KR100298454B1 - 모뎀간의데이터송수신방법 - Google Patents

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Abstract

전화선의 주파수 특성과 수신자 모뎀의 파워를 측정하여 이를 바탕으로 송신자 모뎀의 송신 파워를 제어함으로써 수신자 모뎀이 최적의 수신 상태를 갖도록 하는데 적당한 모뎀간 데이터 송수신방법을 제공하기 위한 것으로서, 송신자 모뎀과 수신자 모뎀간의 데이터 송수신에 있어서, 상기 송신자 모뎀과 수신자 모뎀간의 인터액션 기능을 수행한 후, 수신자 모뎀의 파워를 측정하는 단계와, 전화선의 주파수 특성을 측정하여 그 결과와 상기 측정된 수신자 모뎀의 파워에 따라 송신자 모뎀의 송신 파워를 조절하고 데이터의 송수신을 위한 심볼 레이트를 결정하는 단계와, 모뎀간의 등화 및 수신자 모뎀으로 되돌아오는 에코를 제거하는 단계와, 데이터의 송수신 속도 및 좌표를 결정한 후, 송신자 모뎀에서 수신자 모뎀으로 데이터를 송신하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

모뎀간의 데이터 송수신방법{METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEVING OF DATA BETWEEN TWO MEDEM}
본 발명은 데이터 송수신에 관한 것으로 특히, 인터넷에 접속하는 대부분의 사용자들이 데이터를 다운로드(down load)받기 위해 모뎀(modem)을 사용함에 있어서, 수신단의 신호대 잡음비(S/N비)를 개선시켜 효과적으로 데이터를 수신하는데 적당한 모뎀간의 데이터 송수신방법에 관한 것이다.
데이터의 송수신을 위한 모뎀은 일반적으로 4-페이저(4-Phase)로 구성된다.
도 1은 4-페이저를 블록 처리하여 나타낸 것으로써, 먼저, Phase-1단계는 네트워크 인터액션(interaction)단계로써, 상대방 모뎀의 종류 및 성능, 그리고 지원되는 프로토콜(protocol)을 인식하는 방법을 정의하고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 모뎀이 연결되면 수신자 모뎀(Answering Modem)은 15Hz로 변조된 ANS am신호를 보낸다.
여기서, ANS am신호는 AM(Amplitude Modulation)변조된 수신자 톤(Answering Tone) 신호를 말한다.
송신자 모뎀(Calling Modem)은 상기 수신자 모뎀으로부터 보내온 ANS am신호가 검출되면 콜 메뉴(Call Menu)(CM)신호를 보낸다.
여기서, 콜 메뉴 신호(CM)란, 송신자 모뎀이 자신이 지원하는 기능 즉, 신호의 전송 속도, 지원하는 프로토콜(protocol), 그리고 에러의 검출 및 보정을 어떻게 하는지 등에 관한 정보를 말한다.
이에, 수신자 모뎀은 송신자 모뎀으로부터 보낸 CM신호가 검출되면 조인트 메뉴(Joint Menu)(JM)신호를 송신자 모뎀으로 보낸다.
여기서, 조인트 메뉴 신호란, 수신자 모뎀으로부터 보내온 CM신호에 대해 자신이 지원할 수 있는 기능이 어떤 것들이 있는지를 알려주는 신호를 말한다.
따라서, 송신자 모뎀은 수신자 모뎀에서 보내온 JM신호를 수신한 후, CM터미네이터(CJ)신호를 보내고 Phase-1단계를 완료한다.
여기서, CM터미네이터 신호란, 수신자 모뎀으로부터 보내온 조인트 메뉴 신호를 수신했음을 알려주는 신호로써, CM터미네이터 신호가 전송되면 이후 Phase-2단계로 넘어간다.
Phase-2단계는 데이터 전송 라인의 상태, 지원하는 심볼 레이트(symbolRate), 그리고 상대방 모뎀의 파워(power)감소 요구에 대한 핸드쉐이크(handshake)방법에 대한 기술을 정의하고 있다.
수신자 모뎀과 송신자 모뎀은 Info신호를 주고받으면서 모뎀의 기능을 서로 확인한다.
여기서, 상기 Info신호는 DPSK(Differential Phase Shift Key)로 변조된 신호로써, 모뎀의 기능을 나타내는 정보 신호이다.
그리고 모뎀간에 연결된 전화선의 특성 평가는 프로빙(probing)신호를 주고받으면서 이루어지며 전화선의 특성 평가가 완료되면 송신자 모뎀과 수신자 모뎀이 데이터를 주고받을 심볼 레이트(Symbol Rate)를 결정한다.
여기서, 심볼 레이트란, 1초 동안에 보내질 데이터의 양을 의미하는 것으로써, 전화선의 특성에 맞추어 심볼 레이트가 결정된다.
Phase-3단계는 등화기(Equalizer)대한 기술과, 에코 제거에 대한 기술을 정의하고 있다.
즉, Phase-3단계는 등화기(Equalizer)의 계수를 어댑티브(adaptive)하게 결정하며 에코를 제거한다.
다시 말해서, 모뎀간의 데이터 송수신은 전화선을 이용하므로 전화선의 주파수 특성이 데이터의 송신 및 수신 레벨을 크게 좌우한다.
데이터는 아날로그 형태로 보내지기 때문에 신호 크기나 신호의 위상 등이 매우 중요하다. 따라서, 신호의 위상이나 신호의 크기를 어느 정도로 할 것인지를 전화선의 주파수 특성에 적당하도록 결정하여야 한다.
이를 위해 정상적인 데이터 송수신에 앞서 레퍼런스(reference)신호를 보내 신호의 크기나 위상 등을 결정한다.
마지막으로 Phase-4단계는 모뎀 데이터의 송수신을 위한 파이널 트래이닝(final training)에 대해 정의하며 모뎀이 연결되는 속도와 좌표의 크기 등을 결정한다.
이와 같이, Phase-4단계에서 모뎀이 연결되는 속도와 좌표의 크기 등이 결정되고 나면 모뎀간의 데이터 송수신이 이루어진다.
그러나 상기와 같은 종래 모뎀 구성은 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 송신자 모뎀이나 수신자 모뎀은 서로 상대편 모뎀의 요구가 없는 한 Phase-1, Phase-2에 사용된 레벨이 그대로 Phase-3, Phase-4에 적용되므로 수신단의 신호대 잡음비(S/N비)를 향상시키기 위하여 송신단의 파워 레벨을 제어할 수가 없다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 수신 신호의 레벨이 작거나 송수신 채널의 주파수 특성이 나빠서 데이터의 수신 속도가 떨어지는 것을 개선시키기 위해 송신단의 파워 레벨을 제어할 수 있는 데이터의 수신을 위한 모뎀간의 데이터 송수신방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 모뎀간 데이터 송수신을 설명하기 위한 모뎀의 구성도
도 2는 종래 기술 네트워크 인터액션 기능에 따른 신호 흐름도
도 3은 본 발명의 모뎀간 데이터 송수신을 설명하기 위한 모뎀의 구성도
도 4는 본 발명에 따른 송신 레벨 제어를 위한 구성도
도 5는 본 발명의 모뎀간 데이터 송수신방법을 설명하기 위한 순서도
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모뎀간 데이터 송수신방법은 송신자 모뎀과 수신자 모뎀간의 데이터 송수신에 있어서, 상기 송신자 모뎀과 수신자 모뎀간의 네트워크 인터액션 기능을 수행한 후, 수신자 모뎀의 파워를 측정하는 단계와, 전화선의 주파수 특성을 측정하여 그 결과와 상기 측정된 수신자 모뎀의 파워에 따라 송신자 모뎀의 송신 파워를 조절하고 데이터의 송수신을 위한 심볼 레이트를 결정하는 단계와, 모뎀간의 등화 및 수신자 모뎀으로 되돌아오는 에코를 제거하는 단계와, 데이터의 송수신 속도 및 좌표를 결정한 후, 송신자 모뎀에서 수신자 모뎀으로 데이터를 송신하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 모뎀간 데이터 송수신방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 데이터의 수신을 위한 모뎀의 구성을 블록화하여 나타낸 것이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 데이터 송수신을 위한 모뎀 또한 종래와 마찬가지로 4-Phase로 구성된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 네트워크 인터액션 기능과 상대방 모뎀의 파워를 측정하는 파워 프로빙(Power Probing)기능을 수행하는 Phase-1단계와, 전화선의 주파수를 측정하는 라인 프로빙 및 상기 Phase-1단계에서의 파워 프로빙 결과를 바탕으로 Phase-3, Phase-4의 파워 레벨을 결정하는 Phase-2단계와, 등화기 및 에코 캔셀러(echo canceller)기능을 수행하는 Phase-3과, 그리고 모뎀의 접속 속도 등을 결정하는 Phase-4단계로 이루어진다.
도 3에 도시한 바와 같이, Phase-1단계는 상대방 모뎀의 종류 및 성능, 그리고 지원되는 프로토콜(protocol)을 인식하는 네트워크 인터액션(NetworkInteraction)기능과 더불어 파워 프로빙(Power Probing)기능을 동시에 수행한다.
Phase-1단계에서 네트워크 인터액션 기능은 종래와 동일하다.
즉, 모뎀이 연결되면 수신자 모뎀(Answering Modem)은 15Hz로 변조된 ANS am신호를 보낸다.
여기서, ANS am신호는 AM(Amplitude Modulation)변조된 수신자 톤(Answering Tone) 신호를 말한다.
송신자 모뎀(Calling Modem)은 상기 수신자 모뎀으로부터 보내온 ANS am신호가 검출되면 콜 메뉴(Call Menu)(CM)신호를 보낸다.
여기서, 콜 메뉴신호(CM)란, 송신자 모뎀이 자신이 지원하는 기능 즉, 신호의 전송 속도, 지원하는 프로토콜(protocol), 그리고 에러의 검출 및 보정을 어떻게 하는지 등에 관한 정보를 말한다.
이에, 수신자 모뎀은 송신자 모뎀으로부터 보내온 CM신호가 검출되면 조인트 메뉴(Joint Menu)(JM)신호를 송신자 모뎀으로 보낸다.
여기서, 조인트 메뉴 신호란, 수신자 모뎀으로부터 보내온 CM신호에 대해 자신이 지원할 수 있는 기능이 어떤 것들이 있는지를 알려주는 신호를 말한다.
따라서, 송신자 모뎀은 수신자 모뎀에서 보내온 JM신호를 수신한 후, CM터미네이터(CJ)신호를 보내고 Phase-1단계를 완료한다.
여기서, CM터미네이터 신호란, 수신자 모뎀으로부터 보내온 조인트 메뉴 신호를 수신했음을 알려주는 신호이다.
이와 같이, 네트워크 인터액션 기능이 완료되면 파워 프로빙 기능을 수행한다.
여기서, 상기 파워 프로빙 기능을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시한 바와 같이, 모뎀이 연결되었을 때, 송신자 모뎀(Calling Modem)은 송신이 없는 상태에서 전화선을 통해 수신되는 수신자 모뎀(Answering Modem)의 파워(power)를 측정한다.
이후, 신호 처리를 최적화하기 위해 자동 이득 제어기(AGC : Auto Gain Controller)를 사용하여 이득을 제어한다.
자동 이득 제어기(AGC)가 안정화되면, 송신자 모뎀은 송신이 없는 상태에서 자동 이득 제어기를 정지시킨 다음, 또다시 전화선을 통해 수신되는 신호의 파워를 측정한다.
그리고 콜 메뉴(Call menu)신호를 송신하면서 수신 신호와 송신 신호의 에코 신호가 합쳐진 신호의 파워(power)를 측정하여 에코 신호와 수신 신호의 비를 계산한다.
여기서, 에코 신호의 파워는 에코 신호의 파워와 수신 신호의 파워를 합한 값에서 수신 신호의 파워를 빼준 값이 되므로 에코 신호의 파워가 상대적으로 크게되면(즉, 수신 신호의 파워가 작으면), Phase-3, Phase-4단계에서 송신 신호의 파워를 줄여서 에코 신호의 크기를 감소시킨다.
따라서 송신자 모뎀(Calling Modem)의 상태를 최적의 데이터 수신 상태로 만든다.
여기서, Phase-2단계에서 전화선을 프로빙(probing)한 결과, 전화선의 주파수 특성이 나쁜 경우, 송신 파워를 줄여 데이터의 수신 속도를 빠르게 한다.
이와 같은 본 발명의 모뎀간의 데이터 송수신방법을 순서도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 모뎀간의 데이터 송수신방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 모뎀이 연결되었는지를 판단하여(S501), 서로 연결되었으면 수신자 모뎀은 송신자 모뎀으로 ANSam신호를 송출한다(S502).
송신자 모뎀은 수신자 모뎀에서 보낸 ANSam신호가 검출되면 수신자 모뎀으로 콜 메뉴신호를 송출한다(S503).
여기서, 콜 메뉴 신호는 송신자 모뎀의 지원하는 기능이 어떤 것인지에 관한 정보 신호이다.
수신자 모뎀은 송신자 모뎀에서 보내온 콜 메뉴 신호가 검출되면, 자신이 지원하는 기능과 같은 기능이 있는지를 검출하여 같은 기능이 있으면 그에 따른 정보 신호(조인트 메뉴 신호)를 송신자 모뎀으로 송출한다(S504).
이에, 송신자 모뎀은 조인트 메뉴 신호를 받았음을 알리는 CM터미네이터 신호를 수신자 모뎀으로 송출한다(S505).
이후, 송신자 모뎀은 도 4에서 설명한 바와 같이 수신자 모뎀의 파워(Power)를 측정한다(S506).
이와 같이 수신자 모뎀의 파워 측정이 끝나면 Phase-1단계가 완료된다.
이어서, 데이터 전송선인 전화선의 주파수 특성을 측정한 후(S507), 측정된 주파수 특성에 따라 송신자 모뎀의 송신 파워를 조절한다(S508).
이어, 데이터의 송수신을 위한 심볼 레이트(Symbol Rate)를 조절한 후(S509), 모뎀간의 등화(Equalizing) 실시 및 에코를 제거한다(S510).
그리고 데이터의 송수신 속도 및 좌표를 결정한 다음(S511), 송신자 모뎀에서 수신자 모뎀으로 데이터를 송신한다(S512).
이상과 같이, 본 발명은 수신자 모뎀의 파워를 측정하여 그에 따라 송신자 모뎀의 송신 파워를 조절하여 준다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 모뎀간의 데이터 송수신방법은 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 데이터의 송신 속도에 관계되는 송신 파워를 줄여 수신자 모뎀으로 수신되는 에코의 신호를 감소시킴으로써 결과적으로는 데이터의 송신 속도를 상대적으로 감소시키고 수신 속도를 높여 줄 수 있다.
따라서, 전화선을 통해 수신된 수신 신호의 레벨이 작거나, 송수신 채널(전화선)의 주파수 특성이 나빠 데이터의 수신 속도가 떨어지는 것을 개선시킬 수 있다.
이는 인터넷 모뎀 사용자들이 대부분 데이터를 수신하는데 모뎀을 이용하므로 인터넷 모뎀 사용에 더욱 효과적이다.

Claims (3)

  1. 송신자 모뎀과 수신자 모뎀간의 데이터 송수신에 있어서,
    상기 송신자 모뎀과 수신자 모뎀간의 네트워크 인터액션 기능을 수행한 후, 수신자 모뎀의 파워를 측정하는 단계와,
    전화선의 주파수 특성을 측정하여 그 결과와 상기 측정된 수신자 모뎀의 파워에 따라 송신자 모뎀의 송신 파워를 조절하고 데이터의 송수신을 위한 심볼 레이트를 결정하는 단계와,
    모뎀간의 등화 및 수신자모뎀으로 되돌아오는 에코를 제거하는 단계와,
    데이터의 송수신 속도 및 좌표를 결정한 후, 송신자 모뎀에서 수신자 모뎀으로 데이터를 송신하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모뎀간의 데이터 송수신방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 송신자 모뎀의 파워를 조절하는 방법은 수신자모뎀의 파워를 측정한 후, 이득을 제어하는 단계와,
    이득이 안정화되면 다시 수신자 모뎀의 파워를 재측정하는 단계와,
    에코 신호와 수신 신호의 비를 계산하는 단계와,
    에코 신호와 수신 신호의 비에 따라 송신자 모뎀의 파워 레벨을 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모뎀간의 테이터 송수신방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 수신자 모뎀의 파워 측정은 송신 신호가 존재하지 않는 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 모뎀간의 데이터 송수신방법.
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