KR20020074750A - 블루투스를 이용한 디이씨티 시스템의 동기화 장치 - Google Patents

블루투스를 이용한 디이씨티 시스템의 동기화 장치 Download PDF

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KR20020074750A
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김진민
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    • H04B7/2671—Arrangements for Wireless Time-Division Multiple Access [TDMA] System Synchronisation

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Abstract

본 발명은 블루투스(bluetooth)를 이용한 DECT 시스템(Digital Enhanced Codeless Telephone 또는 Digital European Codeless Telephone)의 동기화 장치에 관한 것으로, DECT 시스템 사이에 기존의 직렬 데이터 송수신기 대신 블루투스 모듈을 이용하여 무선으로 동기 신호를 전송함으로써 유선 선로 상에서 발생하던 신호 감쇄와 지연의 발생을 막고, 설치 및 유지 보수에 필요한 인력을 감소시키는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명에 따른 블루투스 모듈을 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치는 제 1 및 제 2 DECT 시스템과 제 1 및 제 2 블루투스 모듈을 포함하여 이루어진다. 제 1 DECT 시스템은 동기화 신호를 발생시켜서 출력한다. 제 1 블루투스 모듈은 제 1 DECT 시스템에서 출력되는 동기화 신호를 입력받아 무선구간으로 송신한다. 제 2 블루투스 모듈은 제 1 블루투스 모듈로부터 송신되는 동기화 신호를 수신한다. 제 2 DECT 시스템은 제 2 블루투스 모듈을 통해 수신된 동기화 신호를 입력받아 제 1 DECT 시스템과 동기되어 동작한다.

Description

블루투스를 이용한 디이씨티 시스템의 동기화 장치{Synchronous device of DECT system using bluetooth}
본 발명은 DECT(Digital European Cordless Telephone 또는 Digital Enhanced Cordless Telephone) 시스템에 관한 것으로, 특히 DECT 시스템의 동기화 장치에 관한 것이다.
유럽 디지털 코드레스 전기통신 표준(Digital European Cordless Telephone 또는 Digital Enhanced Cordless Telephone, DECT)을 적용한 DECT 시스템은 스웨덴을 중심으로 유럽공동체에서 개발한 디지털 코드리스 전화기의 표준으로서, 1985년 CEPT에서 제안됐다. 1.88GHz대역에서 TDMA(12채널) 방식으로 액세스하고, 전송은 TDD 방식으로 운용된다. 캐리어 간격은 1728㎑이며, 변조 방식은 GMSK 방식이다. 전송속도는 1152Kbps이다. 발착신 핸드오버 방식의 공중접속기능을 가지며, 디지털 접속회선으로 운영된다. DECT 시스템은 주택과 공중망에 모두 사용된다.
이와 같은 DECT 시스템은 TDMA 방식으로 액세스하는데, 이 TDMA 방식에서는 시스템 사이의 동기를 맞추는 것이 매우 중요하다. 시스템 사이에 동기를 맞추어야 기지국 사이의 핸드 오버(handover) 및 주파수 채널의 효율적 이용이 가능하다. DECT 시스템에서는 싱크포트(Syncport)를 통해 시스템 사이의 동기화가 이루어진다.
도 1은 종래의 DECT 시스템 사이의 동기화를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, DECT 시스템 A(102)와 DECT 시스템 B(108) 사이에는 직렬 데이터 송수신기(Serial Data Transceiver)(104)(106)와 직렬 케이블을 통해 시스템 동기 신호가 전송된다. 도 1에서 DECT 시스템 A(102)에서 DECT 시스템 B(108)로 동기 신호가 전송되는 경우에는 입력받는 DECT 시스템 B(108)의 입력 단자를 모니터 해야한다.
각 DECT 시스템은 극성이 반대인 동기 신호가 입력될 때 이를 정상적인 동기 신호로 인식해야 한다. 정상적인 동기 신호가 입력되면 DECT 시스템은 이 동기 신호에 동기를 맞추어야 하고, 다른 DECT 시스템을 위하여 동기 신호를 재 발생시켜야 한다(regeneration). 이때 재 발생되는 동기 신호는 정확한 극성을 가져야 하며, 200㎱ 이상의 지연(delay)은 허용되지 않는다. 만약 다른 DECT 시스템으로부터 동기 신호가 입력되지 않으면 규격을 만족하는 자신의 동기 신호를 발생시켜야 한다.
이와 같이, 종래의 DECT 시스템에서 직렬 케이블을 이용한 유선 방식으로 동기 신호를 주고받는 경우에는 유선 선로 상에서 신호 감쇄와 지연이 발생하고, 선로의 설치 및 유지 보수에 많은 인력과 장비가 필요하다.
본 발명에 따른 블루투스를 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치는 DECT 시스템 사이에 기존의 직렬 데이터 송수신기 대신 블루투스 모듈을 이용하여 무선으로 동기 신호를 전송함으로써 유선 선로 상에서 발생하던 신호 감쇄와 지연의 발생을 막고, 설치 및 유지 보수에 필요한 인력을 감소시키는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적의 본 발명에 따른 블루투스 모듈을 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치는 제 1 및 제 2 DECT 시스템과 제 1 및 제 2 블루투스 모듈을 포함하여 이루어진다. 제 1 DECT 시스템은 동기화 신호를 발생시켜서 출력한다. 제 1 블루투스 모듈은 제 1 DECT 시스템에서 출력되는 동기화 신호를 입력받아 무선구간으로 송신한다. 제 2 블루투스 모듈은 제 1 블루투스 모듈로부터 송신되는 동기화 신호를 수신한다. 제 2 DECT 시스템은 제 2 블루투스 모듈을 통해 수신된 동기화 신호를 입력받아 제 1 DECT 시스템과 동기되어 동작한다.
도 1은 종래의 DECT 시스템 사이의 동기화를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 블루투스를 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치를 나타낸 블록 다이어그램.
도 3은 본 발명에 따른 블루투스를 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치의 블루투스 모듈을 나타낸 블록 다이어그램.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
102, 108, 202, 208 : DECT 시스템
104, 106 : 직렬 데이터 송수신기
204, 206 : 블루투스 모듈
210 : RF 리피터 & AMP
302 : CPU 인터페이스
304 : 블루투스 칩셋
306 : RF 모듈
본 발명에 따른 블루투스를 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치의 바람직한 실시예를 도 2와 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 2는 본 발명에 따른 블루투스를 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치를 나타낸 블록 다이어그램이다.
블루투스는 각종 전자기기 사이의 통신에 물리적인 케이블 없이 무선주파수를 이용, 고속으로 데이터를 주고받을 수 있는 개방된 규격으로서, 기기간의 데이터 통신이 무선통신으로 이뤄지며 블루투스 기능을 갖춘 장치들은 케이블 연결이 필요 없게 된다.
블루투스 기술은 9×9㎜ 정도 크기의 마이크로 칩에 내장되어, 정지 및 이동통신 환경에 대한 안전한 애드-호크(ad hoc) 연결을 쉽게 구현할 수 있는 저가의 단거리 무선 링크를 기본으로 한다. 케이블을 대치함으로써 각 장치들의 위치적 제한을 풀어 주는 것 외에, 블루투스 무선 기술은 기존의 데이터 망, 주변 인터페이스, 그리고 고정 망으로부터 떨어져 있는 연결된 장치들의 작은 사설 애드 호크 그룹을 구성할 수 있도록 한다.
블루투스 기술은 잡음이 많은 무선 주파수 환경에서도 잘 동작할 수 있도록 빠른 인증과 주파수 호핑(FH, Frequency Hopping) 방식을 사용하여 매우 뛰어난 링크 능력을 갖고 있다. 블루투스의 무선 모듈은 패킷을 전송하거나 수신한 후에 새로운 주파수로 호핑(hopping)함으로써 다른 신호로부터의 간섭을 피한다. 같은 주파수대역에서 동작하는 다른 시스템에 비교했을 때, 블루투스 무선은 다른 시스템에 비해 보다 더 뛰어나다. 짧은 패키지와 빠른 호핑은 잡음으로부터의 영향을 최소화할 수 있다. 그리고, FEC(Forward Error Correction)를 사용하여 장거리 링크 상에서 불규칙 잡음에 대한 영향 또한 최소화한다. 블루투스의 무선 주파수 대역은 허가가 필요 없는 2.4GHz의 ISM 밴드에서 동작한다. 간섭과 페이딩을 극복하기 위해 주파수 호핑 트랜시버를 이용하는데, 이 호핑 트랜시버의 복잡도를 최소화하기 위해 이진 주파수 변조 방식을 적용한다. 전이중 전달을 구현하기 위하여 시분할 듀플렉싱(Time-Division Duplexing) 방식이 사용된다.
블루투스의 베이스밴드 프로토콜은 회선과 패킷 스위칭의 혼합된 형태이다. 슬롯은 동기화 패킷을 위해 예약된다. 각각의 패킷은 서로 다른 호핑 주파수에서 전달된다. 패킷은 보통 하나의 슬롯을 커버하지만, 다섯 개의 슬롯까지 커버할 수 있게 확장이 가능하다. 블루투스는 하나의 비동기 데이터 채널, 동시에 세 개의 음성 채널까지 지원할 수 있고, 비동기 데이터와 동기 음성을 동시에 지원할 수도 있다. 각 음성 채널은 64 Kbps의 동기적인 링크를 지원한다. 비동기 채널은 한 방향으로 최대 721 Kbps와 역 방향으로 56.7 Kbps를 허용하는 비대칭 링크를 지원할 수 있고, 또는 432.6 Kbps의 대칭 링크를 지원할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, DECT 시스템 A(202)와 DECT 시스템 B(208) 사이에 블루투스 모듈A와 B(204)(206)를 통해 무선으로 동기 신호가 전송된다. 블루투스 모듈은 근거리에서 무선으로 데이터 신호의 송수신이 가능하도록 한다. 블루투스 모듈은 기본적으로 10m의 데이터 송수신 반경을 갖는다. 만약 10m 이상의 송수신 반경이 요구되면 RF 리피터 및 증폭기(RF Repeater & Amplifier)(210)를 이용하여 송수신 반경을 확장할 수 있다. 따라서 RF 리피터 및 증폭기(RF Repeater & Amplifier)(210)는 송수신 반경이 10m 이상인 경우에만 선택적으로 사용하고, 필요한 송수신 반경이 10m 이내이면 단지 블루투스 모듈 A(204)와 B(206) 사이의 직접적인 데이터 송수신만으로도 가능하다.
도 3은 본 발명에 따른 블루투스를 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치의 블루투스 모듈을 나타낸 블록 다이어그램이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 블루투스 모듈(204)은 CPU 인터페이스(302)와 블루투스 칩셋(304), RF 모듈(306)을 포함하여 이루어진다. CPU 인터페이스는 레벨 쉬프터와 범용 비동기 송수신기(Universal Asynchronous Receiver Transmitter, UART)로 구성되며, 블루투스 칩셋(304)과 DECT 시스템의 CPU 사이의 신호 정합을 위한 장치이다. 블루투스 칩셋(304)은 DECT 시스템으로부터 발생한 동기화 신호의 출력에 관련된 기능을 수행하는데, 대표적으로는 입출력되는 무선 데이터 신호의 인증과 데이터 패킷 처리 등을 들 수 있다. RF 모듈(306)은 DECT 시스템에서 발생한 동기화 신호를 무선 구간으로 송신 가능하도록 변환하거나, 다른 DECT 시스템에서 발생한 동기화 신호를 수신하여 블루투스 칩셋(304)에 전달한다.
이와 같은 본 발명에 따른 블루투스를 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치는 하나의 마스터 DECT 시스템에 여러 개의 슬레이브 DECT 시스템을 연결할 때 보다 유용한데, 각각의 슬레이브 DECT 시스템은 고유의 ID를 갖고, 마스터 DECT 시스템은 이 ID를 통해 슬레이브 DECT 시스템 각각을 식별한다. 이 때 마스터 DECT 시스템과 슬레이브 DECT 시스템 사이의 데이터 전송은 패킷 방식으로 이루어진다.
본 발명에 따른 블루투스를 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치는 DECT 시스템 사이에 기존의 직렬 데이터 송수신기 대신 블루투스 모듈을 이용하여 무선으로 동기 신호를 전송함으로써 유선 선로 상에서 발생하던 신호 감쇄와 지연의 발생을 막고, 설치 및 유지 보수에 필요한 인력을 감소시키는 효과를 제공한다.

Claims (4)

  1. 동기화 신호를 발생시켜서 출력하는 제 1 DECT 시스템과;
    상기 제 1 DECT 시스템에서 출력되는 상기 동기화 신호를 입력받아 무선구간으로 송신하는 제 1 블루투스 모듈과;
    상기 제 1 블루투스 모듈로부터 송신되는 동기화 신호를 수신하는 제 2 블루투스 모듈과;
    상기 제 2 블루투스 모듈을 통해 수신된 상기 동기화 신호를 입력받아 상기 제 1 DECT 시스템과 동기되어 동작하는 제 2 DECT 시스템을 포함하여 이루어지는 블루투스를 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    RF 리피터 및 증폭기를 이용하여 상기 제 1 블루투스 모듈 또는 상기 제 2 블루투스 모듈의 데이터 송수신 반경을 확장하도록 이루어지는 것이 특징인 블루투스를 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 블루투스 모듈은,
    상기 블루투스 칩셋(304)과 상기 DECT 시스템의 CPU 사이의 신호 정합을 위한 CPU 인터페이스와;
    입출력되는 동기화 신호의 인증을 수행하는 블루투스 칩셋(304)과;
    상기 DECT 시스템에서 발생한 동기화 신호를 무선 구간으로 송신 가능하도록 변환하거나, 다른 DECT 시스템에서 발생한 동기화 신호를 수신하는 RF 모듈을 포함하여 이루어지는 것이 특징인 블루투스를 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 CPU 인터페이스는 레벨 쉬프터와 범용 비동기 송수신기로 이루어지는 것이 특징인 블루투스를 이용한 DECT 시스템의 동기화 장치.
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