KR20040030539A - 직렬 자유 작업을 허용하는 광대역 터미널을 사용한 이동통신 - Google Patents

직렬 자유 작업을 허용하는 광대역 터미널을 사용한 이동통신 Download PDF

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KR20040030539A KR10-2003-7012028A KR20037012028A KR20040030539A KR 20040030539 A KR20040030539 A KR 20040030539A KR 20037012028 A KR20037012028 A KR 20037012028A KR 20040030539 A KR20040030539 A KR 20040030539A
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Abstract

호출 설정 절차는 보코더 바이패스를 허용하기 위하여 제공되고, 보코더 바이패스는 협대역 전송 제약조건 상에서 광대역 터미널들 사이의 광대역 음성 패킷의 전송을 허용한다. 부가하여, 광대역 직렬 자유 작업(tandem-free operation), 협대역 직렬 자유 작업, 및 표준 직렬 작업 사이의 변환을 허용하는 방법 및 장치가 제공된다.

Description

직렬 자유 작업을 허용하는 광대역 터미널을 사용한 이동 통신 {MOBILE COMMUNICATIONS USING WIDEBAND TERMINALS ALLOWING TANDEM-FREE OPERATION}
무선 통신 분야는 예를 들어, 코드없는 전화(cordless telephone), 페이징(paging), 무선 가입자 회선(wireless local loop), 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 인터넷 전화방식(internet telephony), 및 위성 통신 시스템을 포함한 많은 응용분야를 갖는다. 특히 중요한 응용분야는 이동 가입자를 위한 셀룰러 전화 시스템(cellular telephone system)이다. (본 명세서에서 사용될 때, 용어 "셀룰러" 시스템은 셀룰러 주파수 및 개인 휴대 통신(PCS) 주파수를 모두 포함한다.) 여러 가지 무선원격(over-the-air) 인터페이스는 예를 들어, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA), 시분할 다중 액세스(TDMA), 및 코드 분할 다중 액세스(CDMA)를 포함하는 셀룰러 전화 시스템에 대하여 발전되어왔다. 이와 관련하여, 예를 들어, Advances Mobile Phone Service(AMPS), Global System for Mobile(GSM), 및 Interim Standard 95(IS-95)를 포함하여 여러가지 국내 및 국제 표준이 확립되었다. 특히, IS-95 및 그것의 파생물, IS-95A, IS-95B, ANSI J-STD-008(본 명세서에서 종종 집합적으로 IS-95로서 언급됨), 및 제안된 데이터에 대한 고데이터율 시스템 등은 Telecommunication Industry Association(TIA), International Telecommunications Union(ITU) 및 다른 공지된 표준 조직체에 의하여 공표되었다.
IS-95 표준을 사용하여 구성된 셀룰러 전화 시스템은 고효율적이고 견실한 셀룰러 전화 서비스를 제공하기 위하여 CDMA 신호 프로세싱 기술을 채택한다. 실질적으로 IS-95 표준을 사용하여 구성된 예시적인 셀룰러 전화 시스템은 미국 특허 제 5,103,459호 및 제 4,901,307호에 기재되어 있고, 상기 미국 특허는 본 발명의 양수인에게 양도되었으며, 참조에 의해 본 명세서에 전부 결합된다. 예시적으로 기재된, CDMA 기술을 이용한 시스템은 TIA에 의해 공인된 cdma2000 ITU-R Transmission Technology(RTT) Candidate Submission(본 명세서에서 cdma2000으로 언급됨)이다. cdma2000에 대한 표준은 IS-2000의 초안 버전에서 제공되었고 TIA에 의해 승인받았다. cdma2000 제안은 많은 방면에서 IS-95 시스템과 호환가능하다. 또다른 CDMA 표준은 W-CDMA 표준이고, 이것은 3rd Generation Partnership Project "3GPP", 문서 제 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, 및 3G TS 25.214에서 구체화되었다.
전통적인 지상선(landline) 전화 시스템에서, 전송 매체 및 터미널은 4000 Hz로 대역이 제한된다. 음성은 전형적으로 300 Hz 내지 3400 Hz의 협소한 범위로 전송되고, 제어 및 신호 오버헤드(signaling overhead)는 이러한 범위 밖에서 수행된다. 지상선 전화 시스템의 물리적인 제약의 견지에서, 셀룰러 전화 시스템 내의신호 전파는 이러한 동일 협 주파수 제약조건으로 구현되고, 그 결과 셀룰러 가입자 유닛로부터 나온 호출은 지상선 유닛으로 전송될 수 있다. 그러나, 셀룰러 전화 시스템은 더 넓은 주파수 범위로 신호를 전송할 수 있는데, 그 이유는 셀룰러 시스템 내에는 협소한 주파수 범위를 요구하는 물리적 제한이 존재하지 않기 때문이다. 더 넓은 주파수 범위를 가진 신호를 생성하는 것에 대한 예시적인 표준은 1989년도에 공표된, "64 kBit/s 내의 7kHz 오디오 코딩"이라는 제목의 문서 G.722 ITU∼T에서 공포되었다.
음성 신호의 전송에서, 음향 파형의 지각 품질은 사용자 및 서비스 제공자에게 가장 중요하다. 만약 무선 통신 시스템이 50 Hz 내지 7000 Hz의 광대역 주파수 범위로 신호를 전송한다면, 광대역 신호가 광대역 신호의 고주파수 성분을 감쇠시킬 수 있는 협대역 환경을 통하여 반송(carry)될 때, 이송(transportation) 문제가 대두한다. 부가하여, 시작 터미널(originating terminal)이 광대역 신호를 생성할 수 있으나 목표 터미널(target terminal)의 대역폭 용량(capability)에 대한 정보가 부족하다면 호출 설정(setup) 문제가 발생할 수 있다.
그러므로, 협대역 전송 매체 상에서 광대역 무선 터미널이 다른 광대역 터미널과 통신할 수 있도록 하는 능력을 가진 통신 시스템에 대한 요구가 당업계에 존재한다.
본 발명은 통신 시스템에 관한 것이고, 보다 상세하게는 통신 시스템의 광대역 신호의 전송에 관한 것이다.
도 1은 예시적인 통신 시스템의 다이어그램이다.
도 2A는 평평한 협대역 주파수 응답의 그래프이다.
도 2B는 1000 Hz와 3400 Hz 사이의 주파수를 강조하는 협대역 필터의 스펙트럼에 대한 그래프이다.
도 3은 평평한 광대역 주파수 응답의 그래프이다.
도 4는 무선 통신 시스템에서의 인코더 및 디코더 사용에 대한 블록 다이어그램이다.
도 5는 광대역 신호 생성이 가능한 터미널에 대한 호출 설정 과정에 대한 타이밍 다이어그램이다.
도 6은 광대역과 협대역 통신 세션 사이의 변환에 대한 플로우 차트이다.
본 명세서에는 무선 통신 시스템을 통하여 광대역 신호를 전달하기 위한 신규한 방법 및 장치가 제공된다. 하나의 태양으로, 목표 터미널이 광대역 신호를생성 및 수신할 수 있는지 여부를 결정하는 방법이 제공된다. 또다른 태양으로, 협대역 통신 시스템을 통하여 광대역 음성 신호를 전송하기 위한 방법이 제공되고, 이러한 방법은, 기지국에서, 원격국(remote station)으로부터 수신된 복수의 데이터 패킷(data packet)으로부터 협대역 디지털 신호를 생성하는 단계로서, 복수의 데이터 패킷이 광대역 음성 신호를 반송하는 단계; 협대역 디지털 신호를 복수의 데이터 패킷으로 펑쳐링(puncturing)하는 단계; 펑쳐링된 협대역 디지털 신호를 협대역 통신 시스템을 통하여 제 2 기지국으로 전송하는 단계; 제 2 기지국에서 복수의 데이터 패킷으로부터 협대역 디지털 신호를 분리하는 단계; 및 단지 복수의 데이터 패킷을 제 2 원격국으로 포워딩(forwarding)하는 단계를 포함한다.
또다른 태양으로, 무선 환경에서 음성 품질을 향상시키기 위한 방법이 제공되고, 이러한 방법은 제 1 원격국으로부터 제 1 기지국으로 패킷화된 광대역 음성 신호를 전송하는 단계; 제 1 기지국에서 패킷화된 광대역 음성 신호를 협대역 펄스 코드 변조(PCM)으로 변환하는 단계; 직렬 자유 보코더 작업(tandem-free vocoder operation; TFO)을 위하여 제 1 기지국과 제 2 기지국 사이에서 교섭(negotiating)하는 단계; 협대역 PCM 신호를 패킷화된 광대역 음성 신호로 펑쳐링하는 단계; 펑쳐링된 협대역 PCM 신호를 제 2 기지국으로 전송하는 단계; 제 2 기지국과 제 2 원격국 사이에서 광대역 성능을 교섭하는 단계; 제 2 기지국에서 펑쳐링된 협대역 PCM 신호를 수신하는 단계; 및 제 2 기지국에서 협대역 PCM 신호를 폐기하는 단계 및 제 2 기지국에서 로컬 보코더를 디스에이블링시키는 단계로서, 그 후에 패킷화된 광대역 음성 신호가 제 2 원격국으로 포워딩되는 단계를 포함한다.
또다른 태양으로, 광대역 통신 세션(session)과 협대역 통신 세션 사이에서 투명하게 스위칭하는 방법이 제공되고, 이러한 방법은, 제 1 기지국에서, 시작 터미널로부터 수신된 패킷화된 광대역 신호로부터 협대역 신호를 생성하는 단계; 협대역 신호를 광대역 신호로 펑쳐링하는 단계; 펑쳐링된 신호를 제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 전송하는 단계; 펑쳐링된 협대역 신호로부터 광대역 신호를 추출함으로써 제 2 기지국과 목표 터미널 사이에서 광대역 통신 세션을 설정(establishing)하는 단계; 및 광대역 통신 세션이 인터럽팅되면, 그 다음에 펑쳐링된 협대역 신호로부터 협대역 신호를 추출함으로써 제 2 기지국과 목표 터미털 사이에서 협대역 통신 세션을 설정하는 단계를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선 통신 네트워크(10)는 일반적으로 복수 개의 원격국(이동국 또는 가입자 유닛 또는 사용자 장치로 불리기도 함)(12a-12d), 복수 개의 기지국(기지국 트랜시버(base station transceiver; BTS) 또는 노드 B로 불리기도 함)(14a-14c), 기지국 제어기(BSC)(무선 네트워크 제어기(radio network controller) 또는 패킷 제어 기능(16)으로 불리기도 함), 이동 스위칭 센터(MSC) 또는 스위치(24), 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN) 또는 인터네트워킹 기능(IWF)(20), 공중 전화 교환 네트워크(PSTN)(22)(전형적으로 전화 회사), 및 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크(18)(전형적으로 인터넷)를 포함한다. 단순화를 위하여, 4개의 원격국(12a-12d), 3개의 기지국(14a-14c), 하나의 BSC(16), 하나의 MSC(18) 및 하나의 PDSN(20)이 도시된다. 당업자는 임의의 개수의 원격국(12), 기지국(14), BSC(16), MSC(18) 및 PDSN(20)이 존재할 수 있음을 알 수 있다.
하나의 실시예에서, 무선 통신 네트워크(10)는 패킷 데이터 서비스 네트워크이다. 원격국(12a-12d)는 휴대 전화, IP 기반 웹 브라우저 애플리케이션을 실행하는 랩탑 컴퓨터에 접속된 셀룰러 전화, 관련된 핸드프리 카 키트(hands-free car kit)를 구비한 셀룰러 전화, IP 기반 웹 브라우저 애플리케이션을 실행하는 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 휴대용 컴퓨터에 결합된 무선 통신 모듈, 또는 무선 가입자 회선 또는 미터 판독 시스템과 같은 위치 고정 통신 모듈과 같은, 다수의 상이한 타입의 무선 통신 장치 중 임의의 것일 수 있다. 가장 일반적인 실시예에서, 원격국은 임의의 타입의 통신 유닛일 수 있다.
원격국(12a-12d)는 예를 들어, EIA/TIA/IS-707 표준에서 기술된 바와 같이 하나 이상의 무선 패킷 데이터 프로토콜을 수행하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 원격국(12a-12d)는 IP 네트워크(24)에 대하여 예정된 IP 패킷을 생성하고 포인트 대 포인트 프로토콜(point-to-point; PPP)를 사용하여 IP 패킷을 프레임 내로 캡슐화한다.
하나의 실시예에서, IP 네트워크(24)는 PDSN(20)에 커플링되고, PDSN(20)은 MSC(18)에 커플링되며, MSC(18)는 BSC(16) 및 PSTN(22)에 커플링되며, BSC(16)는 음성 및/또는 데이터 패킷의 전송을 위하여, 예를 들어, E1, T1, 비동기 전송 모드(Asynchronous Transfer Mode; ATM), IP, 프레임 릴레이(Frame Relay), HDSL, ADSL, 또는 xDSL을 포함한 몇 가지 공지된 프로토콜에 따라 구성된 와이어라인을 경유하여 기지국(14a-14c)에 커플링된다. 대안적인 실시예에서, BSC(16)는 PDSN(20)에 직접적으로 커플링되고, MSC(18)는 PDSN(20)에 커플링되지 않는다. 또다른 실시예에서, 원격국(12a-12d)는 TIA/EIA/IS-2000-2-A로서 발표된, 3rd Generation Partnership Project 2 "3GPP2", "Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems", 3GPP2 문서 번호 C.P0002-A, TIA PN-4694, (초안, 편집 버전 30)(1999년 11월 19일)에서 정의된 RF 인터페이스 상에서 기지국(14a-14c)과 통신하고, 전술한 문헌은 전부 본 명세서에 참조로서 결합된다.
무선 통신 네트워크(10)의 전형적인 동작 동안, 기지국(14a-14c)은 전화 호출, 웹 브라우징, 또는 다른 데이터 통신에 관계된 여러 원격국(12a-12d)으로부터 역방향 링크(reverse-link) 신호의 세트들을 수신하고 복조한다. 주어진기지국(14a-14c)에 의해 수신된 각각의 역방향 링크 신호는 기지국(14a-14c) 내에서 프로세싱된다. 각각의 기지국(14a-14c)은 순방향 링크 신호들의 세트들을 변조시키고 원격국(12a-12d)로 전송함으로써 복수 개의 원격국(12a-12d)과 통신할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 기지국(14a)은 제 1 원격국(12a) 및 제 2 원격국(12b)과 동시에 통신하고, 기지국(14c)은 제 3 원격국(12c) 및 제 4 원격국(12d)과 동시에 통신한다. 결과로 나오는 패킷은 BSC(16)으로 포워딩되고, BSC(16)는 하나의 기지국(14a-14c)으로부터 또다른 기지국(14a-14c)으로 특정 원격국(12a-12d)에 대한 호출의 소프트 핸드오프의 오케스트레이션(orchestration)을 포함하여 호출 자원 할당(call resource allocation) 및 이동성 관리 기능(mobility management functionality)을 제공한다. 예를 들어, 원격국(12c)는 두 개의 기지국(14b, 14c)와 동시에 통신하고 있다. 결국, 원격국(12c)이 기지국들 중 하나(14c)로부터 충분히 멀리 이동할 때, 호출은 나머지 기지국(14b)에 핸드오프될 것이다.
만약 전송이 종래의 전화 호출이라면, BSC(16)는 수신된 데이터를 MSC(18)로 라우팅할 것이고, MSC(18)는 PSTN(22)과의 인터페이스를 위한 부가적인 라우팅 서비스를 제공한다. 만약 전송이 IP 네트워크(24)에 대하여 예정된 데이터 호출과 같은 패킷 기반 전송이라면, MSC(18)는 PDSN(20)으로 데이터 패킷을 라우팅할 것이고, PDSN(20)은 IP 네트워크(24)로 패킷을 보낼 것이다. 대안적으로, BSC(16)는 PDSN(20)으로 직접적으로 패킷을 라우팅할 것이고, PDSN(20)은 패킷을 IP 네트워크(24)로 보낸다.
전형적으로, 아날로그 음성 신호의 디지털 신호로의 변환은 인코더에 의하여 수행되고, 디지털 신호를 다시 음성 신호로 변환하는 것은 디코더에 의하여 수행된다. 예시적인 CDMA 시스템에서, 인코딩 부분과 디코딩 부분 둘 다를 포함하는 보코더는 원격국과 기지국 내에서 대조(collate)된다. 예시적인 보코더는 본 발명의 양수인에게 양도된고 본 명세서에서 참조에 의해 결합된, "가변 레이트 보코더"라는 제목의 미국 특허 제 5,414,796호에 기재되었다. 보코더에서, 인코딩 부분은 인간 음성 생성의 모델에 대한 파라미터를 추출한다. 디코딩 부분은 전송 채널 상에서 수신된 파라미터를 사용하여 음성을 재합성한다(re-synthesize). 상기 모델은 시변 음성 신호를 정확히 모델링하기 위하여 일정하게 변화하고 있다. 그리하여, 음성은 시간의 블록들, 또는 분석 프레임들로 분할되고, 그 동안에 파라미터들이 계산된다. 그 다음에 파라미터들은 각각의 새로운 프레임에 대하여 업데이트된다. 본 명세서에서, 용어 "디코더"는 전송 매체 상에서 수신된 디지털 신호를 변환하기 위하여 사용될 수 있는 임의의 장치 또는 장치의 임의의 부분을 언급한다. 용어 "인코더"는 음향 신호를 디지털 신호로 변환하기 위하여 사용될 수 있는 임의의 장치 또는 장치의 임의의 부분을 언급한다. 그러므로, 본 명세서에 기재된 실시예는 CDMA 시스템의 보코더를 사용하여 구현될 수 있거나, 대안적으로 비CDMA 시스템의 인코더 및 디코더를 사용하여 구현될 수 있다.
도 4는 도 1의 무선 통신 시스템의 통신 장치 내에 위치한 여러 보코더들에 의하여 수행되는 인코딩 및 디코딩 기능의 블록 다이어그램이다. 원격국 또는 터미널(12a)는 인코딩 부분(402) 및 디코딩 부분(403)을 구비한 보코더(401)를 포함하는 통신 장치이다. 아날로그 음성은 원격국(12a)에 의해 수신되고 인코딩 부분(402)에 의하여 패킷화된 데이터로 인코딩된다. 패킷화된 데이터는 기지국(14a)으로 전송된다. 보코더(411)의 디코딩 부분(413)은 PSTN(미도시) 상의 전송에 대하여 패킷화된 데이터를 표준 펄스 코드 변소 신호(PCM)로 변환한다. PCM 신호는 PSTN 상에서 목표 기지국(14b)으로 전송되고, 목표 기지국(14b)는 목표 원격국(12b)을 페이징한다(page). 목표 기지국(14b)에서 보코더(421)의 인코딩 부분(422)은 원격 터미널(12b)으로의 전송에 대하여, PCM 신호를 패킷화된 데이터로 인코딩한다. 원격 터미널(12b)에서 보코더(431)의 디코딩 부분(433)은 패킷화된 데이터를 디코딩하고 합성된 음성을 형성한다.
전술된 프로세스는 또한 원격 터미널(12b)로부터 원격 터미널(12a)로 신호를 전송하기 위하여 사용된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 보코더의 사용은 "직렬 보코딩(tandem vocoding)"으로 지칭된다. 음성 신호의 저하는 음성 신호 상에서 수행되는 다수의 인코딩 및 디코딩 기능으로 인하여 발생한다. 기지국에서의 보코더가 목표 수신지에서의 보코더와 동일한 구성을 갖는다면, 직렬 보코딩은 바이패싱(bypass)될 수 있다. 보코더 바이패스의 상세한 구현예는 본 발명의 양수인에게 양도되고, 본 명세서에 참조로서 결합된, "검출 코드를 사용한 직렬 보코딩의 검출 및 바이패스(Detection and Bypass of Tandem Vocoding Using Detection Codes)"라는 제목의, 미국 특허 제 5,956,673호에 기재되어 있다. 특히, 의사랜덤(pseudorandom) 검출 코드는 PCM 출력 내에 삽입될 수 있고, 그 결과 정정 서비스 옵션 프로그래밍(correct service option programming)은 코드를 검출할 수있고, 그에 의하여 시작 측(originating party)이 유사한 보코더를 이용하였음을 결론지을 수 있다. 만약 원격 터미널의 보코더들이 동일하다면, 그 다음에 목표 원격 터미널의 디코더는 시작 원격 터미널에 의하여 생성된 인코딩된 음성을 디코딩할 수 있다.
음향 음성은 보통 저주파수 성분 및 고주파수 성분으로 구성된다. 그러나, 종래의 전화 시스템의 물리적인 제약으로 인하여, 입력 음성은 200 Hz 내지 3400 Hz의 협소한 범위로 대역이 제한된다. 필터는 출력 파형을 생성하기 위하여 입력 파형의 주파수 스펙트럼을 수정하는 장치이다. 그러한 수정은 전달 함수 H(f)=Y(f)/X(f)에 의해 특징이 지어질 수 있고, 상기 전달 함수는 주파수 영역에서 수정된 출력 파형 y(t)을 원래 입력 파형 x(t)에 관련시킨다.
도 2A는 평평한 주파수 응답을 가진 협대역 필터의 스펙트럼을 도시한다. 이러한 특성을 가진 장치의 예는 마이크로폰이다. 도시된 바와 같이, 더 낮은 주파수들은 지나치게 강조되고, 더 높은 주파수는 컷오프된다. 이러한 필터를 통과하는 입력 신호는 인간의 귀에 지각적으로 불쾌한 출력 파형을 유발할 것이고, 즉, 필터링된 음성은 억제(muffle)된다.
도 2B는 1000 Hz와 3400 Hz 사이의 주파수를 강조하는 협대역 필터의 스펙트럼을 도시한다. 이러한 예에서, 더 낮은 주파수는 감쇠되나, 1000 Hz와 3400 Hz 사이의 주파수 스펙트럼은 강조된다. 이러한 주파수 범위에서의 강조는 지각적으로 3400 Hz 이상의 주파수 성분의 생략을 보상한다. 그러므로, 보다 더 "자연스러운" 그리고 명료한(intelligible) 소리는 필터링된 신호를 들을 때 최종 사용자에의하여 인지된다.
무선 전화방식의 개선으로 인하여, 다수의 무선 통신 시스템은 50 Hz 내지 7000 Hz의 더 넓은 범위에서 음향 신호를 전파시킬 수 있다. 그러한 신호들은 광대역 신호로서 언급된다. 이러한 주파수 범위를 사용하는 통신은 1989년도에 발표된, "64kBit/s 내의 7kHz 오디오 코딩(7kHz Audio-Coding within 64 kBits/s)"라는 제목의 문서 G.722에서 표준화되었다. 7000 Hz까지의 주파수 성분은 광대역 시스템에 의하여 반송될 수 있기 때문에, 전형적인 광대역 디코더는 평평한 주파수 응답으로 구현될 수 있다. 도 3은 광대역 신호의 평평한 주파수 스펙트럼에 대한 그래프이다. 3400 Hz와 7000 Hz 사이의 주파수 성분이 포함되기 때문에 아무런 강조도 요구되지 않는다. 이러한 더 높은 주파수 성분의 포함하면 1000 Hz와 3400 Hz 사이의 주파수 범위를 강조할 필요없이 지각적으로 명료한 파형이 생성된다.
당업계의 현 상태에서, 광대역 신호는 3400 Hz에서 단순한 주파수 컷오프에 의하여 협대역 터미널/시스템의 제약조건에 대역이 제한된다. 이러한 광대역 대 협대역으로의 변환은 광대역 신호를 저역 통과 필터를 통하여 통과시키고 그 결과를 다운샘플링함으로써 달성될 수 있다. 그리하여, 변환된 광대역 신호의 스펙트럼은 도 2A의 스펙트럼과 아주 유사하다. 전술된 바와 같이, 이러한 평평한 주파수 응답은 인간 지각능력에 대하여 허용될 수 없는 파형을 생성한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 대역폭 스위칭 필터는 2001년 1월 24일자로 출원되어 본 출원과 공동계류중이며, 본 발명의 양수인에게 양도된, 미국 특허출원 제 09/771,508호, "개선된 광대역 신호의 협대역 신호로의 변환(Enhanced Conversion of WidebandSignals to Narrowband Signals)"에서 제공되며, 상기 출원은 본 명세서에서 참조로서 결합된다. 전술한 미국 특허 출원에서, 광대역 신호는 원하는(pleasing) 음향 특성을 가진 협대역 신호로 변환될 수 있다.
그러나, 광대역 터미널이 다수의 보코더를 사용하여 무선 통신 시스템 내에서 사용될 때 문제가 발생한다. 즉, 광대역 신호는 전송 매체의 현재 성능 제한으로 인하여 직렬 보코딩이 행해질 수 없다. 현재, PSTN 접속에 대한 최대 데이터 용량은 64 kbps이다. 협대역 신호에 대하여, 원 신호의 정확한 재구성을 위하여 8000 샘플/초가 달성되어야 한다. 표준 PCM 샘플 데이터는 8 비트 심볼을 사용하여 표현된다. 8 비트 심볼을 사용함으로써, 양자화 에러를 최소화하면서 8000 샘플/초가 도달된다(8000 샘플/초 x 8 비트/샘플 = 64,000 bps).
그러나, 광대역 신호에 대하여, 원 신호의 정확한 재구성을 위하여 16,000 샘플/초가 달성되어야 한다. 그리하여, 64 kbps 제한 내에 맞추기 위하여, PCM 샘플은 4 비트 심볼에 의하여 표현되어야 한다(16,000 x 4 = 64,000). 이러한 심볼 길이의 단축은 신호의 재구성동안 허용할 수 없는 양자화 에러를 유발한다.
하나의 실시예에서, 64 kbps PSTN 접속의 물리적 제약조건으로부터 발생한 문제점은 직렬 자유 작업(TFO)을 구현함으로써 방지될 수 있고, 여기서 광대역 신호는 PSTN을 통하여 8 비트 PCM 심볼 및 PCM 심볼 안으로 펑쳐링된 패킷화된 데이터를 사용하여 광대역 터미널로 전달될 수 있다. 하나의 태양으로, 광대역 음성 신호를 포함하는 패킷은 PCM 데이터 포맷의 가수 값 부분(mantissa value portion)의 최하위 비트(LSB) 내로 의사 랜덤 방식으로 주입된다. 펑쳐링된 PCM 심볼을 수신할 때, 기지국 보코더는 수신된 PCM 심볼을 패킷화된 데이터로 변환시키는 것을 중지하고 단순히 이미 수신된 패킷화된 데이터를 목표 터미널로 전달한다. 그리하여, 인코딩 단계는 통신 세션으로부터 생략된다.
또다른 실시예에서, 호출 설정 절차가 제공되고, 여기에서 광대역 직렬 자유 작업(TFO-WB)에 대한 교섭이 통신 시스템 내의 여러 통신 장비 사이에서 발생한다.
또다른 실시예에서, 호출 설정 절차가 제공되고, 여기서 협대역 직렬 자유 작업(TFO-NB)와 TFO-WB 사이에서의 변환은 사용자간 음향 품질에 영향을 미치지 않고 발생할 수 있다.
도 5는 TFO-WB 통신 세션에 대한 호출 설정 절차의 흐름도이다. 단계(500)에서, 호출 설정은 터미널과 기지국 시작점 사이에서 교섭한다. 교섭의 진행 동안, 기지국은 터미널이 광대역 능력이 있음을 결정한다. 단계(501)에서, 광대역 터미널은 광대역 신호를 인코딩하고 제 1 기지국으로 인코딩된(패킷화된) 데이터를 전송한다. 단계(502)에서, 제 1 기지국은, 미국 특허 출원 제 09/771.508호에 기재된 장치 및 방법을 사용하여, 패킷화된 광대역 신호를 디코딩하고 광대역 신호를 협대역 신호로 변환한다. 기지국 또는 이동 전화 교환국(mobile switching center)의 레지스터(register)는 제 2 기지국이 목표 터미널을 서비스함을 지시하는 정보를 저장한다. 명료하게 예시하기 위하여, 이동 전화 교환국을 통한 전송 및 PSTN은 생략되었으나, 당업자는 본 명세서에 기재된 실시예들의 범위를 이해하기 위해 전송 릴레이(transmission relay)의 중간 지점들이 본 명세서에 설명될 필요는 없음을 알 수 있을 것이다.
단계(503)에서, 제 1 기지국은 서비스를 교섭하기 위하여 제 2 기지국에 접촉한다. 단계(504)에서, 제 2 기지국은 목표 터미널을 페이징하고 호출을 설정한다. 구성 메시지(configuration message)는 IS-95, cdma2000, WCDMA, TDMA 또는 FDMA 표준에 따라서 페이징 채널 상에서 전송된다. 단계(505)에서, 직렬 보코딩 세션은 광대역 터미널과 목표 터미널 사이에서 시작한다.
단계(506)에서, 제 1 기지국에서의 제어 소자 및 제 2 기지국에서의 제어 소자는 직렬 자유 작업을 위해 교섭하고, 성공적인 교섭은 이하에 설명되는 이유로 인하여 반향 제거기(echo canceller)와 같은 경로 내(in path) 장비의 디스에이블먼트(disablement)를 포함한다. 대안적으로, 만약 목표 터미널이 시작 터미널과 동일한 보코더 구성을 공유하지 않는다면, 그 때 단계(511)에서 제어 소자는 서비스 옵션 신호가 제 1 기지국으로부터 시작 터미널로 전송되어야 하고 통신 세션이 협대역 신호를 사용하여 계속되어야 함을 결정한다.
단계(507)에서, 단계(506)에서의 교섭이 직렬 자유 작업이 허용가능함을 지시한 이후에, 제 1 기지국에서의 인코더는 협대역 신호를 PCM 디지털 신호로 변환한다. 시작 터미널로부터 나온 패킷화된 광대역 신호는 기지국들 간의 교섭이 완료된 이후에 PCM 디지털 신호의 비트 스트림으로 펑쳐링된다. 단계(508)에서, 제 1 기지국은 펑쳐링된 협대역 PCM 디지털 신호를 제 2 기지국으로 전송한다.
단계(509)에서, 제 2 기지국은 목표 터미널의 주파수 용량에 관하여 요구 메시지(request message)를 전송한다. 만약 제 2 기지국이 목표 터미널이 광대역 음성 신호를 프로세싱하고 생성할 수 있음을 나타내는 확인 메시지(confirmationmessage)를 수신한다면, 그 다음에 단계(513)에서, 제 2 기지국의 인코더는 협대역 PCM 신호를 구성하는 비트들을 폐기하고 단계(514)에서 광대역 음성 신호를 나타내는 패킷화된 데이터의 비트들을 포워딩한다. PCM 데이터 비트들은 폐기되고 단지 패킷 데이터 비트들만 포워딩되므로, PCM 데이터 비트들로부터 재생성된 음향 신호를 정상적으로 증강시키는 경로 내 장비는 디스에이블링되어야 한다.
목표 터미널이 패킷화된 광대역 음성 신호를 프로세싱하기 위하여, 목표 터미널에 배치된 보코더는 시작 터미널에서의 보코더와 동일하거나 유사한 구성을 가져야 한다. 목표 터미널은 이러한 실시예를 구현하기 위하여 시작 터미널에 의하여 사용되는 인코딩 방식(encoding scheme)을 디코딩할 수 있어야 한다. 그러므로, 원격국 보코더의 유사성과 관련하여 일단 긍정적인 결정(positive determination)이 이루어지면, 목표 기지국 보코더의 디코딩 부분의 동작 없이 전송이 계속될 수 있다. 나머지 경로 내 장비와 관련하여, 목표 기지국 보코더의 디코딩 부분은 디스에이블링될 수 있다.
만약 목표 터미널이 광대역 능력이 없으나 시작 터미널과 보코더의 구성을 공유한다면, 그 때 단계(510)에서, 그러한 제한을 지시하는 메시지는 목표 기지국으로부터 시작 기지국으로 전송된다. 단계(512)에서, 서비스 옵션 신호는 제 1 기지국의 제어 소자로부터 시작 터미널로 전송될 수 있고, 여기서 서비스 옵션 신호는 광대역 터미널에 단계(520)에서 협대역 신호를 제 1 기지국으로 전송할 것을 명령한다.
목표 터미널은 음향 품질을 손실시키지 않으면서 광대역 신호를 프로세싱할수 없기 때문에, 광대역 신호가 넓은 스펙트럼 주파수 응답을 가진 신호를 계속하여 전송할 수 있게 하는 것은 시스템 자원(즉, 시작 터미널과 기지국 사이의 링크 용량)의 낭비이다. 그러나, 보코더들 사이의 유사성은 상기 시스템이 직렬 자유 작업을 수행할 수 있게 하며, 이러한 사항은 전술된 미국 특허 제 5,956,673호에 상세히 기재되었다. 그러므로, 상기 시스템은 단계(521)에서 협대역 직렬 자유 보코딩을 사용하여, 또는 보코더들이 유사하지 않다면 그 때는 표준 직렬 보코딩을 사용하여 신호를 전송하도록 구성될 수 있다.
요약하여, 시작 터미널에서의 보코더가 목표 터미널에서의 보코더와 동일한 구성을 갖는다면, 그 다음에 상기 설정 절차로부터 결과적으로 나오는 통신 세션은 시작 터미널이 광대역 신호를 반송하는 복수 개의 패킷을 제 1 기지국으로 전송할 수 있도록 구성되고, 그 후에 제 1 기지국은 패킷화된 광대역 신호를 디코딩하고 광대역 신호를 협대역 신호로 변환하며, 협대역 신호를 표준 64 kHz PSTN 전송 라인의 제약조건을 만족시키는 PCM 신호로 디지털화하며, 광대역 신호를 반송하는 복수 개의 패킷으로부터 PCM 신호를 비트로 펑쳐링한다. 제 2 기지국에서, 수신된 PCM 신호 비트들은 폐기되고, 패킷화된 광대역 신호는 목표 터미널로 포워딩된다. 목표 터미널에서, 보코더는 패킷화된 광대역 신호를 디코딩하고 사용자를 위한 음향 음성 신호를 합성한다.
이러한 신호 이송 방식(signal transportation scheme)은 또한 목표 터미널에서 시작되고 시작 터미널에서 종료하는 음성에 대하여 수행된다. 이러한 실시예에서, 협대역 PCM 신호의 전송은 단지 내부자(inter-party) 통신의 액세스가능성을요구하는 적절한 법률 집행 당국에 의한 연방 지시에 부합하기 위해서만 필수적임을 알 수 있다. 그러나, 이하의 실시예에서, 협대역 PCM 신호는 광대역 통신 세션이 이미 설정된 이후에 협대역과 광대역 서비스 옵션 간의 투명한 스위칭을 허용하기 위하여 사용될 수 있다.
도 6은 통신 시스템이 협대역 직렬 자유 작업(TFO-NB) 및 광대역 직렬 자유 작업(TFO-WB)와 표준 협대역 직렬 보코딩 간의 스위칭을 허용하는 절차의 플로우 차트이다. 단계(600)에서, 시작 터미널은 보통의 협대역 직렬 보코디을 사용하여 목표 터미널과 통신하고 있다. 단계(601)에서, 시작 기지국의 제어 소자는 시작 터미널이 광대역 음성 신호를 생성할 수 있음을 그리고 시작 터미널과 기지국 사이의 링크가 패킷화된 광대역 신호의 전송을 지원할 수 있음을 결정한다. 만약 시작 터미널이 광대역 능력이 없다면, 그 다음에 직렬 보코딩은 단계(602)에서 계속된다.
시작 터미널이 광대역 능력이 있다면, 그 다음에 단계(603)에서 시작 기지국은 직렬 자유 보코딩을 수행하기 위하여 목표 기지국과 교섭한다. 만약 교섭이 실패한다면, 그 다음에 표준 협대역 직렬 작업은 단계(600)에서 계속된다. 만약 교섭이 성공한다면, 그 다음에 단계(605)에서 목표 기지국은 목표 터미널이 광대역 음성 신호를 프로세싱하고 생성할 수 있는지에 관하여 목표 터미널에 요구 메시지를 전송한다. 만약 목표 터미널이 광대역 능력이 없다면, 그 다음에 프로그램 플로우는 단계(610)에서 계속되고, 여기서 협대역 직렬 자유 보코딩이 시작된다.
만약 목표 기지국이 목표 터미널로부터 확인 메시지를 수신한다면, 그 다음에 단계(606)에서 목표 터미널 및 목표 기지국은 광대역 직렬 자유 작업에 대하여 교섭한다. TFO-WB의 구현은 단계(606)의 성공적인 교섭 후에 이어진다. 단계(612)에서, 지시자 신호(indicator signal)는 목표 기지국으로부터 시작 기지국으로 전송되고, 시작 기지국은 광대역 신호의 전송을 시작하기 위하여 시작 터미널을 통지한다. 이제까지 프로그램 플로우에서 시작 터미널은 협대역 직렬 보코딩 모드로 전송하고 있음을 알아야 한다.
단계(607)에서, 시작 기지국는 광대역 패킷으로 펑쳐링된 협대역 펄스 코드 변조(PCM) 디지털 신호를 전송한다. 이전의 실시예에서 설명된 바와 같이, 이러한 펑쳐링된 협대역 PCM 신호는 시작 터미널에서 광대역 신호를 생성하는 단계, 광대역 신호를 데이터 패킷으로 전송하는 단계, 패킷으로부터 광대역 신호를 추출하는 단계, 광대역 신호를 협대역 신호로 변환하는 단계, 협대역 신호를 협대역 PCM 디지털 신호로 인코딩하는 단계, 및 그 다음에 시작 터미널로부터 시작 기지국으로 전송되었던, 패킷화된 광대역 신호로부터 협대역 PCM 디지털 신호를 비트로 펑쳐링하는 단계에 의하여 생성된다. 광대역 음성 신호를 협대역 신호로 변환하는 방법 및 장치는 미국 특허 출원 제 09/771,508호에 제공된다.
그러나, 도 5에서 예시된 실시예와는 달리, 목표 기지국은 협대역 PCM 디지털 신호를 폐기하지 않는다. 단계(608)에서, 목표 기지국은 펑쳐링된 협대역 PCM 신호를 수신하고, 펑쳐링된 신호로부터 협대역 PCM 신호 부분을 추출하며, 로컬 보코더의 상태 메트릭(state metrics)을 업데이트하기 위하여 상기 추출된 협대역 PCM 신호 부분을 사용한다.
만약 목표 기지국의 제어 소자가 단계(609)에서 TFO-WB 세션의 인터럽션을 검출한다면, 그 다음에 목표 기지국은 협대역 PCM 디지털 신호 폐기를 중지하고 디지털 신호를 음향 음성으로 변환하는 것을 시작한다. 그리하여, 상기 시스템은 단계(600)에서 협대역 직렬 보코딩을 사용하여 통신 세션을 계속한다. 보코더 상태 메트릭은 수신된 디지털 신호에 의하여 업데이트되기 때문에, 패킷화된 광대역 신호로부터 협대역 PCM 신호로의 스위칭은 사용자에게 투명하여, 음향 품질의 아무런 손실도 인지되지 않는다. 인터럽션에 대한 한 가지 원인은 전체 TFO-WB 세션 동안 경로 내 장비를 디스에이블링하는 것을 실패하기 때문이다.
대안적으로, 만약 광대역 서비스 옵션이 통신 릴레이의 임의의 부분들 사이에서 성공적으로 교섭되지 않는다면, 또는 서비스가 인터럽팅된다면, 그 다음에 협대역 음성 패킷이 생성될 수 있고 각각의 터미널에 의해 교환되어 TFO-NB가 구현된다. TFO-NB는 원 음향 음성에 대한 인코딩 및 디코딩 단계의 감소로 인하여 직렬 보코딩보다 우수하다. 단계(610)에서, 시작 기지국은 협대역 패킷으로 펑쳐링된 협대역 PCM 디지털 신호를 전송한다. 협대역 패킷은 시작 기지국으로부터 통지를 수신받은 경우 시작 터미널로부터 직접 발생할 수 있거나, 또는 협대역 패킷은 수신된 광대역 패킷으로부터 시작 기지국에 의하여 생성될 수 있다. 단계(611)에서, 목표 기지국의 상태 메트릭이 업데이트된다. 만약 TFO-NB 세션이 인터럽팅되면, 그 다음에 목표 기지국은 단계(609)에서 PCM 신호의 폐기를 중지하고 PCM 신호를 음향 음성으로 변환하는 것을 시작한다. 그 다음에 프로그램 플로우는 시작 터미널과 목표 터미널 사이에서 표준 직렬 보코딩 통신 세션으로 진행된다.
이와 같이, 광대역 또는 협대역 환경에서 광대역 터미널의 사용을 용이하게 하는 신규하고 개선된 방법 및 장치가 설명되었다. 당업자는 본 명세서에서 실시예들과 관련하여 설명된 여러 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 결합으로서 구현될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 여러가지 예시적인 성분, 블록, 모듈, 회로 및 단계들은 그들의 기능의 관점에서 일반적으로 설명되었다. 그 기능이 하드웨어, 소프트웨어, 또는 펌웨어로서 구현될지 여부는 전체 시스템에 부과된 특정 애플리케이션 및 설계 제약조건에 따른다. 당업자는 이러한 환경 하에서 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어의 교환가능성, 및 각각의 특정 애플리케이션에 대하여 설명된 기능을 어떻게 최적으로 구현할 수 있는지를 인식한다.
본 명세서에 개시된 실시예와 관련하여 설명된 여러 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로 및 알고리즘의 구현은 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 반도체(ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 프로그램가능한 논리 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 논리 이산 하드웨어 성분으로 구현 또는 수행될 수 있다. 펌웨어 명령들의 세트를 실행하는 프로세서, 임의의 종래의 프로그램가능한 소프트웨어 모듈 및 프로세서, 또는 그들의 임의의 조합이 본 명세서에서 설명된 제어 소자의 기능을 수행하도록 설계될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈식 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적인 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장매체에 정보를 기록하기 위하여 저장 매체와 커플링될 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 ASIC에 상주할 수 있다. ASIC은 전화 또는 다른 사용자 터미널에 상주할 수 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 전화 또는 다른 사용자 터미널에 상주할 수 있다. 프로세서는 DSP 및 마이크로프로세서의 결합 또는 DSP 코어 등과 관련하여 2개의 마이크로프로세서로서 구현될 수 있다. 부가하여 당업자는 본 명세서의 상세한 설명 전반에 걸쳐 언급되는 데이터, 지시, 명령, 정보, 신호, 비트, 심볼, 및 칩이 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 자분, 광 필드 또는 광학 입자, 또는 이들의 임의의 조합에 의하여 표현됨을 알 수 있을 것이다.
이와 같이 본 발명의 여러 가지 실시예가 도시되고 설명되었다. 그러나, 당업자에게는 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 본 명세서에 개시된 실시예에 대한 다수의 변형예가 구성될 수 있음이 자명하다.

Claims (16)

  1. 협대역 통신 시스템을 통하여 광대역 음성 신호를 전송하는 방법으로서,
    기지국에서 원격국으로부터 수신된 복수 개의 데이터 패킷(data packet)으로부터 협대역 디지털 신호를 생성하는 단계로서, 상기 복수 개의 데이터 패킷은 광대역 음성 신호를 반송하는 단계;
    상기 협대역 디지털 신호를 복수 개의 데이터 패킷으로 펑쳐링(puncturing)하는 단계;
    상기 펑쳐링된 협대역 디지털 신호를 상기 협대역 통신 시스템을 통하여 제 2 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 제 2 기지국에서 상기 복수 개의 데이터 패킷으로부터 상기 협대역 디지털 신호를 분리하는 단계; 및
    단지 상기 복수 개의 데이터 패킷만을 제 2 원격국으로 포워딩(forwarding)하는 단계를 포함하는 광대역 음성 신호 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 협대역 디지털 신호의 펑쳐링 단계는 상기 협대역 디지털 신호의 최하위 비트(the least significant bits)에서 발생하는 광대역 음성 신호 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 기지국 및 상기 제 2 기지국에서 복수 개의 경로 내(in-path) 장비를 디스에이블링(disabling)하는 단계를 더 포함하는 광대역 음성 신호 전송 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 복수 개의 경로 내 장비는 반향 제거기(echo canceller)를 포함하는 광대역 음성 신호 전송 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 복수 개의 경로 내 장비는 보코더(vocoder)의 디코딩 부분을 포함하는 광대역 음성 신호 전송 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 펑쳐링 단계 이전에 상기 제 1 기지국과 상기 제 2 기지국 사이에서 직렬 자유 작업(tandem-free operation)을 위하여 교섭(negotiating)하는 단계를 더 포함하는 광대역 음성 신호 전송 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 협대역 신호는 펄스 코드 변조(PCM) 신호인 광대역 음성 신호 전송 방법.
  8. 무선 환경에서 음성 품질을 향상시키는 방법으로서,
    패킷화된 광대역 음성 신호를 제 1 원격국으로부터 제 1 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 제 1 기지국에서 상기 패킷화된 광대역 음성 신호를 협대역 펄스 코드 변조(PCM) 신호로 변환하는 단계;
    직렬 자유 보코더 작업(TFO)을 위하여 상기 제 1 기지국과 제 2 기지국 사이에서 교섭하는 단계;
    상기 협대역 PCM 신호를 상기 패킷화된 광대역 음성 신호로 펑쳐링하는 단계;
    상기 펑쳐링된 협대역 PCM 신호를 상기 제 2 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 제 2 기지국과 제 2 원격국 사이에서 광대역 용량(wideband capability)에 대하여 교섭하는 단계;
    상기 제 2 기지국에서 상기 펑쳐링된 협대역 PCM 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 제 2 기지국에서 상기 협대역 PCM 신호를 폐기하고, 상기 제 2 기지국에서 로컬 보코더를 디스에이블링하며, 그 후에 상기 패킷화된 광대역 음성 신호가 상기 제 2 원격국으로 포워딩되는 단계를 포함하는 음성 품질 향상 방법.
  9. 광대역 통신 세션(session)과 협대역 통신 세션 사이에서 투명하게 스위칭하는 방법으로서,
    제 1 기지국에서, 시작 터미널(originating terminal)로부터 수신된 패킷화된 광대역 신호로부터 협대역 신호를 생성하는 단계;
    상기 협대역 신호를 상기 패킷화된 광대역 신호로 펑쳐링하는 단계;
    상기 펑쳐링된 협대역 신호를 제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 펑쳐링된 협대역 신호로부터 상기 패킷화된 광대역 신호를 추출함으로써 상기 제 2 기지국과 목표 터미널(target terminal) 사이에서 상기 광대역 통신 세션을 설정(establishing)하는 단계; 및
    만약 상기 광대역 통신 세션이 인터럽팅된다면, 그 다음에 상기 제 2 기지국과 상기 목표 터미널 사이에서 상기 협대역 통신 세션을 설정하는 단계를 포함하는 스위칭 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 광대역 통신 세션은 직렬 자유 모드(tandem-free mode)에 있는 스위칭 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 협대역 통신 세션은 직렬 보코더 모드에서 발생하고,
    상기 방법은,
    상기 펑쳐링된 협대역 신호로부터 상기 협대역 신호를 추출하는 단계; 및
    상기 목표 터미널로의 전송을 위하여 상기 추출된 협대역 신호를 인코딩하는 단계를 포함하는 스위칭 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 협대역 통신 세션은 직렬 자유 모드에서 발생하고,
    상기 방법은,
    상기 제 1 기지국에서 생성된 상기 협대역 신호로부터 패킷화된 협대역 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 협대역 신호를 상기 패킷화된 광대역 신호가 아니라 상기 패킷화된 협대역 신호로 펑쳐링하고, 그 후에 상기 패킷화된 협대역 신호는 상기 제 2 기지국에서 상기 펑쳐링된 협대역 신호로부터 추출되는 스위칭 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 협대역 통신 세션은 직렬 자유 모드에서 발생하고,
    상기 방법은,
    패킷화된 협대역 신호를 전송하기 위하여 상기 시작 터미널에 신호를 보내는 단계;
    상기 패킷화된 협대역 신호를 상기 시작 터미널로부터 상기 제 1 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 협대역 신호를 상기 패킷화된 협대역 신호로부터 생성하는 단계; 및
    상기 협대역 신호를 상기 광대역 신호가 아니라 상기 패킷화된 협대역 신호로 펑쳐링하고, 그 후에 상기 패킷화된 협대역 신호는 상기 제 2 기지국에서 상기 펑쳐링된 협대역 신호로부터 추출되고 로컬 보코더는 바이패스(bypass)되는 단계를 더 포함하는 스위칭 방법.
  14. 협대역 통신 시스템을 통하여 광대역 음성 신호를 전송하는 장치로서,
    기지국에서 원격국으로부터 수신된 복수 개의 데이터 패킷으로부터 협대역 디지털 신호를 생성하는 수단을 포함하고, 여기서 상기 복수 개의 데이터 패킷은 광대역 음성 신호를 반송하며;
    상기 협대역 디지털 신호를 복수 개의 데이터 패킷으로 펑쳐링하는 수단;
    상기 펑쳐링된 협대역 디지털 신호를 상기 협대역 통신 시스템을 통하여 제 2 기지국으로 전송하는 수단;
    상기 제 2 기지국에서 상기 복수 개의 데이터 패킷으로부터 상기 협대역 디지털 신호를 분리하는 수단; 및
    상기 복수 개의 데이터 패킷을 제 2 원격국으로 포워딩하는 수단을 포함하는 광대역 음성 신호 전송 장치.
  15. 협대역 통신 시스템을 통하여 광대역 음성 신호를 전송하는 장치로서,
    기지국에 배치되고, 메모리 소자에 저장된 명령(intruction)들의 세트를 실행하도록 구성된 제어 소자를 포함하고,
    상기 명령들의 세트는,
    광대역 신호로부터 협대역 신호를 생성하는 대역폭 스위칭 필터를 통제하고,
    상기 협대역 신호를 상기 광대역 신호로 펑쳐링하는 단계를 통제하며,
    상기 기지국과 제 2 기지국 사이에서 광대역 통신 세션을 설정하며, 그리고
    상기 광대역 통신 세션이 인터럽팅되면, 그 다음에 상기 기지국과 상기 제 2 기지국 사이에서 협대역 통신 세션을 설정하고, 그 후에 상기 협대역 신호를 상기 광대역 신호가 아니라 상기 협대역 신호의 패킷화된 형태로 펑쳐링하기 위한 광대역 음성 신호 전송 장치.
  16. 협대역 통신 시스템을 통하여 광대역 음성 신호를 전송하는 장치로서,
    기지국에 배치되고, 메모리 소자에 저장된 명령들의 세트를 실행하도록 구성된 제어 소자를 포함하고,
    상기 명령들의 세트는,
    상기 기지국과 시작 기지국 사이에서 호출 설정(call set-up)을 교섭하고,
    상기 시작 기지국으로부터 수신된 펄스 코드 변조(PCM) 신호로부터 패킷화된 신호의 추출을 통제하며,
    상기 PCM 신호를 패킷화된 전송 포맷으로 인코딩하는 보코더의 인코딩부분을 디스에이블링하며, 그리고
    목표 터미널로 상기 추출된 패킷화된 신호의 전송을 통제하기 위한 광대역 음성 신호 전송 장치.
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