신호 변환기와 상기 신호 분할기에 연결된 압신기(compander)를 더 포함하는 통신 시스템.
제1항에 있어서, 상기 신호 분할기는 데이터 분리기(data splitter)인 통신 시스템.
제2항에 있어서, 상기 제2 국에 연결된 팩시밀리 기계 및 전화 송수화기를 더 포함하는 통신 시스템.
제1 국과 제2 국 사이에서 음성 신호와 팩시밀리 신호를 통신하기 위한 시스템에 있어서,

상기 제2 국은,

상기 제1 국으로부터 압축 음성 신호와 다수의 분할된 팩시밀리 신호를 수신하기 위한 모뎀과,

상기 모뎀에 연결되어 있으며, 음성 신호를 형성하기 위하여 상기 압축 음성 신호를 복원하는 음성 신호 처리기와,

상기 모뎀에 연결되어 있고, 팩시밀리 신호-상기 팩시밀리 신호는 상기 압축 음성 신호의 대역폭보다 더 큰 대역폭을 가짐-를 형성하기 위하여 상기 다수의 분할된 팩시밀리 신호를 결합하는 신호 결합기와,

상기 팩시밀리 신호와 상기 음성 신호를 적어도 하나의 사용자 장치로 연결하기 위한 코덱을 포함하는 통신 시스템.
제12항에 있어서, 상기 음성 신호 처리기는 압축 음성 신호를 형성하기 위하여 음성 신호를 압축하고, 상기 신호 결합기는 팩시밀리 신호를 다수의 분할된 팩 시밀리 신호로 분할하며, 각 분할된 팩시밀리 신호는 상기 압축 음성 신호의 대역폭보다 작거나 동일한 대역폭을 가지는, 통신 시스템.
제12항에 있어서, 상기 음성 신호 처리기와 상기 신호 결합기는 동시에 동작하는 통신 시스템.
제12항에 있어서, 상기 음성 신호 처리기는 음성 신호 복원기를 포함하는 통신 시스템.
제12항에 있어서, 상기 신호 변환기와 상기 신호 결합기에 연결된 압신기를 더 포함하는 통신 시스템.
제12항에 있어서, 상기 신호 결합기는 데이터 결합기인 통신 시스템.
제12항에 있어서, 상기 사용자 장치들은 전화 송수화기와 팩시밀리 기계를 포함하는 통신 시스템.
기지국과 원격 단말 사이에서 음성 신호와 비음성 신호를 통신하기 위한 시스템에 있어서,

상기 기지국은,

비음성 신호와 음성 신호를 모두 전파하는 통신 네트워크에 연결된 신호 변환기와,

상기 신호 변환기에 연결되고, 압축 음성 신호를 생성하기 위한 음성 신호 처리기와,

상기 신호 변환기에 연결되고, 다수의 분할된 비음성 신호-각 분할된 비음성 신호는 상기 압축 음성 신호의 대역폭보다 작거나 동일한 대역폭을 가짐-를 형성하기 위하여 비음성 신호를 분할하는 신호 분할기와,

상기 음성 처리기와 상기 신호 분할기에 연결되고, 상기 압축 음성 신호와 상기 다수의 분할된 비음성 신호를 상기 원격 단말로 전송하기 위한 모뎀을 포함하고,

상기 원격 단말은,

상기 기지국으로부터 압축 음성 신호와 다수의 분할된 비음성 신호를 수신하기 위한 모뎀과,

상기 모뎀에 연결되고, 음성 신호를 형성하기 위하여 상기 압축 음성 신호를 복원하는 음성 신호 처리기와,

상기 모뎀에 연결되고, 비음성 신호-상기 비음성 신호는 상기 압축 음성 신호의 대역폭보다 더 큰 대역폭을 가짐-를 형성하기 위하여 상기 다수의 분할된 비음성 신호를 결합하는 신호 결합기와,

상기 비음성 신호와 상기 음성 신호를 적어도 하나의 사용자 장치로 연결하기 위한 코덱을 포함하는 통신 시스템.
제1 국과 제2 국 사이에 통신하기 위한 방법에 있어서,

압축 음성 신호를 형성하기 위하여 음성 신호를 압축하는 단계와,

상기 비음성 신호를 다수의 분할된 비음성 신호로 분할하기 위하여 비음성 신호를 처리하는 단계로서, 각 분할 비음성 신호는 상기 압축 음성 신호의 대역폭보다 작거나 같은 대역폭을 가지는, 상기 비음성 신호 처리 단계와,

상기 압축 음성 신호의 대역폭과 실질적으로 동일한 대역폭을 가지는 채널 내에서 상기 제1 국으로부터 상기 제2 국으로 상기 압축 음성 신호와 상기 분할된 비음성 신호를 전송하는 단계를 포함하는 통신 방법.
제20항에 있어서, 상기 처리 단계는 상기 비음성 신호를 압신(壓伸, companding)하는 단계를 더 포함하는 통신 방법.
제20항에 있어서, 상기 음성 신호와 비음성 신호는 통신 네트워크에 의해 제공되는 통신 방법.
제20항에 있어서, 상기 음성 신호와 비음성 신호는 적어도 하나의 사용자 장치에 의해 제공되는 통신 방법.
제20항에 있어서, 상기 비음성 신호는 팩시밀리 신호를 포함하는 통신 방법.