KR20030091376A - Bit error rate tester in Spread Spectrum telecommunication system and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 직접대역확산통신시스템에서 통신로의 품질을 점검하는 분야에 관한 것으로, 특히, 송수신부간에 비트오율를 테스트하는 패턴을 발생하여 비트오율을 계산하는 직접대역확산통신시스템에서 비트오율측정장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a field for checking the quality of a communication path in a direct spread spectrum communication system, and more particularly, a bit error rate measuring apparatus in a direct spread spectrum communication system for calculating a bit error rate by generating a pattern for testing the bit error rate between the transmission and reception unit; It is about how.
도 1은 종래의 대역확산통신시스템의 송신부(110) 및 수신부(120)에 대한 블록도를 나타내는 도면으로, 트래픽 데이터를 Tx 모뎀(111)을 통하여 전송하면 Rx모뎀(121)에서 수신하고 복조부(123)에서 신호를 복조한다.1 is a block diagram of a transmitter 110 and a receiver 120 of a conventional spread spectrum communication system. When the traffic data is transmitted through the Tx modem 111, the Rx modem 121 receives and demodulates the traffic data. At 123, the signal is demodulated.
직접대역 확산(Direct Sequence Spread Spectrum, 이하 DSSS로 표기한다)방식의 통신시스템은 망내에서 무선을 통한 근거리 이격 운용의 장점을 제공하기 위해여 유선체계망에 무선을 통한 다중 전송기술을 제공하는 생존성을 구비한 소규모 근거리 반송 통신 장비로서, 기저대역에서 처리된 데이터를 무선으로 전송하기 위한 무선부, 기저대역에서 처리된 데이터를 처리하고 시스템을 제어하는 로직부와 시스템 전체의 전원을 공급하는 전원부로 구성된다. 주요 제원은 주파수 범위가 1.71~1.84[GHz] 이고 전송속도는 256, 512 또는 1024[kbps]이다. 통달거리는 가시거리에서 12[km]이다. 통달거리연장을 위하여 중계기능으로 사용 가능하다. 그리고 종래의 시스템은 수신신호의 세기만을 파악할 수 있어서 정확하게 무선구간통신로의 상태를 알 수 없었다.Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) communication system is a survivability that provides multiple transmission technology over wireless to wired network to provide advantages of short-range operation over wireless in network. A small-area short-range carrier communication equipment having a, comprising: a wireless unit for wirelessly transmitting data processed in the baseband, a logic unit for processing the data processed in the baseband and controlling the system and a power supply unit for supplying power to the whole system It is composed. The main specifications are in the frequency range of 1.71 to 1.84 [GHz] and transmission rates of 256, 512 or 1024 [kbps]. The mastery ranges 12 km from the line of sight. It can be used as a relay function to extend communication distance. In addition, the conventional system can only grasp the strength of the received signal, it was not able to accurately know the state of the wireless section communication path.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기 문제점들을 해결하기 위해 비트오율테스트패턴을 이용하여 대역확산통신시스템에서 비트오율을 측정하는 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for measuring a bit error rate in a spread spectrum communication system using a bit error rate test pattern to solve the above problems.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method on a computer.
도 1은 종래의 대역확산통신시스템의 송신부 및 수신부에 대한 블록도를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram of a transmitter and a receiver of a conventional spread spectrum communication system.
도 2는 대역확산통신시스템의 블록도를 나타낸다.2 shows a block diagram of a spread spectrum communication system.
도 3은 본 발명에 따른 대역확산통신시스템에서 비트오율측정장치를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a bit error rate measuring apparatus in a spread spectrum communication system according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 대역확산통신시스템에서 비트오율을 측정하는 방법에 대한 흐름을 나타내는 도면이다.4 is a flowchart illustrating a method for measuring bit error rate in a spread spectrum communication system according to the present invention.
상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 대역확산통신시스템에서 비트오율측정장치는, 송신 트래픽 클럭신호 및 송신용 피엔주기의 시작신호를 입력받아 주기비트오율 테스트 패턴을 발생하는 송신비트오율테스트패턴발생부와 상기 비트오율 테스트패턴을 전송하는 티엑스모뎀을 포함하는 송신부;상기 수신한 비트오율 테스트패턴을 복조하는 복조부와 수신 트래픽클럭 및 수신 피엔주기 스타트신호를 받아 알엑스 비트오율 테스트 패턴을 발생하는 알엑스 비트오율테스트패턴발생부와 상기 복조부 및 알엑스 수신비트오율테스트패턴발생부로부터 각각 출력되는 신호를 입력받아 비교하는 비교부와 상기 비교부로부터 수신한 신호에 의해서 비트에러를 계산하는 비트에러계산부를 포함하는 수신부를 포함한다.In the spread spectrum communication system according to the present invention for achieving the above object, the bit error rate measuring apparatus is a transmission bit error test pattern generation unit for generating a periodic bit error rate test pattern by receiving a transmission traffic clock signal and a start signal of a transmission period. And a Tx modem for transmitting the bit error rate test pattern; a demodulator for demodulating the received bit error rate test pattern, receiving an Rx traffic clock and a PN period start signal to generate an Rx bit rate test pattern. Bits for calculating bit errors based on the signal received from the comparator and the comparator for receiving and comparing the signals output from the RX bit error test pattern generator and the demodulator and the RX received bit error test pattern generator, respectively It includes a receiver including an error calculator.
상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 대역확산통신시스템에서 비트오율측정방법은, (a) 비트오율테스트패턴을 생성하여 전송하는 단계;(b) 상기 비트오율테스트패턴을 수신하여 수신용비트오율테스트패턴과 비교하는 단계;(c) 상기 (b)단계에서 출력되는 비트에러수를 카운트하여 비트오율을 계산하는 단계를 포함한다.Bit error rate measuring method in a spread spectrum communication system according to the present invention for achieving the above object, (a) generating and transmitting a bit error rate test pattern; (b) receiving the bit error rate test pattern received bit error rate test Comparing the pattern; (c) calculating the bit error rate by counting the number of bit errors output in the step (b).
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명이 적용되는 대역확산통신시스템의 블록도를 나타낸다.2 is a block diagram of a spread spectrum communication system to which the present invention is applied.
전송반(220)은 기지국(210)으로부터 신호를 수신하여 주제어부(260)의 제어신호에 따라서 프레임신호를 발생하고 프레임동기신호를 검출한다. 송신부(231)는 발생된 프레임신호(Tx 트래픽데이터)를 베이스밴드 변조, 대역확산기능 및 D/A변환등을 수행하여 출력한다. 변조부(233)는 송신부(231)에서 출력되는 신호를 증폭하고 그 신호에 대한 불요파신호 발생억제를 한다. 전력증폭부(235)는 변조부(233)에서 출력되는 신호를 순방향 출력을 제어하고 오류발생 시에 송신전력을 차단한다. 젼력증폭부(235)에서 출력되는 신호를 안테나(240)를 통하여 다른 대역확산통신시스템으로 전송된다. 다른 대역확산통신시스템으로부터 수신한 신호는 동조부(251)에서 신호가 검출되고 증폭되어 제 1중간주파수로 가공된다. 복조부(253)는 제 1증간주파수를 입력받아 대역여파기능으로 불요파를 제거하고 중간주파수 신호에 대한 자동이득제어를 하여 출력한다. 수신부(255)는 복조부(253)에서 출력하는 신호를 A/D변환하고 역확산하여 복조를 한다. 전송반(220)은 수신부(255)에서 출력되는 신호를 기지국(210)으로 전송하게 된다.The transmission panel 220 receives the signal from the base station 210, generates a frame signal according to the control signal of the main controller 260, and detects the frame synchronization signal. The transmitter 231 outputs the generated frame signal (Tx traffic data) by performing baseband modulation, spread spectrum function, and D / A conversion. The modulator 233 amplifies a signal output from the transmitter 231 and suppresses generation of an unwanted signal with respect to the signal. The power amplifier 235 controls the forward output of the signal output from the modulator 233 and cuts off the transmission power when an error occurs. The signal output from the power amplifier 235 is transmitted to another spread spectrum communication system through the antenna 240. The signal received from another spread spectrum communication system is detected by the tuning unit 251, amplified, and processed into a first intermediate frequency. The demodulator 253 receives the first incremental frequency, removes the unwanted wave by the band filtration function, and performs automatic gain control on the intermediate frequency signal to output it. The receiver 255 performs A / D conversion and despreads the signal output from the demodulator 253 to demodulate. The transmission panel 220 transmits a signal output from the receiver 255 to the base station 210.
도 3은 본 발명에 따른 대역확산통신시스템에서 비트오율측정장치를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a bit error rate measuring apparatus in a spread spectrum communication system according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 대역확산통신시스템에서 비트오율을 측정하는 방법에 대한 흐름을 나타내는 도면이다.4 is a flowchart illustrating a method for measuring bit error rate in a spread spectrum communication system according to the present invention.
이하 도 3 및 도 4를 함께 설명하기로 한다.3 and 4 will be described together.
대역확산통신시스템간의 비트오율 체크 시점(비트오율 테스트 세션)은 재역확산통신시스템의 운용자들간에 통화채널을 통하여 약속을 하고 키패드를 이용하여 시스템에 입력을 하여 비트요율 테스트을 실시하게 된다(410단계).The bit error rate check point (bit error rate test session) between the spread spectrum communication systems is an appointment between the operators of the redundancy spread communication system through the call channel, and inputs to the system using the keypad (step 410). .
송신부(310)의 비트오율테스트 패턴발생부(311)에서는 '110011001100....'의 비트오율 테스트 패턴을 발생하고 비트오율 테스트 패턴의 시작점은 의사랜덤노이즈(pseudo random noise, 이하 PN으로 표기한다)의 주기의 시작점과 일치되도록 설정한다(420단계). 즉, 비트오율 테스트 패턴의 전송시작점은 임의의 PN 주기의 시작점이 된다. 비트오율 테스트 패턴의 발생속도(비트오율 테스트 기간 중의 전송데이터의 발생속도)는 사전에 프로그램된 대로 256, 512 또는 1024[kbps] 중의 하나이다. 발생된 비트오율테스트패턴은 Mux(313)을 거쳐 Tx모뎀(315)을 통하여 8초 주기로 전송(430단계)되면 다른 시스템의 수신부는 이 신호를 Rx모뎀(321)을 통해 수신하고 복조부(325)에서 복조되어 출력하면, 비교부(327)는 수신용비트오율테스트패턴발생부(323)에서 발생한 신호를 비교하여 에러비트를 검출한다(440단계).The bit error rate test pattern generator 311 of the transmitter 310 generates a bit error rate test pattern of '110011001100 ....' and the start point of the bit error rate test pattern is denoted by pseudo random noise (PN). Set to coincide with the starting point of the cycle of step (step 420). That is, the transmission start point of the bit error rate test pattern is the start point of an arbitrary PN period. The rate of occurrence of the bit error rate test pattern (rate of transmission data during the bit error rate test period) is one of 256, 512 or 1024 [kbps] as programmed in advance. When the generated bit error test pattern is transmitted in 8 seconds through the Tx modem 315 through the Mux 313 (step 430), the receiver of the other system receives the signal through the Rx modem 321 and demodulates the unit 325. In operation 440, the comparison unit 327 detects an error bit by comparing the signal generated by the reception bit error test pattern generation unit 323.
1000개의 수신용 PN 주기단위로 에러를 카운트하는 비트에러계산부(329)는 비교부에서 출력되는 비트에러의 수를 누적카운팅하여 저장하고 8초단위로 저장되어 있는 에러비트를 독철하여 전체 전송된 데이터비트수로 나누어 비트오율을 계산하여 디스플레이하게 된다(450단계). 8초간 전송되는 최대 비트수는 1024[kbps]인 경우에 8192000[bits]이며, 비트에러계산부(329)의 최대값은 8,192,000(23비트)이다.The bit error calculator 329, which counts errors in 1000 reception PN period units, accumulates and stores the number of bit errors output from the comparator and reads out the error bits stored in 8 second units. The bit error rate is calculated and displayed by dividing by the number of data bits (step 450). The maximum number of bits transmitted for 8 seconds is 8192000 [bits] when 1024 [kbps], and the maximum value of the bit error calculator 329 is 8,192,000 (23 bits).
통화채널을 통해서 두 대역확산통신시스템간의 비트오율 체크시점(비트오율 테스트 세션)을 지정한다. 비트오율 테스트 세션은 이하와 같이 진행된다. 모든 테스트 환경은 이전에 셋팅된 상태로 진행된다. 테스트 패턴의 전송속도는 프로그램(또는 셋업)된 전송속도에 대해서만 비트오율 테스트가 진행된다. 비트오율 테스트의 기본구조는 전송속도에 관계없이 8초를 주기로 반복된다. 8초 동안에 송수신되는 비트수를 기준으로 에러를 카운트하여 비트오율을 계산한다.Specifies the bit error rate checking point (bit error rate test session) between two spread spectrum communication systems through the call channel. The bit error rate test session proceeds as follows. All test environments are set up previously. The baud rate test is performed only on the programmed (or setup) baud rate. The basic structure of the bit error test is repeated every 8 seconds regardless of the transmission speed. Bit error rate is calculated by counting errors based on the number of bits transmitted and received during 8 seconds.
8초는 1000개의 PN 주기에 해당한다. 따라서, 8초 동안 전송되는 비트수를 전송속도 별로 알아보면 표1과 같다.8 seconds corresponds to 1000 PN cycles. Therefore, the number of bits transmitted for 8 seconds is shown in Table 1 below.
표1에 나타난 단위들은 수학식1과 같다.The units shown in Table 1 are shown in Equation 1.
[수학식 1][Equation 1]
칩율(chip rate) = 4.096[Mcps] = 244.140625[ns]Chip rate = 4.096 [Mcps] = 244.140625 [ns]
1PN 주기 = 32768[chips] = 125[periods/sec] = 8[ms]1PN period = 32768 [chips] = 125 [periods / sec] = 8 [ms]
256[kbps] = 16[chips/bit]256 [kbps] = 16 [chips / bit]
512[kbps] = 8[chips/bit]512 [kbps] = 8 [chips / bit]
1024[kbps] = 4[chips/bit]1024 [kbps] = 4 [chips / bit]
비트오율 테스트 패턴은 8초 주기로 송신부(310)에서 전송하고, 비트 에러 계산은 8초 주기로 수신부(320)에서 누적 카운팅하여 수행하고 수신부(320)는 8초 동안 비트에러를 카운팅한 결과를 특정번지에 기록한다. 기록된 결과는 독철하여 전체 전송된 데이터비트수로 나누어 비트오율로 환산하여 디스플레이한다.The bit error rate test pattern is transmitted from the transmitter 310 at an 8 second period, and the bit error calculation is performed by accumulating counting at the receiver 320 at an 8 second period, and the receiver 320 counts a result of counting a bit error for 8 seconds. To record. The recorded result is read out and divided by the total number of transmitted data bits and displayed in terms of bit error rate.
이상과 같은 비트오율 테스트세션은 키패드로 비트오율 테스트세션이 해제될 때까지 반복하여 계속 수행한다.The bit error rate test session as described above is repeatedly performed until the bit error rate test session is released from the keypad.
비트오율 테스트 세션은 적어도 24초 이상하도록 하고 처음 및 맨 끝의 8초결과는 무시한다.Bit-error rate test sessions should be at least 24 seconds long and ignore the first and last 8 seconds of results.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 플래쉬 메모리, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.The invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, hard disk, floppy disk, flash memory, optical data storage device, and also carrier waves (for example, transmission over the Internet). It also includes the implementation in the form of. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 대역확산통신시스템의 비트오율을 체크함으로써 통신시스템의 무선구간의 상태를 파악할 수 있어 시스템간의 송수신데이터의 비트에러가 발생하는 지를 비트오율테스트패턴으로 검사할 수 있어 이동중이거나 산악 등의 무선구간에서 통신로의 상태을 검사할 수 있다.As described above, according to the present invention, by checking the bit error rate of the spread spectrum communication system, it is possible to grasp the state of the radio section of the communication system, and check whether the bit error of the transmission / reception data between the systems is generated by the bit error rate test pattern. It is possible to check the condition of the communication line in the wireless section such as moving or mountain.
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