KR940000395B1 - 패킷 전송을 이용하는 음성 또는 정보 신호 통신 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

패킷 전송을 이용하는 음성 또는 정보 신호 통신 방법 및 시스템
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명에 따라 3개의 시에 각각 배치된 3개의 디지탈 전화기 터미날로 구성된 간단한 다중화 디지탈 전화기 시스템의 블럭 계통도.
제2도는 공통 버스 구조와 터미날의 구성요소인 인쇄회로 기판의 상호 접속 상태를 도시한 본 발명에 따른 디지탈 전화기 터미날의 블럭 계통도.
제3도는 제2도에 도시한 음성 프로세서 보드 SPB-1 내지 SPB-3중의 한 보드의 블럭 계통도.
제4도는 제2도에 도시한 패킷 멀티플렉서 보드 PMB-1 또는 PMB-2의 블럭 계통도.
제5도는 본 발명에 따라 디지탈 통신 채널을 통해 통신할 때 사용된 2개의 패킷 포오맷을 도시한 개략도.
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 다중 채널 전화 통신에 관한 것이다. 더욱 상세하게 말하면, 본 방명은 디지탈 패킷 포오맷(packet format)으로 상당수의 동시 전화 대화를 비동기적으로 이송하기 위해 적은 수의 비교적 낮은 대역 폭의 디지탈 통신 채널을 사용하는 시스템에 관한 것이다.
[발명의 배경]
디지탈 포오맷으로 전화 대화를 통신하기 위한 기술은 최근에 평범한 기술로 되었다. 전화 신호는 통상적으로 필터되어 이것의 대역폭이 제한된 다음, 최고 주파수 성분의 최소한 2배의 비로 샘플된다. 연속적인 샘플들은 아날로그 샘플들의 디지탈 표시를 얻기 위해 A/D 변환기에 인가된다. 시스템의 동적 범위를 증가시키기 위해 체적 압축 및 확장 기술이 이용될 수 있지만, 일반적으로는 양자화 잡음이 허용 가능한 최소치로 유지되게 하기 위해 각각의 디지탈 샘플에 대해 최소한 8개의 비트들이 필요한 것으로 주지되어 있다. 그러므로, 4KHz로 주파수가 제한되는 전화 신호를 디지탈식으로 통신하는데 필요한 일반적으로 허요오디는 디지탈 대역폭은 최소한 2×4×8, 또는 64K비트/sec이다.
단일 디지탈 채널을 통해 다수의 디지탈화된 전화 대화를 동시에 반송하기 위해, 일반적으로는 동기 시분할 다중화(TDM) 기술이 사용된다. 동기 TDM 기술에 의하면, 각각의 디지탈 전화기 채널은 고비트-비트(high bit-rate)의 직렬 데이타 순차 내의 정밀한 시간-슬롯트(time-slot)를 점유한다. 동기 TDM 기술은 고정된 수의 전화기 채널들을 제공하고, 채널이 사용되고 있는지 사용되지 않는지의 여부에 관계없이 시간 슬롯트가 각각의 채널에 할당되어야 한다. 이러한 비융통성은 디지탈 대역폭을 매우 낭비할 수 있다. 종래의 동기 TDM 기술에 의해 40개의 단일 방향 전화기 채널을 수용하기 위해서는, 약 40×64 K비트/sec, 또는 2.56M비트/sec의 디지탈 대역폭을 필요로 한다.
경제적인 이유 때문에, 많은 수의 전화기 채널들이 소정의 디지탈 대역폭에 의해 수용될 수 있도록 전화기 시스템의 디지탈 효율을 증가시키는 것이 바람직하다. 종래의 TDM 기술의 디지탈 효율은 디지탈 음성 보간(DSI) 기술을 사용함으로써 증가될 수 있다. DSI에 의하여, 시간 슬롯트는 실제 음성의 주기 동안 특정한 전화기 채널에만 할당되고, 음성 중지(pause)중에는 다른 전화기 채널에 동적으로 재할당된다. 중지는 전형적인 음성 패턴의 약 60%를 점유하는 것으로 공지되어 있기 때문에, DSI는 이론적으로 디지탈 효율을 약 2.5배만큼 증가시킬 수 있다. 그러나, 음성 패턴의 통계학적 변화때문에, 실제로는 전형적으로 1.5배가 증가된다. 부수적으로, DSI 효율은 수신기가 각각의“시간 슬롯트”의 현재 점유자를 명확하게 식별할 수 있도록 하기 위해 채널 할당 테이블이 각각의 TDM 싸이클마다 전송되어야 한다는 사실에 의해 더욱 감소된다.
TDM“시간 슬롯트”로의 음성의 각각의 디지탈 샘플을 동기적으로 전송하는 대신에, 보다 긴 샘플 열이 어셈블되어 패킷으로서 비동기적으로 전송될 수 있다. 각각의 패킷은 패킷“헤더(header)”에 의해 식별된다. DSI TDM에 의하면, 다중화 패킷 전화기 시스템의 디지탈 효율은 음성 중지를 억제시키고 실제 음성의 분출중에 얻어진 샘플들을 포함하는 패킷들만을 전송함으로써 약 1.5배만큼 증가될 수 있다. 그러나, 패킷 전송의 비동기 특성 때문에, 이러한 시스템에서는 적당한 음성 중지들이 수신 터미날에서 정확하게 재삽입될 수 있도록 시간 스탬프(time stamp)가 각각의 실제 음성 샘플 순차에 추가되어야 한다. 이러한 시간 스탬핑은 패킷 제반 경비를 증가시키고, 음성 재구성 프로세스를 매우 복잡하게 한다. 디지탈화된 음성 샘플들의 시간 스탬프 패킷을 사용하는 다중화 음성 전송시스템의 일예는 프라나간(Flanagan)의 미합중국 특허 제4,100,377호에 기술되어 있다.
최근의 기술 개발은 다중화 디지탈 전화기 시스템의 디지탈 효율을 증가시키기 위한 새로운 방법의 장치를 제공하였다. 상세하게 말하면, 매초마다 많은 복잡한 계산을 할 수 있는 고성능 마이크로 프로세서의 최근의 개발은 효율이 좋고 계산적으로 집약적인 음성 압축 알고리즘의 실시간 실행을 가능하게 하였다. 여러 가지의 이러한 계산적인 알고리즘이 현재 유용하게 되어 있고, 본 분야에 숙련된 기술자들에게 공지되어 있다. 이러한 알고리즘도 전형적으로 시간 영역 조화 스케일링(time-domain harmonic scaling), 변형 코딩(coding), 선형 또는 적합한 예상 코딩, 부-대역(sub-band) 코딩, 및 이들을 조합한 원리들에 좌우된다.
이러한 계산적인 음성 압축 알고리즘들은 모두 하나의 공통 특징을 공유한다. 이것들은 비교적 큰 그룹의 디지탈화된 음성 샘플들을 전송 효율을 위한 회로의 전송 단부에서 디지탈 압축 변수의 상당히 작은 순차 또는 프레임으로 효율적으로 변형시킬 수 있고, 그 다음 허용가능한 음성 충실도를 계속 유지하면서 수신단부에서 프레임을 거의 본래의 큰 그룹의 음성 샘플들로 확장할 수 있다. 본 분야에 숙련된 기술자들에게 공지된 기술을 사용하면, 0.25 미만으로 대응하는 디지탈 음성 샘플 그룹 내의 비트 수에 의해 나누어진 디지탈 압축 변수의 프레임 내의 비트 수로서 정해진 압축비가 전화 음색 음성을 계속 유지하는 계산적인 알고리즘으로 일정하게 달성될 수 있다. 그러나, 다중화 디지탈 전화기 시스템내의 이러한 계산적인 음성 압축 알고리즘의 실시간 실행은 지금까지 달성되지 못하였다.
[본 발명의 개시]
본 명세서내에 기술된 전화기 시스템은 디지탈 패킷 포오맷으로 상당히 적은 복수(예, 4개)의 비교적 낮은 대역폭 디지탈 채널(예, 56Kb/sec)을 통해 많은 수(예, 40개)의 동시 전화 대화를 이송하기 위한 고효율 시스템이다. 본 발명에 사용된 형태의 저-대역폭 디지탈 채널은 지금까지는 적은 수의 디지탈화 전화신호가 관례적으로 상당히 넓은 대역폭을 필요로 하였기 때문에 데이터 통신용으로만 사용되었었다.
본 발명에서, 각각의 입력 전화 음성 신호는 필터되고, 주기적으로 샘플되며, 디지탈화된다. 효율적인 계산적 음성 압축 알고리즘은 연속적인 디지탈화 음성 샘플 그룹에 인가되는데, 각각의 이 그룹은 약 15 내지 50msec 기간 범위의 음성 간격을 나타낸다. 이 계산적인 알고리즘은 각각의 샘플 그룹을 디지탈 음성 압축 변수의 보다 적은 열 또는 프레임으로 변환시킨다. 대응하는 디지탈 샘플 그룹 내의 비트 수에 대한 한 프레임 내의 비트 수의 비로 정의되는 변환 압축 비는 0.2 5미만이다.
디지탈 압축 변수의 각각의 프레임은 또한 최소 길이 비트 열을 구성하도록 처리되고, 식별 헤더는 각각의 열에 추가되어 패킷이 형성된다. 대표적인 배경 잡음에 대한 정보를 포함하는 몇 개의 패킷들은 디지탈 대역폭을 보존하기 위해 음성의 중지중에 발생된다.
각각의 패킷은 다른 유사한 전화기 채널로부터 유도된 유사한 패킷들과 함께 큐(queue)되고, 예를 들어 56K비트/sec로 동작하는 다수의 직렬 디지탈 통신 채널들 중의 첫번째 이용가능한 채널을 통해 비동기적으로 전송된다. 계산적인 음성 압축 알고리즘을 실행하는 마이크로프로세서로의 수치 궤환이 사용되는데, 이 결과 패킷 크기가 디지탈 채널을 많이 사용하는 기간동안 동적으로 감소된다. 패킷 헤더 정보는 발신기와 수신기 사이에“가상 회로”를 설정하기 위해 사용된다. 패킷들은 발신기로부터 가상 회로를 따라서 중간 터미날을 통해 수신기로 전송될 수 있다. 패킷들은 중간 터미날에서 발생된 패킷들과 함께 각각의 중간 터미날에서 다시 큐되고, 다수의 직렬 디지탈 채널들 중의 첫번째 이용가능한 채널을 통해 중간 터미나로부터 비동기적으로 다시 전송된다.
패킷 헤더는 최종적인 수신 터미날에서 적당한 전화기 채널을 써비스하는 회로로 패킷을 발송하기 위해 사용된다. 이에 따라 패킷 과정은 반전된다. 헤더는 패킷으로부터 스트립(strip)되고, 최소 길이 비트 열(string)은 디지탈 음성 압축 변수의 프레임을 회복시키기 위해 확장된다. 초기의 디지탈화된 음성 샘플들의 근사치는 적당한 계산적인 반전 음성 압축 알고리즘에 의해 회복된 음성 압축 변수로 부터 합성된다. 이에 따라 패킷 도착 시간의 통계학적인 변동으로 인한 음성내의 갭에 대해 버퍼에 샘플들의 예비 저장고(backlog pool)을 형성하기 위해 계획적인 지연이 도입된다. 이러한 예비저장고 풀로부터의 디지탈 샘플들은 주기적으로 D/A 변환기에 출력되고, 이것의 아날로그 출력은 초기의 주파수 제한 전화 신호를 근사적으로 재생시키기 위해 적당히 필터된다. 대표적인 배경 잡음은 이미 수신된 배경 정보 패킷내에 포함된 정보로부터 음성의 중지중에 합성된다.
본 명세서에 기술한 발명에서는, 프라나간의 미합중국 특허 제4,100,377호에서와 같이 음성 데이타를 시간 스탬핑하기 위한 필요성이 완전히 제거된다. 이 바람직한 결과는 주로 본 발명에 따른 각각의 패킷에 의해 나타난 최대 음성 간견이 단지 전형적인 음성분출 길이보다 상당히 짧은 약 50msec라는 사실에 기인한 것이다. 반대로, 프라나간의 상당히 긴 패킷은 최소한 한개의 음성분출을 포함하며 여러개를 포함할 수도 있다. 그러므로, 본 발명의 패킷들은 본래 프라나간의 것들보다 적기 때문에, 패킷 지연뿐만 아니라 자체변화는 본래 작게 된다. 또한 음성 분출이 많은 패킷들로 구성되기 때문에, 음성 분출의 끝부분에서 최종 프레임을 포함하는 패킷의 수신과 다른 음성 분출의 시작부에서 첫번째 프레임을 포함하는 패킷의 수신 사이의 기간은 실시간으로 2개의 분출 사이의 실제 중지 길이에 근사적으로 대응하게 된다. 마지막으로, 본 발명은 사람의 귀가 음성 분출들 사이의 중지 길이의 작은 변화에 상당히 둔감하다는 사실을 이용하였다. 그러므로, 이 중지들의 길이를 정확히 재생할 필요가 없다. 실제로, 이후에 상세히 기술하는 바와 같이, 음성 중지는 음성 패킷 도착 시간에서의 통계학적인 변동으로 인해 생기는 출력된 음성 샘플들의 타이밍의 잠재적인 변화를 평활화시키는 FIFO 버퍼를 셋업할 때 가변 파라메터로서 취급된다.
본 명세서에 기술된 본 발명의 한 목적은 종래의 전화기 시스템에서 얻었던 것보다 큰 디지탈 효율을 얻기 위해 실시간 디지탈 신호 처리의 신규한 구성을 사용하는 디지탈 전화기 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 패킷을 시간 스탬핑할 필요가 없이 동기 시분할 다중화 기술에 관련된 디지탈 채널 용량의 소모를 방지하기 위해 비동기적으로 전송되는 데이타 패킷을 사용하는 다중화 디지탈 전화기 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 패킷을 시간 스탬핑할 필요가 없이 동기 시분할 다중화 기술에 관련된 디지탈 채널 용량의 소모를 방지하기 위해 비동기적으로 전송되는 데이타 패킷을 사용하는 다중화 디지탈 전화기 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 디지탈 효울이 실제 음성의 기간동안에만 패킷을 전송함으로써 향상되고 배경 잡음이 때때로 전송된 배경 정보 패킷으로부터 얻어진 저장된 정보를 사용함으로써 음성내의 중지중에 수신터미날에서 합성되는 다중화 디지탈 패킷 전화기 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 패킷 도착 시간내의 통계학적인 변동으로 인한 음성 갭들에 대해 버퍼에 디지탈 음성 샘플의 예비 저장고를 형성하기 위해 수신 터미날에서 디지탈 음성 샘플의 출력을 충분히 지연시킴으로써 상기 음성 갭들이 제거되는 다중화 디지탈 패킷 전화기 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 직렬 디지탈 채널의 일시적인 데이타 고부하 기간 동안에 패킷 폐기 가능성을 계속 감소시키면서 많은 수의 전화기 채널을 제공하기 위해 전체 디지탈 데이타 부하에 따라 계산적인 음성 압축 알고리즘을 동적으로 조성하는데 수치 궤환을 사용하는 다중화 디지탈 패킷 전화기 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 경제적인 장점을 유도하기 위해 단일 고-대역폭 채널이 아니라 데이타 통신용으로만 사용되는 형태의 다수의 비교적 낮은 대역폭의 직렬 통신 채널을 사용하는 고-용량 디지탈 다중화 전화기 시스템을 제공하기 위한 것이다.
이제부터 첨부도면을 참조하여 본 발명의 목적들에 대해서 상세하게 기술하겠다.
[발명의 최선 실시 형태]
[도면의 상세한 설명]
제1도는 참조하면, 본 발명에 따른 간단한 다중화 디지탈 패킷 전화기 시스템이 블럭 계통도 형태로 도시되어 있다. 이 시스템은 도심A, 도시B 및 도시C로 표시한 3개의 상이한 도시에 배치된 3개의 디지탈 전화기 터미날(8a, 8b 및 8c)로 구성된다. 각각의 도시에서, 전화회사 중앙 교환국 또는 PBX 스위츠 보드로부터 입력되는 다수의 쌍방향 전화기 선(10a, 10b 또는 10c)는 적당한 대응하는 디지탈 전화기 터미날(8a, 8b 및 8c)의 음성 프로세서(SP)부 (12a, 12b 또는 12c)와 인터페이스된다. 음성 프로세서부 이외에도, 각각의 터미날은 패킷 멀티플렉서(PM)부 (14a, 14b 또는 14c)와 유틸리티 논리(UL)부 (16a, 16b 또는 16c)를 더 포함한다. 패킷 멀티플렉서부(14a, 14b 또는 14c)는 도시들을 상호 접속시키고 예를 들어 각 채널은 56K비트/sec의 속도로 대향 방향으로 디지탈 정보를 반송하는 몇몇 다수의 직렬 단일방향 디지탈 채널(18, 20,22및 24)와 인터페이스된다.
계속 제1도를 참조하면, 도시A내의 사용자로부터 도시C내의 다른 사용자로의 전화 호출의 실행은 다음의 일련의 사상으로 설명될 수 있다.
터미날(8a)의 음성 프로세서 부(12a) 내의 회로가 통화 상태(off-hook)를 검출하고 다수의 전화기 선(10a) 중의 한 선상에 입력된 다이얼 코드를 디코드한다. 펄스-다이얼(즉, 회전식-다이얼 전화기) 또는 DTMF(이중 음색 다중 주파수-즉, 터치톤 전화기) 포오맷으로 될 수 있는 이 다이얼 코드는 호출의 수신자가 도시C에 있다는 것을 나타낸다. 응답시에, 음성 프로세서 부(12a)는 내부 통신로(26a)를 통해 패킷 멀티플렉서부(14a)로 통신되는 적당한 신호 패킷을 구성한다. 패킷 멀티플렉서 부(14a)는 다수의 직렬 디지탈 채널(18 및 20)중의 첫번째 이용가능한 채널을 통해 도시B내의 패킷 멀티플렉서 부(14b)와 신호 패킷을 교환하고, 패킷 멀티플렉서 부(14b)는 다수의 직렬 디지탈 채널 22 및 24 중의 첫번째 이용가능한 채널을 통해 도시C내의 패킷 멀티플렉서 부(14c)와 신호 패킷을 교환한다.
정확성을 기하기 위해 표준 링크 억세스 프로토콜(Link Access Protocol: LAPB)를 사용하면, 터미날(8a, 8b, 8c)는 상호 통신되어, 도시A 내의 다수의 전화기 선(10a)중의 적당한 선과 도시C에서 터미날(8c)와 인터페이스되는 다수의 전화기 선(10c)중의 다른 한 선 사이에 가상 회로를 설정하게 된다. 그 후에, 호출 기간 동안, 이 2개의 전화기 선들 사이로 통신된 모든 신호 및 음성 정보는 디지탈화되어, 이 가상 회로에 독특한 특정 어드레스 코드에 의해 식별되는 패킷내에 코드화된다.
도시A로부터 도시C로 가게 되는 소정의 이러한 패킷은 음성 프로세서 부(12a)로부터 통로(26a)를 통해 패킷 멀티플렉서 부(14a)로 전송되어, 이 멀티플렉서부에서 다른 유사한 패킷과 함께 큐되고 다수의 직렬 디지탈 채널(18)중의 첫번째 이용가능한 채널을 통해 도시 B로 비동기적으로 이송된다. 도시 B에서, 패킷은 내부 통로(28)를 통해 이송되고, 큐되면, 다수으 직렬 디지탈 채널(22)중의 첫번째, 이용가능한 채널을 통해 도시 C로 비동기적으로 다시 전송된다. 도시 C에 도달할때, 패킷은 패킷 멀티플렉서 부(14c)로 부터 내부 통로(26c)를 통해 음성 프로세서 부(12c)로 가게 된다. 이때 초기의 음성 또는 신호 정보는 패킷내에 포함된 디지탈 정보로부터 재구성되고, 재구성된 음성은 가상 회로에 의해 설정된 다수의 전화기 선(10c)중의 선정된 선으로 적당하게 이송된다.
반대 방향으로 이동하는 음성 또는 신호 정보는 대향 통로를 취한다. 음성 또는 신호 정보는 적당하게 디지탈화 되어, 도시 C에서의 음성 프로세서 부(12c)의 독특한 어드레스 코드에 의해 식별된 패킷내에 코드화된다. 이때 각각의 이러한 패킷은 내부 통로(26c), 다수의 직렬 디지탈 채널(24)중의 첫번째 이용가능한 채널, 내부 통로(28), 다수의 직렬 디지탈 채널(20)중의 첫번째 이용가능한 채널, 및 내부 통로(26a)를 통해 도시 A의 대응하는 음성 프로세서 부(12a)로 비동기적으로 이송된다. 이에 따라, 음성 또는 신호 정보는 재구성되어, 가상 회로에 의해 설정된 다수의 전화기 선(10a)중의 일치된 선으로 적당하게 이송된다.
본 분야에 숙련된 기술자들은 상술한 설명으로부터 링크 억세스 프로토콜이 도시 A내의 사용자와 도시 B내의 사용자 사이 또는 도시 B내의 사용자와 도시 C내의 사용자 사이에 가상 회로를 설정하는 메시지를 정확하게 하기 위해 양호하게 사용되었다는 것을 알 수 있다. 물론, 이러한 2-터미날 가상 회로는 도시 B내의 디지탈 전화기 터미날(8b)내의 내부 통신로(28)이 아니라 내부 통신로(26b)를 사용하게 된다. 본 분야에 숙련된 기술자들은 상술한 일련의 사상들이 확장들어, 3개 이상의 디지탈 전화기 터미날로 구성된 큰 시스템에 응용될 수도 있다는 것을 알 수 있다.
제2도는 제1도내에(8a, 8b 또는 8c)로 표시된 것과 같은 단일 디지탈 전화기 터미날의 블럭 계통도를 도시한 것이다. 제2도에서는 공통버스(40)에 의해 모두 상호접속된 음성 프로세서 부(12), 패킷 멀티플렉서 부(14), 및 유틸리티 논리부(16)이 도시되어 있다. 공통버스(40)은 마스터-슬레이브(Master-Slave) 개념을 사용하는 표준 멀티프로세서 버스 구조로 구성될 수 있고, 예를들어, 캘리포니아주, 산타 클라라, 보워스 애비뉴 3065에 소재한 인텔 코포레이션(Intel Corporation)에서 개발된 멀티 버스(TM) 구조로 구성될 수 있다.
제2도내의 음성 프로세스 부(12)는 참조번호(30)으로 개별적으로 표시된 다수의 음성 프로세서 보드(SPB-1, SPB-2, 등)으로 구성된다. 각각의 음성 프로세서 보드(30)은 음성 프로세스 부(12)와 인터페이스 되는 다수의 전화기 선(10)중의 최대 2개의 선과 인터페이스 된다. 그러므로 예를들어 40개의 전화기 선(10)과 인터페이스 하기 위해서는 최소한 20개의 음성 프로세스 보드(30)이 필요하게 된다. 2개의 전화기선과 인터페이스 하는것 이외에도, 각각의 음성 프로세스 보드(30)은 공통버스(40)에“슬레이브(Slave)”로서 인터페이스 된다. 이“슬레이브”상태 때문에, 음성 프로세스 보드(30)은 공통버스 트랜잭션(transaction)을 개시할 수 없고, 단지 공통버스“마스터(master)”에 의해 개시된 트랜잭션에만 응답할 수 있다.
또한 제2도에 도시한 바와 같이, 패킷 멀티플렉서 부(14)는 참조번호(32)를 개별적으로 표시한 다수의 패킷 멀티플렉서 보드(PMB-1, PMB-2, 등)으로 구성된다. 각각의 패킷 멀티플렉서 보드(32)는 1 내지 4개의 직렬 출력 디지탈 채널 그룹(34) 및 1 내지 4개의 직렬 입력 디지탈 그룹(36)뿐만 아니라 공통버스(40)에 인터페이스 된다. 그룹(34, 36)으로 구성된 직렬 단일 방향 디지탈 채널들은 예를들어 각각의 데이타가 56K비트/sec의 속도로 동작할 수 있다. 이러한 비교적 낮은 대역폭의 채널들은 일반적으로 데이타 통신용으로만 사용된다[제2도내의 채널 그룹(34, 36)은 제1도내의 채널(18,20,22,24)에 대응한다]. 단지 2개의 디지탈 전화기 터미날을 사용하는 간단한 쌍방향 시스템의 경우에는, 56K비트/sec의 속도로 출력 및 입력 각각 4개의 디지탈 채널들과 인터페이스 되는 하나의 패킷 멀티플렉서 보드(32)는 통상적으로 40개의 쌍방향 전화기 선을 써비스하는 각각의 20개의 음성 프로세서 보드(30)에 대한 각각의 터미날내에 사용될 수 있다.
패킷 멀티플렉서 보드(32)는 버스“마스터”로 작용하고, 공통버스(40)상에서의 모든 공통버스 트랜잭션을 개시한다. 소정의 시간에 단지 하나의 패킷 멀티플렉서 보드(32)가“마스터”로서 작용할 수 있지만, 이러한 보드(32)는 모두“마스터”능력을 갖고 있고 표준 우선순위 버스 교환 프로토콜에 의한 공통버스(40)에 제어를 가정할 수 있다. 다수의 패킷 멀티플렉서(32)로 구성된 터미날에서, 공통버스(40)의 제어는 이 다수의 패킷 멀티플렉서 보드의 부재들 사이에 시분할된다. 제1도에 (26a,26b 및 26c)로 표시한 내부 데이타 통로는 실제로 공통버스(40)을 통한 음성 프로세서 보드(30)과 패킷 멀티플렉서 보드(32) 사이의 트랜잭션을 나타내고, 내부 데이타 통로(28)은 실제로 공통버스(40)을 통한 2개의 패킷 멀티플렉서 보드(32)사이의 트랜잭션을 나타낸다.
제2도에는 또한 단일 유틸리티 논리 보드(38)로 구성된 유틸리티 논리부(16)도 도시되어 있다. 유틸리티 논리 보드(38)은 공통버스(40)에“슬레이브”로서 인터페이스 되므로, 공통버스 트랜잭션을 개시할 수 없다. 이것은 시스템내의 다른 곳에서는 없는 써비스를 음성 프로세서 보드(30)과 패킷 멀티플렉서 보드(32)에 제공하도록 종래의 하드웨어로 구성된다. 이러한 써비스는 패킷 멀티플렉서 보드(32)에 의해 사용하기 위해 15V DC를 12V DC로 변환시키는 수단, 음성 프로세서 보드(30)용의 40MHZ 클럭 신호를 발생시키는 수단, 날짜(time-of-day) 클럭을 제공하는 수단, 시스템을 리셋트시키고 소프트웨어 오기능의 경우에 외부경보를 발하도록 감시 타이머를 제공하는 수단, 및 패킷 멀티플렉서 보드(32)가 단일 명령에 의해 다수의 음성 프로세서 보드(30)을 모두 어드레스 할 수 있도록“동시 통신(broadcast)”논리를 제공하는 수단을 포함한다. 이러한 종래의 하드웨어는 본 분야에 숙련된 기술자들에게 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 유틸리티 논리 보드(38)에 대해서 더 이상 설명하지 않겠다.
이제 제3도를 참조하면, 음성 프로세서 보드(30)이 블럭 계통도 형태로 도시되어 있다. 각각의 SPB(30)은 전화기 인터페이스(42a 및 42b)에 의해 2개의 쌍방향 전화기 선(10a 및 10b)와 인터페이스 된다. 전화기 인터페이스(42a 및 42b)는 임피던스 정합 및 필터링 회로 뿐만 아니라 입력 및 출력 음성 레벨을 변형시키기 위한 증폭기 및 DTMF(즉, 터치톤 전화기)디지트를 검출하기 위한 회로로 구성된다.
SPB(30)내의 데이타 조작은 MPU(44), DSP-1(46a) 및 DSP-2(46b)로 표시한 3개의 마이크로프로세서의 제어하에 이루어진다. MPU(44)는 SPB(30)의 모든 입력/출력 동작을 제어하는 범용 마이크로프로세싱 유니트이다. 이것은 예를들어 텍사스주, 어스틴, 이드 브루스타인 블리바드 3501에 소재한 모토롤라 인코포레이티드(Mo torola Incorporated)에서 제조한 M 68000형 마이크로프로세서로 될 수 있다. DSP-1(46a) 및 DSP-2(46b)는 디지탈 신호 프로세싱 작업을 위해 사용된 특수용 수치 마이크로프로세서로서, 고효율로 복잡한 수치 계산을 실행할 수 있어야 된다. 이것들은 예를들어 텍사스주, 달라스, 피.오.박스 5012에 소재한 텍사스 인스트루먼트 인코포레이티드(Texas Instruments Incorporated)에서 제조한 TMA 320형 마이크로프로세서로 될 수 있다. 각각의 이러한 프로세서는 한 전화기 채널을 제공하고 양 방향으로 흐르는 정보를 프로세스 한다.
각각의 음성 프로세서 보드 SPB(30)은 56개의 분리된 메모리 영역으로 나누어지는 등속 호출 메모리(RAM)을 포함한다. 공통 RAM(48)은 MPU(44)와 공통버스(40)에 인터페이스 된다. 이 메모리 영역은 MPU(44)와 버스“마스터”로서 작용하는 패킷 멀티플렉서 보드(32)에 의해 해독 및 기입 동작을 위해 어드레스 될 수 있다. 그러므로, 공통 RAM(48)은 SPB(30)과 마스터 PMB(32) 사이에서 데이타를 상호 교환 시키기 위한“배타적인 통로(gateway)”로서 작용한다. 이것은 또한 MPU(44)의 프로그램을 위한 저장 영역으로서도 작용한다. 제2메모리 영역(50)은 오직 MPU(44)에 의한 해독 및 기입 동작을 위해 어드레스 될 수 있다. 이 메모리 영역은 이것의 프로그램을 실행하는 동안 MPU(44)에 의한 작업 영역으로서 사용된다. 음성 RAM-1(52a) 및 음성 RAM-2(52b)로 표시한 제3 및 제 4 메모리 영역은 MPU(44)와 DSP-1(46a) 또는 DSP-2(46b)에 의한 해독 및 기입 동작을 위해 각각 어드레스 될 수 있다. 이 2개의 메모리 영역은 2개의 음성 채널에 대한 출력 및 입력 패킷들을 프로세싱하는 동안 작업 영역으로서 DSP-1(46a) 및 DSP-2(46b)에 의해 사용된다. 마지막으로, 메모리 영역(54a 및 54b)는 DSP-1(46a) 및 DSP-2(46b)에 의한 해독 및 기입 동작을 위해 어드레스될 수 있으나, MPU(44)에 의해서는 기입 동작을 위해서만 어드레스될 수 있다. 이 2개의 영역들은 DSP-1(46a) 및 DSP-2(46b)의 프로그램을 위한 저장 영역으로 각각 작용한다. 시스템 초기 설정화중에, MPU(44), DSP-1(46a) 및 DSP-2(46b)의 프로그램 공통버스(40)상의“동시통신” 트랜잭션에 의해 마스터 PMB(32)내의 PROM 메모리로부터 SPB(30)내의 공통 RAM(48)로 복사된다. 이에 따라 DSP-1 및 DSP-2의 프로그램은 MPU(44)의 작용에 의해 적당한 프로그램 저장영역(54a 및 54b)로 전이된다.
MPU(44)는 6개의 하디웨어 인터럽트(interrupt)를 인지한다. 마스터 PMB(32)는 공통 버스(40)과 마스터 인터럽트선(56)을 통해 MPU(44)을 인터럽트할 수 있다. 디지탈 신호 프로세서 DSP-1(46a)와 DSP-2(46b)는 각각 인터럽트 선(56)를 통해 MPU(44)를 각각 인터럽트할 수 있다. 부수적으로, 한 셋트의 3타이머(60)은 타이밍 기준을 제공하기 위해 한 셋트의 3인터럽트 선(62)을 통해 MPU(44)을 인터럽트한다. 이 타이밍 인터럽트들중의 한 인터럽트는 167μsec의 샘플링 기간을 식별하도록 주기적으로 발생된다. 다른 2개의 타이머는 각각 1 및 3msec 간격으로 MPU(44)에 인터럽트를 제공하고, 이따금 발생하는 신호 작업들을 실행할 때 사용된다.
MPU(44)는 MPU I/O 포오트(64)에 의해 전화기 인터페이스(42a 및 42b)로 및 로부터의 데이타를 이송한다. 전화기 신호 정보는 신호선(66a 및 66b)를 통해 전화기 인터페이스(42a 및 42b) 각각으로 및 로부터 직접 이송한다. 전화기 인터페이스(42a 및 42b)로부터 입력되는 필터된 음성 정보는 A/D 변환기(68)에 의해 디지탈화되고 최종적인 디지탈 샘플들은 MPU I/O 포오트(64)로부터 D/A 변환기(70)으로 이송되고, 이때 최종적인 아날로그 신호들은 필터링 및 레벨 전이를 위해 전화기 인터페이스(42a 및 42b)로 통신된다.
동작시에, 가상 회로는 우선 음성 프로세싱 보드(30)과 시스템내의 원격 위치에 있는 1개 또는 2개의 그외의 다른 음성 프로세싱 보드(30) 사이에 설정된다. 그 후에, 제1SPB(30)은 전화기 선(10a 및 10b)상의 음성 신호를 받아들이고, 이 신호를 디지탈 정보의 패킷으로 변환시키며 마스터 패킷 멀티플렉서 보드(32)에 의해 전송하기 위해 공통 RAM(48)내에 패킷들을 배치시킨다. 가상 회로의 다른 단부에서, 동일한 음성 프로세싱 보드(30)은 이 공통 RAM(48)내의 디지탈 정보의 이 패킷들을 수신하고, 숫자들을 아날로그 신호로 다시 변환시키며, 이들의 인터페이스된 전화기 선(10a 및 10b)의 적당한 선으로 이 아날로그 신호를 인가한다. 제1SPB(30)은 음성을 분석하는 것이라고 말할 수 있고, 제2의 2개의 SPB(30)은 음성을 합성하는 것이라고 말할 수 있다. 이 동작과 동시에, 제2SPB(30)은 이것 자체의 전화기 선상에 수신된 음성 신호를 분석하고, 제1SPB(30)은 이 결과를 합성한다. 그러므로, 각각의 SPB(30)은 2개의 전화기 가상회로에 대해 음성을 동시에 분석하고 합성할 수 있다.
음성 분석 및 합성 작업 이외에, 각각의 SPB(30)은 신호기능을 수행할 수도 있다. 각각의 2개의 입력 전화기 선(10a 및 10b)의 경우에, SPB(30)은 비통화상태(on-hook), 통화상태(off-hook), 다이얼 펄스, 유효 DTMF 디지트, 및 윙크(WINK)를 식별한다. 이것은 이 사상들을 특정한 신호 패킷들 내에 엔코드(encode
)하고, 가상 회로의 다른 단부에서 SPB(30)으로 PMB(32)에 의해 전송하기 위해 공통 RAM(48)내에 이 패킷들을 배치시킨다. 제1SPB(30)은 또한 원격 SPB(30)에 의해 엔코드된 공통 RAM(48)내의 신호 패킷들도 수신하다. 이에 따라, 이것은 각각의 이러한 패킷 내용을 디코드하고, 적당한 전화기 선(10a 또는 10b) 상에서 이 내부에서 식별된 신호 기능을 실행한다.
계속 제3도를 참조하면, 음성 분석용 데이타를 입력시키고 음성 합성으로 인해 생기는 데이타를 출력시키는 작업들이 인터럽트 선(62)을 통해 하드웨어 타이머(60)으로부터 인터럽트를 수신하는 MPU(44)에 의해 167μsec마다 주기적으로 초기 설정된다. 이에 따라 MPU(44)는 각각 전화기 인터페이스(42a 및 42b)로부터 입력되는 음성 신호의 디지탈 샘플을 준비하라고 A/D회로(68)에 명령하고, 분석을 위해 MPU I/O 포오트(64)를 통해 음성 RAM-1(52a) 및 음성 RAM-2(52b)로 이 샘플을 각각 이송한다. 이 동일한 루우틴 동안, MPU(44)은 전화기 인터페이스(42a 및 42b)로 각각 통신될 아날로그 신호로 합성된 음성의 디지탈 샘플을 변환시키기 위해 각각의 음성 RAM(52a 및 52b)로부터 MPU I/O 포오트(64)를 통해 D/A회로(70)으로 합성된 음성의 디지탈 샘플을 이송한다.
MPU(44)가 음성 RAM(52a 및 52b)를 억세스하는 시간들 사이에서, 음성 RAM(52a 및 52b)는 각각의 프로그램 메모리(54a 및 54b)내에 저장된 음성 분석 및 합성 알고리즘을 실행하는 동안 2개의 디지탈 신호 프로세스 DSP-1(46a) 및 DSP-2(46b)에 의해 작업 영역으로서 각각 사용된다.
음성 분석을 실행하는 동안, DSP(46a 및 46b)는 MPU(44)에 의해 저장된 디지탈 샘플을 해독한다. DSP는 저장된 디지탈 샘플의 크기로부터 배경 잡음 전력 레벨을 주기적으로 평가한다. 음성을 나타내기 위해 배경보다 상당히 큰 입력 전력 레벨을 나타내는 샘플이 가정되고, 이에 따라 프로세스된다. 이러한 샘플의 경우에, DSP는 연속 그룹상의 음성 압축 계산을 실행하고, 동일한 음성 RAM(52a 또는 52b)내에 최종적인 압축 변수를 다시 저장한다. DSP가 약 60개 내지 300개로 될 수 있는 적당한 수의 샘플을 프로세스할 때, 이것은 각각의 음성 RAM내에 플랙을 셋트시키거나, 음성 압축 변수의 완전한 프레임이 준비되었다는 것을 MPU(44)에 알리기 위해 인터럽트 선(58a 및 58b)를 통해 MPU(44)를 인터럽트시킨다. 응답시에, MPU(44)는 최소 길이 비트열내에 프레임을 압축(pack)하고, 이 열을 공통 RAM(48)에 기입한다. 이때 MPU(44)는 데이타 열에 패킷 헤더를 추가하고, 패킷이 수집할 준비가 되어 있다는 것을 마스터 PMB(32)에 나타내기 위해 공통 RAM(48)내에 플랙을 설정한다.
전화기 음성 패턴은 이산 중지에 의해 분리된 유한 음성 분출을 특징으로 한다. 입력된 샘플로 나타낸 전력 레벨이 충분히 근접하게 추정된 배경 레벨에 가까워질때, 프레임 준비 순차는 종료된다. 그러나, 압축된 배경 잡음으로서 식별된 최종 프레임은 DSP에 의해 준비된다. 선행된 음성 프레임과 마찬가지로, 이 배경 프레임은 최소길이 비트열내에 압축되고, 마스터 PMB(32)에 의해 수집용 공통 RAM내에 패킷 해더와 함께 기입된다. 그러므로, 패킷화된 음성의 각각의 분출은 배경 잡음 패킷으로 종료된다. 음성 내의 중지중에, 음성 패킷들은 통상적으로 준비되지 않는다. 그러나, 압축된 배경잡음 정보의 갱신을 포함하는 특정한 배경 잡음 패킷들이 예를 들어 2sec마다 한번씩 매우 느린 속도로 주기적으로 발생된다.
MPU(44)는 음성 압축 변수의 계산시에 직접 관련되지는 않지만, 소정의 프로세싱 옵션(option)이 DSP 프로그램 메모리(54a 및 54b)내에 기입함으로써 MPU(44)에 의해 제어될 수 있다. 이 특징은 마스터 PMB(32)로부터 터미날내의 다수의 SPB(30)에 수지 궤환을 제공하도록 이 시스템내에 사용된다. 마스터 PMB(32)는 다수의 SPB(30)의 공통 RAM(48)에 숫자를 주기적으로 동시 통신한다. 이 숫자는 직렬 디지탈 채널상에서의 전송을 대기하는 패킷의 큐 길이와 현재의 이도 평균 크기를 나타낸다. 각각의 SPB(30)에서 MPU(44)는 주기적으로 이 숫자를 해독하고 이에 따라서 RAM 영역(54a 및 54b)내에 저장된 DSP 프로그램을 변형시킨다. 적은 숫자는 DSP(46a 및 46b)가 음성 신호를 더욱 정확하게 나타내는 큰 프레임을 발생시키게 한다. 큰 숫자는 반대 효과를 갖고 있고, DSP가 작은 프레임을 발생시키게 함으로써 전송 큐의 길이를 감소시킨다. 이 수치 궤환 기술을 현재의 전체 디지탈 데이타 부하에 따라 계산적인 음성 압축 알고리즘을 동적으로 조정한다. 이것은 비정상적으로 높은 데이타 부하의 기간 동안 패킷들을 폐기시키는 가능성을 크게 감소시키면서 많은 수의 전화기 선을 써비스할 수 있게 한다.
음성 합성 과정은 공통 RAM(48)내의 입력 큐 영역내에 음성 패킷을 기입하고, 이것이 MPU(44)에 도착하는 것을 나타내도록 플랙을 설정한다. 여기에는 2개의 이러한 입력 큐가 있는데, 한 큐는 각각의 전화기 채널을 써비스하고, 패킷은 적당한 큐내에 배치된다. MPU(48)은 어느 DSP가 음성 합성을 위해 더 많은 입력 데이타를 필요로하고 있는지 알기 위해 음성 RAM(52a 및 52b)내의 플랙을 주기적으로 검사한다. 데이타가 요청되고 패킷이 공통 RAM(44)에서 이용가능하면, MPU(44)는 음성 압축 변수의 프레임으로 패킷 데이타를 확장시키고, 적당한 음성 RAM(52a 및 52b)내의 입력 버퍼 내에 이 프레임을 기입한 다음, 데이타 프레임의 이용가능성을 적당한 DSP(46a 및 46b)에 알리기 위해 음성 RAM내에 플랙을 설정한다.
DSP(46a 및 46b)는 이들의 입력 버퍼내에서 이용가능한 것으로 알게 된 음성 압축 변수의 소정의 프레임을 연속적으로 처리한다. 적당한 계산적인 반전 음성 압축 알고리즘에 의하여, 이것들의 각각의 음성 RAM내의 출력 FIFO 버퍼내에 이 근사치들을 기입한다. 근사화된 디지탈 샘플들은 이 출력 FIFO로부터 주기적으로 제거되고, 분석을 하기 위해 음성 RAM내에 A/D 회로(68)로부터 음성의 디지탈화된 샘플을 갖도록 사용되는 동일한 타이머 인터럽트 루우틴 동안 MPU(44)에 의해 적당한 D/A 회로(70)으로 이송된다. 그러므로, 합성된 음성의 한 근사화된 디지탈 샘플은 167μsec 마다 각각의 음성 RAM(52a 및 52b)의 출력 FIFO 버퍼로부터 제거된다.
음성 중지 중에, 음성 RAM내의 DSP 입력 버퍼에서 프로세싱 하기에 유용한 데이타가 없게 된다. 이 기간 동안, DSP는 주기적으로 갱신된 배경 잡음 정보 패킷들내에 초기에 수신된 데이타로부터 합성된 대표적인 배경 잡음의 근사화된 디지탈 샘플로 이것의 출력 FIFO 버퍼를 계속 채운다.
음성 압축 변수가 음성의 분출 시작을 나타내는 입력 버퍼내에 처음으로 나타날때, DSP는 적당한 디지탈 샘플을 합성하지만, 출력 FIFO 버퍼내의“라인의 머리(head)”에 이 샘플을 배치하지는 못한다. 그 대신, 다음에 점유될 라인내에 있는 샘플로부터 다시 고정된 수의 샘플을 초기 샘플에 배치시킴으로써 계획적인 지연이 도입된다. 이 수는 예를들어 300개의 샘플로 될 수 있는데, 이 것은 50msec의 시간 지연에 대응한다. 그러므로, 음성 분출의 초기 샘플들이 합성된 후에라도, MPU(44)는 이 음성 RAM 출력 FIFO버퍼 지연과 동일한 고정된 시간 동안 D/A 회로(70)에 배경 잡음 샘플을 계속 출력시키게 된다. 음성 분출이 진행할 때, 이 버퍼 지연은 패킷 도달 시간의 통계학적인 변화의 결과로서 임의로 감소되고 증가된다. 그러나 패킷이 손실되거나 폐기되지 않는 한, 공칭 버퍼 지연이 일정하게 유지된다. 이 공칭 버퍼 지연은 최악의 경우 데이타 부하상태하에서의 패킷 지연으로 인해 음성내의 갭 발생에 대해 버퍼링 하기에 충분히 크게 되도록 선택된다. 전송 PMB(32)에서, 새로운 패킷은 수신 버퍼 지연 기간내에 전송될 수 없는 경우에 큐되지 않고 폐기된다.
음성 분출의 단부는 일련의 음성 패킷들을 종료시키는 배경 잡음 정보 패킷에 의해 DSP(46a 및 46b)에 의해서 인지된다. 음성 RAM 내의 이것의 입력 버퍼내에서 배경 잡음 프레임을 수신할 때, DSP는 합성된 배경 잡음 샘플을 가진 이것의 출력 버퍼내의 합성된 음성 샘플을 따르고, 그 다음 중지 기간동안 합성된 배경 잡음 샘플들로 이것의 출력 버퍼를 계속 채운다.
DSP는 배경 잡음 정보 패킷에 의해 선행되지 않는 DSP에 유용한 음성 데이타내에 갭이 있는 경우에 한개 이상의 패킷들이 손실되거나 폐기된 것을 인지하게 된다. 이 경우에, DSP는 수신된 최종 음성 정보 프레임으로부터 합성된 샘플들을 다시 출력시키고, 그 다음 바람직한 공칭 버퍼 지연을 회복하는데 필요한 것과 같이 많은 배경 잡음 샘플들로 이것의 출력 버퍼를 채운다. 이 과정은 합성된 음성내의 짤은 글리치(glitch)를 발생시키지만, 전체 디지탈 채널 용량에 대한 전화기 선 접속의 터미날 비는 완전한 데이타 부하시에, 폐기된 패킷들로 인한 글리치의 발생이 허용가능한 음성 클리핑(clipping)을 하기 위한 공업 표준 내에 있도록 선택된다.
제4도는 한 패킷 멀티플렉서 보드(PMB, 32)의 주요 데이타 및 제어 통로의 블럭 계통도를 도시한 것이다. 특정한 PMB(32)의 모든 동작은 마이크로프로세서 유니트(MPU, 72)의 제어 상태하에 이루어진다. MPU(72)는 범용 마이크로프로세서로서, 예를들어 캘리포니아주, 산타 클라라, 보워스 애비뉴 305에 소재한 인텔코포레이션에 의해서 제조된 80186형 마이크로프로세서 형태로 될 수 있다.
MPU(72)는 버스 인터페이스 논리회로(76)을 통해 공통 버스(40)에 인터페이스되는 국부 버수(74)에 직접 인터페이스된다. 버스 인터페이스 논리 회로(76)은 MPU(72)가 공통 버스 마스터로서 작용하게 하고, 다수의 음성 프로세서 보드(30) 상에 배치된 공통 RAM(48)에 대한 해독 및 기입 트랜잭션을 초기 설장하게 한다. 이것은 또한 MPU(72)가 공통 버스(40)의 제어를 획득하거나 양도하기 위해 상이한 패킷 멀티플렉서 보드(32)상에 배치된 다른 MPU(72)와 함께 버스 교환 프로토콜을 실행하게 한다. 버스 인터페이스 논리 회로(76) 이외에도, 공통 메모리(78)도 국부 버스(74) 및 공통 버스(40)과 인터페이스된다. 따라서, 공통 메모리(78)은 이 공통 메모리(78)과 동일한 보드상의 나머지 MPU(72)와, 상이한 패킷 멀티 플랙서 보드(32)상에 배치되고 공통 버스(40)의 제어를 행하는 원격 MPU(72)에 의한 해독 및 기입 동작을 위해 억세스될 수 있다.
프로그래머블 해독 전용 메모리(PROM,80) 및 RAM(82)는 동일한 보드상에 남아 있는 MPU(72)에 의해서만 어드레스될 수 있다. PROM(80)은 MPU(72)의 프로그램을 포함하고, RAM(82)는 프로그램 실행 중에 플랙 및 데이타를 일시적으로 저장하기 위해 사용된다. 부수적으로, 터미날내의 최소한 하나의 PMB(32)는 이것의 PROM(80)내에 저장된 다수의 SPB(30)의 MPU(44)와 DSP(46a 및 46b)의 프로그램들을 갖게 된다. 상술한 바와같이, 이 프로그램들은 터미날의 초기 설정 중에 공통 버스(40)을 통해 다수의 SPB(30)으로 이송된다. PMB(32)의 조작자 모니터링 및 제어는 국부 버스(74)와 인터페이스되는 CRT 인터페이스(84)를 통해 제공된다.
MPU(72)는 출력 직렬 디지탈 채널(32)의 데이타 흐름뿐만 아니라 입력 직렬 디지탈 채널(36)으로부터의 데이타 흐름을 제어한다. 이 제어는 직렬 통신 에저기(86), 출력 DMA(직접 메모리 억세스) 제어기(88), 및 입력 DMA 제어기(90)의 프로그래밍에 의해 실행된다. DMA 프로그래밍 작업의 실행을 프로그래머블 타이머(94)와 함께 인터럽트 제어기(92)에 의해 조정되는 인터럽트중에 취해진다. 직렬 통신 제어기(86)으로부터 출력 직렬 디지탈 채널(34)로 흐르는 직렬 데이타는 직렬 송신(TX) 인터페이스(96)을 통과 한다. 입력 직렬 디지탈 채널(36)으로부터 직렬 통신 제어기(86)으러 흐르는 직렬 데이타는 직렬 수신(RX) 인터페이스(98)을 통과한다.
계속 제4도를 참조하면, 직렬 디지탈 통신 채널(34)를 통해 음성 패킷들의 전송을 유도하는 사상들은 다음의 순차차로 설명될 수 있다.
MPU(72)는 공통 버스(40)을 통해 다수의 SPB(30)의 공통 RAM(48)내의 출력 버퍼 플랙을 일정하게 조회(poll)한다. 수집할 준비가 되어 있는 패킷을 알아냈을 때에는, 공통 메모리(78)내에 패킷을 복사하고, MPU(44)에 의해 재-사용하기 위해 버퍼를 해제시키도록 공동 RAM(48)내의 플랙을 리셋트시킨다.
이때 공통 메모리(78)내에 남아 있는 패킷은 4개의 출력 직렬 통신 채널을 제공하는 4개의 큐중에 가장 짧은 큐에 논리적으로 고착된다. 별개의 큐를 사용하면 채널 동작이 용이하게 된다. 그러나, 본 분야에 숙련된 기술자들이 알고 있는 바와같이, 모두 4개의 채널을 제공하는 단일 큐도 사용될 수 있다. 모든 큐가 최대 크기에 도달하면, 패킷이 간단히 폐기되는데, 그 이유는 패킷이 수신기의 출력 버퍼에 의해 허용된 시간 지연 기간내에 수신기에 도달하지 못하기 때문이다. 그러나, 그렇지 않은 경우에는, 패킷이 전송을 위해 큐된다.
큐된 패킷의 실제 전송은 출력 DMA 제어기(88)의 제어하에 공통 메모리(78)로부터 직렬 통신 제어기(86)까지의 바이트 X바이트 직접 메모리 억세스 이송의 결과로 실행된다. DMA 제어기(88)은 모두 4개의 출력 채널을 제공한다. 각각의 채널은 채널이 큐내의 다음 패킷의 바이트 수 및 초기 어드레스에 대해 MPU(72)에 의해 개별적으로 프로그램된다. DMA 채널이 프로그램되고 마스크(mask)되지 않을 때, DMA 제어기는 공통 메모리(78)로부터 국부 버스(74)를 통해 직렬 통신 제어기(86)으로 연속적인 바이트를 접수하여 이송한다. 연속적인 바이트들은 직렬 통신 제어기(86)에 의해 직렬 포오맷으로 변환되고, 직렬 TX 인터페이스(96)에 의해 적당한 채널을 통해 전송된다. 미리 프로그램된 바이트의 수가 이송되었을때, 직렬 통신 제어기(86)은 패킷 단부를 나타내기 위해 직렬 데이타 열에 특정한 플랙 바이트 01111110을 추가한다. 부수적으로, MPU(72)는 DMA 제어기(88)로부터 인터럽트 제어기(92)를 통해 프로세스의 단부(EOP) 인터럽트를 수신한다. 최종적인 인터럽트-레벨 루우틴중에, MPU(72)는 채널의 전송 큐내의 다음 패킷의 초기 어드레스를 식별하기 위해 RAM(82)내의 테이블을 조사한 다음, 이에 따라서 DMA 제어기(88)을 다시 프로그램한다. 전송 프로세서는 패킷들이 채널 전송 큐에서 이용가능한 한 이방식으로 계속된다. 패킷들이 더 이상 이용가능하게 않으면, 채널은 아이들(idle) 상태로 반전된다. 아이들 채널은 통신 제어기(86)에 의해 발생된 플랙 바이트 01111110을 계속 전송한다.
MPU(72)가 전송 큐를 서비스하는 동안, 이것은 음성 프로세서보드(30)상의 공통 RAM(48)에 전송 큐 길이의 현재의 이동 평균 크기를 나타내는 숫자를 주기적으로 동시 통신한다. 상술한 바와같이, MPU(44)는 현재의 전체 데이타 부하에 따라서 계산적인 음성 압축 알고리즘의 과정을 동작으로 조정하는 수치 궤환을 제공하기 위해 이 정보를 사용한다.
음성 패킷들은 에러를 포함하는 패킷을 다시 전송함으로써 야기된 지연이 음성을 통신하기에 과중하게 길게 되기 때문에 검사 바이트들이 없이 직렬 디지탈 채널을 통해 전송된다. 그러므로 전송 문제로 인한 데이타 에러들은 수신된 음성의 임시 손상을 야기시킬 수 있다. 이러한 임시 손상은 별로 중요하지 않고 통상적으로 주목되지 않는다. 다음에 상세히 기술하는 바와같이, 시스템은 음성 패킷들을 제어 및 신호 정보를 포함하는 데이타 패킷들과 혼합한다. 이 데이타 패킷들은 에러 검사용 CRT 코드를 포함하고, 에러가 발견되는 경우에 표준 데이타 전송 프로토콜(LAP-B)에 따라 다시 전송된다.
계속해서 제4도를 참조하여, 직렬 디지탈 통신 채널(6)상의 음성 패킷들의 수신에 관련된 일련의 사상들에 대해서 기술하겠다.
4개의 직렬 채널(36)중의 한 채널에 도달하는 패킷들은 직렬 수신 인터페이스(98)를 통해 직렬 통신 제어기(86)으로 가게 된다. 이에 따라 직렬 데이타는 병렬 포오맷으로 변환되어, 바이트 단위로 공통 메모리(78)의 입력 버퍼 영역으로 이송된다. 이 이송은 입력 DMA 제어기(90)의 제어 상태하에의 직접 메모리 엑세스 이송이다.
직렬 통신 제어기(86)의 패킷의 단부를 나타내기 위해 삽입된 특정한 플랙 바이트를 수신할 때에는, 인터럽트 신호가 발생되어 인터럽트 제어기(92)를 통해 MPU(72)로 통신된다. 이 작용의 결과로, MPU(72)의 프로그램은 인터럽트-레벨 루우틴으로 제어를 이송한다.
인터럽트-레벨 루우틴으로 들어갈때, MPU(72)는 공통 메모리(78)내의 다음의 이용가능한 버퍼의 초기 어드레스를 결정하기 위해 RAM(82) 내의 테이블을 조사한다. 그후 MPU(72)는 새로운 버퍼 영역내에 다음의 입력 패킷을 이송할 준비를 하도록 입력 DMA 제어기(90)의 적당한 채널을 프로그램한다.
입력 DMA 제어기(90)의 프로그래밍 다음에, MPU(72)는 공통 메모리(78)내에 새롭게 도달한 패킷의 헤더를 검사한다. 이 헤더가 음성 패킷으로서 패킷을 식별할때, MPU(72)는 패킷 헤더내의 어드레스에 의해 식별된 바와같이 적당한 음성 프로세서 보드(30)상의 공통 RAM(48)내의 적당한 전화기 채널 버퍼로 공통 버스(40)을 통해 패킷을 이송한다. 이때 플랙은 패킷이 도달하는 것을 MPU(44)에 통지하기 위해 공통 RAM(48)내에 셋트된다. MPU(44)는 도달하는 새로운 패킷을 찾기 위해 공통 RAM(48)내의 버퍼 플랙을 일정하게 검사한다.
이 형태로, 음성 패킷들은 직렬 디지탈 통신 채널(36)상에 계속 도달하는 한 적당한 SPB(30)으로 계속 이송된다.
이제 제5도를 참조하면, 디지탈 통신 채널을 통해 직렬로 통신될때의 패킷 포오맷이 도시되어 있다. 각각의 패킷은 패킷 헤더로 시작되고 종료 플래 바이트(0
1111110)으로 종료된다. 상술한 바와 같이, 이 플랙 바이트는 직렬 통신 제어기(86
)에 의해 패킷의 단부에 자동적으로 추가된다.
제5도에는 2개의 패킷 포오맷, 즉 디지탈 압축 변수의 프레임을 전송하기에 적합한 포오맷과, 그외의 다른 형태의 디지탈 데이타를 전송하기에 적합한 포오맷이 도시되어 있다. 전자의 포오맷을 음성 패킷 포오맷이라 하고, 후자의 포오맷을 데이타 패킷 포오맷이라고 한다. 이 2개의 패킷 포오맷들의 패킷 헤더는 8-비트형태 바이트로 시작되는데, 이 형태 바이트는 계속되는 패킷이 음성 패킷인지 데이타 패킷인지의 여부를 식별한다. 이 2개의 패킷 포오맷들의 경우에, 형태 바이트는 디지탈 정보중 4개의 비트만을 이송하고, 다른 4개의 비트는 4개의 정보 비트들을 정확하게 하기 위한 검사 비트로서 사용된다.
형태 바이트의 4개의 정보 비트들이 0과 3사이의 2진수를 나타내는 경우에, 즉, 이 4개의 비트들의 고등급 2비트들이 0인 경우에, 패킷은 음성 패킷으로서 식별된다. 이 경우에, 패킷 헤더는 2바이트 또는 16비트 길이로 된다. 음성 패킷 헤더는 형태 바이트 정보 필드의 2개의 저등급 비트와 함께 8-비트 어드레스 바이트로 구성된 10-비트 어드레스 필드를 포함한다. 그러므로, 음성 소오스와 대응하는 음성 싱크(sink) 사이에 가상 회로를 설정하기에 유용한 1024개의 독특한 디지탈 코드가 있게 된다.
형태 바이트의 4개의 정보 비트가 4와 15 사이의 2진수를 나타내는 경우에, 패킷은 데이타 패킷으로서 식별되고, 이송되는 데이타의 형태는 이 2진수의 값에 의해 식별된다. 그러므로, 12개까지의 상이한 데이타 형태를 통신하도록 설비가 되어 있다. 이때, 3개의 상이한 형태의 데이타가 식별된다. 즉,
-전화기 신호 또는 선 제어 데이타 : 이 형태의 데이타 패킷들은 한 위치에서의 음성 프로세싱 보드(30)으로부터 전화기 선에 적당히 인터페이스되기 위한 제2위치에서의 대응하는 음성 프로세싱 보드(30)까지 온-후크, 오프-호크, 및 다이얼링 코드와 같은 신호 정보를 이송한다.
-멀티플렉서 제어 데이타 : 이 형태의 데이타 패킷들은 한 위치에서의 패킷 멀터플렉서 보드(32)와 제2위치에서의 패킷 멀티플렉서 보드(32) 사이로 메시지를 이송한다. 이것들은 대응하는 싱크에 소오스를 링크하는 가상 회로를 설정하는 것을 포함한 여러 가지 제어 목적을 사용한다.
-사용자 데이타 : 이 형태의 데이타 패킷들은 시스템 사용자 데이타 싱크에 디지탈 포오맷으로 전달하기 위해 시스템 사용자 데이타 소오스에 의해 디지탈 포오맷으로 제공된 데이타를 이송한다.
계속 제 5도를 참조하면, 데이타 패킷 헤더는 4바이트 길이로 되어 있다. 형태 바이트 이외에도, 패킷 헤더는 단일 패킷 제어 바이트(PCB) 및 2-바이트 어드레스 필드를 포함한다. 2-바이트 어드레스 필드는 65535까지의 독특한 디지탈 코드 중의 한 코드에 의해 각각의 데이타 패킷을 식별한다. 패킷 제어 바이트는 데이타 링크 레벨 제어용 정보를 포함하고, X25 표준으로 정해진 링크 억세스 프로토콜 LAP-B)에 적합하다. 본 분야에 숙련된 기술자들이 알고 있는 바와 같이, 이 바이트의 목적은 에러가 있는 것을 알게 될 경우에 데이타 패킷을 다시 전송하기 위한 수단을 제공하는 것이다. 패킷내의 데이타 바로 직후에는 2-바이트 주기적 용장도 검사(CRC)코드가 있다. 이 바이트들은 데이타가 전송시에 와전되었는지의 여부를 결정하기 위해 수신된 데이타 패킷을 검사하기 위한 수단을 제공한다. 그러므로, 데이타 패킷 포오맷은 데이타 전송 에러 검출 수단과, 이러한 에러가 검출될때 재 전송을 실시하기 위한 수단을 제공한다.
산업상 이용 분야
상술한 바와 같은 시스템은 아날로그 포오맷으로 전화기 음성 신호를 입력시키고 아날로그 포오맷으로 전화기 음성 신호를 출력시킨다. 그러나, 본 분야에 숙련된 기술자들이 알고 있는 바와 같이, 입력 및 출력 포오맷은 디지탈 포오맷으로 될 수도 있다. 실제로, 전화기 신호가 아날로그 포오맷이 아니라 다중화 직렬 디지탈 포오맷으로 디지탈 전화기 터미날에 인터페이스될 때 소정의 간략화가 달성될 수 있는데, 그 이유는 필터링, 샘플링, 아날로그-디지탈 변환, 및 디지탈-아날로그 변환이 제거되기 때문이다. 또한, 본 분야에 숙련된 기술자들이 알고 있는 바와 같이, 음성 데이타 이외의 다른 디지탈 데이타가 패킷내에 어셈블되어 데이타 소오스로부터 데이타 싱크로 통신될 수도 있다. 그러므로, 본 명세서에 기술한 시스템은 제1위치의 다수의 적당한 소오스오부터 제2위치의 다수의 적당한 싱크중의 대응하는 싱크로 아날로그 전화 음성 신호, 디지탈 전화 음성 신호 및 디지탈 데이타 신호들의 혼합 신호를 디지탈 패킷 포오맷으로 동시에 광범위하게 통신할 수 있다.

Claims (27)

  1. 디지탈 통신 매체를 통해 제1위치로부터 제2위치로 음성 신호를 통신하기 위한 방법에 있어서, 상기 제1위치에서 아날로그 신호 포오맷으로 선정된 대역폭의 음성 신호를 제공하는 단계, 연속적인 아날로그 신호 샘플을 제공하도록 선정된 샘플링 비로 상기 음성 신호를 주기적으로 샘플링하는 단계, 시간적 순차로된 디지탈 샘플들을 제공하기 위해 상기 아날로그 신호 샘플들을 디지탈 포오맷으로 나타내는 단계, 상기 시간적 순차로된 2진 디지탈 샘플들을 2진 디지탈 샘플 그룹들로 나누는 단계, 계산적인 음성 압축 알고리즘으로 상기 2진 디지탈 샘플 그룹들중 최소한 두개의 그룹을 대응하는 디지탈 압축 변수 프레임으로 변형시키어, 2진 디지탈 샘플의 대응하는 그룹내의 2진 비트수에 대한 상기 프레임 각각의 2진 비트수의 압축비가 1 미만으로 되게 하는 단계, 연속적인 음성 정보 패킷을 제공하도록 상기 디지탈 압축 변수 프레임 각각에 식별 헤더를 추가시키는 단계, 상기 디지탈 통신 매체를 통해 상기 음성 정보 패킷들을 전송하는 단계, 상기 제2위치에서 상기 음성 정보 패킷들을 수신하는 단계, 상기 제2위치에서 상기 디지탈 압축 변수 프레임을 회복시키도록 상기 음성 정보 패킷들중 수신된 패킷으로부터 상기 식별 헤더를 제거시키는 단계, 계산적인 음성 반전 압축 알고리즘으로 상기 디지탈 압축 변수 프레임 각각으로 부터 상기 제2위치에서 2진 디지탈 워드 그룹을 연속적으로 합성하여, 합성된 2진 디지탈 워드의 상기 그룹들이 상기 2진 디지탈 샘플 그룹을 근사하게 나타내는 단계, 상기 시간적 순서로 된 2진 디지탈 샘플 그룹들에 대응하는 시간적 순서로 상기 합성된 2진 디지탈 위드 그룹들을 큐내에 배열하는 단계, 상기 선정된 샘플링 비로 상기 큐의 머리에서 합성된 2진 디지탈 워드를 주기적으로 제거시키는 단계, 상기 주기적으로 제거된 워드들를 아날로그 신호 포오맷으로 나타내어 이산 아날로그 신호 값의 순차를 제공하는 단계, 및 상기 제2위치에서 상기 선정된 대역폭의 음성 신호를 아날로그 신호 포오맷으로 근사하게 재생하도록 상기 순차의 이산 아날로그 신호 값을 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1위치에서 제공된 상기 음성 신호의 평균 전력 레벨을 결정하는 단계, 상기 평균 전력 레벨이 선정된 값 미만으로 될 때 2진 디지탈 샘플 그룹들을 대응하는 디지탈 압축 변수 프레임들로 변형시키는 단계를 중지시키어, 상기 음성 신호의 중지에 따라 상기 음성 정보 패킷들을 전송하는 단계를 보류시키는 단계, 및 상기 제2위치에서의 상기 정보 패킷들의 수신이 상기 음성 신호의 중지에 따라 보류될 때 상기 제2위치에서 상기 합성된 2진 디지탈 워드들을 특정한 2진 디지탈 워드들로 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 디지탈 통신 매체가 직렬 디지탈 통신 매체이고, 상기 제1위치에서 상기 음성 정보 패킷을 직렬 디지탈 포오맷으로 포오맷팅하는 단계, 및 상기 제 2위치에서 병렬 디지탈 포오맷으로 상기 음성 정보 패킷을 포오맷팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1위치가 다수의 음성 소오스를 포함하고, 상기 제2위치가 다수의 음성 싱크를 포함하며, 각각의 상기 음성 소오스가 상기 음성 싱크들중 선정된 한 음성 싱크로 전송하기 위한 음성 신호를 발생시키고, 각각의 상기 음성 신호 소오스와 각각의 선정된 대응하는 음성 신호 싱크 사이에 각각의 가상 회로를 설정하는 단계, 각각의 상기 가상 회로에 하나 이상의 회로 식별 코드를 할당하는 단계, 및 상기 패킷들에 상기 회로 식별 코드 각각을 추가하여, 각각의 상기 소오스로부터 발생하는 패킷이 상기 음성 신호 싱크중의 각각의 선정된 음성 신호 싱크로 발송되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 통신 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1위치에서 전송 큐내에 상기 음성 정보 패킷들을 채우는 상기 전송 큐의 근사적인 현재 길이와 반비례로 상기 압축비를 동적으로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 통신 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 디지탈 통신 매체가 직렬 디지탈 통신 매체이고, 상기 제1위치에서 직렬 디지탈 포오맷으로 상기 음성 정보 패킷들을 포오맷팅하는 단계, 및 상기 제2위치에서 병렬 디지탈 포오맷으로 상기 음성 정보 패킷들을 포오맷팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 통신 방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 디지탈 통신 매체가 다수의 직렬 디지탈 통신 채널을 포함하고, 상기 제1위치에서 상기 채널들 각각이 관련된 다수의 전송 큐내에 상기 음성 정보 패킷들을 채우는 단계, 및 상기 전송 큐들중의 가장 짧은 큐를 주기적으로 식별하여, 가장 짧은 전송 큐로서 식별된 전송 큐에 이큐가 이용가능할 때 각각의 음성 정보 패킷을 할당함으로써 상기 음성 정보 패킷을 채우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 통신 방법.
  8. 제7항에 있어서. 상기 다수의 전송 큐의 근사적인 현재 평균 길이와 반비례로 상기 압축비를 동적으로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 통신 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 음성 소오스에서 발생한 상기 음성 신호의 각각의 평균 전력 레벨을 결정하는 단계, 상기 음성 소오스들중 한 음성 소오스에서 발생된 음성 신호의 평균 전력 레벨이 선정된 값 미만일 때 상기 음성 소오스들 중 한 음성 소오스로 부터 유포된 2진 디지탈 샘플 그룹을 디지탈 압축 변수의 대응하는 프레임으로 변형시키는 단계를 중지시키어, 상기 음성 소오스에서 음성 중지에 따라 상기 한 음성 소오스로부터 음성 정보 패킷을 전송하는 단계를 보류시키는 단계, 및 상기 제2위치에서의 상기 음성 정보 패킷들의 수신이 상기 제1위치에서 음성 중지에 따라 보류될 때 상기 제2위치에서 상기 합성된 2진 디지탈 워드들을 특정한 2진 디지탈 워드들로 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 통신 방법.
  10. 각각의 송신기가 수신기들중 대응하는 수신기에 동작가능하게 결합된 다수의 디지탈 송신기 및 수신기에 다수의 비동기 디지탈 정보 패킷 소오스 및 싱크를 결합시키기 위한 방법에 있어서, 하나 이상의 상기 디지탈 정보 패킷 소오스에서 디지탈 정보 패킷들이 발생하는 것을 검출하는 단계, 상기 한 디지탈 정보 패킷 소오스로부터 전송 국부 메모리로 상기 디지탈 정보 패킷들을 이송하는 단계, 상기 패킷 싱크들중 선정된 대응하는 패킷 싱크로 발송하기 위한 발송 정보로 상기 한 패킷 소오스로부터 수신된 상기 디지탈 정보 패킷들을 엔코딩하는 단계, 상기 전송 국부 메모리내의, 상기 디지탈 송신기 중의 대응하는 디지탈 송신기에 각각 동작 가능하게 결합되는 다수의 패킷 전송 큐내에, 상긴 정보 패킷들을 배열하는 단계, 상기 전송 큐의 각각의 길이를 결정하는 단계, 상기 전송 큐들중 가장 짧은 전송 큐우에 상기 디지탈 정보 패킷들중 연속적인 디지탈 정보 패킷들을 추가하는 단계, 상기 정보 패킷들을 전송시키기 위해 상기 디지탈 송신기의 송신가능성을 검지하는 단계, 상기 디지탈 송신기들중 상기 대응하는 디지탈 송신기가 정보 패킷들을 전송할 수 있게 될 때 상기 국부 메모리로부터 상기 디지탈 송신기들중 상기 대응하는 디지탈 송신기로 상기 전송 큐중의 한 머리에 있는 디지탈 정보 패킷을 이송하는 단계, 상기 디지탈 송신기 중의 상기 한 디지탈 송신기로부터 상기 대응하는 수신기로 상기 디지탈 정보 패킷들을 전송하는 단계, 상기 대응하는 디지탈 수신기로부터 수신기 국부 메모리로 상기 디지탈 정보 패킷들을 이송하는 단계, 상기 수신기 국부 메모리내의 상기 각각의 디지탈 정보 패킷들을 검사하는 단계, 및 상기 국부 메모리로부터 각각의 정보 패킷의 발송 정보에 의해 식별된 각각의 디지탈 정보 패킷 싱크들로 상기 디지탈 정보 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 국부 전송 메모리로부터 상기 디지탈 송신기들중 한 디지탈 송신기로 디지탈 정보 패킷들을 이송하는 상기 단계, 및 상기 디지탈 수신기로부터 상기 국부 수신기 메모리로 디지탈 정보 패킷들을 발송하는 상기 단계가 직접 메모리 억세스 이송 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 디지탈 송신기들이 직렬 디지탈 송신기이고 상기 수신기들이 직렬 디지탈 수신기이며, 상기 다수의 직렬 디지탈 송신기들 각각에는 병렬 디지탈 포오맷으로부터 직렬 디지탈 포오맷으로 디지탈 정보를 변환시키는 단계, 및 상기 직렬 디지탈 수신기들 각각에서 직렬 디지탈 포오맷으로 부터 병렬 디지탈 포오맷으로 디지탈 정보를 변환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 디지탈 정보 패킷 소오스에 상기 전송 큐들의 현재 평균 길이를 주기적으로 보고하여, 상기 디지탈 정보 패킷들이 상기 디지탈 정보 패킷 소오스들에서 발생되는 비가 상기 전송 큐의 상기 평균 길이에 따라 반비례로 조정될 수 있게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 통신 매체를 통해 정보 신호를 통신하기 위한 통신 시스템에 있어서, 상기 정보 신호를 연속적인 디지탈 비트 그룹들로 포오맷팅 하기 위한 수단, 상기 디지탈 비트 그룹들을 디지탈 비트로 구성된 대응하는 디지탈 압축 변수 프레임으로 변환하여 프레임이 대응하는 그룹의 비트수에 대한 대응하는 프레임의 비트 수의 비가 1 미만으로 되게 하는 수단, 정보 패킷들을 제공하도록 상기 디지탈 압축 변수 프레임에 식별 헤더를 추가하기 위한 수단, 및 상기 통신 매체를 통해 상기 정보 패킷들을 전송하기 위한 수단을 포함하고, 상기 통신 매체가 특성 대역폭을 갖고, 상기 시스템이 상기 평균 전력 레벨이 선정된 값 미만으로 될때 상기 통신 매체를 통해 정보 패킷의 전송을 중지시키기 위해 상기 정보 신호의 평균 전력 레벨에 응답하는 수단을 포함하여 상기 통신 매체 대역폭의 사용을 유지하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  15. 통신 매체를 통해 정보 신호를 통신하기 위한 통신 시스템에 있어서, 상기 정보 신호가 다수의 정보 신호 소오스에 의해 제공되고 상기 통신 매체가 다수의 통신 채널을 포함하며, 상기 정보 신호를 연속적인 디지탈 2진 비트 그룹들로 포오맷팅 하기 위한 수단, 상기 디지탈 비트 그룹들을 디지탈 비트들로 구성된 대응하는 디지탈 압축 변수 프레임들로 변환하여 프레임이 대응하는 그룹내의 비트수에 대한 대응하는 프레임 비트수의 비가 1미만으로 되게 하는 수단, 정보 패킷들을 제공하도록 상기 디지탈 압축 변수 프레임들 에 식별 헤더를 추가하기 위한 수단, 상기 통신 매체를 통해 상기 정보 패킷들을 전송하기 위한 수단, 각각의 큐가 상기 채널들중 할당된 한 채널에 동작가능하게 결합된 전송 큐내에 상기 정보 패킷들을 채우기 위한 수단, 상기 전송 큐중 가장 짧은 전송 큐를 식별하기 의한 수단, 및 가장 짧은 전송 큐로서 식별된 전송 큐에 이것이 이용가능할 때 상기 정보 패킷들을 전송하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 전송 큐의 근사적인 평균 길이와 반비례로 상기 압축비를 동적으로 조정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  17. 통신 매체를 통해 아날로그 정보 신호를 통신하기 위한 통신 시스템에 있어서, 상기 정보 신호를 연속적인 디지탈 비트 그룹들로 포오맷팅하기 위한 수단, 상기 디지탈 비트 그룹들을 디지탈 비트로 구성된 대응하는 디지탈 압축 변수 프레임으로 변환하여 프레임이 대응하는 그룹내의 비트 수에 대한 대응하는 프레임 비트 수의 비가 1 미만으로 되게 하는 수단, 정보 패킷들을 제공하도록 상기 디지탈 압축 변수 프레임에 식별 헤더를 추가하기 위한 수단, 상기 통신 매체를 통해 상기 정보 패킷들을 전송하기 위한 수단, 연속 아날로그 신호 샘플들을 제공하기 위해 상기 아날로그 정보 신호를 주기적으로 샘플링하기 위한 수단, 및 상기 아날로그 신호 샘플들을 디지탈 포오맷으로 변환하여 연속 디지탈 샘플들을 제공하는 수단을 포함하고, 상기 정보 신호들을 연속 디지탈 비트 그룹들로 포오맷팅하는 상기 수단은 상기 연속 2진 디지탈 샘플들을 상기 디지탈 비트 그룹들로 나누기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  18. 제14항, 제15항 또는 제17항에 있어서, 상기 그룹들을 대응하는 디지탈 압축 변수 프레임으로 변환하는 상기 수단이 계산적인 압축 알고리즘에 의해 디지탈 압축 변수를 생성시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  19. 통신 매체 대역폭을 갖고 있는 통신 매체를 통해 정보 신호를 통신하기 위한 통신 시스템에 있어서, 상기 정보 신호를 연속적인 그룹들로 포맷팅하기 위한 수단, 상기 그룹들을 대응하는 압축 변수 프레임으로 변환하여 대응하는 프레임과 프레임이 대응하는 그룹 사이의 압축비를 1미만으로 정하는 수단, 상기 통신 매체를 통해 상기 프레임들을 전송하기 위한 수단, 사용되는 상기 통신 대역폭의 양과 반비례로 상기 압축비를 동적으로 조정하기 위한 수단, 정보 패킷들을 제공하도록 상기 프레임에 식별 헤더를 추가하기 위한 수단, 및 상기 통신 매체가 상기 정보 패킷들의 전송에 유용하지 않을때 상기 정보 패킷들을 저장하기 위해 전송 큐에 상기 전송 패킷들을 채우는 수단을 포함하고, 상기 프레임들을 전송하기 위한 상기 수단이 상기 통신 매체를 통해 상기 정보 패킷들을 전송하기 위한 수단을 포함하고, 상기 시스템은 사용되는 상기 통신 매체의 대역폭의 표시로서 상기 전송 큐의 길이를 검출하기 위한 수단을 포함하며, 사용되는 상기 통신 매체의 대역폭의 양에 반비례로 상기 압축비를 동적으로 저장하기 위한 상기 수단이 상기 전송 큐의 길이에 반비례로 상기 압축비를 조정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 통신 매체가 다수의 통신 채널들로 구성되고, 상기 시스템은 각각의 상기 큐들이 상기 채널들중 할당된 한 채널에 동작가능하게 결합되는 다수의 전송 큐내에 상기 정보 패킷들을 채우기 위한 수단, 및 상기 전송 큐의 길이를 검출하기 위한 수단을 포함하며. 사용되는 상기 통신 매체 대역폭의 양에 반비례로 상기 압축비를 동적으로 조정하기 위한 상기 수단이 상기 전송 큐의 근사적인 평균 길이에 반비례로 상기 압축비를 조정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 통신 매체가 다수의 통신 채널들로 구성되고, 각각의 상기 큐가 상기 채널들중 할당될 한 채널에 동작가능하게 결합되는 다수의 전송 큐에 상기 정보 패킷들을 채우기에 위한 수단, 상기 전송 큐들중 가장 짧은 큐를 식별하기 위한 수단, 및 가장 짧은 큐로서 식별된 전송 큐에 이것이 이용가능할 때 상기 정보 패킷들을 발송하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 통신 시스템.
  22. 통신 매체를 통해 음성 신호들을 통신하기 위한 통신 시스템에 있어서, 상기 음성 신호들이 교호적인 음성 분출 및 음성 중지를 포함하고, 각각의 상기 비트 그룹들이 하나만의 상기 음성 분출을 포함하는 음성 간격으로부터 유도되는 연속적인 디지탈 비트 그룹들로 상기 음성 신호를 포오맷팅하기 위한 수단, 상기 디지탈 비트 그룹들을 디지탈 비트로 구성된 디지탈 압축 변수의 프레임에 대응하는 변수 길이로 변환하여 프레임이 대응하는 그룹내의 비트수에 대한 대응하는 프레임의 비트수의 비가 1미만으로 되게 하는 순단, 상기 통신 매체를 통해 비동기 전송에 적합한 가변 크기의 정보 패킷들을 제공하도록 상기 디지탈 압축 변수프레임들에 식별 헤더를 추가하기 위한 수단, 및 상기 통신 매체를 통해 비동기적으로 상기 정보 패킷들을 전송하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 음성 신호들을 디지탈 비트 그룹으로 포오맷팅하기 위한 상기 수단이 가변 길이 음성 간격으로부터 상기 그룹을 포오맷팅하는 수단을 포함하고, 상기 대응하는 가변 크기 프레임이 대응하는 음성 간격의 길이에 관련하여 길이가 변화하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  24. 통신 매체 대역폭을 갖고 있는 통신 매체를 통해 정보 신호를 통신하기 위한 통신 시스템에 있어서, 상기 정보 신호를 연속적인 그룹들로 포오맷팅하기 위한 수단, 상기 그룹들을 대응하는 가변 길이 압축 변수 프레임으로 변환하기 위한 수단, 통신 매체를 따라 비동기 전송에 적합한 정보 패킷들을 제공하도록 상기 프레임에 식별 헤더를 추가하기 위한 수단, 상기 통신 매체를 따라 비동기적으로 상기 정보 패킷들을 전송하기 위한 수단, 상기 정보 신호내의 중지를 검출하기 위한 수단, 및 상기 중지가 검출될때 상기 통신 매체를 따라 정보 패킷들의 전송을 차단하여, 상기 통신 매체 대역폭의 사용을 유지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 통신 매체가 배경 잡음 전력 레벨을 제공하고 상기 정보 신호가 신호 전력 레벨을 갖으며, 상기 정보 신호내의 중지를 검출하기 위한 상기 수단이 상기 배경 잡음 전력 레벨을 결정하기 위한 수단 및 상기 신호 전력 레벨을 상기 배경 잡음 전력 레벨에 비교하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  26. 통신 매체 대역폭을 갖고 있는 통신 매체를 통해 정보 신호를 통신하기 위한 통신 시스템에 있어서, 상기 정보 신호를 연속적인 디지탈 비트 그룹들로 포오맷팅하기 위한 수단, 상기 디지탈 비트 그룹들을 상기 통신 매체를 따라 비동기 전송에 적합한 대응하는 가변 길이 압축 변수 프레임으로 변환하기 위한 수단, 상기 프레임을 상기 통신 매체를 따라 비동기로 전송하여 상기 정보 신호를 통신하기 위해 최소한 일부분의 상기 통신 매체 대역폭을 사용하는 수단, 및 사용되는 상기 통신 대역폭의 양에 반비례로 상기 압축비를 동적으로 조정하기 위해 대응하는 가변 길이 프레임으로 그룹들을 변환하기 위한 상기 수단에 동작적으로 결합되어 상기 프레임 길이를 상기 통신 대역폭의 사용을 유지하도록 선택적으로 감소시키는 수단을 포함하고, 상기 압축 변수들이 디지탈 비트들로 구성되고, 프레임이 대응하는 그룹내의 비트수에 비교한 대응하는 프레임내의 디지탈 비트수가 1미만의 압축비로 정해지는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  27. 제26항에 있어서, 정보 패킷들을 제공하도록 상기 프레임에 식별 헤더를 추가하기 위한 수단을 포함하고, 상기 프레임들을 전송하기 위한 상기 수단이 상기 통신 매체를 따라 상기 정보 패킷들을 전송하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
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