KR20120043033A - 무선 전화기 네트워크의 음성 채널을 통한 데이터 전송을 위한 시스템, 방법 및 장치 - Google Patents

무선 전화기 네트워크의 음성 채널을 통한 데이터 전송을 위한 시스템, 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 명세서에 개시된 다양한 실시형태는 무선 전화기 네트워크 (106)를 통해 클라이언트 디바이스 (102)와 원격 디바이스 (108) 사이에 데이터의 전송을 용이하게 하는 장치, 시스템 및 방법을 일반적으로 제공한다. 더욱 상세하게는, 클라이언트 디바이스로부터의 데이터는 오디오 신호로 변조하고 (604) 무선 전화기 (104)로 전송된다. 무선 전화기 (104)는 오디오 신호를 수신하여 무선 전화기 네트워크를 통해 원격 디바이스 (108)에 전화를 건다. 전화 통화 동안, 무선 전화기 (102)는 원격 디바이스 (108)에 무선 전화기 네트워크의 음성 채널을 통해 오디오신호를 전송한다 (706). 원격 디바이스 (108)는 오디오 신호를 수신하고 디코딩하여 전송된 데이터를 추출한다.

Description

무선 전화기 네트워크의 음성 채널을 통한 데이터 전송을 위한 시스템, 방법 및 장치{SYSTEMS, METHODS AND APPARATUS FOR TRANSMITTING DATA OVER A VOICE CHANNEL OF A WIRELESS TELEPHONE NETWORK}
본 발명은 데이터 전송을 위한 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 무선 전화기 네트워크의 음성 채널을 통한 데이터 전송을 위한 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다.
직접 위성 브로드캐스트 시스템과 같은, 텔레비전 분배 시스템에 대한 지불에 있어서, 텔레비전 수신기 (또한, 셋톱 박스로서 공지됨)는 중앙 데이터 집합 시스템과 데이터를 자주 교환할 필요가 있다. 예를 들어, 중앙 데이터 집합 시스템은 페이-퍼-뷰 (pay-per-view) 주문 정보, 건강 및 진단 정보 등을 자주 종합한다. 통상적으로, 셋톱 박스는 집에서 아날로그 전화기 라인을 통해 콜 프로세싱 시스템과 통신할 수도 있는 모뎀을 포함한다. 셋톱 박스는 주기적으로 콜 프로세싱 시스템에 다이얼 (dial)하며, 아날로그 전화기 라인을 통해 데이터를 교환한다. 그러나 증가하는 사용자들은 더 이상 집에서 유선 라인을 가지지 않으며, 그 결과, 셋톱 박스가 콜 프로세싱 시스템과 통신할 수 없다는 것이 문제가 된다.
셋톱 박스와 콜 프로세싱 시스템 사이의 통신 문제를 해결하기 위해 무선 데이터 채널이 제공되었다. 셋톱 박스는 문자 메시지 서비스 (SMS; short message service)를 이용하여 콜 프로세싱 센터에 데이터를 전송한다. 그러나 SMS 메시지는 160개의 문자로 한정된다. 그 결과, 셋톱 박스와 콜 프로세싱 시스템 사이에 데이터를 통신하기 위해 멀티 SMS 메시지가 필요하다. 대부분의 소비자는 메시지 건당의 SMS 에 대해 지불하여, SMS를 초과한 데이터를 전송하는 것은, 셋톱 박스와 콜 프로세싱 시스템 사이에 통신된 데이터량을 고려시 과도하게 비싸다. 셋톱 박스는 백 채널 (backchannel)이 부재하기 때문에, 페이-퍼-뷰 영화와 같은 다수의 특징 (feature)은 가입자의 많은 부분에 이용될 수가 없다.
본 명세서에 개시된 다양한 실시형태는 무선 전화기 네트워크 (106)를 통해 클라이언트 디바이스 (102)와 원격 디바이스 (108) 사이에 데이터의 전송을 용이하게 하는 장치, 시스템 및 방법을 일반적으로 제공한다. 더욱 상세하게는, 클라이언트 디바이스로부터의 데이터는 오디오 신호로 변조하고 (604) 무선 전화기 (104)로 전송된다. 무선 전화기 (104)는 오디오 신호를 수신하여 무선 전화기 네트워크를 통해 원격 디바이스 (108)에 전화를 건다. 전화 통화 동안, 무선 전화기 (102)는 원격 디바이스 (108)에 무선 전화기 네트워크의 음성 채널을 통해 오디오신호를 전송한다 (706). 원격 디바이스 (108)는 오디오 신호를 수신하고 디코딩하여 전송된 데이터를 추출한다.
동일한 참조 부호는 모든 도면에 있어서, 동일한 구성요소와 동일한 유형의 구성요소를 나타낸다.
도 1은 통신 시스템의 일 실시형태를 나타낸다.
도 2는 통신 시스템의 또 다른 실시형태를 나타낸다.
도 3은 통신 시스템의 또 다른 실시형태를 나타낸다.
도 4는 위성 브로드캐스트 시스템의 일 실시형태를 나타낸다.
도 5는 케이블 텔레비전 분배 시스템의 일 실시형태를 나타낸다.
도 6은 무선 전화기 네트워크를 통해 클라이언트 디바이스로부터 원격 디바이스로 데이터를 전송하는 프로세스의 일 실시형태를 나타낸다.
도 7은 선형 예측 부호화 (LPC; linear predictive code) 기반 변조를 이용하여 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이에 데이터를 전송하는 프로세스의 일 실시형태를 나타낸다.
도 8은 다진 FSK (M-ary frequency shift-key) 기반 변조를 이용하여 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이에 데이터를 전송하는 프로세스의 일 실시형태를 나타낸다.
도 9는 원격 디바이스에서 다진 FSK 인코딩된 데이터를 수신하는 프로세스의 일 실시형태를 나타낸다.
본 명세서에 기재된 다양한 실시형태들은 일반적으로 무선 전화기 네트워크를 통해 크라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이에 데이터를 전송하는 장치, 시스템, 및 방법을 제공한다. 더욱 상세하게는, 클라이언트로부터의 데이터는 오디오 신호를 변조되어 무선 전화기로 전송된다. 무선 전화기는 오디오 신호를 수신하여 원격 디바이스로 무선 전화기 네트워크를 통해 전화 통화 (phone call)를 건다. 전화 통화 동안, 무선 전화기는 원격 디바이스에 무선 전화기 네트워크의 음성 채널을 통해 오디오 신호를 전송한다. 원격 디바이스는 오디오 신호를 수신 및 디코딩하여 전송된 데이터를 추출한다. 일부 실시형태에서, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스는 양방향으로 데이터를 전송할 수도 있다. 즉, 본 명세서에 기재된 다양한 실시형태들은 무선 전화기 네트워크의 음성 채널을 통해 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이에 데이터를 교환하는 시스템, 방법, 및 장치를 제공한다.
적어도 하나의 실시형태에서, 클라이언트 디바이스로부터의 데이터는 휴먼 스피치 (human speech)의 특성을 갖는 오디오 신호로 변조된다. 다수의 무선 전화기 네트워크는 전송용 음성 데이터를 포함한다. 통상의 음성 신호는 300Hz 내지 3400Hz 의 범위에 속한다. 펄스 부호 변조 (PCM; Pulse Code Modulation)이 8000 (샘플/초)의 샘플링 레이트로 이용되는 경우, 음성 신호의 디지털 표현을 전송하는데 64 (kb/s)의 대역폭이 요구된다. 그러나 무선 전화기 네트워크를 통한 음성 데이터의 전송 레이트는 통상적으로 8 (kb/s)이다. 8 (kb/s) 대역폭 제한 내에서 음성 데이터를 전송하기 위해, 무선 전화기 네트워크를 통해 전송하기 전에 무선 전화기의 보코더가 음성 데이터를 압축한다.
무선 전화기 네트워크에서의 압축 기술은 음성 생성의 특정 모델에 기반한다. 음악 또는 아날로그 모뎀 신호와 같은 비음성 신호에 비해, 음성 신호는 거의 왜곡 없이 복원될 수도 있다. 무선 전화기 네트워크를 통해 전송하기 이전에 오디오 신호와 같은 음성으로 데이터 신호를 변조함으로써, 오디오 신호는 무선 전화기 네트워크의 압축에서 살아남아, 오디오 신호를 수신하는 원격 디바이스에서 복원될 수도 있다. 오디오 신호는 원격 디바이스에서 복원되고, 원격 서버는 오디오 신호에 의해 표현된 데이터를 추출할 수도 있다. 무선 전화기 네트워크 또는 인터넷 텔레포니 (VOIP; voice over internet protocol) 네트워크와 같은 압축을 사용하는 다른 유형의 전화기 네트워크를 통한 전송을 위해 휴먼 스피치의 특성을 갖는 오디오 신호로 데이터를 변조하는 기술이 이하 개시된다.
도 1은 통신 시스템 (100)의 일 실시형태를 나타낸다. 더욱 상세하게는, 도 1은 클라이언트 디바이스 (102)와 원격 디바이스 (108) 사이에 데이터가 무선으로 전송될 수도 있는 통신 시스템 (100)을 나타낸다. 통신 시스템 (100)은 클라이언트 디바이스 (102), 무선 전화기 (104), 무선 전화기 네트워크 (106), 원격 디바이스 (108)를 포함한다. 이들 구성요소들 각각은 이하 더욱 상세히 개시된다.
클라이언트 디바이스 (102)는 원격 디바이스 (108)로의 전송을 위한 데이터를 생성하거나 종합할 수 있는 임의의 디바이스 유형일 수도 있다. 수신되고, 프로세스 되고, 출력되고 및/또는 통신될 데이터는 오디오, 비디오, 텍스트, 데이터, 정보 또는 다른 것을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 형태가 될 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 클라이언트 디바이스 (102)는 하나 이상의 컨텐트 소스로부터 프레젠테이션 콘텐츠를 수신하여, 관련된 프레젠테이션 디바이스상에서의 프레젠테이션에 위해 콘텐츠를 출력하도록 구성된 엔터테인먼트 디바이스이다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스 (102)는 디스플레이 디바이스 (예를 들어, 텔레비전) 상의 디스플레이를 위해 출력되는 텔레비전 신호를 수신하고 변조하는 위성, 케이블, 방송 (over the air) 또는 다른 유형의 텔레비전 수신기일 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 바에 따르면, 텔레비전 수신기는 셋톱 박스로서 지칭될 수도 있으며, 이는 디스플레이 디바이스에 관련하여 외부에 배치되는 텔레비전 수신기이다. 종합된 데이터는, 페이-퍼-뷰 주문 정보, 인구학 정보, 건강 및 진단 정보, 계좌 정보 등을 포함하여, 텔레비전 수신기에 의해 생성된 다양한 유형의 데이터를 포함할 수도 있다. 클라이언트 디바이스 (102)는 텔레비전에 집적된 케이블 텔레비전 수신기와 같이 프레젠테이션 디바이스에 집적될 수도 있다.
다양한 실시형태에서, 클라이언트 디바이스 (102)는 원격 디바이스 (108)로의 전송을 위해 데이터 및 다른 정보를 집합하는 감지 장치를 포함한다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스 (102)는 원격 디바이스 (108)로의 전송을 위해 기상 관련 데이터를 수집할 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 클라이언트 디바이스 (102)는 자신 또는 다른 시스템 또는 디바이스에 관한 동적 및 정적 정보를 집합하거나 종합한다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스 (102)는 특정 부분이 교체되거나 수리될 필요가 있는지를 결정하여, 이 정보를 원격 디바이스 (108)에 전송할 수도 있다.
통신 시스템 (100)은 무선 전화기 네트워크 (106)에 통신적으로 연결된 무선 전화기 (104)를 포함한다. 더욱 상세하게는, 무선 전화기 네트워크 (106)는 원격 디바이스 (108)에 무선 전화기 (104)를 연결시킨다. 무선 전화기 네트워크 (106)는 셀룰러 네트워크와 같은 임의의 유형의 무선 네트워크일 수도 있다. 무선 전화기 네트워크 (106)는 기지국 및 이동 전화 교환국 (MSC; mobile switching center)을 포함하는 다양한 네트워크 디바이스를 포함할 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 무선 전화기 네트워크 (106)는 일반 전화 교환망 (PSTN; public switched telephone network) (미도시)을 통해 원격 디바이스 (108)에 통신적으로 연결될 수도 있다.
무선 전화기 (104)와 무선 전화기 네트워크 (106)는 코드 분할 다중 액세스 (CDMA; Code Division Multiple Access), 시간 분할 다중 액세스 (TDMA; Time Division Multiple Access), 이동 통신 세계화 시스템 (GSM; Global System for Mobile Communication) 등을 포함하는 임의의 유형의 무선 프로토콜을 사용하여 통신할 수도 있다. 또한, 무선 전화기 (104)와 무선 전화기 네트워크 (106)는 개선 변속 코덱 (EVRC; Enhanced Variable Rate Codec), 선택가능 모드 보코더 (SMV; Selectable Mode Vocoder) 코덱, 가변 레이트 멀티모드 (VRM; Variable-Rate Multimode) 코덱, 4GV - EVRC 광대역(WB; wideband), 적응성 다중 레이트 (AMR; Adaptive Multi-Rate) 코덱, GSM 풀 레이트 (FR; Full Rate) 코덱, GSM 개선 풀 레이트 (EFR; Enhanced Full Rate) 코덱, 하프레이트 (HR; Half-Rate) 코덱 또는 AMR WB 코덱을 포함하는 임의의 스피치 코덱의 프로토콜을 사용할 수도 있다.
무서 전화기 (104)와 클라이언트 디바이스 (102)는 임의의 유형의 유선 또는 무선 접속을 통해 통신적으로 연결될 수도 있다. 예를 들어, 무선 전화기 (104)는 블루투스 접속을 통해 클라이언트 디바이스 (102)와 통신할 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 클라이언트 디바이스 (102)는 무선 전화기 (104)와 짝을 이루는 블루투스 동글 (dongle)을 수신하는 포트 또는 유에스비 (USB; universal serial bus) 커넥터를 포함한다. 더욱 상세하게는, 블루투스 동글은 무선 전화기 (104)의 무선 헤드셋으로서 구성될 수도 있다. 그 결과, 클라이언트 디바이스 (102)는 무선 전화기 (104)를 통해 원격 디바이스 (108)에 전화 통화를 걸어, 전화 통화 동안 데이터를 교환할 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 무선 전화기 (104)는 USB, 아날로그 헤드셋 잭과 같은 유선 접속을 통해 클라이언트 디바이스 (102)에 통신적으로 연결되거나, 클라이언트 디바이스 (102)에 음향적으로 연결될 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 무선 전화기 (104)는 클라이언트 디바이스 (102) 내에 집적된다.
클라이언트 디바이스 (102)는 원격 디바이스 (108)로의 전송을 위한 데이터를 선택하고 데이터를 오디오 신호로 변조한다. 후술하는 바와 같이, 오디오 신호는 휴먼 스피치의 특성을 포함하도록 인코딩되어, 무선 전화기 네트워크 (106)을 통한 압축 및 전송 동안 오디오 신호 왜곡은 최소한으로 발생한다. 클라이언트 디바이스 (102)는 무선 전화기 (104)에 오디오 신호를 전송하고, 무선 전화기 (104)는 원격 디바이스 (108)로의 전달을 위해 무선 전화기 네트워크 (106)로 오디오 신호를 더 전송한다.
원격 디바이스 (108)는 무선 전화기 네트워크 (106)을 통해 클라이언트 디바이스 (106)로부터 데이터를 수신 및/또는 전송하는 임의의 디바이스 또는 시스템을 포함할 수도 있다. 더욱 상세하게는, 원격 디바이스 (108)는 무선 전화기 네트워크 (106)를 통해 클라이언트 디바이스 (102)로부터 오디오 신호를 수신하고, 오디오 신호를 복조하여 클라이언트 디바이스 (102)에 의해 전송된 데이터를 추출한다. 또한, 원격 디바이스 (108)는 무선 전화기 네트워크 (106)를 통해 클라이언트 디바이스로 데이터를 전송하도록 동작할 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 원격 디바이스 (108)는 하나 이상의 클라이언트 디바이스 (102)로부터 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 사용하여 다양한 프로세싱 및/또는 종합 기능을 수행하는 원격 서버이다. 후술하는 바와 같이, 전송된 데이터가 휴먼 스피치의 특성을 갖도록 클라이언트 디바이스 (102)에 의해 인코딩된 경우, 원격 디바이스 (108)는 다양한 기술을 수행하여 오디오 신호에 의해 나타난 데이터를 추출하고 데이터의 원래 디지털 포맷 표현을 생성할 수도 있다. 도 1의 통신 시스템 (100)은 간결함의 목적을 위해 도시되지 않은 다른 컴포넌트 또는 디바이스를 포함할 수도 있다.
도 2는 통신 시스템 (200) 의 또 다른 실시형태를 나타낸다. 더욱 상세하게는 도 2는 무선 전화기 네트워크 (106)를 통해 원격 디바이스 (108)에 데이터를 통신하는 엔터테인먼트 디바이스 (202)의 세부사항을 도시한다. 통신 시스템 (200)은 무선 전화기 (104), 무선 전화기 네트워크 (106), 원격 디바이스 (108), 엔터테인먼트 디바이스 (202), 프레젠테이션 디바이스 (210) 및 콘텐츠 소스 (212)를 포함한다. 엔터테인먼트 디바이스 (202)는 입력 모듈 (204), 인터페이스 모듈 (206) 및 프로세서 (208)를 포함한다. 각각의 컴포넌트는 이하 더욱 상세히 설명한다. 도 1과 공통되는 컴포넌트의 논의는 간략함의 목적을 위해 본 설명에서는 생략한다.
콘텐츠 소스 (212)는 하나 이상의 엔터테인먼트 디바이스 (202)에 대해 콘텐츠를 수신, 생성, 및 통신하도록 동작한다. 수신되고, 프로세스 되고, 출력되며, 및/또는 통신 되는 콘텐츠는 오디오, 비디오, 데이터, 정보 또는 그 외의 것들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다른 다양한 형태로 구현될 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 콘텐츠 소스 (212)는 다른 소스로부터 다양한 유형 및 형태의 콘텐츠를 수신하여, 콘텐츠를 종합하고 엔터테인먼트 디바이스 (202)로 콘텐츠를 전송하도록 동작한다. 콘텐츠 소스 (212)는 사실상 스트리밍 텔레비전 프로그래밍, 기록된 오디오 또는 비디오, 전기 프로그래밍 가이드 데이터 등을 포함하는 하나 이상의 소스로부터 실질적으로 임의의 형태 및/또는 유형의 정보를 수신할 수도 있다. 예시적인 콘텐츠 소스 (212)는 텔레비전 분배 시스템 (예를 들어, 방송 전송 시설, 케이블 텔레비전 분배 헤드 엔드 및 위성 텔레비전 업링크 센터), 광대역 또는 인터넷 서버 등을 포함한다.
엔터테인먼트 디바이스 (202)는 콘텐츠 소스 (212)로부터 콘텐츠를 수신하는 입력 모듈 (204)를 포함한다. 입력 모듈 (204)는 유선 (예를 들어, 케이블 및 파이버) 및/또는 무선 (예를 들어, 위성, 마이크로웨이브 셀룰러 또는 다른 유형의 무선 주파수 신호) 통신 매체의 원하는 임의의 조합 및 원하는 네트워크 토폴러지 (또는 복수의 매체가 사용되는 경우에는 토폴러지들)를 통해 콘텐츠 소스 (212)에 통신적으로 연결될 수도 있다. 입력 모듈 (204)은 무선 수신기. 케이블, 위성 또는 방송 텔레비전 튜너, 이더넷 포트 또는 다른 유형의 데이터 접속 등을 포함하는 임의의 유형의 입력 디바이스를 포함할 수도 있다.
다양한 실시형태에서, 콘텐츠 소스 (212)는 디지털 비디오 리코더 (DVR; disital vidoe recorder), 디지털 비디오 디스크 (DVD; digital video disk) 플레이어 또는 다른 광 디스크 플레이어, 지역 (local) 저장 매체 등과 같이, 엔터테인먼트 디바이스 (202)에 관해 지역적으로 배치된 디바이스일 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 콘텐츠 소스 (212)는 엔터테인먼트 디바이스 (202)와 함께 집적될 수도 있다. 예를 들어, 콘텐츠 소스 (212)는 위성 텔레비전 수신기에 집적된 DVR 일 수도 있다.
프로세서 (208)는 엔터테인먼트 디바이스 (202)의 동작을 제어하도록 동작한다. 적어도 하나의 실시형태에서, 프로세서 (208)는 입력 모듈 (204)로부터 콘텐츠를 수신하고, 프레젠테이션 디바이스 (210) 상의 프레젠테이션을 위해 출력 스트림을 생성한다. 프로세서 (208)는 엔터테인먼트 디바이스 (202)에 관한 주문 정보, 인구학 정보, 건강 및 진단 정보 등과 같은 콘텐츠에 관한 데이터를 더 종합할 수도 있다.
프레젠테이션 디바이스 (210)는 엔터테인먼트 디바이스 (202)로부터 출력된 스트림을 수신하여, 반응적으로 사용자 (미도시)에게 출력 스트림을 제공하도록 구성된다. 적어도 하나의 실시형태에서, 프레젠테이션 디바이스 (210)는 사용자아게 콘텐츠를 디스플레이하도록 구성된 디스플레이 디바이스이다. 프레젠테이션 디바이스 (210)는 임의의 포맷 (예를 들어, 아날로그 또는 디지털 포맷)으로 비디오 스트림을 수신하여, 사용자에게 비디오 스트림을 제공한다. 다른 실시형태에서, 프레젠테이션 디바이스 (210)는 사용자에게 실시간으로 또는 기록된 오디오 콘텐츠를 재생하도록 구성된 오디오 재생 시스템 (예를 들어, 스테레오 또는 MP3 플레이어)이다. 그렇지 않은 경우, 프레젠테이션 디바이스 (210)는 임의의 포맷 (예를 들어, 아날로그 또는 디지털 포맷) 오디오 콘텐츠를 수신하여, 수신된 오디오 콘텐츠를 사용자를 위해 재생할 수도 있다.
엔터테인먼트 디바이스 (202) 는 또한 무선 전화기 네트워크 (106)를 통해 원격 디바이스 (108)로 데이터를 전송하기 위해, 무선 전화기 (104)와 통신하는 인터페이스 모듈 (206)을 포함한다. 인터페이스 모듈 (206)은 임의의 유형의 유선 또는 무선 통신 링크를 통해 무선 전화기 (104)와 통신할 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 인터페이스 모듈 (206)은 무선 전화기 (104)와 통신하는 무선 트랜스시버이다. 예를 들어, 무선 트랜스시버는 엔터테인먼트 디바이스 (202)에 집적될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 인터페이스 모듈 (206)은 블루투스 동글과 같은 외부 무선 트랜스시버에 통신적으로 연결한다. 예를 들어, 무선 트랜스시버는 무선 전화기 (104)의 무선 핸즈프리 헤드셋으로 구성될 수도 있다.
원격 디바이스 (108)에 데이터를 전송하기 위해, 인터페이스 모듈 (206)은 무선 전화기 (104)를 통해 원격 디바이스 (108)에 전화 통화를 개시한다. 더욱 상세하게는, 인터페이스 모듈 (206)은, 무선 전화기 (104)가 원격 디바이스 (108)에 관련된 전화번호로 전화 통화를 개시하도록 하는 커맨드를 이슈한다. 전화 통화 개시 이후, 인터페이스 모듈 (206)은 무선 전화기 네트워크 (106)를 통해 원격 디바이스 (108)과 데이터 교환을 시작한다. 적어도 하나의 실시형태에서, 인터페이스 모듈 (206)은 전송을 위해 데이터를 식별하고, 무선 전화기 네트워크 (106)의 음성 채널을 통한 전송을 위해 데이터를 오디오 신호로 변조한다. 일부 실시형태에서, 프로세서 (208)는 무전 전화기 네트워크 (106)의 음성 채널을 통한 전송을 위해 데이터를 식별하고 변조하도록 동작할 수도 있다. 인터페이스 모듈 (206)은 무전 전화기 (104)에 오디오 신호를 전송하고, 무선 전화기 (104)는 전화 통화 동안 무선 전화기 네트워크 (106)의 음성 채널을 통해 원격 디바이스 (108)로 오디오 신호를 전송한다.
다수의 무선 전화기 네트워크는 음성 데이터 전송에 최적화된 코덱을 사용한다. 그 결과, 정규 모뎀 데이터 및 비 스피치 오디오 데이터는 전송 동안 왜곡될 수도 있다. 이에 의해, 휴먼 스피치에 유사한 특성을 가지며, 그 결과, 무선 전화기 네트워크 (106)를 통해 압축 및 전송 동안 왜곡되지 않는 갖는 오디오 신호로 데이터를 인코딩하는 것이 바람직할 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 데이터는 이하 상세히 설명되는 바와 같은 선형 예측 부호화 (LPC; linear predictive coding) 기반 기술을 사용하여 변조될 수도 있다. LPC를 사용하여 데이터를 변조함으로써, 데이터는 무선 전화기 네트워크 (106)를 통한 압축 및 전송 동안 덜 왜곡되며, 이는 압축하도록 설계된 LPC는 휴먼 스피치와 유사하기 때문이다. 또 다른 실시형태에서, 데이터는 무선 전화기 네트워크 (106)를 통한 전송을 위해 다중 주파수 편이 방식 (MFSK; multiple frequency-shift-keying)을 이용하여 변조될 수도 있다. 유사하게, MFSK를 이용하여 변조된 데이터는 휴먼 스피치의 범위 내의 주파수를 가질 것이며, 그 결과 데이터는 무선 전화기 네트워크 (106)를 통한 압축 및 전송 동안 최소의 왜곡을 겪는다. 데이터 수신 이후, 원격 디바이스 (108)는 수신된 오디오 신호를 분석하여 전송된 데이터를 추출한다.
이 분야의 당업자는 엔터테인먼트 디바이스 (202) 내에서 동작하도록 도시된 다양한 기능적 구성요소 (202 내지 208)는 설계의 선택 문제에 따라 더 적은 별개의 구성요소로 결합될 수도 있거나, 더 많은 수의 별개의 기능적인 구성요소로 나누어질 수도 있음을 이해할 것이다. 그 결과, 도 2에 제시된 특정 기능적 분해는 단지 엔터테인먼트 디바이스 (202) 내에서 구성요소의 하나의 가능한 기능적 분해의 예로서 의도된다.
도 3은 통신 시스템 (300)의 또 다른 실시형태를 나타낸다. 더욱 상세하게는, 도 3은 무선 전화기 네트워크 (106)를 통해 클라이언트 디바이스 (102)로부터 데이터를 수신하는 콜 프로세시 시스템 (302)의 세부사항을 도시한다. 통신 시스템 (300)은 클라이언트 디바이스 (102), 무선 전화기 (104), 무선 전화기 네트워크 (106), 및 콜 프로세싱 시스템 (302)를 포함한다. 콜 프로세싱 시스템 (302)는 인터페이스 모듈 (304), 디코더 (306), 프로세서 (308) 및 저장 매체 (310)를 포함한다. 각각의 컴포넌트는 이하 더욱 상세히 설명한다. 도 1 및 2와 공통된 컴포넌트의 논의는 간략함의 목적을 위해 본 설명에서는 생략한다.
콜 프로세싱 시스템 (302)은 임의의 유형의 디바이스, 시스템 또는 무선 전화기 네트워크 (106)를 통해 원격으로 위치한 클라이언트 디바이스 (102)로부터 데이터를 수신하는 디바이스 또는 시스템의 조합일 수도 있다. 전술한 바와 같이, 무선 전화기 (104)는 클라이언트 디바이스 (102)를 대표하여 콜 프로세시 시스템 (302)에 전화 통화를 건다. 콜 프로세싱 시스템 (302)의 인터페이스 모듈 (304)은 전화통화를 수신하기 위해 무선 전화기 네트워크 (106)에 통신적으로 연결된다.
인터페이스 모듈 (304)은 전화 통화를 수신하는 임의의 유형의 전화기 접속을 포함할 수도 있다. 인터페이스 모듈 (304)은 콜 프로세싱 시스템 (302)에 더 프로세싱하기 위해 전화통화의 오디오 신호를 캡쳐하는 마이크로폰 등을 포함할 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 인터페이스 모듈은 무선 전화기 네트워크 (106)와 통신하는 PSTN (미도시)에 통신적으로 연결된다. 그 결과, 인터페이스 모듈 (304)은 PSTN으로의 기존 전화 서비스 (POTS; plain old telephone service)일 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 인터페이스 모듈 (304)은 무선 전화기 네트워크 (106)에 통신적으로 연결된 무선 전화기일 수도 있다. 전화 통화는 오디오 신호로 변조된 데이터를 포함한다. 적어도 하나의 실시형태에서, 오디오 신호는 휴먼 스피치의 특성을 갖는다. 또한, 오디오 신호에 의해 나타난 데이터는 클라이언트 디바이스 (102)에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
콜 프로세싱 시스템 (302)의 디코더 (306)는 인터페이스 모듈 (304)로부터 오디오 신호를 수신하고, 오디오 신호를 분석하고 데이터를 추출하여, 데이터를 디지털 포맷으로 변환한다. 디코더 (306)는 오디오 신호를 분석하여 오디오 신호에 의해 나타난 디지털 데이터를 추출하도록 동작하는 임의의 유형의 프로세싱 시스템일 수도 있다. 이하 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 데이터가 LPC 기반 분석을 사용하여 클라이언트 디바이스 (102)에 의해 인코딩된 경우, 디코딩 프로세스는 오디오 신호를 데이터의 디지털 표현으로 번역하기 위해 LPC 기반 분석을 포함할 수도 있다. 유사하게, 데이터가 MFSK에 기반하여 클라이언트 디바이스에 의해 인코딩된 경우, 디코딩 프로세스는 신호를 디지털 데이터 비트로 디코딩하기 위해 고속 푸리에 변환 (FFT; Fast Fourier Transform) 분석과 같은 주파수 선택 분석을 포함할 수도 있다.
콜 프로세싱 시스템 (302)의 저장 매체 (310)는 콜 프로세싱 시스템 (302)에 의해 사용된 임의의 유형의 데이터를 저장하도록 구성된다. 저장 매체 (310)는 하드 드라이브, 플래시 메모리, 테이프, 광 저장 디바이스 등을 포함하는 임의의 유형의 저장 디바이스일 수도 있다. 또한, 저장 매체 (310)는 물리적으로 및/또는 논리적으로 구분된 임의의 수의 저장 디바이스를 포함할 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 저장 매체 (310)는 클라이언트 디바이스 (102)에 관한 데이터를 저장한다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스 (102)는 위성 텔레비전 수신기일 수도 있으며, 저장 매체에 저장된 데이터는 계좌 정보, 페이-퍼-뷰 주문 정보 등을 포함할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 저장 매체 (310)는 아날로그 신호의 인코딩 동안 디코더 (306)에 의해 사용된 정보를 저장할 수도 있다. 예를 들어, 저장 매체는 아날로그 신호의 LPC 기반 분석 또는 합성에서 사용된 부호록 (codebook)을 저장할 수도 있다.
콜 프로세싱 시스템 (302)의 프로세서 (308)는 콜 프로세싱 시스템 (302)의 동작을 제어하도록 동작한다. 프로세서 (308)는 단일 프로세싱 디바이스 또는 협동적으로 동작하는 복수의 프로세싱 디바이스를 포함하여 콜 프로세싱 시스템 (302)의 동작을 제어할 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 프로세서 (308)는 디코더 (306)로부터 디지털 포맷 데이터를 수신하고, 디지털 포맷 데이터를 클라이언트 디바이스 (102)에 관한 정보와 관련시킨다. 예를 들어, 데이터가 클라이언트 디바이스 (102)에 관한 비디오 주문 정보를 포함하는 경우, 프로세서 (308)는 비디오 주문 정보에 기반하여 클라이언트 디바이스 (102)의 사용자에 관한 계좌 정보를 업데이트할 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 데이터는 프로세서 (308)에 의해 저장되고 사용되는, 클라이언트 디바이스 (102)에 관한 인구학 정보 또는 건강 또는 진단 정보를 포함할 수도 있다.
프로세서 (308) 및/또는 관련 시스템은 클라이언트 디바이스 (102)로부터 수신된 데이터의 프로세싱을 더 수행하도록 동작할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서 (308)는 수신된 비디오 주문 정보에 기반하여 클라이언트 디바이스 (102)의 사용자에 대한 청구서를 생성할 수도 있다. 수신된 데이터가 건강 및 진단 정보를 포함하는 경우, 프로세서 (308)는 데이터를 분석하여 클라이언트 디바이스 (102)에 관한 잠재적 문제를 식별할 수도 있다.
이 분야의 당업자는 콜 프로세싱 시스템 (302) 내에서 동작하도록 도시된 다양한 기능적 구성요소 (304 내지 310)은 설계의 선택 문제에 따라 더 적은 별개의 구성요소로 결합될 수도 있거나, 더 많은 수의 별개의 기능적인 구성요소로 나누어질 수도 있음을 이해할 것이다. 그 결과, 도 3에 제시된 특정 기능적 분해는 단지 콜 프로세싱 시스템 (302) 내에서 구성요소의 하나의 가능한 기능적 분해의 예로서 의도된다.
도 4는 위성 브로드캐스트 시스템 (400)의 일 실시형태를 나타낸다. 위성 브로드캐스트 시스템 (400)은 무선 전화기 (104), 무선 전화기 네트워크 (106), 콜 프로세싱 시스템 (302), 전송 네트워크 (402), 업링크 시스템 (404), 위성 (406), 위성 안테나 (408), 콘텐츠 소스 (410), 텔레비전 수신기 (412) 및 디스플레이 디바이스 (414)를 포함한다. 각각의 컴포넌트는 이하 더욱 상세히 설명한다. 도 1 내지 3과 공통된 컴포넌트의 논의는 간략함의 목적을 위해 본 설명에서는 생략한다.
위성 브로드캐스트 시스템 (400)은 전송 네트워크 (402)의 업링크 시스템 (404)과 신호로 통신하는 콘텐츠 소스 (410)를 포함한다. 콘텐츠 소스 (410)는 텔레비전 수신기 (412)에 전송되는 텔레비전 프로그램을 업링크 시스템 (404)에 제공한다. 텔레비전 프로그램은 전송 네트워크 (402)에 의해 텔레비전 수신기 (412)로 브로드캐스트될 수도 있다. 텔레비전 프로그램은 위성 브로드캐스트 시스템 (400) 의 채널 상에서 MPEG-2, MPEG-4 또는 다른 디지털 비디오 신호, 아날로그 또는 기저대역 신호, 및/또는 다른 비디오 데이터로서 구현될 수도 있다.
위성 브로드캐스트 시스템 (400)은 업링크 시스템 (404)와 신호로 통신하는 위성 (406)을 더 포함한다. 위성 (406)은 업링크 시스템 (404)으로부터 수신된 텔레비전 프로그램을 브로드캐스트한다. 위성 브로드캐스트 시스템 (400)은 위성 (406)으로부터 텔레비전 프로그램을 수신하는 위성 안테나 (408)를 더 포함한다. 위성 안테나 (408)는 테레비전 수신기 (412)와 신호로 통신하며, 텔레비전 프로그램을 텔레비전 수신기 (412)에 제공한다. 브로드캐스트 텔레비전 프로그램 콘텐츠는 텔레비전 수신기 (412)에 의해 수신되어, 디스플레이 디바이스 (414) 상의 프레젠테이션을 위해 출력된다.
사용자 (416)는 디스플레이 디바이스 (414) 상에서 페이-퍼-뷰 영화를 보기를 원할 수도 있다. 사용자 (416)는 텔레비전 수신기 (412)를 통해 페이-퍼-뷰 영화를 주문하도록 원격 제어 (미도시)를 사용한다. 주문에 응답하여, 텔레비전 수신기 (412)는 콜 프로세싱 시스템 (302)과 통신하여, 주문을 승인하고 사용자에게 페이-퍼-뷰 영화를 허용한다. 텔레비전 수신기 (412)는 무선 전화기 (104)를 통해 콜 프로세싱 시스템 (302)에 전화를 건다. 텔레비전 수신기 (412)는 주문 정보를 오디오 신호로 변조하여, 무선 전화기 (104)에 오디오 신호를 전송한다. 그 후, 무선 전화기 (104)는 무선 전화기 네트워크 (106)를 통해 콜 프로세싱 시스템에 오디오 신호를 전송한다. 콜 프로세싱 시스템 (302)은 오디오 신호를 프로세스 하여 데이터를 추출하고 주문을 완료한다. 주문을 확인한 후, 콜 프로세싱 시스템 (302)은 텔레비전 수신기 (412)에 인증 정보를 전송한다. 인증 정보는 전송 네트워크 (402)를 통하거나 무선 전화기 네트워크 (106)를 통해 텔레비전 수신기에 전송될 수도 있다. 예를 들어, 콜 프로세싱 시스템 (302)은 무선 전화기 네트워크 (106)를 통해 무전 전화기 (104)에 전송되는 제 2 오디오 신호로 인증 정보를 변조할 수도 있다. 그 후, 무선 전화기 (104)는 텔레비전 수신기 (412)에 제 2 오디오 신호를 전송하고, 텔레비전 수신기 (412)는 제 2 오디오 신호를 복조하여 인증 정보를 추출한다. 인증 정보를 추출한 이후, 테레비전 수신기 (412)는 사용자 (416)가 페이-퍼-뷰 영화에 액세스하도록 허용한다.
전송 네트워크 (402) (도 4 참조)는 케이블 텔레비전 분배 시스템 또는 방송 텔레비전 분배 시스템으로서 대신 구현될 수도 있다. 도 5는 케이블 텔레비전 분배 시스템 (500)의 실시형태를 도시한다. 케이블 텔레비전 분배 시스템 (500)은 무선 전화기 (104), 무선 전화기 네트워크 (106), 콜 프로세싱 시스템 (302), 텔레비전 수신기 (412), 디스플레이 디바이스 (414), 전송 네트워크 (502), 헤드 엔드 (504), 지역 분배 네트워크 (506) 및 드롭 (drop) (508)을 포함한다. 이들 각각의 컴포넌트는 이하 더욱 상세히 설명한다. 도 1 내지 4와 공통된 컴포넌트의 논의는 간략함의 목적을 위해 본 설명에서는 생략한다.
케이블 텔레비전 분배 시스템 (500)은 콘텐츠 소스 (410)와 신호로 통신하는 헤드 엔드 (504)를 포함한다. 콘텐츠 소스 (410)는 텔레비전 수신기 (412)로 전송되는 텔레비전 프로그램을 헤드 엔드에 제공한다. 텔레비전 프로그램은 전송 네트워크 (502)에 의해 브로드캐스트될 수도 있으며, 사용자 (106)의 요청에 응답하여 (예를 들어, 요구 응답 뷰잉 (on-demand-viewing)) 텔레비전 수신기 (412)에 푸싱될 수도 있다.
케이블 텔레비전 분배 시스템 (500)은 헤드 엔드 (504)와 신호로 통신하는 지역 분배 네트워크 (506)을 더 포함한다. 지역 분배 네트워크 (506)는 헤드 엔드 (506)로부터 콘텐츠를 수신하여, 각각의 테레비전 수신기 (412)에 콘텐츠를 분배하도록 동작한다. 텔레비전 수신기 (412)는 지역 분배 네트워크 (506)의 피더 (feeder) 라인으로부터 드롭을 사용하여 지역 분배 네트워크 (506)와 신호로 통신한다. 지역 분배 네트워크 (506)는 텔레비전 수신기 (412)에 브로드캐스트로서 콘텐츠를 제공할 수도 있거나, 광대역 접속을 사용하여 특정 주소를 가진 텔레비전 수신기 (412)에 콘텐츠를 제공할 수도 있다. 콘텐츠의 수신에 응답하여, 텔레비전 수신기 (412)는 디스플레이 디바이스 (414)에 의한 프레젠테이션을 위한 콘텐츠를 출력한다.
도 4에서 설명한 바와 같이, 사용자 (414)는 텔레비전 수신기 (412)를 통해 가능한 페이-퍼-뷰 영화의 구매를 원할 수도 있다. 텔레비전 수신기 (412)는 무선 전화기 네트워크 (106)의 음성 채널을 통해 콜 프로세싱 시스템 (302)로 전송되는 주문 정보를 생성한다. 그 후, 텔레비전 수신기 (412)는 주문 정보에 응답하여 콜 프로세싱 시스템 (302)으로부터 인증 정보를 수신하고, 사용자 (416)가 페이-퍼-뷰 영화에 액세스하도록 허용할 수도 있다.
도 6은 무선 전화기 네트워크를 통해 클라이언트 디바이스로부터 원격 디바이스로 데이터를 전송하는 프로세스의 일 실시형태를 나타낸다. 도 6의 프로세스는 위성 텔레비전 수신기와 콜 프로세싱 시스템 사이의 데이터 전송에 대해 논의한다. 그러나 도 6의 동작은 임의의 유형의 디바이스와 원격 디바이스 (또는 원격 서버) 사이의 임의의 유형의 데이터 전송에 적용될 수도 있다. 즉, 도 6은 원격 위치한 디바이스에 데이터를 전송하거나, 집에 전화를 걸어 데이터를 전송할 필요가 있는 임의의 유형의 클라이언트 디바이스에 적용될 수도 있다. 또한, 도 6의 동작은 클라이언트 디바디스와 원격 디바이스 사이에 양방향으로 데이터를 전송하도록 적용될 수도 있다. 도 6의 프로세스는 간략함의 목적을 위해 생략된 다른 동작들을 포함할 수도 있다.
프로세스는 클라이언트 디바이스로부터 원격 디바이스로의 전송을 위한 데이터를 식별하는 단계를 포함한다 (동작 602). 식별된 데이터는 클라이언트 디바이스에 의해 생성되거나 외부 디바이스에 의해 제공될 수도 있다. 전송을 위한 데이터의 식별은 소정의 스케줄에 따라 수행될 수도 있거나, 사용자 입력 또는 다른 이벤트에 응답하여 수행될 수도 있다. 예를 들어, 위성 테레비전 수신기는 7일마다 콜 프로세싱 시스템에 되돌려 전송되는 페이-퍼-뷰 주문 정보 및 건강 및 진단 정보를 종합할 수도 있다.
또 다른 실시형태에서, 비디오 주문 정보가 사용자 입력에 응답하여 콜 프로세싱 시스템으로의 전송을 위해 식별될 수도 있다. 예를 들어, 사용자는 위성 텔레비전 수신기를 통해 페이-퍼-뷰 영화로의 액세스를 요청할 수도 있으며, 위성 수신기는 콜 프로세싱 시스템에 데이터를 전송하여 주문을 인증할 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 위성 수신기 (또는 임의의 유형의 디바이스)는 시스템 또는 컴포넌트 실패 또는 에러에 응답하여 콜 프로세싱 시스템 (또는 또 다른 유형의 원격 디바이스 또는 서버)으로의 전송을 위한 데이터를 식별할 수도 있다. 예를 들어, 위성 텔레비전 수신기는 기록된 비디오를 저장하는 하드 드라이브를 포함할 수도 있다. 또한, 위성 텔레비전 수신기는 하드 드라이버가 실패한 것을 결정하여, 콜 프로세싱 시스템으로의 전송을 위한 알림 메시지를 생성할 수도 있다. 그 결과, 위성 텔레비전 제공자는 사용자의 불편함을 최소화하기 위해, 장비의 실패를 신속히 인식하여 사용자에게 교체 장비의 전달을 즉시 개시할 수도 있다.
프로세스는 무전 전화기 네트워크의 음성 채널을 통한 전송을 위해 데이터를 클라이언트 디바이스로부터의 데이터를 오디오 신호로 변조하는 단계를 더 포함한다 (동작 604). 적어도 하나의 실시형태에서, 변조 동작은 전송을 위한 데이터의 적어도 일부를 선택하는 단계, 및 선택된 데이터를 나타내는 오디오 신호의 적당한 주파수 또는 주파수들을 식별하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태에서, 데이터는 주파수 편이 방식 (FSK; frequency shift-keying)을 사용하여 변조되어, 정규 모뎀 오디오 신호를 생성할 수도 있다. 그러나 전술한 바와 같이, 일부 모바일 전화기 네트워크는 전송 동안 오디오 신호를 압축한다. 그 결과, 정규 모뎀 오디오 신호는 무선 전화기 네트워크를 통한 전송 동안 왜곡될 수도 있다.
후술하는 바와 같이, 휴먼 스피치의 특성에 부합하는 오디오 신호를 생성하는 변조 기술이 채택될 수도 있다. 대부분의 전화기 네트워크는 왜곡이 거의 없이 휴먼 스피치를 압축하여 전송할 수 있다. 데이터를 나타내는 변조된 오디오 신호가 휴먼 스피치의 특성에 부합하는 경우, 무선 전화기 네트워크를 통한 압축 및 전송 동안 오디오 신호의 최소한의 왜곡이 발생한다. 후술하는 코드 여기 선형 예측 부호화 (CELP; code excited linear prediction)는 무선 전화기 네트워크를 통한 압축 및 전송 동안 신호의 왜곡을 최소화하기 위해, 휴먼 스피치의 특성에 매칭하는 오디오 신호로 디지털 데이터를 인코딩하는 기술이다. 후술하는 또 다른 기술인 MFSK은 또한, 무선 전화기 네트워크를 통한 압축 및 전송 동안 신호의 왜곡을 최소화하기 위해, 휴먼 스피치의 주파수 범위에 부합하는 오디오 신호로 디지털 데이터를 인코딩하는 기술이다.
프로세스는 클라이언트 디바이스로부터 무선 전화기로 오디오 신호를 전송하는 단계를 더 포함한다 (동작 606). 클라이언트 디바이스 및 무선 전화기는 무선 및/또는 유선 접속의 임의의 조합을 통해 통신적으로 연결될 수도 있다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스에 부착된 블루투스 동글은 무선 핸즈프리 구성으로 무선 전화기에 데이터를 전송할 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 클라이언트 디바이스는 무선전화기가 원격 디바이스에 전화 통화를 걸도록 주문하는 커맨드를 무선 전화기에 전송한다. 전화 통화가 확립된 이후, 클라이언트 디바이스는 무선 전화기 네트워크를 통한 전송을 위해 무선 전화기에 오디오 신호를 전송하기를 시작한다.
프로세스는 무선 전화기 네트워크를 통해 무선 전화기로부터 원격 디바이스로 아날로그 신호를 전송하는 단계를 더 포함한다 (동작 608). 그 후, 원격 디바이스는 프로세싱 기술을 수행하여 전송된 오디오 신호에 의해 나타난 데이터를 추출한다. 적어도 하나의 실시형태에서, 무선 전화기의 보코더는 무선 전화기 네트워크를 통한 전송을 위해 오디오 신호를 압축한다.
도 6은 클라이언트 디바이스로부터 원격 디바이스로 데이터를 전송하는 것을 참조하여 설명하였지만, 데이터는 다른 방향으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 원격 디바이스는 무선 전화기 네트워크를 통해 무선 전화기에 전화 통화를 걸어 무선 전화기에 데이터를 전송할 수도 있다. 그 후, 무선 전화기는 클라이언트 디바이스에 데이터를 전송할 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 무선 전화기는 원격 디바이스 또는 서버로부터 데이터를 수신할 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 무선 전화기가 클라이언트 디바이스의 무선 범위에 속하는 경우 (또는 무선 접속을 통해 클라이언트에 연결된 경우), 무선 전화기는 클라이언트 디바이스에 데이터를 전송할 수도 있다.
일부 실시형태에서, 데이터는 전화 통화 도중 음성 채널을 통해 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이에서 양방향으로 전송될 수도 있다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스는 원격 디바이스에 처음 데이터를 전송할 수도 있다. 데이터 전송이 완료시, 원격 디바이스는 음성 채널을 이용하여 제 2 데이터를 클라이언트 디바이스로 음성 채널을 통해 전송할 수도 있다. 그 결과, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 모두 2개의 오디오 신호 세트를 변조 및 복조하도록 동시에 동작하여 둘 사이에 2개의 데이터 세트를 전송한다.
무선 전화기 네트워크에서의 오디오 압축은 음성 생성에 대한 모델에 기반할 수도 있다. LPC로 명칭된 일 기술이 자주 사용되어 무선 전화기 네트워크를 통한 전송을 위해 스피치 데이터를 인코딩 및 압축한다. LPC 음성 압축 기술은 스피치가 튜브의 종단에서 부저 (buzzer)에 의해 생성되며 (음성 사운드), 히싱 (hissing) 및 팝핑 (popping) 사운드가 종종 스피치에 부가되는 것을 가정한다. 음성 코드들 (cords) 사이의 공간인 글로티스 (glottis)는 스피치에서 부저를 생성하며, 이는 강도 (음량) 및 주파수 (피치 (pitch))에 의해 특징지워진다. 목과 입의 음성 트랙은 튜브를 형성하며, 이는 튜브의 공명 (필터 계수 또는 LPC 계수)에 의해 특징지워지며, 포먼트 (forman)로 지칭된다.
LPC에서, 스피치가 분석되어 포먼트를 추정한다. 포먼트의 영향은 스피치 신호로부터 제거된다. 나머지 버즈 (buzz)의 강도 및 주파수에 관해 추정이 이루어진다. 포먼트를 제거하는 프로세스는 역 필터링으로 공지되며, 필터 모델링된 신호의 감산 이후의 나머지 신호는 잔여 (residue)로서 공지된다.
버즈의 강도 및 주파수의 수, 포먼트 및 잔여 신호는 무선 전화기 네트워크를 통해 무선 전화기에 의한 전송을 위해 오디오 신호를 합성하는데 사용될 수도 있다. 수신단에서, LPC는 프로세스를 반전함으써 스피치 신호를 분석한다. 버즈 파라미터 및 잔여는 소스 신호를 생성하는데 사용되며, 포먼트는 튜브를 나타내는 필터를 생성하는데 이용된다. 소스 신호가 필터를 통과하여 스피치를 재생한다. 대화의 타단상의 청취자는 발화자의 원래 스피치의 재생을 듣는다.
이들 기술들은 오디오 신호의 최소한의 왜곡으로 원격 디바이스로 무선 전화기 네트워크를 통한 전송을 위해 데이터를 인코딩하도록 적용될 수도 있으며, 그 결과 데이터가 전송된다. 도 7은 LPC 기반 변조를 사용하여 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이에 데이터를 전송하는 프로세스의 일 실시형태를 나타낸다. 도 7의 프로세스는 임의의 유형의 음성 전화기 네트워크를 통해 임의의 2개의 디바이스들 사이의 전송을 위해 데이터를 인코딩하데 사용될 수도 있다. 도 7의 동작은 모두 포함된 것이 아니며, 간략함의 목적을 위해 설명하지 않은 다른 동작을 포함할 수도 있다.
M 개의 비트 길이의 입력 데이터는 전화기 네트워크를 통해 클라이언트 디바이스로부터 원격 디바이스로의 전송을 위해 수신된다. 전송될 총 데이터가 M 개의 비트보다 큰 경우, 입력 데이터는 복수의 세그멘트로 분할될 수도 있으며, 각각의 세그멘트는 M 개의 비트 길이를 갖는다. 클라이언트 디바이스는 LSP (line-spectral pair) 파라미터의 부호록을 저장한다. LSP 파라미터의 값 각각은 M 개의 비트 길이를 갖는 특정 입력 데이터의 값에 부합하며, 각각의 LSP 파라미터의 값은 부호록의 LSP 파라미터의 다른 조합과 구분된다. 적어도 하나의 실시형태에서, 부호록은 M 개의 입력 데이터 비트에 대한 각각의 비트 패턴 조합에 대해 엔트리를 포함하며, 예를 들어, 부호록에 2M 개의 엔트리가 있다. 예를 들어, M 이 10 개의 비트인 경우, 부호록은 총 1024 개의 LSP 파라미터의 엔트리를 포함할 수도 있다. M 이 10 개의 비트로 설명되는 경우, M은 원하는 설계 기준에 의존하여 임의의 수의 비트를 포함할 수도 있다. 입력 데이터에 기반하여, 부호록으로부터의 특정 엔트리가 선택되어, 전화기 네트워크를 통한 전송을 위해 오디오 신호로 변환될 수도 있다.
프로세스는 입력 데이터에 부합하는 엔트리에 대한 부호록에서 벡터를 선택하는 단계를 포함한다 (동작 702). 부호록에서 선택된 벡터로부터, 엔트리에 부합하는 LSP 파라미터는 휴먼 스피치의 특성을 갖는 오디오 신호를 생성하는데 있어서의 이용을 위해 회수된다. LSP 코딩에 대한 주파수는 LPC (계수)를 사용하여 추출된다. 예를 들어, 입력 데이터가 비트 패턴 '0100100101'인 경우, LSP 파라미터는 ωk 일 수도 있으며, 여기서 ωk는 데이터에 부합하는 사운드를 나타내는 10 개의 LSP 계수 세트이다. 10 개의 LSP 계수가 본 명세서에서 설명되었으나, 12와 같은 임의의 수의 LSP 파라미터가 원하는 설계 기준에 의존하여 사용될 수도 있다. LSP 파라미터의 수는 표현 (representative) 신호에 의해 전송된 비트의 수에 부합할 필요는 없다. 예를 들어, 10개의 LSP 파라미터는 일부 실시형태에서 28 개의 데이터 비트를 전송하는데 사용될 수도 있다.
프로세서는 오디오 신호를 생성하도록 LSP 파라미터를 사용하여 LPC 기반 합성을 수행하는 단계를 더 포함한다 (동작 704). 오디오 신호가 LSP 파라미터로부터 생성되기 때문에, 오디오 신호는 휴먼 스피치의 특성을 가지며, 오디오 신호의 전송 동안 오디오 신호의 왜곡은 최소화되거나 전혀 발생하지 않는다. 즉, 입력 데이터를 나타내는 오디오 신호는 스피치 유사 신호이다. 오디오 신호가 실제 구어 (spoken word)가 아닐 수도 있으나, 사운드의 특성은 합성된 구어의 특성에 유사하기 때문에 스피치와 유사하다. LPC 기반 합성 및 부호록 선택은 위성 수신기 셋톱 박스와 같은 클라이언트 디바이스 또는 무선 전화기 네트워크에 통신적으로 연결된 무선 디바이스에 의해 수행될 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, LPC 기반 합성 및 부호록 선택은 합성기와 같은 클라이언트 디바이스와 무선 전화기 사이의 중간 디바이스에 의해 수행될 수도 있다.
프로세스는 원격 디바이스로 전화기 네트워크의 음성 채널을 통해 오디오 신호를 전송하는 단계를 더 포함한다 (동작 706). 적어도 하나의 실시형태에서, 전화기 네트워크는 적어도 부분적으로는 셀룰러, 마이크로웨이브 또는 위성 네트워크와 같은 무선 전화기 네트워크이다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스는 집적된 또는 외부의 무선 전화기를 통해 전화기 네트워크의 무선 기지국에 통신적으로 연결될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 클라이언트 디바이스는 종래의 일반전화기 아날로그 네트워크에 통신적으로 연결되며, 원격 디바이스는 전화기 네트워크의 무선 기지국을 통해 전화기 네트워크에 통신적으로 연결된다. 일부 실시형태에서, 원격 디바이스 및 클라이언트 디바이스는 VOIP 전화기 네트워크를 통해 통신적으로 연결될 수도 있다.
적어도 하나의 실시형태에서, 클라이언트 디바이스는 무선 전화기 네트워크와 통신하는 집적 무선 트랜스시버를 포함한다. 즉, 클라이언트 디바이스는 원격 디바이스로 무선 전화기 네트워크를 통해 오디오 신호를 전송하는 집적 무선 전화기를 포함한다. 다른 실시형태에서, 클라이언트 디바이스는 유선 또는 무선 접속을 통해 무선 전화기에 합성 오디오 신호를 전송하고, 무선 전화기는 무선 전화기 네트워크의 음성 채널을 통해 원격 디바이스로 오디오 신호를 전송한다.
원격 디바이스가 무선 네트워크로부터 오디오 신호를 수신한 경우, 원격 디바이스는 LPC 기반 분석을 수행하여 수신된 오디오 신호에 대해 LSP 파라미터를 식별한다 (동작 708). 수신된 오디오 신호에 대해 LSP 파라미터를 식별하기 위해, 원격 디바이스의 디코더는 클라이언트 디바이스에서 오디오 신호를 인코딩하는데 사용된 유사 LPC 기반 알고리즘을 사용하여 수신 신호의 LSP 계수를 추정한다.
그러나 LPC 계수는 신호 복원에 충분하지 않을 수도 있다. 그 결과, 피치 (pitch) 및 이득 파라미터는 잔여로부터 추정될 수도 있다. 잔여는 에러로서 공지되며, 원래 오디오 신호를 복원하는데 사용될 수도 있다. 그 결과, LPC 기반 분석이 입력 신호에 수행되어 LSP 파라미터를 식별한다. 동작 (708)은 전송된 데이터의 값을 추출하는 데 사용될 수도 있는 LSP 추정된 계수를 도출한다.
프로세스는 추정된 LSP 계수를 이용하여 부호록을 검색하고 추정된 LSP 계수에 부합하는 지수를 식별하는 단계를 더 포함한다. 적어도 하나의 실시형태에서, 부호록의 검색은 LSP 계수의 최소의 평균 제곱 오차에 기반하여 수행되어, 추정된 LSP 계수에 대한 값에 가장 가까운 위치의 지수의 위치를 검색한다. 부호록에서 식별된 엔트리의 위치는 클라이언트 디바이스에 의해 전송된 비트 순서에 부합한다. 적어도 하나의 실시형태에서, 입력 데이터는 동작 702에서 전송을 위해 그레이 코딩되고, 원격 디바이스에서 입력 데이터의 원래 값을 추출하기 위해 동작 710에서 역 그레이 코딩된다.
전술한 바와 같이, 적어도 하나의 실시형태에서, M 개의 데이터 비트를 전송하는데 사용된 부호록은 2M 개의 엔트리를 포함할 수도 있다. 그 결과, M 개의 데이터 비트를 전송하기 위해, 2M 개의 엔트리가 사용될 수도 있다. 저장 한계로 인해, 2M 개로 구분된 엔트리를 클라이언트 디바이스에 저장하는 것은 특정 환경에서는 불가능할 수도 있다. 예를 들어, 부호록에서 228 개의 엔트리 각각에 대해 10 개의 LSP 계수를 코딩하는데 28개의 비트가 사용되는 경우, 320×228 개의 비트의 저장이 필요하다. 이 저장 요구는 한정된 저장 용량을 갖는 일부 유형의 클라이언트 디바이스에 대해 너무 크다. 그러나 부호록 및 계수는 복수의 그룹으로 분할되어 부호록에 필요한 저장량을 감소시킬 수도 있다.
예를 들어, 부호록에서 단일의 엔트리에 대해 10개의 계수 (ωk)를 가정한다. 계수는 4개의 그룹 (ω1, ω2), (ω3, ω4), (ω5, ω6, ω7) 및 (ω8, ω9, ω10)으로 분할된다. 다수의 계수 조합의 일부가 중복되기 때문에, 부호록을 더 작은 컴포넌트로 분할하는 것은 LSP 계수의 부분에 대한 다수의 이들 중복된 조합의 저장을 제거한다. 아래의 표#1에 도시된 바와 같이, 각각의 그룹에 대해 하나의 부호록이 사용될 수도 있다.
부호록 번호 1 2 3 4
필터 계수의 #
(LSP)		 2 2 3 3
각각에 부호록에대한 비트의 #
(28)		 6 6 9 7
부호록에서 엔트리의 수 64 64 512 128
전술한 바와 같이, 분할된 부호록은 6,28869632개의 비트 (64×2+64×2+512×3+128×3)×32 에 저장될 수도 있다. 클라이언트 디바이스 및 원격 디바이스 모두에 대해 상당한 저장 감소를 유발하고, 클라이언트 디바이스 및 원격 디바이스 각각은 부호록의 사본을 저장한다. 코딩 동안, 클라이언트 디바이스는 입력 데이터를 4개의 그룹을 분할하고, 각각의 부호록으로부터 입력 데이터에 부합하는 LSP 파라미터를 회수한다. 유사하게, 원격 디바이스는 수신된 신호를 분할하여 동일한 유형의 분할된 부호록 구현을 사용한다.
예를 들어, 입력 데이터는 비트 패턴 '0100100101' 일 수도 있다. 특정 입력 데이터에 부합하는 LSP 파라미터를 회수하기 위해, 비트 패턴은 그룹 '01','00','100' 및 '101' 으로 분할된다. 클라이언트 디바이스는 제 1 부호록으로부터 값 '01'에 부합하는 LSP 계수 (ω1, ω2)를 회수한다. 유사하게, 클라이언트 디바이스는 제 2 부호록으로부터 값 '00'에 대해 LSP 계수 (ω3, ω4)를 회수하고, 제 3 부호록으로부터 값 '100'에 대해 LSP 계수 (ω5, ω6, ω7)를 회수하며, 제 4 부호록으로부터 값 '101'에 대해 LSP 계수 (ω8, ω9, ω10)를 회수한다. 회수된 계수는 결합되어 비트 패턴 '0100100101'에 대한 LSP 계수 ωk 를 형성한다.
적어도 하나의 실시형태에서, 부호록은 제조시에 클라이언트 디바이스 및/또는 원격 디바이스에 사전 구성될 수도 있거나, 후속하는 소프트웨어 및/또는 펌웨어 업데이트 동안 클라이언트 디바이스 또는 원격 디바이스에 저장될 수도 있다. 예를 들어, 위성 텔레비전 수신기는 주기적인 업데이트 동안 위성 업링크 센터로부터의 다운로드로 부호록을 수신할 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 클라이언트 디바이스는 블루투스 동글을 통해 무선 전화기에 오디오 신호를 전송한다. 그 결과, 부호록은 오디오 신호의 인코딩 동안 블루투스 동글에 저장되어 클라이언트 디바이스에 의해 사용될 수도 있다.
전술한 예에서, 10 개의 LSP 계수는 단일 심볼의 전송 동안 10개 비트의 전송을 허용한다. 무선 전화기의 보코더는 통상적으로 무선 전화기로부터 무선 전화기 네트워크의 기지국으로의 전송을 위한 일련의 프레임으로 음성 대화를 분할한다. 통상적으로, 스피치 신호는 20 개의 밀리초 (ms) 프레임으로 분할되며, 무선 전화기는 기지국으로 초당 50 개의 프레임을 전송한다. 특정 10개의 비트 패턴을 나타내는 각각의 인코딩된 오디오 신호는 무선 전화기 네트워크에 의해 사용된 프레임의 사이즈 또는 길이에 부합하는 단일의 패킷 또는 심볼로서 전송될 수도 있다. 이는 연속적인 시간 간격 동안 무선 전화기 네트워크를 통해 클라이언트 디바이스에 의해 전송된 2 개의 구분된 오디오 신호의 잠재적 간섭을 최소화하거나 제거한다. 1024개의 엔트리의 부호록으로, 10 개의 비트/프레임에 부합하여, 초당 500개 비트의 데이터 전송 레이트 (rate)가 획득될 수도 있다.
데이터 전송 레이트를 증가시키기 위해, 적어도 하나의 실시형태에서, LPC 에서의 이득 및 주기 파라미터는 양자화되고 일부 비트는 이들 파라미터에 할당될 수 있다. 이 기술은 데이터 전송 레이트의 증가를 허용한다. 예를 들어, 1개의 비트는 적용가능한 부호록 (ACB; adaptive codebook) 이득에 할당될 수도 있고, 1개의 비트는 고정된 부호록 (FCB: fixed codebook) 이득에 할당될 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 오디오 신호는 최대 진폭 또는 중간값 (예를 들어, 최대 증폭의 50%)로 전송된다. 이는 10개의 LSP 계수가 사용되는 경우, 프레임당 10개의 비트가 아닌, 프레임당 12개 비트의 전송을 허용한다. 그 결과, 데이터 전송 레이트는 초당 500개 비트로부터 초당 600개 비트로 증가한다. 데이터 전송 레이트를 증가시키기 위해 다른 기술이 사용될 수도 있다.
다중 주파수 편이 방식 (MFSK; multiple frequency-shift-keying) (또는 다진 FSK (M-ary frequency shift-key))는 전화기 네트워크를 통해 클라이언트 디바이스로부터 원격 디바이스로 데이터를 전송하는 사용되는 또 다른 기술이다. FSK 에서, 2개의 주파수가 1개의 데이터 비트를 전송하는데 사용된다. 제 1 주파수 f1은 디지털 '0'을 나타내고, 제 2 주파수 f2는 디지털 '1'을 나타낸다. MFSK에서, 2개 이상의 주파수가 데이터를 전송하는데 사용되며, 각각의 주파수는 특정의 복수의 데이터 비트 (M) 값에 부합한다. 예를 들어, 4개의 주파수는 2개의 데이터 비트 값의 다양한 조합을 전송하는데 사용될 수도 있다. 제 1 주파수 f1는 디지털 값 '00'을 나타내고, 제 2 주파수 f2는 디지털 값 '01'을 나타내며, 제 3 주파수 f3는 디지털 값 '10'을 나타내고 제 4 주파수 f4는 디지털 값 '11'을 나타낸다.
도 8은 다진 FSK 기반 코딩을 이용하여 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이에 데이터를 전송하는 프로세스의 일 실시형태를 나타낸다. 도 8의 프로세스는 임의의 유형의 음성 전화기 네트워크를 통해 임의의 2 개의 디바이스 사이의 전송을 위해 데이터를 인코딩하는데 사용될 수도 있다. 도 8의 동작은 모두 포함된 것이 아니며, 간략함의 목적을 위해 설명하지 않은 다른 동작을 포함할 수도 있다.
프로세스는 클라이언트 디바이스로부터 원격 디바이스로의 전송을 위한 복수의 데이터 비트 (M)를 식별하는 단계를 포함한다. 전송될 총 데이터가 M 개의 비트의 길이보다 큰 경우, 클라이언트 디바이스는 입력 데이터를 복수의 세그멘트로 분할하며, 각각의 세그멘트는 M개의 비트 길이를 갖는다. M 개의 비트 길이는 무선 선화기 네트워크를 통한 데이터의 전송을 위해 요구되는 최소한의 주파수 분리에 기반하여 선택될 수도 있다. 더욱 상세하게는, 최소한의 주파수 분리는 무선 전화기 네트워크의 음성 프레임의 길이에 의해 좌우될 수도 있다. 예를 들어, 음성 프레임이 20 ms 길이인 경우, 요구되는 최소 주파수 분리는 = 2fd = 1/Ts = 1/20 ms = 50Hz 이다. 그 결과, 적어도 하나의 실시형태에서, 프레임당 전송된 비트의 수 (M)은 6일 수도 있다. 비트의 수 (M)가 6으로 선택될 수도 있어, 무선 전화기 네트워크의 대역폭 내에서 피팅하는 동안 데이터를 전송하는데 총 64개의 상이한 주파수가 사용될 수도 있다. 프레임당 6개 비트를 전송함으로써, 6개 비트/프레임의 데이터 레이트에 50개 프레임/s를 곱하여, 300개 비트/s의 데이터 전송 레이트를 산출한다.
프로세스는 복수의 이산 주파수 톤으로부터 데이터 값에 부합하는 주파수를 선택하는 단계를 더 포함한다 (동작 804). 각각의 이산 주파수 톤은 복수의 입력 데이터 비트 (M) 값을 나타낸다. 예를 들어, 주파수 f1은 비트 값 '000000'을 나타낼 수도 있고, 주파수 f64는 비트 값 '111111'을 나타낸다. 적어도 하나의 실시형태에서, 주파수는, 비트 값을 표의 지수에 매칭시키고, 매칭된 지수에 부합하는 주파수를 식별함으로써 선택될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 선택된 주파수를 결정하기 위해 입력 데이터를 사용하는 방정식을 이용하여 주파수가 연산될 수도 있다.
프로세스는 선택된 주파수에 기반하여 오디오 신호를 변조하는 단계를 더 포함한다 (동작 806). 즉, 오디오 신호는 선택된 주파수에서 변조되며, 변조된 오디오 신호는 심볼을 나타낸다. 적어도 하나의 실시형태에서, 심볼은 무선 전화기 네트워크의 각각의 음성 프레임 동안 전송될 수도 있다. 예를 들어, 오디오 신호는 20ms 이하 동안 변조되어 무선 전화기 네트워크의 음성 프레임 길이에 매칭할 수도 있다.
프로세스는 무선 전화기 네트워크의 음성 채널을 통해 클라이언트 디바이스로부터 원격 디바이스로 오디오 신호를 전송하는 단계를 더 포함한다 (동작 808). 예를 들어, 클라이언트 디바이스는 집적된 또는 외부의 무선 전화기를 통해 전화기 네트워크의 무선 기지국에 통신적으로 연결될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 클라이언트 디바이스는 전화기 네트워크의 아날로그 일반 전화에 통신적으로 연결되며, 원격 디바이스는 전화기 네트워크의 무선 기지국을 통해 전화기 네트워크에 통신적으로 연결된다. 일부 실시형태에서, 원격 디바이스 및 클라이언트 디바이스는 VOIP 전화기 네트워크를 통해 통신적으로 연결될 수도 있다.
원격 디바이스는 전화기 네트워크로부터 오디오 신호를 수신하며, 수신된 오디오 신호를 복조하여 오디오 신호에 의해 나타낸 데이터를 추출한다. 도 9는 원격 디바이스에서 다진 FSK 인코딩된 데이터를 수신하는 프로세스의 일 실시형태를 나타낸다. 도 9의 동작은 모두 포함된 것이 아니며, 간략함의 목적을 위해 설명하지 않은 다른 동작을 포함할 수도 있다.
프로세스는 원격 디바이스에서 전화기 네트워크의 음성 채널을 통해 클라이언트 디바이스로부터 오디오 신호를 수신하는 단계를 포함한다 (동작 902). 오디오 신호는 클라이언트 디바이스로에 의해 원격 디바이스로 전송된 복수의 데이터 비트 (M)를 포현한다. 적어도 하나의 실시형태에서, 오디오 신호는 적어도 부분적으로 무선 전화기 네트워크를 통해 전송된다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스는 무선 전화기 네트워크에 통신적으로 연결된 무선 전화기에 데이터를 전송할 수도 있으며, 무선 전화기 네트워크는 원격 디바이스에 통신적으로 연결된 PSTN에 오디오 신호를 전달할 수도 있다.
프로세스는 오디오 신호에 대해 주파수 선택 분석을 수행하여 오디오 신호의 주파수를 식별하는 단계를 더 포함한다 (동작 904). 적어도 하나의 실시형태에서, 주파수 선택 분석은 FFT 분석을 포함한다. FFT 분석에서, 수신된 신호는 전송된 주파수의 수와 동일한 수의 빈 (bin)으로 FFT 를 통과한다. 예를 들어, 오디오 신호가 6개의 비트 길이를 갖는 데이터 값을 나타내는 경우, 가능한 이용 주파수의 총 수는 64개이다. 따라서, 64개의 빈이 FFT 분석에서 사용된다. 오디오 신호의 최대 증폭에 부합하는 빈은 전송된 주파수로서 선택된다. 전송된 주파수는 FFT 분석에 사용된 빈의 지수 값에 부합한다. 다른 유형의 복조 알고리즘이 동작 904에서 사용될 수도 있다.
프로세스는 클라이언트 디바이스에 의해 전송된 복수의 데이터 비트 (M)로 지수 값을 디코딩하는 단계를 더 포함한다 (동작 906). 예를 들어, 전송된 주파수가 지수 값 6에 부합하는 F6인 경우, 복수의 데이터 비트 (M)는 '000110'일 수도 있다. 적어도 하나의 실시형태에서, 클라이언트 디바이스에 의해 전송된 테이터는 그레이 코딩되어 (동작 902 동안) 비트 에러 레이트를 감소시킬 수도 있고, 동작 906에서 역 그레이 코딩되어 전송된 데이터의 원래 값을 추출할 수도 있다.
특정 실시형태가 본 명세서에 기재되었으나, 발명의 범위는 이들 특정 실시형태에 제한되지 않는다. 발명의 범위는 다음의 특허 청구범위 및 이들의 임의의 균등물에 의해 규정된다.

Claims (36)

  1. LSP (line-spectral pair) 파라미터들의 제 1 부호록 (codebook)을 제공하는 단계로서, 상기 LSP 파라미터들의 각각의 값은 입력 데이터의 특정 값에 부합하는, 상기 제 1 부호록을 제공하는 단계;
    클라이언트 디바이스로부터 원격 디바이스로의 전송을 위한 데이터를 식별하는 단계;
    상기 제 1 부호록으로부터 전송을 위한 상기 데이터의 값에 부합하는 상기 LSP 파라미터들을 선택하는 단계;
    상기 선택된 LSP 파라미터들을 합성하여 오디오 신호를 변조하는 단계;
    전화기 네트워크의 음성 채널을 통해 상기 클라이언트 디바이스로부터 상기 원격 디바이스로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계;
    상기 원격 디바이스에서 상기 오디오 신호를 수신하는 단계;
    상기 오디오 신호에 대해 선형 예측 부호화 (LPC; linear predictive code) 기반 분석을 수행하여, 상기 수신된 오디오 신호에 대해 상기 LSP 파라미터들을 식별하는 단계;
    상기 원격 디바이스에서 LSP 파라미터들의 제 2 부호록을 제공하는 단계로서, 상기 제 2 부호록의 LSP 파라미터들은 상기 제 1 부호록의 LSP 파라미터들에 부합하는, 상기 제 2 부호록을 제공하는 단계; 및
    상기 식별된 LSP 파라미터들에 대해 상기 제 2 부호록을 검색하여, 상기 식별된 LSP 파라미터들에 부합하는 데이터의 값을 식별하는 단계를 포함하는, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이의 데이터 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전화기 네트워크는 무선 전화기 네트워크를 포함하는, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이의 데이터 전송 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 오디오 신호를 전송하는 단계는,
    상기 클라이언트 디바이스로부터 무선 전화기로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계; 및
    무선 전화기 네트워크를 통해 상기 무선 전화기로부터 상기 원격 디바이스로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이의 데이터 전송 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 클라이언트 디바이스로부터 무선 전화기로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계는,
    무선 접속을 통해 상기 클라이언트 디바이스로부터 상기 무선 전화기로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이의 데이터 전송 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 클라이언트 디바이스로부터 무선 전화기로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계는,
    상기 클라이언트 디바이스와 상기 무선 전화기 사이에 통신적으로 연결된 케이블을 통해 상기 클라이언트 디바이스로부터 상기 무선 전화기로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이의 데이터 전송 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 클라이언트 디바이스로부터 무선 전화기로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계는,
    상기 오디오 신호로부터 적어도 하나의 패킷을 생성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 패킷의 사이즈는 상기 무선 전화기 네트워크에 의해 사용된 프레임의 사이즈에 부합하는, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이의 데이터 전송 방법.
  7. 무선 전화기 네트워크를 통해 원격 디바이스로부터 데이터를 수신하는 방법으로서, 상기 방법은,
    LSP (line-spectral pair) 파라미터들의 부호록을 제공하는 단계로서, 상기 LSP 파라미터들의 각각의 값은 입력 데이터의 특정 값에 부합하는, 상기 부호록을 제공하는 단계;
    무선 전화기 네트워크를 통해 원격 디바이스로부터 오디오 신호를 수신하는 단계;
    상기 오디오 신호에 대해 선형 예측 부호화 (LPC; linear predictive code) 기반 분석을 수행하여, 상기 원격 디바이스로부터 비롯된 오디오 신호에 대한 LSP 파라미터들을 식별하는 단계;
    상기 식별된 LSP 파라미터들에 대한 부호록을 검색하여 상기 LSP 파라미터들에 부합하는 데이터의 값을 식별하는 단계; 및
    상기 원격 디바이스로의 전송을 위한 제 2 데이터를 식별하는 단계;
    상기 부호록을 검색하여 상기 제 2 데이터에 부합하는 LSP 파라미터들을 선택하는 단계;
    상기 선택된 LSP 파라미터들을 합성하여 제 2 오디오 신호를 변조하는 단계; 및
    상기 무선 전화기 네트워크를 통해 상기 원격 디바이스에 상기 제 2 오디오 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 무선 전화기 네트워크를 통한 원격 디바이스로부터의 데이터 수신 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 부호록을 검색하는 단계는,
    상기 식별된 LSP 파라미터들에 기반하여 상기 데이터의 값을 식별하도록 가장 적합한 함수 (best fit fucntion)를 사용하는 단계를 더 포함하는, 무선 전화기 네트워크를 통한 원격 디바이스로부터의 데이터 수신 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 데이터는 주문 정보를 포함하고,
    상기 무선 전화기 네트워크를 통한 원격 디바이스로부터의 데이터 수신 방법은,
    상기 주문 정보에 기반하여 클라이언트 디바이스의 사용자에 대한 청구서 (bill)를 생성하는 단계를 더 포함하는, 무선 전화기 네트워크를 통한 원격 디바이스로부터의 데이터 수신 방법.
  10. 콘텐츠 소스로부터 비디오 콘텐츠를 수신하는 입력 모듈;
    상기 입력 모듈에 통신적으로 연결되며, 프레젠테이션 디바이스상의 프레젠테이션을 위해 상기 비디오 콘텐츠를 출력하고 상기 비디오 콘텐츠에 관한 데이터를 더 종합하는 프로세서;
    LSP (line-spectral pair) 파라미터들의 제 1 부호록을 저장하되, 상기 LSP 파라미터들 각각의 값은 입력 데이터의 특정 값에 부합하는 저장 매체;
    상기 프로세서 및 무선 전화기에 통신적으로 연결되며,
    상기 무선 전화기를 통해 원격 서버에 전화 통화 (phone call)를 개시하고,
    상기 부호록을 검색하여 상기 데이터에 부합하는 LSP 파라미터들을 선택하고,
    상기 선택된 LSP 파라미터들을 합성하여 오디오 신호를 변조하고,
    상기 오디오 신호를 상기 무전 전화기로 전송하며,
    원격 디바이스로부터 비롯된 제 2 오디오 신호를 상기 무선 전화기로부터 수신하고,
    상기 오디오 신호에 대해 선형 예측 부호화 (LPC; linear predictive code) 분석을 수행하여 상기 오디오 신호에 대해 제 2 LSP 파라미터들을 식별하며,
    상기 식별된 제 2 LSP 파라미터들에 대해 부호록을 검색하여 상기 식별된 제 2 LSP 파라미터들에 부합하는 데이터의 값을 결정하는 인터페이스 모듈을 포함하되,
    상기 무선 전화기는 상기 전화 통화 동안 상기 무선 전화기 네트워크를 통해 상기 원격 디바이스로 상기 오디오 신호를 전송하는, 엔터테인먼트 디바이스.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 인터페이스 모듈은 상기 무선 전화기와 통신하는 무선 트랜스시버를 포함하는, 엔터테인먼트 디바이스.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 무선 트랜스시버는 상기 무선 전화기의 무선 헤드셋으로 구성되는, 엔터테인먼트 디바이스.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 인터페이스 모듈은, 상기 인터페이스 모듈 및 상기 무선 전화기를 통신적으로 연결하는 케이블을 수신하는 입력 포트를 포함하는, 엔터테인먼트 디바이스.
  14. 클라이언트 디바이스로부터 오디오 신호로 변조된 데이터를 포함하는 전화 통화 (phone call)를 수신하는 인터페이스 모듈;
    LSP (line-spectral pair) 파라미터들의 부호록을 저장하되, 상기 LSP 파라미터들 각각의 값은 입력 데이터의 특정 값에 부합하는 저장 매체;
    상기 인터페이스 모듈 및 상기 저장 매체에 통신적으로 연결되며,
    상기 인터페이스 모듈을 클라이언트 디바이스에 통신적으로 연결하는 전화기 네트워크로부터, 상기 클라이언트 디바이스로부터 비롯된 상기 오디오 신호를 수신하고,
    상기 오디오 신호에 대해 선형 예측 부호화 (LPC; linear predictive code) 기반 분석을 수행하여, 상기 오디오 신호에 대한 LSP 파라미터들을 식별하며,
    상기 식별된 LSP 파라미터들에 대한 부호록을 검색하여 상기 식별된 LSP 파라미터들에 부합하는 데이터의 값을 결정하는 디코더; 및
    오디오 신호로 변조된 상기 데이터를 상기 클라이언트와 관하여 저장된 정보와 관련시키고, 상기 클라이언트 디바이스로의 전송을 위한 제 2 데이터를 생성하는 프로세서를 포함하되,
    상기 인터페이스 모듈은,
    상기 클라이언트 디바이스로의 전송을 위한 제 2 데이터를 수신하고;
    상기 부호록을 검색하여 상기 제 2 데이터에 부합하는 제 2 LSP 파라미터들을 선택하고,
    상기 제 2 LSP 파라미터들을 합성하여 제 2 오디오 신호를 변조하며,
    상기 전화기 네트워크를 통해 상기 클라이언트 디바이스로 상기 제 2 오디오 신호를 전송하는, 콜 프로세싱 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 인터페이스 모듈은 상기 전화기 네트워크의 무선 전화기를 통해 상기 클라이언트 디바이스에 통신적으로 연결된, 콜 프로세싱 시스템.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 클라이언트 디바이스는 엔터테인먼트 디바이스를 포함하고,
    상기 데이터는 비디오 주문 정보를 포함하며,
    상기 프로세서는 상기 비디오 주문 정보 및 상기 저장된 정보에 기반하여 상기 클라이언트 디바이스의 사용자에 대한 청구서 (bill)를 생성하는, 콜 프로세싱 시스템.
  17. 각각 N 개의 비트를 가지는 비트 패턴들의 세트를 규정하는 단계;
    상기 비트 패턴들의 세트 중 각각의 비트 패턴에 복수의 이산 주파수 톤 중 상이한 것을 할당하는 단계;
    클라이언트 디바이스로부터 원격 디바이스로 전송을 위해 복수의 데이터 비트 (M)를 식별하는 단계;
    전송을 위해 상기 복수의 데이터 비트를 복수의 출력 비트 패턴으로 분석하는 단계;
    상기 분석된 출력 비트 패턴 각각에 대해, 상기 각각의 비트 패턴에 할당되는 복수의 이산 주파수 톤으로부터 부합하는 이산 주파수 톤을 선택하는 단계;
    상기 선택된 이산 주파수 톤을 오디오 신호로 변조하는 단계; 및
    무선 전화기 네트워크의 음성 채널을 통해 상기 클라이언트 디바이스로부터 상기 원격 디바이스로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이의 데이터 전송 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 오디오 신호를 전송하는 단계는,
    상기 클라이언트 디바이스로부터 무선 전화기로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 무선 전화기 네트워크를 통해 상기 무선 전화기로부터 상기 원격 디바이스로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이의 데이터 전송 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 클라이언트 디바이스로부터 무선 전화기로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계는,
    무선 접속을 통해 상기 클라이언트 디바이스로부터 상기 무선 전화기로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이의 데이터 전송 방법.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 클라이언트 디바이스로부터 무선 전화기로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계는,
    상기 클라이언트 디바이스와 상기 무전 전화기 사이에 통신적으로 연결된 케이블을 통해 상기 클라이언트 디바이스로부터 상기 무선 전화기로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이의 데이터 전송 방법.
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 클라이언트 디바이스로부터 무선 전화기로 상기 오디오 신호를 전송하는 단계는,
    선택된 기간 동안 오디오 신호를 변조하는 단계를 더 포함하고,
    상기 기간은 상기 무선 전화기 네트워크에 의해 사용된 프레임의 사이즈에 부합하는, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이의 데이터 전송 방법.
  22. 제 17항에 있어서,
    상기 원격 디바이스에서 상기 오디오 신호를 수신하는 단계;
    상기 오디오 신호에 대해 주파수 선택 분석을 수행하여 상기 오디오 신호에 부합하는 빈 (bin)을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 빈에 기반하여 상기 데이터를 디코딩하는 단계를 더 포함하는, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이의 데이터 전송 방법.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 주파수 선택 분석은 고속 푸리에 변환 (FFT; Fast Fourier Transform) 분석을 포함하는, 클라이언트 디바이스와 원격 디바이스 사이의 데이터 전송 방법.
  24. 비트 패턴 지수들 (indexs)의 세트를 규정하는 단계로서, 각각의 비트 패턴 지수는, 각각 N-비트 패턴에 부합하는 복수의 빈 (bin) 중 하나에 부합하는, 상기 규정하는 단계;
    상기 각각의 비트 패턴 지수에 복수의 이산 주파수 톤 중 상이한 것을 할당하는 단계;
    전화기 네트워크를 통해 상기 원격 디바이스로부터, 복수의 데이터 비트 (M)를 나타내며 무선 전화기 네트워크를 통해 상기 원격 디바이스로부터 상기 전화기 네트워크로 전송되는 오디오 신호를 수신하는 단계;
    상기 오디오 신호에 대해 주파수 선택 분석을 수행하여 상기 오디오 신호의 이산 주파수 톤들을 식별하는 단계로서, 각각의 이산 주파수 톤은 상기 주파수 선택 분석에서 사용된 빈 (bin)의 비트 패턴 지수 값 (index) 값에 부합하는, 상기 오디오 신호의 주파수를 식별하는 단계; 및
    상기 비트 지수 값을 클라이언트 디바이스에 의해 전송된 복수의 데이터 비트 (M) 로 디코딩하는 단계를 포함하는, 전화기 네트워크를 통한 원격 디바이스로부터의 데이터 수신 방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 데이터는 주문 정보를 포함하며,
    상기 전화기 네트워크를 통한 원격 디바이스로부터의 데이터 수신 방법은,
    상기 주문 정보에 기반하여 상기 클라이언트 디바이스의 사용자에 대한 청구서 (bill)를 생성하는 단계를 더 포함하는, 전화기 네트워크를 통한 원격 디바이스로부터의 데이터 수신 방법.
  26. 제 24항에 있어서,
    상기 주파수 선택 분석은 고속 푸리에 변환 (FFT; Fast Fourier Transform) 분석을 포함하는, 전화기 네트워크를 통한 원격 디바이스로부터의 데이터 수신 방법.
  27. 콘텐츠 소스로부터 비디오 콘텐츠를 수신하는 입력 모듈
    상기 입력 모듈에 통신적으로 연결되며, 프레젠테이션 디바이스상의 프레젠테이션을 위해 상기 비디오 콘텐츠를 출력하며, 상기 비디오 콘텐츠에 관한 데이터를 더 종합하는 프로세서; 및
    상기 프로세서 및 무선 전화기에 통신적으로 연결되며,
    각각 N 개의 비트를 가지는 비트 패턴들의 세트를 규정하고;
    상기 비트 패턴들의 세트 중 각각의 비트 패턴에 복수의 이산 주파수 톤 중 상이한 것을 할당하고;
    상기 무선 전화기를 통해 원격 디바이스에 음성 전화 통화 (voice phone call)를 개시하고,
    상기 원격 디바이스로의 전송을 위해 수집된 데이터들의 복수의 비트 (M)를 식별하고;
    전송을 위해 상기 복수의 비트를 복수의 비트 패턴으로 분석하고;
    상기 분석된 비트 패턴 각각에 대해, 상기 각각의 비트 패턴에 할당되는 복수의 이산 주파수 톤으로부터 부합하는 이산 주파수 톤을 선택하고;
    상기 선택된 이산 주파수 톤을 오디오 신호로 변조하며;
    상기 무선 전화기를 통해 상기 오디오 신호를 전송하는 인터페이스 모듈을 포함하되,
    상기 무선 전화기는 상기 음성 전화 통화 동안 상기 무선 전화기 네트워크를 통해 상기 원격 디바이스로 상기 오디오 신호를 전송하는, 엔터테인먼트 디바이스.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 인터페이스 모듈은 상기 무선 전화기와 통신하는 무선 트랜스시버를 포함하는, 엔터테인먼트 디바이스.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 무선 트랜스시버는 상기 무선 전화기의 무선 헤드셋으로 구성되는, 엔터테인먼트 디바이스.
  30. 제 27항에 있어서,
    상기 인터페이스 모듈은 상기 인터페이스 모듈 및 상기 무선 전화기를 통신적으로 연결하는 케이블을 수신하는 입력 포트를 포함하는, 엔터테인먼트 디바이스.
  31. 제 27항에 있어서,
    상기 인터페이스 모듈은,
    상기 무선 전화기로부터, 상기 원격 디바이스로부터 비롯되고 복수의 수신 데이터 비트 (M)를 나타내는 제 2 오디오 신호를 수신하며,
    상기 제 2 오디오 신호의 주파수를 식별하고,
    상기 오디오 신호에 대해 주파수 선택 분석을 수행하여 상기 오디오 신호에 부합하는 빈의 지수 값을 식별하며,
    상기 지수 값을 상기 엔터테인먼트 디바이스에 의해 전송된 복수의 수신 데이터 비트 (M)로 디코딩하는, 엔터테인먼트 디바이스.
  32. 제 31항에 있어서,
    상기 주파수 선택 분석은 고속 푸리에 변환 (FFT; Fast Fourier Transform) 분석을 포함하는, 엔터테인먼트 디바이스.
  33. 클라이언트 디바이스로부터 전화통화 (phone call)를 수신하는 인터페이스 모듈로서, 상기 전화 통화는 복수의 데이터 비트 (M)를 나타내는 오디오 신호로 변조된 데이터를 포함하며, 상기 오디오 신호는 무선 전화기 네트워크를 통해 상기 클라이언트 디바이스로부터 상기 인터페이스 모듈로 전송되는, 상기 인터페이스 모듈;
    상기 클라이언트 디바이스에 관한 정보를 저장하는 저장 매체;
    상기 인터페이스 모듈에 통신적으로 연결되며,
    2 내지 M 제곱 개의 이산 주파수 중 하나를 포함하는 오디오 신호의 주파수를 식별하며,
    상기 오디오 신호에 대해 고속 푸리에 변환 (FFT; Fast Fourier Transform) 분석을 수행하여 상기 오디오 신호에 부합하는 빈 (bin)의 지수 값을 식별하고,
    상기 클라이언트 디바이스에 의해 전송된 복수의 데이터 비트 (M)로 상기 지수 값을 디코딩하는 디코더; 및
    상기 저장 매체 및 상기 디코더에 통신적으로 연결되며, 상기 데이터를 상기 클라이언트 디바이스에 관하여 저장된 정보와 관련시키는 프로세서를 포함하는, 콜 프로세싱 시스템.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 클라이언트 디바이스는 엔터테인먼트 디바이스를 포함하고,
    상기 데이터는 비디오 주문 정보를 포함하며,
    상기 프로세서는 상기 비디오 주문 정보 및 상기 저장된 정보에 기반하여 상기 엔터테인먼트 디바이스의 사용자에 대한 청구서 (bill)를 생성하는, 콜 프로세싱 시스템.
  35. 제 33항에 있어서,
    상기 고속 푸리에 변환 분석에 사용된 빈의 개수는 2 내지 M 제곱을 포함하는, 콜 프로세싱 시스템
  36. 제 33항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 클라이언트 디바이스로의 전송을 위해 제 2 데이터를 식별하고,
    상기 인터페이스 모듈은,
    상기 클라이언트 디바이스로의 전송을 위해 복수의 상기 제 2 데이터의 비트 (M)를 식별하고,
    각각이 입력 복수의 입력 데이터 비트 (M) 값을 나타내는 복수의 이산 주파수 톤으로부터 상기 제 2 데이터의 값에 부합하는 제 2 주파수를 선택하며,
    상기 제 2 주파수에 기반하여 제 2 오디오 신호를 변조하며,
    상기 무선 전화기 네트워크를 통해 상기 클라이언트 디바이스로 상기 제 2 오디오 신호를 전송하는, 콜 프로세싱 시스템.
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