KR0180101B1 - 수신 시간차를 이용한 비동기 데이타 동기식 수신 방법 및 그 비트 오류율 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비동기 데이타 수신 장치에서 수신 시간차를 이용하여 비동기 데이타를 수신하는 비동기 데이타 동기식 수신 방법 및 그 비트 오류율 측정 방법에 관한 것으로, 현재 데이타 수신전 데이타 수신 시간(X-1)과 현재 데이타 수신 시간(X)을 계속 비교하여 동기 오류 데이타를 정확히 검출하고 동기가 틀어진 데이타 전부를 오류 비트 처리함으로써, 종래 기술로는 측정이 불가능하였던 수신이 안된 오류 비트나 동기가 틀어진 오류 비트까지 정밀하게 측정할 수 있고, 추가적인 장비를 부가하지 않아도 되어 매우 저렴한 가격으로 구현할 수 있는 경제적인 효과가 있다.

Description

수신 시간차를 이용한 비동기 데이타 동기식 수신 방법 및 그 비트 오류율 측정 방법

제1도는 본 발명이 적용되는 하드웨어의 구성도, 제2도는 오류가 없는 정상 상태인 경우의 타이밍도, 제3도는 시작 비트에 오류가 발생되어 동기를 잃고 1비트 후에 데이타를 잘못 수신한 경우의 타이밍도, 제4도는 연속적으로 수신이 안되다가 다시 정상 데이타를 수신한 경우의 타이밍도, 제5도는 본 발명에 따른 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 중앙 처리부 12 : 버퍼

13 : 롬 14 : 램

15 : 어드레스 디코더 16 : 모뎀부

17 : 입출력 제어 장치

본 발명은 비동기 데이타 수신 장치에서 수신 시간차를 이용하여 비동기 데이타를 수신하는 비동기 데이타 동기식 수신 방법 및 그 비트 오류율 측정 방법에 관한 것이다.

종래의 비동기 데이타 수신 장치는 그 구성이 간단하여 많은 장치에 사용되고 있으나 매 데이타마다 동기 비트를 사용하고 있기 때문에 동기 비트 오류시 많은 데이타 오류가 발생하는문제점이 있었다.

또한, 종래의 동기식 데이타 수신 장치는 동기를 별도로 유지하기 때문에 데이타 오류는 적어지나 장치가 매우 복잡하고 운용도중 데이타가 일시 수신이 안되는 경우에 오류 비트수를 파악할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 비동기형 비트 오율 검출기(BERT : BT ERROR RATE TESTER)는 선로 상태가 비교적 양호한 상태에서 정해진 시험 메시지(예 : FOX)와 데이타를 순서적으로 비교하여 수신되는 데이타의 오류 비트수를 검출하였다.

그러나, 비동기 방식을 무선에 적용할 경우에는 방해 신호 등에 의하여 갑자기 비트 오류율이 악화되어 비동기 시작 비트(Start Bit)나 정지 비트(Stop Bit)와 같은 동기 비트 및 데이타 비트에 오류가 연속적으로 발생되거나 송신측의 순간 장애로 수신이 잠시 중단될 경우에는 비동기 데이타 특성상 정확한 오류 비트수 측정이 불가능한 문제점이 있었다.

상기 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 현재 데이타 수신전 데이타 수신 시간(X-1)과 현재 데이타 수신 시간(X)을 계속 비교하여 동기 오류 데이타를 정확히 검출하고 동기가 틀어진 데이타 전부를 오류 비트 처리하고, 연속적으로 데이타 수신이 안되거나 연속적으로 시작 비트가 틀어진 경우에 발생된 오류 비트를 정확하게 계산하는 비동기 데이타 동기식 수신 방법 및 그 비트 오류율 측정 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 비동기 데이타 동기식 수신 방법은, 비동기 데이타 수신 장치에 적용되는 비동기 데이타 수신 방법에 있어서, 프리엠블(Prealble)을 이용하여 동기 비교 시간(X-1)을 추출하여 저장 수단에 저장하는 제1단계; 다음 데이타 수신 시간(X)을 추출하여 상기 저장 수단에 저장하는 제2단계; 및 상기 동기 비교 시간(X-1)과 다음 데이타 수신 시간(X)의 차이값을 소정의 기준 시간값으로 나누어 그 몫과 나머지에 따라 데이타를 정상적으로 수신하거나 동기가 틀어진 데이타를 오류 비트로 처리하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 비동기 데이타 비트 오류율 측정 방법은, 비동기 데이타 비트 오류율 측정 장치에 적용되는 비동기 데이타 비트 오류율 측정 방법에 있어서, 프리엠블(Prealble)을 이용하여 동기 비교 시간(X-1)을 추출하여 저장 수단에 저장하는 제1단계; 다음 데이타 수신 시간(X)을 추출하여 상기 저장 수단에 저장하는 제2단계; 상기 동기 비교 시간(X-1)과 다음 데이타 수신 시간(X)의 차이값을 소정의 기준 시간값으로 나누어 그 몫과 나머지에 따라 데이타를 정상적으로 수신하거나 동기가 틀어진 데이타를 오류 비트로 처리하는 제3단계; 및 수신된 정상 데이타와 오류 데이타를 이용하여 오류 비트율을 계산하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명이 적용되는 하드웨어의 구성도로서, 11은 중앙 처리부, 12는 버퍼, 13은 롬, 14는 램, 15는 어드레스 디코더, 16은 모뎀부, 17은 입출력 제어 장치를 각각 나타낸다.

본 발명이 적용되는 하드웨어는 비동기 데이타 수신기와 클럭 분주용 카운터가 내장된 중앙 처리부(80C32)와 64K 램(RAM), 프로그램이 내장된 1M 롬(ROM), 각종 입출력 제어를 위한 입출력 제어 장치(82C55), 롬/램/입출력 제어 장치를 선택하기 위한 어드레스 디코더, 어드레스와 데이타를 분리하기 위한 버퍼(Buffer), 및 데이타를 송수신하는 모뎀부를 구비한다.

그 동작 원리를 살펴보면, 롬(13)에 내장된 프로그램에 의하여 중앙처리부(11)가 동작되며, 아날로그 변조 신호가 변복조용 모뎀부(16)에 입력되면 모뎀부(16)에서는 변조된 아날로그 신호를 디지털 신호로 복조하여 상기 중앙 처리부(11)의 입력단에 비트 오류율(BER) 데이타를 전송한다.

중앙 처리부(11)의 입력단에 비동기 비트 오류율을 데이타가 수신되면 롬(13)에 내장된 프로그램에 의하여 중앙 처리부(11) 내부에서 수신 인터럽트(RXRDY)가 발생되어 수신된 비트 오류율 데이타와 수신 시간을 램(14)에 저장하면서 이전 데이타 수신 시간(X-1)과 현재 데이타 수신 시간(X)의 차를 기준 시간값과 비교하여 동기 오류 데이타를 정확히 검출하고 동기가 틀어진 데이타를 전부 오류 비트로 처리한다.

제2도는 오류가 없는 정상 상태인 경우의 타이밍도로서, 시작 비트(ST : STRAT BIT), 데이타 비트 0~7, 패리티 비트 또는 하이 비트(P), 및 정지 비트(SP : STOP BIT)가 정상적으로 수신되는 경우의 타이밍도이다.

본 발명은 비동기 수신 장치에 검출된 수신 데이타 시간(X-1)을 인터럽트 처리하여 다음에 들어올 데이타(X)의 상대적인 동기 시간으로 이용한다.

비동기 데이타가 연속적으로 송신될 경우에 송신 장치 자체의 클럭에 의하여 일정한 시간 간격을 유지하면서 송신이 이루어진다.

예를 들면, 1200Bps 10 비트 데이타는 8.33ms 마다 주기적으로 1바이트(Byte)씩 송신된다.

그러나, 대부분의 장치에서 상호간의 클럭은 통상적으로 일치하고 어느 정도 주파수 편차가 발생한다.

이러한 주파수 편차를 극복하기 위해서 비동기 수신 장치에 들어오는 시간을 가장 최근에 들어오는 데이타 시간을 기준으로 하여 일정 시간차(예 : 8.33m)내에 다음 데이타가 수신되는지 여부를 감시한다.

제3도는 시작 비트에 오류가 발생되어 동기를 잃고 1비트 후에 데이타를 잘못 수신한 경우의 타이밍도이다.

간섭 신호에 의하여 송신 데이타 시작 비트(Start Bit)에 오류가 발생되어 해당 데이타가 비동기 수신 장치에 수신되면 비동기 수신 장치는 데이타에서 시작 비트(Start Bit)를 다시 찾는다.

시작 비트(Start Bit)를 다시 찾을 때, 데이타 비트에 시작 비트와 동일한 데이타가 있을 경우에 비동기 수신 장치는 동기를 잃어버리면서 데이타를 시작 비트로 간주한다.

동기를 잃어버린 상태에서 데이타를 읽을 경우에는 시험 메시지 비교(기존의 방법)가 무의미해진다. 대다수의 비트 오류율 측정 장치는 동기 개념을 사용하지 않고 수신된 데이타를 정해진 메시지와 무조건 비교하여 비트 오에율을 계산한다.

그러나, 본 발명에서는 동기가 틀어진 동기 오류 데이타를 이전 데이타 수신 시간(X-1)과 현재 수신된 데이타 시간(X)의 차를 기준 시간값과 비교하여 동기오류 데이타를 정확히 검출하고 동기가 틀어진 데이타 전부를 오류 비트로 처리한다.

예를 들면, 1200Bps 10비트 데이타는 8.33ms마다 주기적으로 1바이트(Byte)씩 송신됨으로 수신 장치에 1비트 편차(±0.4ms)이내에 계속 수신된다.

상기 시작 비트에 오류가 발생되어 동기를 잃어 1비트(0.8ms) 후의 데이타 비트를 시작 비트로 간주할 경우에 제3도와 같이 8.33ms가 아닌 9.13ms로 수신됨으로서 동기 오류 데이타로 쉽게 판단할 수 있다.

제4도는 연속적으로 데이타 자체 수신이 안되다가 다시 정상 데이타를 수신한 경우의 타이밍도이다.

무선 통신인 경우에 간섭 신호로 인하여 전송로 상태가 잠시 동안 악화되어 연속적으로 수신이 안될 경우가 간혹 발생된다.

종래의 비트 오류율 시험 장치(BERT)는 수신이 되어야 정해진 시험메시지(예 : FOX)와 비교가 가능하나, 제4도와 같이 연속적으로 수신이 안되다가 다시 정상 데이타를 수신한 경우에 데이타 수신이 안되어 오류 데이타수를 알 수 있는 방법이 없다.

따라서, 상기 제4도와 같이 연속적으로 수신이 안되다가 다시 정상 데이타를 수신한 경우에 종래의 비동기 방법으로는 정확한 비트 오류수를 측정할 수 없다.

그러나, 본 발명에서는 동기 개념을 이용하여 수신이 안된 데이타수를 정확하게 알아낼 수 있다.

예를 들면, 1200Bps 10 비트 데이타는 8.333ms 마다 주기적으로 1바이트씩 송신됨으로 수신 장치에 일정한 편차(8.333ms±0.4ms)이내에 계속 수신된다.

만약, 데이타 전송로 상태가 악화되어 99개 데이타가 연속적으로 수신이 안되고 100번째 데이타가 들어올 경우에 100번째 들어오는 데이타 상대 시간은 데이타가 안들어 오기 전 데이타(X-100)와 비교시 833.3ms(편차 ±0.4ms)가 되어, 수신이 안된 데이타수를 계산하면(8.333ms/0.833ms)-1=99가 되어 99개 데이타가 수신이 안됨을 쉽게 알 수 있다.

제4도와 같이 수신이 잠시 안된 후에 다시 정상적으로 수신되는 경우에 수신이 안된 데이타 비트를 전부 오류 비트로 계산하고 총수신 비트에 수신이 안된 오류 데이타를 더한다.

제5도는 본 발명에 따른 흐름도이다.

먼저, 비동기 데이타 수신 장치는 비동기 데이타 송신 장치로부터 데이타를 수신하면(51) 수신 데이타가 프리엠블(Prealble)인지를 판단하여(52) 수신 데이타가 프리엠블이 아니면 다시 데이타 수신 과정(51)부터 반복 수행하고, 수신 데이타가 프리엠블이면 프리엠블이 2번 수신되었는지를 판단하여(53) 프리엠블이 2번 수신되지 않았으면 다시 데이타 수신과정(51)부터 반복 수행하고, 프리엠블이 2번 수신되었으면 현재 시간을 동기 비교 시간(X-1)으로 메모리에 저장한다(54). 이때, 프리엠블은 같은 단어로 구성된 데이타(예 : 55H, 66H)를 사용한다.

이후, 다음 데이타를 수신하여 수신 시간(X)을 메모리에 저장한 후에(55) 상기 동기 비교 시간(X-1)과 다음 데이타 수신 시간(X)의 차이값을 기준 시간값으로 나누어(56) 몫이 2 이상인지를 판단하여(57) 몫이 2 이상이면 몫에서 1을 감한 값을 모두 오류 바이트로 처리하는 과정(58)을 더 수행하고, 몫이 2 이상이 아니면 바로 나머지가 일정 기준값 이내인지를 판단하여(59) 나머지가 일정 기준값 이내이면 데이타를 정상적으로 수신하고(60), 나머지가 일정 기준값 이내가 아니면 동기가 틀어진 데이타 전부를 오류 비트로 처리한다(61).

한편, 상기와 같은 비동기 데이타 수신 방법으로 동기가 맞은 상태에서 수신된 데이타의 오류비트수 연산은 8비트를 배타적 논리합(EXCLUSIVE OR) 비교 계산(비교시 틀리면 1이 되고, 같으면 0이 됨)하여 1의 갯수를 추출하는 과정(62)을 더 포함하여 비동기 데이타의 오류 비트율을 측정할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은 종래 기술로는 측정이 불가능하였던 수신이 안된 오류 비트나 동기가 틀어진 오류 비트까지 정밀하게 측정할 수 있고, 추가적인 장비를 부가하지 않아도 되어 매우 저렴한 가격으로 구현할 수 있는 경제적인 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

Claims (8)

1. 비동기 데이타 수신 장치에 적용되는 비동기 데이타 동기식 수신 방법에 있어서, 프리엠블(Prealble)을 이용하여 동기 비교 시간(X-1)을 추출하여 저장 수단에 저장하는 제1단계(51 내지 54); 다음 데이타 수신 시간(X)을 추출하여 상기 저장 수단에 저장하는 제2단계(55); 및 상기 동기 비교 시간(X-1)과 다음 데이타 수신 시간(X)의 차이값을 소정의 기준 시간값으로 나누어 그 몫과 나머지에 따라 데이타를 정상적으로 수신하거나 동기가 틀어진 데이타를 오류 비트로 처리하는 제3단계(56 내지 61)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비동기 데이타 동기식 수신 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1단계(51 내지 54)는, 수신 데이타가 프리엠블(Prealble)이면 프리엠블이 소정의 횟수만큼 수신되는지를 판단하는 제4단계(51 내지 53); 상기 제4단계(51 내지 53)의 판단 결과, 프리엠블이 상기 소정의 횟수만큼 수신되지 않으면 상기 제4단계(51 내지 53)부터 반복 수행하는 제5단계; 및 상기 제4단계(51 내지 53)의 판단 결과, 프리엠블이 상기 소정의 횟수만큼 수신되면 현재 시간을 동기 비교 시간(X-1)으로 상기 저장 수단에 저장하는 제6단계(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비동기 데이타 동기식 수신 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 소정의 횟수는, 2회인 것을 특징으로 하는 비동기 데이타 동기식 수신 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제3단계(56 내지 61)는, 상기 동기 비교 시간(X-1)과 다음 데이타 수신 시간(X)의 차이값을 상기 소정의 기준 시간값으로 나누어 몫이 2 이상인지를 판단하는 제4단계(56, 57); 상기 제4단계(56, 57)의 판단 결과, 몫이 2이상이면 몫에서 1을 감한 값을 모두 오류 바이트로 처리한 후에 나머지가 일정 기준값 이내인지를 판단하여 나머지가 일정 기준값 이내이면 데이타를 정상적으로 수신하고, 나머지가 일정 기준값 이내가 아니면 동기가 틀어진 데이타 전부를 오류 비트로 처리하는 제5단계(58 내지 61); 및 상기 제4단계(56, 57)의 판단 결과, 몫이 2 이상이 아니면 나머지가 일정 기준값 이내인지를 판단하여 나머지가 일정 기준값 이내이면 데이타를 정상적으로 수신하고, 나머지가 일정 기준값 이내가 아니면 동기가 틀어진 데이타 전부를 오류 비트로 처리하는 제6단계(59 내지 61)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비동기 데이타 동기식 수신 방법.
5. 비동기 데이타 비트 오류율 측정 장치에 적용되는 비동기 데이타 비트 오류율 측정 방법에 있어서, 프리엠블(Prealble)을 이용하여 동기 비교 시간(X-1)을 추출하여 저장 수단에 저장하는 제1단계(51 내지 54); 다음 데이타 수신 시간(X)을 추출하여 상기 저장 수단에 저장하는 제2단계(55); 상기 동기 비교 시간(X-1)과 다음 데이타 수신 시간(X)의 차이값을 소정의 기준 시간값으로 나누어 그 몫과 나머지에 따라 데이타를 정상적으로 수신하거나 동기가 틀어진 데이타를 오류 비트로 처리하는 제3단계(56 내지 61); 및 수신된 정상 데이타 오류 데이타를 이용하여 오류 비트율을 계산하는 제4단계(59)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비동기 데이타 비트 오류율 측정 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1단계(51 내지 54)는, 수신 데이타가 프리엠블(Prealble)이면 프리엠블이 소정의 횟수만큼 수신되는지를 판단하는 제5단계(51 내지 53); 상기 제5단계(51 내지 53)의 판단 결과, 프리엠블이 상기 소정의 횟수만큼 수신되지 않으면 상기 제5단계(51 내지 53)부터 반복 수행하는 제6단계; 및 상기 제5단계(51 내지 53)의 판단 결과, 프리엠블이 상기 소정의 횟수만큼 수신되면 현재 시간을 동기 비교 시간(X-1)으로 상기 저장 수단에 저장하는 제7단계(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비동기 데이타 비트 오류율 측정 방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 소정의 횟수는, 2회인 것을 특징으로 하는 비동기 데이타 비트 오류율 측정 방법.
8. 제5항에 있어서, 상기 제3단계(56 내지 61)는, 상기 동기 비교 시간(X-1)과 다음 데이타 수신 시간(X)의 차이값을 상기 소정의 기준 시간값으로 나누어 몫이 2 이상인지를 판단하는 제5단계(56, 57); 상기 제5단계(56, 57)의 판단 결과, 몫이 2 이상이면 몫에서 1을 감한 값을 모두 오류 바이트로 처리한 후에 나머지가 일정 기준값 이내인지를 판단하여 나머지가 일정 기준값 이내이면 데이타를 정상적으로 수신하고, 나머지가 일정 기준값 이내가 아니면 동기가 틀어진 데이타 전부를 오류 비트로 처리하는 제6단계(58 내지 61); 및 상기 제5단계(56, 57)의 판단 결과, 몫이 2 이상이 아니면 나머지가 일정 기준값 이내인지를 판단하여 나머지가 일정 기준값 이내이면 데이타를 정상적으로 수신하고, 나머지가 일정 기준값 이내가 아니면 동기가 틀어진 데이타 전부를 오류 비트로 처리하는 제7단계(59 내지 61)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비동기 데이타 비트 오류율 측정 방법.