KR100242431B1 - 이동통신 시스템의 데이터 전송율 판정장치 및방법 - Google Patents

Abstract

데이터 전송율을 시간에 따라 가변적인 데이터 전송율로 부호화하여 전송하는 디지털 전송시스템의 수신장치가, 수신되는 데이터를 디인터리브하는 디인터리버와, 병렬 구조를 가지며 설정된 지연 값 및 데이터 전송율의 심볼 주파수 값을 가지며 상기 디인터리버에서 출력되는 엔알지신호를 설정 값으로 지연하여 알지신호로 변환하고 설정된 데이터 전송율의 심볼주파수와 입력 심볼의 위상을 비교하여 각각 대응되는 전송율의 동기신호를 검출하는 다수의 비트동기화기들과, 비트동기화기들의 출력을 입력하며 동기검출신호 발생시 해당 데이터 전송율을 결정하는 전송율판정기와, 전송율판정기의 출력에 따라 수신되는 데이터를 복호하는 복호기로 구성된다.

Description

이동통신 시스템의 데이터 전송율 판정장치 및 방법

본 발명은 이동통신 시스템의 수신장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 시간에 따라 가변적되는 데이터 전송율을 판정할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

디지털 이동 방식의 이동통신 시스템은 주파수 사용 효율 및 통화 품질 면에서 아날로그 방식에 비해 많은 장점을 가지고 있으며, 현재 아날로그 방식에서 디지털 방식으로 급속하게 대체되고 있는 추세이다. 상기와 같은 디지털 이동통신 시스템은 유럽을 중심으로 한 GSM(Global Systems for Mobile Communication) 시스템과, 한국 및 미주를 중심으로 채택되고 있는 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템 등이 대표적이다. 특히 IS-95 DS/CDMA 방식은 미국 및 한국에서 표준안으로 채택됨에 따라 전화 뿐만 아니라 개인 휴대통신에도 적용 가능성도 한층 커지고 있는 추세이다.

도 1은 상기와 같은 IS-95 CDMA 방식의 이동통신 시스템에서 순방향 통화 채널 구조를 도시하고 있다. 송신측의 음성부호화기(vocoder: 이하 보코더라 칭한다)는 음성 데이터를 부호화하여 다수개의 데이터 전송율(data rate)를 갖는 프레임 포맷으로 변환하여 출력한다. 현재 CDMA IS-95에 규정된 기지국 송신계는 보코더에서 출력되는 음성 데이터를 부호화하여 다수 개의 데이터 전송율 9600bps, 4800bps, 2400bps, 1200bps을 가지는 프레임 포맷으로 변환한다. 이때 상기 음성 데이터의 프레임은 상기 가변적인 데이터 전송율에 상관없이 20ms의 길이를 갖는다. 상기 보코더는 음성의 활동성에 따라 데이터 전송율을 선택한다. 순방향 통화 채널에서 기지국은 가변적인 데이터 전송율에 따라 데이터를 반복시켜 프레임 데이터를 전송하게 된다.

상기 동작을 구체적으로 살펴보면, 상기 보코더에서 출력되는 순방향 트래픽 채널 정보 비트들(forward traffic channel information bits)은 상기 데이터 전송율 들에 각각 대응되어 1프레임 당 172비트, 80비트, 40비트 또는 16비트들로 이루어진다. 따라서 상기 보코더는 8.6kpbs, 4.0kbps, 2.0kbps 및 0.8kbps의 전송율을 갖는 데이터를 출력한다. 그러면 수신측에서 프레임 복호 품질 표시기(Frame Quality Indicator)로 사용할 수 있도록 CRC부가기102는 상기 보코더에서 출력되는 데이터들에 CRC 코드를 부가한다. 이때 상기 CRC부가기102는 입력되는 데이터의 전송율에 따라, 상기 8600bps의 전송율을 갖는 172비트/프레임 데이터에는 12비트의 CRC 코드는 부가하고, 상기 4000bps의 전송율을 갖는 80비트/프레임 데이터에는 8비트의 CRC 코드를 부가하며, 상기 2000bps 및 800bps를 갖는 40비트/프레임 데이터 및 16비트/프레임 데이터에는 CRC 코드를 부가하지 않는다. 따라서 상기 CRC부가기102는 상기 보코더에서 출력되는 가변 데이터 전송율에 따라 CRC코드를 부가하여 각각 9.2kbps(184bits/frame), 4.4kbps(88bits/frame), 2.0kps(40bits/frame), 0.8kbps(16bits/frame)의 가변 전송율을 갖는 데이터를 출력한다.

그러면 초기화비트부가기103은 상기 CRC부가기102에서 출력되는 가변 전송율의 데이터들을 부호화하기 위한 레지스터(convolutional encoder register)를 초기화시키는 비트(encoder tail bit: 이하 초기화비트라 칭한다)를 부가한다. 상기 초기화비트는 8비트로서 모두 0 값을 가지며, 상기 CRC부가기102에서 출력되는 각 전송율의 데이터의 LSB 측에 부가한다. 따라서 상기 초기화비트부가기103은 입력되는 9.2kbps(184bits/frame)의 데이터를 9.6kbps(192bits/frame)의 데이터 전송율을 갖는 데이터로 변환 출력하고, 입력되는 4.4kbps(88bits/frame)의 데이터를 4.8kps(96bits/frame)의 전송율을 갖는 데이터로 변환 출력하고, 입력되는 2.0kbps (40bits/frame)의 데이터를 2.4kbps(48bits/frame)의 전송율을 갖는 데이터로 변환 출력하며, 입력되는 0.8kps(40bits/frame)의 데이터를 1.2kbps(24bits/frame)의 데이터 전송율을 갖는 데이터로 변환 출력한다.

도 2는 각 가변적인 전송율을 갖는 데이터의 프레임 구조들을 도시하는 도면으로, 2a는 9600bps의 프레임 구조를 도시하며, 2b는 4800bps 의 프레임 구조를 도시하고, 2c는 2400bps의 프레임 구조를 도시하고, 2d는 1200bps의 프레임 구조를 도시하고 있다. 상기 도 2의 2a-2d는 모두 1프레임이 20ms의 주기를 가지며, 여기서 F는 CRC비트(frame quality indicator)이고, T는 초기화비트(encoder tail bits)이다. 상기한 바와 같이 각 데이터 프레임은 9600bps, 4800bps, 2400bps 및 1200bps 중의 하나로 전송된다.

상기 도 2의 2a와 같은 전송율 9600bps는 192비트로 이루어지는 프레임 중 172는 비트는 정보 비트(information bits), 12비트는 CRC비트, 나머지 8비트는 초기화비트이다.

상기 도 2의 2a와 같은 전송율 9600bps는 192비트로 이루어지는 프레임 중 172는 비트는 정보 비트(information bits), 12비트는 CRC비트, 나머지 8비트는 초기화비트이다. 상기 도 2의 2b와 같은 전송율 4800bps는 96비트로 이루어지는 프레임 중 80 비트는 정보 비트(information bits), 8비트는 CRC비트, 나머지 8비트는 초기화비트이다. 상기 도 2의 2c와 같은 전송율 2400bps는 48비트로 이루어지는 프레임 중 40 비트는 정보 비트(information bits), 나머지 8비트는 초기화비트이다. 상기 도 2의 2d와 같은 전송율 1200bps는 24비트로 이루어지는 프레임 중 16 비트는 정보 비트(information bits), 나머지 8비트는 초기화비트이다.

부호기(convolutional encoder)104는 상기 도 2의 2a-2d와 같은 구조를 갖는 가변 전송율 데이터들을 입력하여 부호화 출력한다. 이때 상기 부호기104는 1/2 길쌈부호기로서, 상기 초기화비트부가기103의 출력을 2배의 심볼 전송율로 부호화하여 출력한다. 이때 상기 부호기104에서 출력되는 코드 심볼은 도 2a와 같은 전송율의 데이터는 19.2ksps(sps: symbol per sec, 384 코드 심볼)로 부호화되어 출력되며, 도 2b와 같은 전송율의 데이터는 9.6ksps(192 코드 심볼)로 부호화되어 출력되고, 도 2c와 같은 전송율의 데이터는 4.8ksps(96 코드 심볼)로 부호화되어 출력되며, 도 2d와 같은 전송율의 데이터는 2.4ksps(24 코드 심볼)로 부호화되어 출력된다.

심볼반복기(symbol repetition)106은 상기 부호기104에서 출력되는 코드 심볼들을 19.2ksps로 변조하여 출력한다. 따라서 상기 심볼반복기106은 9.6kbps의 전송율에 대해서 프레임의 각 심볼들을 반복 없이 그대로 통과시키며, 4.8kbps의 전송율에 대해서 프레임의 각 심볼들을 1회 반복하여 출력하며, 2.4kbps의 전송율에 대해서 프레임의 각 심볼들을 3회 반복하여 출력하고, 1.2kbps의 전송율에 대해서 프레임의 각 심볼들을 7회 반복하여 출력한다. 상기와 같이 4가지의 서로 다른 데이터 전송율은 일정한 전송율로 변조되어 동일한 심볼 전송율 19.2ksps로 전송된다. 따라서 상기 심볼반복기106에서 출력되는 프레임 당 심볼수는 384 심볼이 된다.

상기 심볼반복기106에서 출력되는 19.2ksps의 384 심볼 데이터들은 상기 도 1의 송신계를 통해 부호화 및 변조되어 공중에 전파된다.

이하 R1 전송율 또는 제1전송율이란 의미는 9.6kbps 및 19.2ksps를 포함하는 용어로 정의한다. R2 전송율 또는 제2전송율이란 의미는 4.8kbps 및 9.6ksps를 포함하는 용어로 정의한다. R3 전송율 또는 제3전송율이란 의미는 2.4kbps 및 4.8ksps를 포함하는 용어로 정의한다. R4 전송율 또는 제4전송율이란 의미는 1.2kbps 및 2.4ksps를 포함하는 용어로 정의한다. 여기서 bps란 비트 전송속도로서 상기 복호기408을 통해 복호된 비트 데이터의 전송속도를 의미하며, sps는 심볼 전송속도로서 수신장치에서 복호기408에 입력되기 이전의 심볼 데이터의 전송속도를 의미한다.

상기한 바와 같이 디지털 이동통신 시스템의 송신계는 각각의 프레임 대하여 R1(9600bps), R2(4800bps), R3(2400bps), R4(1200bps)의 전송율 중 하나의 전송율을 선택하여 송신하며, 따라서 수신측은 상기 송신측이 어떤 데이터 전송율로 전송하였는가 결정하여야 한다. 다만 순방향 링크의 동기 채널과 역방향 링크의 억세스 채널은 데이터 전송율이 R2(4800bps)로 결정되어 있고, 순방향 링크의 호출 채널의 전송율은 동기 채널의 정보를 이용하여 R1(9600bps)인지 R2(4800bps)인지 알 수 있기 때문에 통신 과정 중에 전송율을 결정할 필요가 없다. 그러나 상기 순방향 통화 채널이나 역방향 통화 채널에서는 순시적인 음성 활동성에 따라 4가지의 데이터 전송율이 존재한다. 그러므로 송신측이 통화 채널에 가변적인 전송율을 갖는 음성 데이터를 실어 전송하면, 수신측은 수신된 4가지 전송율 중에서 어떤 것인지를 선택하여야 한다.

도 3은 버틀러(Butler) 등에 의해 발명되어 1996년 10월 15일자로 특허 허여된 미합중국 특허 5,566,206호의 구성을 도시하고 있다.(″METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING DATA RATE OF TRANSMITTED VARIABLE RATE DATA IN A COMMUNICATIONS RECEIVER). 상기 도 3과 같은 구성을 갖는 수신장치는 기지국의 송신계에서 가변 전송율로 데이터를 전송할 시, 수신되는 데이터의 전송율을 결정하는 동작을 수행한다.

상기 도 3에서 순방향 통화 채널을 통하여 수신되는 신호는 레이크수신기(rake receiver)301 및 디인터리브부(deinterleave)을 통과하면서 송신측에서의 과 역순으로 구동되어 19.2ksps의 384심볼/프레임의 데이터로 변환된다. 이때 상기 디인터리브부302에서 출력되는 심볼들은 전송율을 알 수 없으므로, 수신장치의 다음블럭들의 4개 경로를 거쳐 전송율을 결정하게 된다.

비터비 복호기(viterbi decoder)306-309는 상기 수신된 심볼 시퀀스를 복호하여 부호화되기 이전의 정보를 찾는다. 상기 4개의 비터비 복호기306-309는 각각 R1, R2, R3, R4의 4가지의 데이터 전송율로 복호하여 복호화된 데이터를 저장한다. 먼저 상기 비터비 복호기306은 상기 디인터리브된 심볼을 입력하여 복호한 후 출력한다. 두 번째로 2-평균화기(average pairs)303은 상기 디인터리브된 심볼들을 입력하여 2심볼 값을 평균화한 후 비터비 복호기307에 출력하며, 상기 비터비 복호기307은 상기 2-평균화기303에서 출력되는 심볼들을 복호하여 출력한다. 세 번째로 4-평균화기(average 4-tuples)304는 상기 디인터리브된 심볼들을 입력하여 4심볼 값을 평균화한 후 비터비 복호기308에 출력하며, 상기 비터비 복호기308은 상기 4-평균화기304에서 출력되는 심볼들을 복호하여 출력한다. 네 번째로 8-평균화기(average 8-tuples)305는 상기 디인터리브된 심볼들을 입력하여 8심볼 값을 평균화한 후 비터비 복호기309에 출력하며, 상기 비터비 복호기309는 상기 8-평균화기303에서 출력되는 심볼들을 복호하여 출력한다.

따라서 상기 4개의 비터비 복호기306-309는 각 전송율에 대응되어 설정된 비율로 평균화된 심볼들을 복호한 후, 엔코더310-313에 출력한다. 상기 엔코더310-313은 길쌈 부호기가 될 수 있다. 따라서 상기 복호화된 심볼들은 다시 엔코더311-313을 통해 다시 부호화되어 새로운 심볼을 생성한다. 그러면 비교기314-317은 각각 상기 엔코더310-313에서 생성된 새로운 심볼들과 상기 비터비 복호기306-309에 입력되는 디인터리브된 심볼들을 입력하며, 심볼 단위로 각각 비교하여 대응되는 카운터318-321에 인가하며, 상기 카운터318-321은 각각 상기 비교기314-317의 출력을 카운트하여 각 데이터 전송율들에 대한 심볼 오율(Symbol Error Rate: SER)을 결정한다. 그러면 데이터 전송율이 R1인 경우 SER192를 구할 수 있고, 데이터 전송율이 R2인 경우 SER96을 구할 수 있으며, 데이터 전송율이 R3인 경우 SER48을 구할 수 있고, 데이터 전송율이 R4인 경우 SER24를 구할 수 있다.

또한 CRC검출기322는 상기 비터비 복호기306에서 출력되는 복호 정보를 이용하여 R1 데이터 전송율에 대한 CRC 코드를 검출하고, CRC검출기323은 상기 비터비 복호기307에서 출력되는 복호 정보를 이용하여 R2 데이터 전송율에 대한 CRC코드를 검출한다. 이는 IS-95 CDMA 이동통신 시스템이 R1 및 R2 프레임에만 CRC 필드가 포함되어 있으므로, R3 및 R4 프레임의 경우에는 CRC를 사용하지 않기 때문이다. 그러므로 CRC검출기322는 상기 비터비 복호기306에 복호된 정보를 이용하여 CRC를 수행하여 그 결과 CRC192를 구하고, CRC검출기323은 상기 비터비 복호기307에 복호된 정보를 이용하여 CRC를 수행하여 그 결과 CRC96을 구한다.

한편 비터비 복호기306-309는 복호 과정의 품질을 나타내는 Q비트(Quality bit)를 갖는데, 데이터 전송율이 R1, R2, R3, R4인 경우에 각각 Q192, Q96, Q46, Q24를 갖는다. 상기 비터비 복호기306-309는 SER, CRC, Q를 제어부324에 제공한다. 상기 제어부324는 각 데이터 전송율에 따른 SER, CRC, Q를 이용하여 가장 SER이 적으면 CRC 오류가 없고 Q가 우수한 것을 송신시의 데이터 전송율로 결정한다. 상기 제어부324는 결정된 데이터 전송율을 보코더에 인가하고, 4개의 비터비 복호기306-309 중에서 결정된 전송율을 갖는 비터비 복호기의 복호 데이터를 보코더에 입력시킨다.

그러나 이동통신 시스템에서 가변 데이터 전송을 결정하는 상기와 같은 종래의 수신장치는 수신된 심볼을 비터비 복호기를 사용하여 4번 복호하는 구조를 갖는다. 그러나 상기 비터비 복호기는 계산량이 매우 많기 때문에 그 만큼 연산량이 커지게 되며, 이로인해 비터비 복호기를 구현하기 위한 소프트웨어 구현이 매우 어렵다. 따라서 종래의 가변 데이터 전송율 방법은 고속의 비터비 복호기가 요구되고, 하드웨어로 구현하는 경우 고집적도가 요구되어 가격 부담이 상승한다. 또한 4회에 걸쳐 동일한 작업을 수행하므로 전력 소비가 커지며, 이런 경우 소비 전력이 제한되는 수신 단말기의 경우 중대한 문제가 야기될 수 있다. 그리고 송신시의 데이터 전송율 결정에 관련된 변수가 많아 결정 알고리즘도 복잡해지는 문제점을 갖는다.

따라서 본 발명의 목적은 시간에 따라 다수의 가변적인 데이터 전송율을 갖는 디지털 이동통신 시스템에서 송신계에서 전송되는 다수의 가변 데이터 전송율을 판정하여 처리할 수 있는 수신장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 시간에 따라 다수의 가변적인 데이터 전송율을 갖는 디지털 이동 통신시스템에서 비트 동기화기를 이용하여 데이터 전송율을 결정할 수 있는 수신장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 시간에 따라 다수의 가변적인 데이터 전송율을 갖는 디지털 이동 통신시스템에서 비트 동기화기를 이용하여 수신된 가변 데이터 전송율의 데이터 전송율을 판정하고, 판정된 결과에 따른 전송율의 데이터를 복호할 수 있는 수신장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예는 데이터 전송율을 시간에 따라 가변적인 데이터 전송율로 부호화하여 전송하는 디지털 전송시스템의 수신장치가, 수신되는 데이터를 디인터리브하는 디인터리버와, 병렬 구조를 가지며 설정된 지연 값 및 데이터 전송율의 심볼 주파수 값을 가지며 상기 디인터리버에서 출력되는 신호를 설정 값으로 지연하여 알지신호로 변환하고 설정된 데이터 전송율의 심볼주파수와 입력 심볼의 위상을 비교하여 각각 대응되는 전송율의 동기신호를 검출하는 다수의 비트동기화기들과, 비트동기화기들의 출력을 입력하며 동기검출신호 발생시 해당 데이터 전송율을 결정하는 전송율판정기와, 상기 전송율판정기의 출력에 따라 수신되는 데이터를 복호하는 복호기로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 이동통신 시스템의 순방향 통화 채널의 변조부 구성을 도시하는 도면

도 2는 이동통신 시스템의 통화 채널 프레임 구조를 도시하는 도면

도 3은 종래의 이동통신 시스템에서 데이터 전송율을 결정하는 블록의 구성을 도시하는 도면

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 이동통신 시스템에서 수신되는 데이터의 전송률을 결정하는 장치의 구성을 도시하는 도면

도 5는 도 4에서 전송률 판정부의 제1구성예를 도시하는 도면

도 6은 도 5와 같은 구성을 갖는 전송률 판정부의 제어 과정을 도시하는 흐름도

도 7은 도 4에서 전송률 비트동기부의 제2구성예를 도시하는 도면

도 8은 도 7과 같은 구성을 갖는 전송률 판정부의 제어 과정을 도시하는 흐름도

시간에 따라 다수의 가변적인 데이터 전송율을 갖는 디지털 이동통신 시스템에서 수신장치는 먼저 비트 동기화기(bit synchronizer)들을 이용하여 수신되는 데이터의 전송율을 결정하고, 이후 결정된 전송율의 데이터에 대해서만 복호한다. 이때 상기 비트 동기화기의 수는 송신측에서 전송되는 데이터 전송율의 수에 대응되는 수로 구성한다. 도 4는 이동통신 시스템의 수신측에서 본 발명의 실시예에 따라 가변적인 데이터 전송율을 결정하는 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 상기 도 4에는 9600bps, 4800bps, 2400bps 및 1200bps의 전송율을 갖는 데이터들이 전송되는 경우를 가정하고 있다.

상기 도 4를 참조하면, 수신된 신호는 레이크 수신기401 및 디인터리버402을 통과하면 19.2ksps의 384심볼/프레임의 데이터들이 된다. 상기 디인터리버402의 출력은 제1비트 동기화기403-제4비트 동기화기406에 인가되며, 상기 제1비트 동기화기403-제4비트 동기화기406은 각각 설정된 데이터 전송율에 따라 상기 디인터리버402에서 출력되는 19.2ksps 384심볼/프레임들의 비트를 동기시킨다. 상기 제1비트 동기화기403은 상기 9600bps의 데이터 전송율을 갖는 R1 전송율의 심볼들을 동기시키는 기능을 수행하며, 상기 제2비트 동기화기404는 상기 4800bps의 데이터 전송율을 갖는 R2 전송율의 심볼들을 동기시키는 기능을 수행하고, 상기 제3비트 동기화기405는 상기 2400bps의 데이터 전송율을 갖는 R3 전송율의 심볼들을 동기시키는 기능을 수행하며, 상기 제4비트 동기화기406은 상기 1200bps의 데이터 전송율을 갖는 R4 전송율의 심볼들을 동기시키는 기능을 수행한다. 제어부407은 상기 제1비트 동기화기403-제4비트 동기화기406의 출력 및 상기 디인터리버402의 출력을 입력하여 수신된 데이터의 전송율을 결정한다. 상기 제어부407은 전송률 검출기의 기능을 수행한다. 비터비 복호기408은 상기 제어부407에서 결정된 전송율의 데이터를 입력하여 복호 출력한다.

상기 도 4에서 제1비트 동기화기403-제4비트 동기화기406 및 제어부407를 포함하는 참조부호 400은 수신되는 다수의 가변적인 데이터 전송율을 분석하여 수신된 데이터의 전송율을 판정하는 전송율을 판정장치가 된다.

상기 도 4는 IS-95 CDMA 시스템에서 적용된 본 발명의 실시예에 따른 전송율 판정장치의 구성을 도시하는 구성으로서, 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼은 상기 전송율 판정장치400을 통해 전송율이 결정되며, 상기 결정된 전송율의 심볼은 비터비 복호기408에 인가되어 복호된다. 상기 전송율 판정장치400은 4가지의 심볼 전송율에 따라 각각 4개의 비트 동기화기403-406이 상기 디인터리버402의 심볼들을 동기시키며, 제어부407은 상기 비트 동기화기403-406에서 출력되는 동기검출신호들을 분석하여 심볼의 전송율을 결정한다.

도 5는 상기 도 4와 같은 구성을 갖는 전송율 판정장치400의 제2실시예 구성을 도시하는 도면이다. 상기 도 5는 R1-R4 데이터 전송율에 각각 대응되어 비트 동기화 기능을 수행하는 제1비트 동기화기403-제4비트 동기화기406의 세부 구성을 도시하고 있다.

상기 도 5를 참조하여 제1비트 동기화기403의 구성을 살펴보면, 제1지연기(delay)505는 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼 데이터를 T/2 주기 지연 출력한다. 제1배타적 논리합 게이트(XOR gate)507은 상기 디인터리버402의 출력과 상기 제1지연기505의 출력을 입력하며, 두 심볼 데이터를 배타적 논리합 연산하여 출력한다. 상기 제1지연기505 및 제1배타적 논리합 게이트507은 입력되는 NRZ 형태의 심볼 데이터를 RZ 형태 변환하는 기능을 수행한다. 제1위상비교기(phase comparator)508은 상기 제1배타적 논리합 게이트507의 출력과 제1전압제어발진기(voltage controlled oscillator)511의 출력을 입력하며, 두 입력의 위상을 비교하여 위상차 신호를 발생한다. 제1루프여파기(loop filter)510은 상기 제1위상비교기508의 출력을 입력하며, 상기 위상차신호를 저역 여파하여 위상차 전압 또는 제어클럭을 발생한다. 제1전압제어발진기511은 상기 제1루프여파기510의 출력을 입력하며, 상기 위상차 전압을 발진제어전압으로 하여 R1 전송율의 심볼 클럭 19.2ksps를 발생한다. 제1동기표시기(lock indicator)509는 상기 제1위상비교기508의 출력을 입력하며, 상기 두 신호의 위상 동기시 R1 전송율에서 심볼 데이터의 위상 동기가 검출되었음을 통보하는 제1동기검출신호를 발생한다. 상기 제1위상비교기508, 제1루프여파기510, 제1전압제어발진기511 및 제1동기표시기509는 수신되는 심볼데이터가 R1 전송율일 시 비트 동기를 검출하여 출력하는 기능을 수행한다.

두번째로 제2비트 동기화기404의 구성을 살펴보면, 제2지연기516은 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼 데이터를 T 주기 지연 출력한다. 제2배타적 논리합 게이트518은 상기 디인터리버402의 출력과 상기 제2지연기516의 출력을 입력하며, 두 심볼 데이터를 배타적 논리합하여 출력한다. 상기 제2지연기516 및 제2배타적 논리합 게이트518은 입력되는 NRZ 형태의 심볼 데이터를 RZ 형태 변환하는 기능을 수행한다. 제2위상비교기519는 상기 제2배타적 논리합 게이트518의 출력과 제2전압제어발진기523의 출력을 입력하며, 두 입력의 위상을 비교하여 위상차 신호를 발생한다. 제2루프여파기522는 상기 제2위상비교기519의 출력을 입력하며, 상기 위상차신호를 저역 여파하여 위상차 전압을 발생한다. 제2전압제어발진기523은 상기 제2루프여파기522의 출력을 입력하며, 상기 위상차 전압을 발진제어전압으로 하여 R2 전송율의 심볼 클럭 9.6ksps를 발생한다. 제2동기표시기520은 상기 제2위상비교기519의 출력을 입력하며, 상기 두 신호의 위상 동기시 R2 전송율에서 심볼 데이터의 위상 동기가 검출되었음을 통보하는 제2동기검출신호를 발생한다. 상기 제2위상비교기519, 제2루프여파기522, 제2전압제어발진기523 및 제2동기표시기520은 수신되는 심볼데이터가 R2 전송율일 시 비트 동기를 검출하여 출력하는 기능을 수행한다.

세번째로 제3비트 동기화기405의 구성을 살펴보면, 제3지연기527은 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼 데이터를 2T 주기 지연 출력한다. 제3배타적 논리합 게이트529는 상기 디인터리버402의 출력과 상기 제3지연기527의 출력을 입력하며, 두 심볼 데이터를 배타적 논리합하여 출력한다. 상기 제3지연기527 및 제3배타적 논리합 게이트529는 입력되는 NRZ 형태의 심볼 데이터를 RZ 형태 변환하는 기능을 수행한다. 제3위상비교기530은 상기 제3배타적 논리합 게이트529의 출력과 제3전압제어발진기534의 출력을 입력하며, 두 입력의 위상을 비교하여 위상차 신호를 발생한다. 제3루프여파기533은 상기 제3위상비교기530의 출력을 입력하며, 상기 위상차신호를 저역 여파하여 위상차 전압을 발생한다. 제3전압제어발진기534는 상기 제3루프여파기533의 출력을 입력하며, 상기 위상차 전압을 발진제어전압으로 하여 R3 전송율의 심볼 클럭 4.8ksps를 발생한다. 제3동기표시기531은 상기 제3위상비교기530의 출력을 입력하며, 상기 두 신호의 위상 동기시 R3 전송율에서 심볼 데이터의 위상 동기가 검출되었음을 통보하는 제3동기검출신호를 발생한다. 상기 제3위상비교기530, 제3루프여파기533, 제3전압제어발진기534 및 제3동기표시기531은 수신되는 심볼데이터가 R3 전송율일 시 비트 동기를 검출하여 출력하는 기능을 수행한다.

네번째로 제4비트 동기화기406의 구성을 살펴보면, 제4지연기538은 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼 데이터를 4T 주기 지연 출력한다. 제4배타적 논리합 게이트540은 상기 디인터리버402의 출력과 상기 제4지연기538의 출력을 입력하며, 두 심볼 데이터를 배타적 논리합하여 출력한다. 상기 제4지연기538 및 제4배타적 논리합 게이트540은 입력되는 NRZ 형태의 심볼 데이터를 RZ 형태 변환하는 기능을 수행한다. 제4위상비교기541은 상기 제4배타적 논리합 게이트540의 출력과 제4전압제어발진기545의 출력을 입력하며, 두 입력의 위상을 비교하여 위상차 신호를 발생한다. 제4루프여파기544는 상기 제4위상비교기541의 출력을 입력하며, 상기 위상차신호를 저역 여파하여 위상차 전압을 발생한다. 제4전압제어발진기545는 상기 제4루프여파기544의 출력을 입력하며, 상기 위상차 전압을 발진제어전압으로 하여 R4 전송율의 심볼 클럭 2.4ksps를 발생한다. 제4동기표시기542는 상기 제4위상비교기541의 출력을 입력하며, 상기 두 신호의 위상 동기시 R4 전송율에서 심볼 데이터의 위상 동기가 검출되었음을 통보하는 제4동기검출신호를 발생한다. 상기 제4위상비교기541, 제4루프여파기544, 제4전압제어발진기545 및 제4동기표시기542는 수신되는 심볼데이터가 R4 전송율일 시 비트 동기를 검출하여 출력하는 기능을 수행한다.

그러면 상기 제어부407은 상기 제1동기표시기509-제4동기표시기542에서 출력되는 제1동기검출신호-제4동기검출신호의 상태를 분석하여 활성화된 동기검출신호에 대응되는 데이터 전송율의 심볼 데이터를 선택하여 상기 비터비 디코더408에 전송한다. 도 6은 상기 도 5와 같은 구성을 갖는 제1실시예의 데이터 전송율 판정장치에서 제어부407이 데이터 전송율을 결정하는 과정을 도시하는 흐름도이다.

상기 도 5 및 도 6을 참조하여 상기 제1실시예에 따른 전송율 판정 동작을 살펴보면, 상기 디인터리버402에서 출력되는 변조된 데이터는 19.2kbps의 전송율로서, 20ms의 프레임 마다 384개의 심볼을 갖는다. 또한 상기 심볼은 NRZ(None Return to Zero) 신호로서, 지연기505, 516, 527, 538 및 배타적 논리합 게이트507, 518, 529, 540에 동시에 인가된다.

먼저 제1비트 동기화기403의 동작을 살펴보면, 지연기505는 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼을 T/2 주기 지연한다. 여기서 상기 T는 1심볼 주기로서52.083μs(1/19.2ksps)가 된다. 배타적 논리합 게이트507은 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼 데이터와 상기 지연기505에서 T/2 주기 지연된 심볼 데이터를 배타적 논리합하여 출력한다. 상기 지연기505와 배타적 논리합 게이트507은 19.2ksps의 NRZ 입력하는 경우, 상기 NRZ의 19.2ksps 심볼 데이터를 RZ의 19.2ksps 심볼 데이터로 변환하는 기능을 수행한다.

그러면 위상비교기508, 루프여파기510, 전압제어발진기511 및 동기표시기509로 구성되는 위상동기회로는 상기 배타적 논리합 게이트507에서 출력되는 심볼 데이터의 전송율이 19.2ksps의 R1 전송율을 갖는 심볼 데이터인가 검사하며, R1 전송율의 데이터일 시 제1동기검출신호를 발생한다. 여기서 상기 전압제어발진기511은 19.2khz의 주파수를 자주 발진하는 발진기이다. 따라서 위상비교기508은 상기 배타적 논리합 게이트507의 출력과 전압제어발진기511의 19.2khz의 신호를 위상 비교하여 위상차 신호를 발생하며, 루프여파기510은 상기 위상차신호를 직류 전압으로 변환하고, 전압제어발진기511은 상기 직류 전압을 발진제어전압으로 입력하여 19.2khz의 주파수를 발생하여 상기 위상비교기508에 인가한다.

이때 상기 위상비교기508은 상기 두 입력의 주파수 및 위상이 동일하면 동기 상태가 되어 위상차 신호를 발생하지 않는다. 즉, 상기 위상비교기508은 상기 수신되는 심볼 데이터가 R1 전송율의 데이터이면 동기 상태(lock status)가 되며, 이런 경우 상기 동기표시기509는 상기 제1동기검출신호를 세트시킨다. 그러나 상기 위상비교기508은 상기 수신되는 심볼 데이터가 R2전송율-R4 전송율 중의 한 전송율을 갖는 심볼 데이터이면 동기 상태가 되지 못해 위상차신호를 발생하게 되며, 이런 경우 동기표시기509는 상기 제1동기검출신호를 세트시키지 못한다. 따라서 상기 위상비교기508이 동기 상태에 들어가면, 데이터 전송률 R1에 대해 동기표시기509가 하이 논리신호를 발생하여 상기 제어부407에 인가한다.

두 번째로 제2비트 동기화기404의 동작을 살펴보면, 지연기516은 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼을 T 주기 지연한다. 배타적 논리합 게이트518은 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼 데이터와 상기 지연기516에서 T 주기 지연된 심볼 데이터를 배타적 논리합하여 출력한다. 상기 지연기516과 익스클루1시브 오아게이트518은 9.6ksps의 NRZ 입력하는 경우, 상기 NRZ의 9.6ksps 심볼 데이터를 RZ의 9.6ksps 심볼 데이터로 변환하는 기능을 수행한다.

그러면 위상비교기519, 루프여파기522, 전압제어발진기523 및 동기표시기520으로 구성되는 위상동기회로는 상기 배타적 논리합 게이트518에서 출력되는 심볼 데이터의 전송율이 9.6ksps의 R2 전송율을 갖는 심볼 데이터인가 검사하며, R2 전송율의 데이터일 시 제2동기검출신호를 발생한다. 여기서 상기 전압제어발진기511은 9.6khz의 주파수를 자주 발진하는 발진기이다. 따라서 위상비교기519는 상기 배타적 논리합 게이트518의 출력과 전압제어발진기523의 9.6khz의 신호를 위상 비교하여 위상차 신호를 발생하며, 루프여파기522는 상기 위상차신호를 직류 전압으로 변환하고, 전압제어발진기523은 상기 직류 전압을 발진제어전압으로 입력하여 9.6khz의 주파수를 발생하여 상기 위상비교기519에 인가한다.

이때 상기 위상비교기519는 상기 두 입력의 주파수 및 위상이 동일하면 동기 상태가 되어 위상차 신호를 발생하지 않는다. 즉, 상기 위상비교기519는 상기 수신되는 심볼 데이터가 R2 전송율의 데이터이면 동기 상태가 되며, 이런 경우 상기 동기표시기520은 상기 제2동기검출신호를 세트시킨다. 그러나 상기 위상비교기519는 상기 수신되는 심볼 데이터가 R1, R3, R4 전송율 중의 한 전송율을 갖는 심볼 데이터이면 동기 상태가 되지 못해 위상차신호를 발생하게 되며, 이런 경우 동기표시기520은 상기 제2동기검출신호를 세트시키지 못한다. 따라서 상기 위상비교기519가 동기 상태(lock status)에 들어가면, 데이터 전송률 R2에 대해 동기표시기520이 하이 논리신호를 발생하여 상기 제어부407에 인가한다.

세 번째로 제3비트 동기화기405의 동작을 살펴보면, 지연기527은 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼을 2T 주기 지연한다. 배타적 논리합 게이트529는 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼 데이터와 상기 지연기527에서 2T 지연된 심볼 데이터를 배타적 논리합하여 NRZ의 4.8ksps 심볼 데이터를 RZ의 4.8ksps 심볼 데이터로 변환한다.

그러면 위상비교기530, 루프여파기533, 전압제어발진기534 및 동기표시기531로 구성되는 위상동기회로는 상기 배타적 논리합 게이트529에서 출력되는 심볼 데이터의 전송율이 4.8ksps의 R3 전송율을 갖는 심볼 데이터인가 검사하며, R3 전송율의 데이터일 시 제3동기검출신호를 발생한다. 여기서 상기 전압제어발진기534는 4.8khz의 주파수를 자주 발진하는 발진기이다. 따라서 위상비교기530은 상기 배타적 논리합 게이트529의 출력과 전압제어발진기534의 4.8khz의 신호를 위상 비교하여 위상차 신호를 발생한다.

이때 상기 위상비교기530은 상기 두 입력의 주파수 및 위상이 동일하면 동기 상태가 되어 위상차 신호를 발생하지 않는다. 즉, 상기 위상비교기530은 상기 수신되는 심볼 데이터가 R3 전송율의 데이터이면 동기 상태가 되며, 이런 경우 상기 동기표시기531은 상기 제3동기검출신호를 세트시킨다. 그러나 상기 위상비교기530은 상기 수신되는 심볼 데이터가 R1, R2, R4 전송율 중의 한 전송율을 갖는 심볼 데이터이면 동기 상태가 되지 못해 위상차신호를 발생하게 되며, 이런 경우 동기표시기531은 상기 제3동기검출신호를 세트시키지 못한다. 따라서 상기 위상비교기530이 동기 상태(lock status)에 들어가면, 데이터 전송률 R3에 대해 동기표시기531이 하이 논리신호를 발생하여 상기 제어부407에 인가한다.

네 번째로 제4비트 동기화기406의 동작을 살펴보면, 지연기538은 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼을 4T 주기 지연한다. 배타적 논리합 게이트540은 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼 데이터와 상기 지연기538에서 4T 지연된 심볼 데이터를 배타적 논리합하여 NRZ의 2.4ksps 심볼 데이터를 RZ의 2.4ksps 심볼 데이터로 변환한다.

그러면 위상비교기541, 루프여파기544, 전압제어발진기545 및 동기표시기542로 구성되는 위상동기회로는 상기 배타적 논리합 게이트540에서 출력되는 심볼 데이터의 전송율이 2.4ksps의 R4 전송율을 갖는 심볼 데이터인가 검사하며, R4 전송율의 데이터일 시 제4동기검출신호를 발생한다. 여기서 상기 전압제어발진기545는 2.4khz의 주파수를 자주 발진하는 발진기이다. 따라서 위상비교기541은 상기 배타적 논리합 게이트540의 출력과 전압제어발진기545의 2.4khz의 신호를 위상 비교하여 위상차 신호를 발생한다.

이때 상기 위상비교기541은 상기 두 입력의 주파수 및 위상이 동일하면 동기 상태가 되어 위상차 신호를 발생하지 않는다. 즉, 상기 위상비교기541은 상기 수신되는 심볼 데이터가 R3 전송율의 데이터이면 동기 상태가 되며, 이런 경우 상기 동기표시기542는 상기 제4동기검출신호를 세트시킨다. 그러나 상기 위상비교기541은 상기 수신되는 심볼 데이터가 R1, R2, R3 전송율 중의 한 전송율을 갖는 심볼 데이터이면 동기 상태가 되지 못해 위상차신호를 발생하게 되며, 이런 경우 동기표시기542는 상기 제4동기검출신호를 세트시키지 못한다. 따라서 상기 위상비교기541이 동기 상태(lock status)에 들어가면, 데이터 전송률 R3에 대해 동기표시기542가 하이 논리신호를 발생하여 상기 제어부407에 인가한다.

그러면 상기 제어부407은 상기 제1비트 동기화기403-제4비트 동기화기406 중에서 어느 한 비트 동기화기로부터 세트신호를 수신하면, 해당하는 데이터 전송율을 송신된 데이터의 전송율로 결정한다. 이후 상기 제어부407은 결정된 데이터 전송율을 보코더에 알려주고, 디인터리버402에서 추출된 NRZ 신호의 심볼을 비터비 복호기408에 출력한다. 그러면 상기 비터비 복호기408은 결정된 데이터 전송율에 대한 심볼들을 복호한다.

도 6은 상기와 같은 제어부407의 동작 수순을 도시하는 흐름도이다. 상기 제어부407의 동작을 살펴보면, 프레임 시작시 상기 제어부407은 701단계에서 이를 감지하며, 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼들이 상기 제1비트 동기화기403-제4비트 동기화기406에 병렬 입력된다. 상기 프레임의 시작을 감지한 제어부407은 702단계에서 상기 4개 비트 동기화기403-406의 동기표시기509, 520, 531, 542의 출력을 검사하여 어느 동기표시기의 출력이 세트되는가 검사한다. 이때 임의의 동기표시기가 세트신호를 발생하면, 상기 제어부407은 703단계에서 해당하는 데이터 전송율을 송신된 데이터의 전송율로 결정한다. 이후 상기 제어부407은 결정된 데이터 전송율을 보코더에 알려주고, 디인터리버402에서 추출된 NRZ 신호의 심볼을 비터비 복호기408에 출력한다.

그러나 상기 702단계에서 동기표시기 들에서 세트 신호를 발생하지 못하는 경우, 상기 제어부407은 704단계에서 프레임 종료인가 검사하며, 아닌 경우에는 상기 702단계로 되돌아가 동기신호의 검출을 대기한다. 이때 상기 프레임이 종료되도록 상기 4개의 동기표시기들에서 세트신호를 발생하지 못하는 경우, 상기 제어부407은 704단계에서 이를 감지하고, 705단계에서 이전 프레임에서 결정된 데이터 전송률을 현재의 데이터 전송율로 결정하고 종료한다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 IS-95 CDMA 시스템의 가변 데이터 전송율를 결정하는 장치의 구성을 도시하는 도면이다.

상기 도 7을 참조하면, 지연기604는 제어부616에서 출력되는 제어신호에 의해 지연값이 설정되며, 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼 데이터를 설정된 지연주기로 지연 출력한다. 상기 지연기604의 지연주기는 T/2, T, 2T, 4T가 된다. 배타적 논리합 게이트606은 상기 디인터리버402의 출력과 상기 지연기604의 출력을 입력하며, 두 심볼 데이터를 배타적 논리합하여 출력한다. 상기 지연기604 및 배타적 논리합 게이트606은 입력되는 NRZ 형태의 심볼 데이터를 RZ 형태 변환하는 기능을 수행한다.

위상비교기607은 상기 배타적 논리합 게이트606의 출력과 전압제어발진기611의 출력을 입력하며, 두 입력의 위상을 비교하여 위상차 신호를 발생한다. 루프여파기610은 상기 위상비교기607의 출력을 입력하며, 상기 제어부616의 제어신호에 의해 해당하는 전송율의 필터계수가 결정된다. 상기 루프여파기610은 상기 제어부616에 의해 설정된 전송율의 필터계수에 의해 상기 위상차신호를 저역 여파하여 위상차 전압을 발생한다. 전압제어발진기611은 상기 제2루프여파기610의 출력을 입력하며, 상기 제어부616에서 출력되는 제어신호에 설정된 전송율의 출력 주파수가 결정된다. 상기 전압제어발진기611은 상기 위상차 전압을 발진제어전압으로 하여 설정된 전송율의 심볼 클럭을 발생한다. 상기 전압제어발진기611에서 발생하는 심볼 클럭은 19.2khz, 9.6khz, 4.8khz, 2.4khz가 된다. 동기표시기608은 상기 위상비교기610의 출력을 입력하며, 상기 두 신호의 위상 동기시 설정된 전송율에서 심볼 데이터의 위상 동기가 검출되었음을 통보하는 동기검출신호를 발생한다. 상기 위상비교기607, 루프여파기610, 전압제어발진기611 및 동기표시기608은 수신되는 심볼데이터 전송율의 비트 동기를 검출하여 출력하는 기능을 수행한다.

상기 제어부616은 상기 디인터리버402의 출력을 분석하여 프레임의 시작을 감지하며, 프레임 시작시 R1-R4 전송율의 제어신호를 순차적으로 출력하고 입력되는 동기신호의 상태를 분석하며, 동기검출신호 수신시 해당 제어신호에 따라 전송율을 결정한다. 이후 상기 제어부616은 결정된 데이터 전송율을 보코더에 알려주고, 디인터리버402에서 추출된 NRZ 신호의 심볼을 비터비 복호기408에 출력한다.

도 8은 상기 도 7과 같은 가변 데이터 전송율 결정 장치에서 제어부616의 동작 제어 수순을 도시하는 흐름도이다.

상기 도 7과 같은 구성을 갖는 본 발명의 제2실시예 동작을 도 8의 흐름도를 참조하여 살펴보면, 상기 디인터리버402의 출력을 분석하여 프레임의 시작인가 검사한다. 이때 프레임의 시작이면, 상기 제어부616은 801단계에서 이를 감지하고 가변데이터의 전송율을 결정하는 동작을 시작한다.

프레임의 시작을 감지하면, 상기 제어부616은 802단계 및 803단계에서 먼저 입력 심볼 데이터가 R1 전송율을 갖는 데이터인가 검사하기 위하여 전송율 변수 R(i)를 R(1) 전송율로 세트하기 위한 R1제어신호를 발생한다. 상기 R1제어신호가 발생되면, 상기 지연기604는 지연주기가 T/2 주기로 설정되고, 루프여파기610은 R1 전송율을 갖는 데이터의 위상차 신호를 여파하기 위한 필터 계수로 설정되며, 전압제어발진기611은 R1 전송율의 19.2khz의 주파수를 자주 발진하도록 설정된다. 그러며 상기 지연기604는 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼을 T/2 주기 지연한다. 여기서 상기 T는 1심볼 주기로서52.083μs(1/19.2ksps)가 된다. 배타적 논리합 게이트606은 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼 데이터와 상기 지연기604에서 T/2 주기 지연된 심볼 데이터를 배타적 논리합하여 출력한다. 상기 지연기604와 배타적 논리합 게이트606은 19.2ksps의 NRZ 입력하는 경우, 상기 NRZ의 19.2ksps 심볼 데이터를 RZ의 19.2ksps 심볼 데이터로 변환하게 된다.

상기 전압제어발진기611은 19.2khz의 주파수를 자주 발진하게 된다. 따라서 위상비교기607은 상기 배타적 논리합 게이트606의 출력과 전압제어발진기611의 19.2khz의 신호를 위상 비교하여 위상차 신호를 발생한다. 이때 상기 위상비교기607은 상기 두 입력의 주파수 및 위상이 동일하면 동기 상태가 되어 위상차 신호를 발생하지 않는다. 즉, 상기 위상비교기607은 상기 수신되는 심볼 데이터가 R1 전송율의 데이터이면 동기 상태가 되며, 이런 경우 상기 동기표시기608은 상기 동기검출신호를 세트시킨다.

그러면 상기 제어부616은 804단계에서 동기 검출 상태를 감지하고, 805단계에서 현재의 전송율인 R1 전송율을 송신된 데이터의 전송율로 결정한다. 이후 상기 제어부616은 R1 데이터 전송율을 보코더에 알려주고, 디인터리버402에서 추출된 NRZ 신호의 심볼을 비터비 복호기408에 출력하고 종료한다.

그러나 상기 위상비교기607은 상기 수신되는 심볼 데이터가 R2전송율-R4 전송율 중의 한 전송율을 갖는 심볼 데이터이면 동기 상태가 되지 못해 위상차신호를 발생하게 되며, 이런 경우 동기표시기608은 R1 동기검출신호를 세트시키지 못한다. 그러면 상기 제어부616은 프레임 종료인가 검사한다. 이때 프레임 종료가 아니면 807단계에서 R4 전송율 까지 전송율 검사를 완료하였는가 검사한다. 이때 마지막 전송율 R4 까지 검사를 완료하지 않은 경우, 상기 제어부616은 809단계에서 다음 전송율을 검사하기 위한 제어신호를 발생한다.

따라서 수신되는 심볼 데이터가 상기 R1 전송율이 아닐 시, 상기 제어부616은 809단계 및 803단계에서 입력 심볼 데이터가 R2 전송율을 갖는 데이터인가 검사하기 위하여 전송율 변수 R(i)를 R(2) 전송율로 세트하기 위한 R2제어신호를 발생한다. 상기 R2제어신호가 발생되면, 상기 지연기604는 지연주기가 T 주기로 설정되고, 루프여파기610은 R2 전송율을 갖는 데이터의 위상차 신호를 여파하기 위한 필터 계수로 설정되며, 전압제어발진기611은 R2 전송율의 9.6khz의 주파수를 자주 발진하도록 설정된다. 그러며 상기 지연기604는 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼을 T 주기 지연한다. 배타적 논리합 게이트606은 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼 데이터와 상기 지연기604에서 T주기 지연된 심볼 데이터를 배타적 논리합하여 출력한다. 그러면 9.6ksps의 NRZ 신호를 입력하는 경우, 상기 NRZ의 9.6ksps 심볼 데이터는 RZ의 9.6ksps 심볼 데이터로 변환하게 된다.

상기 전압제어발진기611은 9.6khz의 주파수를 자주 발진하게 된다. 따라서 위상비교기607은 상기 배타적 논리합 게이트606의 출력과 전압제어발진기611의 9.6khz의 신호를 위상 비교하여 위상차 신호를 발생한다. 이때 상기 위상비교기607은 상기 두 입력의 주파수 및 위상이 동일하면 동기 상태가 되어 위상차 신호를 발생하지 않는다. 즉, 상기 위상비교기607은 상기 수신되는 심볼 데이터가 R2 전송율의 데이터이면 동기 상태가 되며, 이런 경우 상기 동기표시기608은 상기 동기검출신호를 세트시킨다.

그러면 상기 제어부616은 804단계에서 동기 검출 상태를 감지하고, 805단계에서 현재의 전송율인 R2 전송율을 송신된 데이터의 전송율로 결정한다. 이후 상기 제어부616은 R2 데이터 전송율을 보코더에 알려주고, 디인터리버402에서 추출된 NRZ 신호의 심볼을 비터비 복호기408에 출력하고 종료한다.

그러나 상기 위상비교기607은 상기 수신되는 심볼 데이터가 R2전송율이 아닌 다른 전송율을 갖는 심볼 데이터이면 동기 상태가 되지 못해 위상차신호를 발생하게 되며, 이런 경우 동기표시기608은 R2 동기검출신호를 세트시키지 못한다. 그러면 상기 제어부616은 806단계 및 807단계를 통해 다음 전송율을 검사하기 위한 제어신호를 발생한다. 즉, 상기 제어부616은 수신되는 심볼 데이터가 상기 R2 전송율이 아닐 시 상기 제어부616은 809단계에서 다음 전송율을 검사하기 위한 제어신호를 발생한다.

따라서 수신되는 심볼 데이터가 상기 R2 전송율이 아닐 시, 상기 제어부616은 809단계 및 803단계에서 입력 심볼 데이터가 R3 전송율을 갖는 데이터인가 검사하기 위하여 전송율 변수 R(i)를 R(3) 전송율로 세트하기 위한 R3제어신호를 발생한다. 상기 R3제어신호가 발생되면, 상기 지연기604는 지연주기가 2T 주기로 설정되고, 루프여파기610은 R3 전송율을 갖는 데이터의 위상차 신호를 여파하기 위한 필터 계수로 설정되며, 전압제어발진기611은 R3 전송율의 4.8khz의 주파수를 자주 발진하도록 설정된다. 그러며 상기 지연기604는 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼을 2T 주기 지연한다. 배타적 논리합 게이트606은 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼 데이터와 상기 지연기604에서 2T주기 지연된 심볼 데이터를 배타적 논리합하여 출력한다. 그러면 4.8ksps의 NRZ 신호를 입력하는 경우, 상기 NRZ의 4.8ksps 심볼 데이터는 RZ의 4.8ksps 심볼 데이터로 변환하게 된다.

상기 전압제어발진기611은 4.8khz의 주파수를 자주 발진하게 된다. 따라서 위상비교기607은 상기 배타적 논리합 게이트606의 출력과 전압제어발진기611의 4.8khz의 신호를 위상 비교하여 위상차 신호를 발생한다. 이때 상기 위상비교기607은 상기 두 입력의 주파수 및 위상이 동일하면 동기 상태가 되어 위상차 신호를 발생하지 않는다. 즉, 상기 위상비교기607은 상기 수신되는 심볼 데이터가 R3 전송율의 데이터이면 동기 상태가 되며, 이런 경우 상기 동기표시기608은 상기 동기검출신호를 세트시킨다.

그러면 상기 제어부616은 804단계에서 동기 검출 상태를 감지하고, 805단계에서 현재의 전송율인 R3 전송율을 송신된 데이터의 전송율로 결정한다. 이후 상기 제어부616은 R3 데이터 전송율을 보코더에 알려주고, 디인터리버402에서 추출된 NRZ 신호의 심볼을 비터비 복호기408에 출력하고 종료한다.

그러나 상기 위상비교기607은 상기 수신되는 심볼 데이터가 R3전송율이 아닌 다른 전송율을 갖는 심볼 데이터이면 동기 상태가 되지 못해 위상차신호를 발생하게 되며, 이런 경우 동기표시기608은 R3 동기검출신호를 세트시키지 못한다. 그러면 상기 제어부616은 806단계 및 807단계를 통해 다음 전송율을 검사하기 위한 제어신호를 발생한다. 즉, 상기 제어부616은 수신되는 심볼 데이터가 상기 R3 전송율이 아닐 시 상기 제어부616은 809단계에서 다음 전송율을 검사하기 위한 제어신호를 발생한다.

따라서 수신되는 심볼 데이터가 상기 R3 전송율이 아닐 시, 상기 제어부616은 809단계 및 803단계에서 입력 심볼 데이터가 R4 전송율을 갖는 데이터인가 검사하기 위하여 전송율 변수 R(i)를 R(4) 전송율로 세트하기 위한 R4제어신호를 발생한다. 상기 R4제어신호가 발생되면, 상기 지연기604는 지연주기가 4T 주기로 설정되고, 루프여파기610은 R4 전송율을 갖는 데이터의 위상차 신호를 여파하기 위한 필터 계수로 설정되며, 전압제어발진기611은 R4 전송율의 2.4khz의 주파수를 자주 발진하도록 설정된다. 그러며 상기 지연기604는 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼을 4T 주기 지연한다. 배타적 논리합 게이트606은 상기 디인터리버402에서 출력되는 심볼 데이터와 상기 지연기604에서 4T주기 지연된 심볼 데이터를 배타적 논리합하여 출력한다. 그러면 2.4ksps의 NRZ 신호를 입력하는 경우, 상기 NRZ의 2.4ksps 심볼 데이터는 RZ의 2.4ksps 심볼 데이터로 변환하게 된다.

상기 전압제어발진기611은 2.4khz의 주파수를 자주 발진하게 된다. 따라서 위상비교기607은 상기 배타적 논리합 게이트606의 출력과 전압제어발진기611의 2.4khz의 신호를 위상 비교하여 위상차 신호를 발생한다. 이때 상기 위상비교기607은 상기 두 입력의 주파수 및 위상이 동일하면 동기 상태가 되어 위상차 신호를 발생하지 않는다. 즉, 상기 위상비교기607은 상기 수신되는 심볼 데이터가 R4 전송율의 데이터이면 동기 상태가 되며, 이런 경우 상기 동기표시기608은 상기 동기검출신호를 세트시킨다.

그러면 상기 제어부616은 804단계에서 동기 검출 상태를 감지하고, 805단계에서 현재의 전송율인 R4 전송율을 송신된 데이터의 전송율로 결정한다. 이후 상기 제어부616은 R4 데이터 전송율을 보코더에 알려주고, 디인터리버402에서 추출된 NRZ 신호의 심볼을 비터비 복호기408에 출력하고 종료한다.

그러나 데이터의 전송율을 검사하는 과정에서 프레임의 종료를 감지하거나 또는 상기 R1-R4의 전송율을 모두 검사한 상태에서도 전송율을 결정하지 못한 경우, 상기 제어부616은 806단계 또는 807단계에서 이를 감지하고, 808단계에서 이전 프레임의 전송율로 설정하고 종료한다.

상기와 같이 제2실시예에서는 지연기604, 루프여파기610 및 전압제어발진기611이 각각 R1-R4의 전송율에 각각 대응되는 정보를 구비하고, 상기 제어부616의 제어하에 순차적으로 입력 프레임의 전송율을 분석한다. 이런 경우 상기 제어부616은 먼저 전송율을 결정하고 결정된 전송율에 대응되는 지연기601, 루프여파기610, 전압제어발진기611의 파라미터를 설정한다. 한 프레임이 처리되는 동안 동기가 검출되면, 상기 제어부616은 현재의 전송율을 해당 프레임의 전송율로 결정한다. 이때 동기가 검출되지 않으면, 상기 제어부616은 프레임의 끝인가 검사하고 프레임의 끝이면 이전 프레임의 전송율로 현재의 전송율을 결정하고 프레임이 끝이 아니고 마지막 전송율 까지 검사하지 않은 상태이면 다른 전송율로 변경한 후 위와 같은 동작을 반복 수행한다. 또한 모든 전송율에 대한 판단이 종료된 상태에서 전송율을 결정하지 못한 경우, 상기 제어부616은 이전 프레임의 전송율로 전송율을 결정한다.

상술한 바와 같이 디지털 통신 시스템에서 데이터 전송율이 시간에 따라 가변적으로 전송되는 데이터의 전송율을 수신기가 판단할 시, 복호하기 전에 미리 전송율을 결정한다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 수신기는 상당한 데이터 처리량을 요하는 복호 과정을 한번에 수행할 수 있으므로써, 비터비 복호기의 처리 속도에 대한 부담을 현저하게 감축할 수 있으며, 단말기인 경우 배터리의 소모도 현격하게 줄일 수 있다. 또한 하드웨어의 복잡도가 줄어들며, 이에 따른 비용 절감의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 데이터 전송율을 시간에 따라 가변적인 데이터 전송율로 부호화하여 전송하는 디지털 전송시스템의 수신장치에 있어서,

   병렬 구조로써 각각 대응되는 데이터 전송율의 심볼 주파수 값을 가지며, 각각 수신되는 데이터와 상기 설정된 데이터 전송율의 심볼주파수들의 위상을 비교하여 상기 수신 데이타의 전송율에 대응되는 동기신호를 검출하는 다수의 비트동기화기들과,

   상기 비트동기화기들의 출력을 입력하며, 동기검출신호 발생시 해당 데이터 전송율을 결정하는 전송율판정기와,

   상기 전송율판정기의 출력에 따라 수신되는 데이터를 복호하는 복호기로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 이동 통신시스템의 수신장치.
2. 데이터 전송율을 시간에 따라 가변적인 데이터 전송율로 부호화하여 전송하는 디지털 전송시스템의 수신장치에 있어서,

   직렬 구조로써 각각 대응되는 데이터 전송율의 심볼 주파수 값을 가지며, 수신되는 데이터와 상기 설정된 데이터 전송율의 심볼주파수들의 위상을 순차적으로 비교하여 상기 수신 데이타의 전송율에 대응되는 동기신호를 검출하는 비트동기화기와,

   순차적으로 데이터 전송율을 판정하기 제어신호들을 상기 비트동기화기에 출력하며, 상기 비트동기화기에서 동기검출신호 발생시 현재 제어신호에 대응되는 데이터 전송율을 결정하는 전송율판정기와,

   상기 전송율판정기의 출력에 따라 수신되는 데이터를 복호하는 복호기로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 이동 통신시스템의 수신장치.
3. 시간에 따라 가변적인 데이터 전송율로 부호화하여 전송하는 디지털 전송시스템의 데이터율을 판정하는 방법에 있어서,

   입력 데이터들을 병렬 수신하며, 각각 상기 병렬 수신데이타들을 각각 설정된 데이터 전송율의 심볼주파수와 위상 비교하여 각각 대응되는 전송율의 동기신호를 검출하는 과정과,

   상기 동기검출과정에서 동기검출신호 발생시 해당 데이터 전송율을 결정하며, 결정된 데이터 전송율로 수신되는 데이터를 복호하도록 제어하는 과정과,

   상기 동기검출과정에 동기검출신호가 발생되지 않을 시 이전 프레임의 데이터 전송율로 결정하고, 결정된 데이터 전송율로 수신되는 데이터를 복호하도록 제어하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 디지털 이동 통신시스템의 데이터 수신방법.
4. 설정된 다수의 지연 값들 및 설정된 데이터 전송율의 다수의 심볼 주파수 값들을 가지며, 입력되는 제어신호에 의해 상기 디인터리버에서 출력되는 신호를 설정 값으로 지연하여 알지신호로 변환하고 설정된 데이터 전송율의 심볼주파수와 입력 심볼의 위상을 비교하여 대응되는 전송율의 동기신호를 검출하는 비트동기화기를 구비하여, 시간에 따라 가변적인 데이터 전송율로 부호화하여 전송하는 디지털 전송시스템의 데이터율을 판정하는 방법에 있어서,

   제1데이터 전송율로 상기 비트동기화기의 파라미터를 설정하고 동기검출신호의 발생을 대기하는 과정과,

   상기 대기과정에서 동기검출신호 수신시 해당 데이터 전송율을 결정하며, 상기 결정된 전송율에 따라 수신되는 데이터를 복호하도록 제어하고 종료하는 과정과,

   상기 대기과정에서 동기검출신호가 수신되지 않을 시 프레임 종료인가 검사하며, 아닐시 다음 데이터 전송율로 상기 비트동기화기의 파라미터를 설정하고 대기과정을 반복하는 과정과,

   상기 대기과정에서 프레임 종료일 시 이전 프레임의 데이터 전송율에 따라 수신되는 데이터를 복호하도록 제어하고 종료하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 디지털 이동 통신시스템의 데이터 수신방법.

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