KR100304776B1

KR100304776B1 - 동기 시스템, 동기 방법 및 기록 매체

Info

Publication number: KR100304776B1
Application number: KR1019990026800A
Authority: KR
Inventors: 운노요시히로
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛본 덴기 가부시끼가이샤
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1999-07-05
Publication date: 2001-11-01
Also published as: CN1241858A; CN1132372C; BR9903214A; KR20000011475A; EP0971504A2; EP0971504A3; US6577647B1; JP2000022679A; JP3230666B2

Abstract

본 발명은 정밀한 국간 시각 동기(commercial time synchronization)를 제공한다. 전송 정보 데이터 및 PN 발생기로부터 발생되는 PN 신호의 N 비트 데이터는 다중 회로에 의해 하위국에 전송된다. 그 후, 전송 정보 데이터 및 N 비트 데이터는 다중 분리 회로에 의해 전송 정보 데이터 및 PN 신호로 다중 분리된다. 이 PN 신호와 PN 신호 발생기에 의해 발생된 PN 신호 간의 오차가 타이밍 검출 회로에 의해 검출된다. PN 발생기의 동작 타이밍은 이 오차에 대응하여 수정된다. 수정된 PN 신호 및 전송 정보 데이터는 다중 회로에 의해 상위국으로 전송된다. 그 후, 수정된 PN 신호 및 전송 정보 데이터는 다중 분리 회로에 의해 다중 분리된다. 다음에, 이 PN 신호와 PN 발생기에 의해 발생된 PN 신호로부터 타이밍 검출 회로에 의해 검출된 오차에 대응하는 시간의 1/2만큼 PN 발생기에 의한 PN 신호의 발생 타이밍이 앞으로 시프트된다.

Description

동기 시스템, 동기 방법 및 기록 매체{SYNCHRONIZATION SYSTEM AND METHOD, AND RECORDING MEDIUM}

본 발명은 일반적으로 동기 시스템, 동기 방법 및 기록 매체에 관한 것으로, 특히 전송선 지연만큼 상위국의 PN(Pseudo-random Noise) 신호의 발생 타이밍을 선행시켜 정밀한 국간 시각 동기(commercial time synchronization)를 실현하는 동기 시스템 및 동기 방법에 관한 것이다.

이후, 종래의 국간 시각 동기 시스템에 대하여 설명한다. 교환국 및 제1 무선국은 제1 전송선을 통해 서로 접속되어 있다. 상기 교환국 및 제2 무선국은 제2 전송선을 통해 서로 접속되어 있다.

예를 들면, 1.5 메가바이트/초(Mbps)의 고속 디지털 상용 전송선이 상기 제1 및 제2 전송선으로서 이용된다. 시각 동기 시스템의 마스터국은 교환국이다. 상기 제1 및 제2 무선국 각각의 시각(또는 동작 타이밍)은 상기 교환국에 의해 제어된다.

전송 정보 데이터는 프레임들로 분할되어 전송된다. 프레임들의 프레임 길이는 예를 들면 20msec로 설정된다. 또한, 시각 동기는 상기 교환국으로부터 상기 제1 및 제2 전송선에 주기적으로 보내지는 시각 동기 비트(또는 프레임 동기 비트)에 의해 실현된다.

상기 교환국은 프레임 주기마다 프레임 동기 비트를 보내도록 동작한다. 상기 제1 및 제2 무선국은 상기 교환국으로부터 보내진 프레임 동기 비트를 검출하여 프레임 동기를 확립하고, 전송 정보 데이터를 추출하도록 동작한다. 또한, 상기 제1 및 제2 무선국은 프레임 동기 비트의 검출 타이밍을 표시하는 신호를 마스터 타이밍 신호로서 이용하여 동작하도록 채택된다.

따라서, 상위국의 동작 타이밍은 전송선 지연만큼 하위국과 다르다. 통상, 전송선 지연은 수 msec 정도이다. 이러한 종래 시스템의 경우, 국간 동기는 이 전송선 지연이 허여되는 만큼의 정밀도로 실현될 수 있다.

따라서, 종래의 국간 동기 방법에 따르면, 상위국의 동작 타이밍은 전송선 지연만큼 하위국과 다르다. 따라서, 종래의 국간 동기 방법은, 국간 동기가 전송선 지연을 허여하여 달성되는 것보다 높은 정밀도로 실현될 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 전송선의 전송 속도에 필적하는 전송 지연이 허여되는 정밀도로 정밀한 국간 시각 동기를 실현함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 한 형태에 따르면, 제1 및 제2 장치를 동기하기 위한 동기 시스템이 제공된다. 상기 제1 장치는, 미리 결정된 타이밍 신호에 동기하여 PN 신호를 발생시키기 위한 제1 PN 신호 발생 수단; 전송될 전송 정보 데이터 및 상기 PN 신호를 다중화하여 얻어진 다중화 신호를 전송하기 위한 제1 다중화 수단; 상기 제2 장치로부터 전송된 신호를 수신하고, 상기 수신된신호를 전송 정보 데이터와 PN 신호로 다중 분리하기 위한 제1 다중 분리 수단; 및 다중 분리에 의해 얻어진 상기 PN 신호와 상기 제1 PN 신호 발생 수단에 의해 발생된 상기 PN 신호 간의 오차인 제1 타이밍 오차를 검출하기 위한 제1 검출 수단을 포함한다.

상기 제2 장치는, 미리 결정된 타이밍 신호에 동기하여 PN 신호를 발생시키기 위한 제2 PN 신호 발생 수단; 전송될 전송 정보 데이터 및 상기 PN 신호를 다중화하여 얻어진 다중화 신호를 전송하기 위한 제2 다중화 수단; 상기 제1 장치로부터 전송된 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 전송 정보 데이터와 PN 신호로 다중 분리하기 위한 제2 다중 분리 수단; 및 상기 다중 분리에 의해 얻어진 상기 PN 신호와 상기 제2 PN 신호 발생 수단에 의해 발생된 상기 PN 신호 간의 오차인 제2 타이밍 오차를 검출하기 위한 제2 검출 수단을 포함한다.

상기 제1 PN 신호 발생 수단은 상기 제1 검출 수단에 의해 검출된 제1 타이밍 오차의 1/2에 대응하는 시간만큼 동작 타이밍을 시프트시킨다. 상기 제2 PN 신호 발생 수단은 상기 제2 검출 수단에 의해 검출된 상기 제2 타이밍 오차를 소거하도록 동작 타이밍을 수정한다.

또한, 이 동기 시스템의 경우, 상기 제1 장치는 미리 결정된 타이밍 신호를 발생시키기 위한 제1 타이밍 신호 발생 수단을 더 포함한다. 상기 제2 장치는 제2 타이밍 신호 발생 수단을 더 포함한다.

이 실시예에서, 상기 제1 PN 신호 발생 수단은 상기 제1 타이밍 신호 발생 수단에 의해 발생된 타이밍 신호에 동기하여 동작 타이밍을 결정한다. 상기 제2PN 신호 발생 수단은 상기 제2 타이밍 신호 발생 수단에 의해 발생된 타이밍 신호에 동기하여 동작 타이밍을 결정한다.

또한, 동기 시스템의 다른 실시예의 경우, 상기 제1 다중화 수단은, 전송될 전송 정보 데이터가 존재하지 않을 때, 상기 제1 PN 신호 발생 수단에 의해 발생된 PN 신호로 표현되는 임의의 N 비트 데이터를 전송한다. 상기 제2 다중화 수단은, 전송될 전송 정보 데이터가 없을 때, 상기 제2 PN 신호 발생 수단에 의해 발생된 PN 신호로 표현되는 임의의 N 비트 데이터를 전송한다.

또한, 동기 시스템의 다른 실시예의 경우, 상기 제1 및 제2 다중화 수단은 PN 신호가 전송되기 직전에 미리 결정된 식별 정보를 전송한다. 상기 제1 및 제2 다중 분리 수단은 상기 식별 정보 직후에 전송되는 신호를 PN 신호로서 간주한다.

또한, 동기 시스템의 다른 실시예의 경우, 상기 제1 검출 수단은, 상기 제1 다중 분리에 의해 얻어진 PN 신호로 표현되는 N 비트 패턴과 일치하는 연속하는 N 비트 패턴에 대하여, 상기 제1 PN 신호 발생 수단에 의해 발생되는 PN 신호의 1주기의 패턴을 검색하여 상기 제1 타이밍 오차를 검출한다. 상기 제2 검출 수단은, 상기 제2 다중 분리에 의해 얻어진 PN 신호로 표현되는 N 비트 패턴과 일치하는 연속하는 N 비트 패턴에 대하여, 상기 제2 PN 신호 발생 수단에 의해 발생되는 PN 신호의 1주기의 패턴을 검색하여 상기 제2 타이밍 오차를 검출한다.

또한, 동기 시스템의 다른 실시시예의 경우, 전송 정보 데이터가 상기 제1 장치로부터 상기 제2 장치에 전송되는 동안의 시간 주기를 τ로 하고, 현재 시점을 t로 했을 때, 시점 (t-τ)에서 상기 제1 장치의 상기 제1 PN 신호 발생 수단에 의해 발생되는 PN 신호로 표현되는 패턴이 시점 t에서 상기 제2 장치의 상기 제2 PN 신호 발생 수단에 의해 발생되는 PN 신호로 표현되는 패턴과 일치하도록 타이밍 제어가 수행된다.

또한, 본 발명의 다른 형태에 따르면, 제1 및 제2 장치를 동기하기 위해, 제1 장치에서 수행될 제1 프로세스와 제2 장치에서 수행될 제2 프로세스를 갖는 동기 방법이 제공된다. 상기 제1 프로세스는, 미리 결정된 타이밍 신호에 동기하여 PN 신호를 발생시키는 제1 PN 신호 발생 단계; 전송될 전송 정보 데이터와 상기 PN 신호를 다중화하여 얻어진 다중화 신호를 전송하는 제1 다중화 단계; 상기 제2 장치로부터 전송된 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 전송 정보 데이터와 PN 신호로 다중 분리하는 제1 다중 분리 단계; 및 상기 제1 다중 분리 단계에서 다중 분리에 의해 얻어진 상기 PN 신호와 상기 제1 PN 신호 발생 단계에서 발생된 상기 PN 신호 간의 오차인 제1 타이밍 오차를 검출하는 제1 검출 단계를 포함한다.

상기 제2 프로세스는, 미리 결정된 타이밍 신호에 동기하여 PN 신호를 발생시키는 제2 PN 신호 발생 단계; 전송될 전송 정보 데이터와 상기 PN 신호를 다중화하여 얻어진 다중화 신호를 전송하는 제2 다중화 단계; 상기 제1 장치로부터 전송된 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 전송 정보 데이터와 PN 신호로 다중 분리하는 제2 다중 분리 단계; 및 상기 제2 다중 분리 단계에서 다중 분리에 의해 얻어지는 상기 PN 신호와 상기 제2 PN 신호 발생 단계에서 발생된 상기 PN 신호 간의 오차인 제2 타이밍 오차를 검출하는 제2 검출 단계를 포함한다.

제2 PN 신호 발생 단계에서는, 상기 제2 검출 단계에서 검출된 상기 제2 타이밍 오차를 소거하도록 PN 신호 발생 타이밍이 수정된다. 상기 제1 PN 신호 발생 단계에서는, 상기 제1 검출 단계에서 검출된 제1 타이밍 오차의 1/2에 대응하는 시간 주기만큼 PN 신호 발생 타이밍이 선행된다.

또한, 본 발명의 다른 형태에 따르면, 제1 장치에서 수행될 제1 프로세스와 제2 장치에서 수행될 제2 프로세스를 갖는 프로그램이 상기 제1 및 제2 장치를 동기하기 위해 기록되는 기록 매체가 제공된다.

상기 제1 프로세스는, 미리 결정된 타이밍 신호에 동기하여 PN 신호를 발생시키는 제1 PN 신호 발생 단계; 전송될 전송 정보 데이터와 상기 PN 신호를 다중화하여 얻어진 다중화 신호를 전송하는 제1 다중화 단계; 상기 제2 장치로부터 전송된 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 전송 정보 데이터와 PN 신호로 다중 분리하는 제1 다중 분리 단계; 및 상기 제1 다중 분리 단계에서 다중 분리에 의해 얻어진 상기 PN 신호와 상기 제1 PN 신호 발생 단계에서 발생된 상기 PN 신호 간의 오차인 제1 타이밍 오차를 검출하는 제1 검출 단계를 포함한다.

제2 PN 신호 발생 단계에서는, 상기 제2 검출 단계에서 검출된 상기 제2 타이밍 오차를 소거하도록 PN 신호 발생 타이밍이 수정된다.

상기 제1 PN 신호 발생 단계에서는, 상기 제1 검출 단계에서 검출된 제1 타이밍 오차의 1/2에 대응하는 시간 주기만큼 PN 신호 발생 타이밍이 선행된다.

본 발명의 다른 특징, 목적 및 장점들은 동일 또는 대응하는 부분에 동일한 참조 문자가 표기된 도면을 참조하여 다음과 같은 바람직한 실시예의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 종래의 국간 시각 동기 방법을 설명하는 도면.

도 2는 프레임 동기 비트를 포함하는 전송 신호의 종래 포맷을 설명하는 도면.

도 3은 본 발명의 동기 시스템이 적용되는 국간 시각 동기 시스템의 구성을 설명하는 블럭도.

도 4는 도 3의 PN 발생기(12 및 22) 각각의 구성을 설명하는 블럭도.

도 5는 15 비트 PN 신호 패턴의 PN 시컨스를 검색하는 방법을 설명하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 교환국

2 : 무선국 A

3: 무선국 B

11, 21 : 다중 회로

12, 22 : PN 발생기

13, 23 : 다중 분리 회로

14, 24 : 타이밍 검출 회로

15, 25 : 마스터 타이밍 발생기

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 2는 종래의 국간 동기 시스템으로서 공통으로 이용된 시스템을 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 교환국(1)과 무선국 A(2)는 전송선 A를 통해 서로 접속되어 있다. 또한, 교환국(1)과 무선국 B(3)는 전송선 B를 통해 서로 접속되어 있다.

예를 들면, 전송선 A 및 B로서 1.5Mbps의 고속 디지털 상용 전송선이 이용된다. 시각 동기 시스템의 마스터국은 교환국(1)이다. 무선국 A 및 B 각각의 시각(또는 동작 타이밍)은 교환국(1)에 의해 제어된다.

도 2는 전송선 A 및 B를 통해 전송되는 전송 정보 데이터의 포맷을 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 전송 정보 데이터는 프레임으로 분리되어 전송된다. 프레임들의 프레임 길이는 20msec로 설정된다. 또한, 시각 동기는 교환국(1)으로부터 전송선 A 및 B로 주기적으로 보내진 시각 동기 비트(또는 프레임 동기 비트)에 의해 실현된다.

교환국(1)은 매 프레임 주기마다 프레임 동기 비트를 보내도록 동작한다. 무선국 A 및 B는 교환국(1)으로 보내진 프레임 동기 비트를 검출함으로써 프레임 동기를 확립하여, 전송 정보 데이터를 추출한다. 또한, 무선국 A 및 B는 프레임 동기 비트의 검출 타이밍을 표시하는 신호를 마스터 타이밍 신호로서 이용하여 동작하도록 채택된다. 따라서, 상위국의 동작 타이밍은 전송선 지연만큼 하위국과 다르다. 통상, 전송선 지연은 수 msec 정도이다. 이러한 종래 시스템의 경우, 국간 동기는 전송선 지연이 허여되는 만큼의 정밀도로 실현될 수 있다. 이하, 도 3 내지 5를 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 국간 동기 시스템은 상술한 종래 방법에 따라 달성된 국간 시각 동기에 비해 정밀한 국간 시각 동기를 실현하기 위해 이루어졌다. 후술하는 바와 같이, 본 발명의 시스템의 시각 동기 정밀도는 상용 전송선의 전송 속도에 필적하는 전송 지연이 허여되는 만큼이다. 전송선의 속도가 1.5Mbps일 때, 전송 지연은 0.7msec(즉, 1.5 메가비트의 1비트에 대응하는 시각) 정도이다.

우선, 상위국과 하위국을 동기하기 위한 원리에 대하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 이하에 설명한다. 지금까지는 PN 시컨스가 널리 알려져 있다. 예를 들면, M 시컨스(즉, 최대 길이(시프트 레지스터) 시컨스), 평방 잉여 시컨스(quadratic residue sequence) 및 복소수 시컨스가 PN 시컨스로서 공지되어 있다.

PN 시컨스의 상세는, 예를 들면 일본 도쿄의 과학 기술 출판사의 1988년판'Spread Spectrum Communication System'의 p.393(M. Yokoyama)에 기술되어 있다.

다음의 설명에서는, M 시컨스를 예로 들어 설명한다. 또한, 각 PN 발생기는 PN 시컨스의 단수 (N)의 시프트 레지스터와 가산기(구체적으로는, 배타적 논리합 회로)를 포함한다.

부언하면, 생성 다항식은 다음의 식으로 정의된다.

G(x) = X¹⁵+ X¹³+ X⁹+ X⁸+ X⁷+ X⁵+ 1

이 경우, 각각의 PN 발생기는 예를 들면 도 4에 도시된 바와 같이 구성된다.

즉, 각각의 PN 발생기는 15단의 시프트 레지스터(101 내지 115)와 배타적 논리합 회로(201 내지 205)를 포함한다. 각각의 PN 발생기에 의해 발생된 PN 신호의 주기는 그의 단일 비트 지속 기간의 (2¹⁵-1)배이다. 즉, 각각의 PN 발생기의 출력 시컨스의 주기는 32767(=2¹⁵-1) 비트이다. 따라서, 이들 각각의 PN 발생기는 32767 비트의 매 주기마다 동일한 패턴의 의사(pseudo-random) 코드를 반복해서 출력한다.

각각의 PN 발생기의 구성으로부터, 임의의 N 비트로 구성되는 시컨스는 PN 시컨스의 1주기에서 한번만 나타나는 것이 쉽게 이해된다. 따라서, 출력 시컨스의 N 비트 데이터를 알면, 각각의 PN 발생기의 동작 타이밍이 특정될 수 있다.

즉, PN 발생기의 출력 비트의 임의의 N 비트 데이터가 송신측으로부터 송신될 때, 송신측에 위치한 PN 발생기의 동작 타이밍은 수신측에서 N 비트 데이터를 해석함으로써 알 수 있다.

이하, 수신측에서 타이밍을 얻는 방법에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다. 우선, 1 주기의 (32767) 비트로 이루어진 PN 시컨스를 예비로 준비한다. 다음에, 검사할 N 비트 데이터(즉, 이 예의 경우 15 비트)로 이루어진 시컨스와 PN 시컨스 간의 시프트를 패턴 매칭을 행하여 순차적으로 알아낸다. 따라서, 송신측에 제공된 PN 발생기의 동작 타이밍은 이 방법에 의해 특정된다.

다음에, 본 발명의 실시예의 구성 및 동작에 대하여, 본 발명의 국간 시각 동기 시스템의 실시예의 구성을 도시하는 블럭도인 도 3을 참조하여 이하에서 설명한다.

상위국의 다중 회로(11)는 국간 전송 정보 데이터 및 PN 신호 시컨스를 포함하는 전송 정보 데이터 시컨스를 하위국으로 보내도록 동작한다. PN 발생기(12)는 PN 신호를 발생시키고 이 PN 신호를 다중 회로(11)에 공급하도록 동작한다. 마스터 타이밍 발생기(15)는 마스터 타이밍 신호를 발생시키도록 동작한다. 다중 분리 회로(13)는 하위국으로부터 보내진 전송 정보 데이터 시컨스를 전송 정보 데이터와 PN 신호 시컨스로 다중 분리한다.

타이밍 검출 회로(14)는 다중 분리 회로(13)로부터 공급된 PN 신호 시컨스와 PN 발생기(12)에 의해 발생된 PN 신호 시컨스 간의 타이밍 오차를 검출하고, 결과로서 검출된 타이밍 오차에 대응하는 타이밍 수정 정보를 발생시키도록 동작한다. 타이밍 검출 회로(14)는 이 타이밍 수정 정보를 PN 발생기(12) 및 마스터 타이밍 발생기에 공급하도록 동작한다. PN 발생기(12)는 타이밍 검출 회로(14)로부터 공급된 타이밍 수정 정보에 기초하여 동작 타이밍을 수정하도록 동작한다. 마스터타이밍 발생기(15)는 타이밍 검출 회로(14)로부터 공급된 타이밍 수정 정보에 기초하여 마스터 타이밍을 수정하도록 동작한다.

하위국의 다중 회로(21)는 국간 전송 정보 데이터와 PN 신호 시컨스를 포함하는 전송 정보 데이터 시컨스를 상위국으로 보내도록 동작한다. PN 발생기(22)는 PN 신호를 발생시키고 이 PN 신호를 다중 회로(21)에 공급하도록 동작한다. 마스터 타이밍 발생기(25)는 마스터 타이밍 신호를 발생시키도록 동작한다. 다중 분리 회로(23)는 상위국으로부터 보내진 전송 정보 데이터 시컨스를 전송 정보 데이터와 PN 신호 시컨스로 다중 분리한다.

타이밍 검출 회로(24)는 다중 분리 회로(23)로부터 공급된 PN 신호 시컨스와 PN 발생기에 의해 발생된 PN 신호 시컨스 간의 타이밍 오차를 검출하고, 타이밍 수정 정보를 발생시켜 검출된 타이밍 오차를 소거하도록 동작한다. 타이밍 검출 회로(24)는 이 타이밍 수정 정보를 PN 발생기(22) 및 마스터 타이밍 발생기(25)에 공급하도록 동작한다. PN 발생기(22)는 타이밍 검출 회로(24)로부터 공급된 타이밍 수정 정보에 기초하여 동작 타이밍을 수정하도록 동작한다. 마스터 타이밍 발생기(25)는 타이밍 검출 회로(24)로부터 공급된 타이밍 수정 정보에 기초하여 마스터 타이밍을 수정하도록 동작한다.

다음에, 본 발명의 동기 시스템의 동작에 대하여 설명한다. 마스터 타이밍 발생기(15)는 전체 시스템에 대하여 마스터 타이밍 신호를 발생시키도록 동작한다. 마스터 타이밍 신호는 PN 발생기(12)에 공급된다. PN 발생기의 동작 타이밍은 이 마스터 타이밍 신호에 따라 판정된다.

예를 들면, PN 발생기(12)의 모든 시프트 레지스터의 내용이 1일 때의 시각을 '시각 0'이라고 결정한다. PN 발생기(12)는 주기적인 동작을 수행한다. 또한, 그 주기를 M이라고 표기한다. 따라서, PN 발생기(12)의 모든 시프트 레지스터의 내용은 시각 t [부언하면, t=n×M (여기서, n은 정수임)]마다 1로 된다.

다중 회로(11)는 상위국으로부터 하위국으로 전송될 전송 정보 데이터가 존재하는지의 여부를 판정하도록 동작한다. 다중 회로(11)가 상위국으로부터 하위국으로 전송될 전송 정보 데이터가 존재하는 것으로 판정한 경우, 전송 정보 데이터는 하위국으로 전송된다. 반대로, 다중 회로(11)가 상위국으로부터 하위국으로 전송될 전송 정보 데이터가 존재하지 않는 것으로 판정한 경우, PN 발생기(12)로부터 공급된 PN 신호가 하위국으로 전송된다. 이 때, PN 신호가 하위국에서 전송 정보 데이터로부터 분리될 수 있도록 하는 시스템이 채택되어야 한다.

따라서, 예를 들면, PN 신호가 보내질 때, 특정 정보 워드(즉, 단일 워드)가 PN 신호에 앞서 보내지도록 하는 시스템이 채택된다. 따라서, 다중 회로는 오류 판정이 방지된다. 따라서, 하위국에서는, 단일 워드 다음에 보내진 신호가 PN 신호인 것으로 판정한다. 또한, 상술한 바와 같이, PN 발생기의 단수가 N일 때, N 비트 PN 신호가 보내져야 한다.

한편, 하위국에서는, 상위국으로부터 보내진 전송 정보 데이터 시컨스(전송 정보 데이터 및 PN 신호로 표현되는 정보를 포함하는)가 다중 분리 회로(23)에 의해 국간 전송 정보 데이터와 PN 신호로 다중 분리된다. 그 후, PN 신호는 타이밍 검출 회로(24)에 공급되어, PN 신호의 타이밍 정보가 검출된다. 따라서, 자국 내의 PN 발생기(22) [즉, 하위국에 설치된 PN 발생기(22)]에 의해 발생된 PN 신호와 상위국으로부터 수신된 PN 신호 간의 타이밍 오차가 검출된다. 타이밍 검출 회로(24)는 타이밍 수정 정보를 발생시켜 이 타이밍 오차를 소거하고, 이 타이밍 수정 정보를 PN 발생기(22) 및 마스터 타이밍 발생기(25)에 공급한다. 그 후, PN 발생기(22)는 이 타이밍 수정 정보에 기초하여 동작 타이밍을 수정한다. 한편, 마스터 타이밍 발생기(25)는 이 타이밍 수정 정보에 따라 마스터 타이밍을 수정한다.

하위의 PN 발생기(22)로부터 출력된 PN 신호는 다중 회로(21)를 통해 상위국에 전송된다. 하위국의 다중 회로(21)는 상위국의 다중 회로(11)와 마찬가지의 동작을 수행한다. 즉, 하위국의 다중 회로(21)는 하위국으로부터 상위국으로 전송될 전송 정보 데이터가 존재하는지의 여부를 판정한다. 전송될 전송 정보 데이터가 존재하는 것으로 결정된 경우, 전송 정보 데이터는 상위국으로 전송된다. 전송될 전송 정보 데이터가 존재하지 않는 것으로 결정된 경우, 하위국의 다중 회로(21)는 PN 발생기(22)에 의해 발생된 PN 신호를 상위국으로 전송한다.

재차 상위국으로 돌아가서, 하위국으로부터 전송되고 상위국에 의해 수신된 전송 정보 데이터 시컨스가 다중 분리 회로(13)에 의해 전송 정보 데이터와 PN 신호로 다중 분리된다. 이 PN 신호는 타이밍 검출 회로(14)에 공급되어, 이 PN 신호의 타이밍 정보가 검출된다. 타이밍 검출 회로(14)는 자국의 PN 발생기(12) [즉, 상위국에 설치된 PN 발생기(12)]에 의해 발생된 PN 신호와 하위국으로부터 수신된 PN 신호 간의 타이밍 오차를 검출한다. 이는 하위국의 회로(24) 동작과 마찬가지이다.

타이밍 정보의 검출 완료시 행해지는 동작은 하위국의 경우에서 행해지는 상기한 동작과는 다르다. 즉, 상위국의 타이밍 오차 검출은 상위국과 하위국 간의 전송 정보 데이터 및/또는 PN 신호의 왕복 전송 동안에 발생된 전송선 지연의 측정을 포함한다. 예를 들면, 단방향 전송에 의해 발생된 전송 지연 시간이 시간 τ인 경우에, 상위국은 상위국의 PN 발생기(12)의 출력을 시간 2τ만큼 지연시킴으로써 하위국으로부터 PN 신호를 수신한다.

다음에, 상위국의 PN 발생기의 동작 타이밍이 타이밍 오차의 1/2에 대응하는 시간 τ만큼 변화된다. 즉, PN 발생기(12)는 시간 τ만큼 PN 신호 발생 타이밍을 선행시킨다(즉, 시간 τ에 대응하는 양만큼 PN 신호의 위상을 시프트한다). 현재 시점이 '0'이라고 하면, PN 발생기(12)는 시각 '-τ'(즉, 현재 시각 이전의 시간 τ)에서 시프트 레지스터 각각의 내용이 1이 되도록 동작 타이밍을 수정함으로써 동작한다.

즉, PN 발생기(12)는 그의 시프트 레지스터 각각의 내용이 시점 't' [t=n×M-τ (여기서, n은 정수임)]마다 1이 되도록 그의 동작 타이밍을 제어함으로써 동작한다.

동작 타이밍이 수정되어 있는 PN 신호는 재차 하위국으로 전송된다. 하위국에서, PN 발생기(22)의 동작 타이밍 및 마스터 타이밍 발생기(25)에 의해 발생된 마스터 타이밍 신호가 수신된 PN 신호에 따라 변화된다.

즉, 하위국에서, PN 발생기(22)는 시프트 레지스터 각각의 내용이 시점 't' [t=n×M (여기서, n은 정수임)]마다 1이 되도록 그의 동작 타이밍을 제어함으로써동작한다. 이와 같이, 상위국 및 하위국의 동작이 서로 동기된다.

이 때, 본 발명의 시스템의 시각 동기 정밀도는 전송선의 전송 속도 [약 0.7 마이크로초 (즉, 1.5 메가비트중 1 비트에 대응하는 시각)]에 필적하는 지연 시간이 허여되는 만큼이다.

PN 신호의 주기 이상의 긴 주기의 경우, 시각 동기는 상위 레이어에 대응하는 신호(예를 들면, 국간 전송 정보 데이터를 이용하여 교환되는 제어 메시지를 나타내는)를 이용하여 달성된다. 따라서, 이러한 시각 동기의 설명을 여기에서는 생략한다. PN 시컨스의 단수 (N)은 다양한 값을 가질 수 있다. 따라서, 필요에 따라 적절한 단수 (N)이 선택될 수 있다.

부언하면, PN 시컨스의 단수가 증가되면, 1 주기는 길게 된다. 이것은 타이밍 검출을 달성하기가 어렵게 된다. 반대로, PN 시컨스의 단수가 감소하면, 타이밍 검출이 용이해진다. 그러나, N 비트 시컨스가 PN 시컨스의 1주기의 비트만큼 시프트된 경우에도 서로 간의 매칭이 검출될 수 없어, 시각 동기가 달성될 수 없다.

따라서, 상위 레이어에 대응하는 신호를 이용하는 시각 동기 시스템은 긴 주기의 경우에 적절하게 설계되어야 한다. 또한, PN 신호를 이용하는 정밀한 시각 동기 시스템도 적절하게 설계되어야 한다. 이러한 시스템들은 전송 시스템으로서 STM(Synchronous Transfer Mode) 및 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 둘다에 적용될 수 있다. 부언하면, STM 시스템을 이용하는 경우, PN 신호는 빈 슬롯 위에 놓인다. 한편, ATM 시스템을 이용하는 경우에는, PN 신호는 빈 셀 위에 놓인다.

또한, 상기한 실시예에서는, PN 발생기가 15단의 시프트 레지스터로 구성되지만, 본 발명에 따른 단수는 15단에 한정되지 않는다.

또한, 상기한 실시예에서는, PN 시컨스로서 M 시컨스가 이용되었지만, PN 시컨스로서 평방 잉여 시컨스 및 복소수 시컨스가 이용될 수도 있다.

또한, 상기한 실시예에서는, 전송선의 전송 속도가 1.5Mbps로 설정되었지만, 전송선의 전송 속도는 1.5Mbps에 한정되지 않는다.

상술한 바와 같이, 상위국(이하, 제1 장치라 칭함)는 미리 결정된 타이밍 신호에 동기하여 PN 신호를 발생시킨다. 또한, 제1 장치는 전송될 전송 정보 데이터를 표시하는 신호와 PN 신호를 다중화하여 얻어진 다중 신호를 전송한다. 또한, 제1 장치는 하위국(이하, 제2 장치라 칭함)으로부터 전송된 신호를 수신한다. 또한, 제1 장치는 수신된 신호를 전송 정보 데이터와 PN 신호로 다중 분리한다. 또한, 제1 장치는 다중 분리에 의해 얻어진 PN 신호와 제1 장치에 의해 발생된 PN 신호 간의 오차인 제1 타이밍 오차를 검출한다.

상기한 제2 장치는 미리 결정된 타이밍 신호에 동기하여 PN 신호를 발생시킨다. 또한, 제2 장치는 전송될 전송 정보 데이터를 표시하는 신호와 PN 신호를 다중화하여 얻어진 다중 신호를 전송한다. 또한, 제2 장치는 상기한 제1 장치로부터 전송된 신호를 수신한다. 또한, 제2 장치는 수신된 신호를 전송 정보 데이터와 PN 신호로 다중 분리한다. 또한, 상기 제2 장치는 다중 분리에 의해 얻어진 PN 신호와 상기 제2 장치에 의해 발생된 PN 신호 간의 오차인 제2 타이밍 오차를 검출한다.

상기한 제2 장치에서, PN 신호 발생 타이밍은 제2 타이밍 오차를 제거하도록 수정된다. 상기한 제1 장치에서는, 제1 타이밍 오차의 1/2에 대응하는 시간만큼 PN 신호 발생 타이밍이 선행된다.

따라서, 본 발명의 동기 시스템, 동기 방법 및 기록 매체에 따르면, 전송선의 전송 속도에 필적하는 전송 지연이 허여되는 만큼의 정밀도로 정밀한 국간 시각 동기가 실현된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것이 아니라 발명의 사상을 이탈하지 않고서 당 분야에 숙련된 자에 의해 다른 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다.

따라서, 본 발명의 범주는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 결정되어야 한다.

Claims

제1 및 제2 장치를 갖는 동기 시스템에 있어서,

상기 제1 장치는:

미리 결정된 타이밍 신호에 동기하여 PN 신호를 발생시키는 제1 PN 신호 발생기;

전송될 전송 정보 데이터 및 상기 PN 신호를 다중화하여 얻어진 제1 다중화 신호를 전송하는 제1 다중화 수단;

상기 제2 장치로부터 전송된 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 전송 정보 데이터와 PN 신호로 다중 분리하기 위한 제1 다중 분리 수단; 및

상기 다중 분리에 의해 얻어진 상기 PN 신호와 상기 제1 PN 신호 발생기에 의해 발생된 상기 PN 신호 간의 오차인 제1 타이밍 오차를 검출하는 제1 검출기를 포함하고,

상기 제2 장치는:

미리 결정된 타이밍 신호에 동기하여 PN 신호를 발생시키는 제2 PN 신호 발생기;

전송될 전송 정보 데이터 및 상기 PN 신호를 다중화하여 얻어진 다중화 신호를 전송하는 제2 다중화 수단;

상기 제1 장치로부터 전송된 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 전송 정보 데이터와 PN 신호로 다중 분리하기 위한 제2 다중 분리 수단; 및

상기 다중 분리에 의해 얻어진 상기 PN 신호와 상기 제2 PN 신호 발생기에 의해 발생된 상기 PN 신호 간의 오차인 제2 타이밍 오차를 검출하는 제2 검출기를 포함하며,

상기 제2 PN 신호 발생기는 상기 제2 검출기에 의해 검출된 상기 제2 타이밍 오차를 소거하도록 동작 타이밍을 수정하고,

상기 제1 PN 신호 발생기는 상기 제1 검출기에 의해 검출된 상기 제1 타이밍 오차의 1/2에 대응하는 시간만큼 동작 타이밍을 선행시키는 것을 특징으로 하는 동기 시스템.
제1항에 있어서,

상기 제1 장치는 미리 결정된 타이밍 신호를 발생시키는 제1 타이밍 신호 발생기를 더 포함하고,

상기 제2 장치는 제2 타이밍 신호 발생기를 더 포함하며,

상기 제1 PN 신호 발생기는 상기 제1 타이밍 신호 발생기에 의해 발생된 타이밍 신호에 동기하여 그 동작 타이밍을 판정하고,

상기 제2 PN 신호 발생기는 상기 제2 타이밍 신호 발생기에 의해 발생된 타이밍 신호에 동기하여 그 동작 타이밍을 판정하는 것을 특징으로 하는 동기 시스템.
제1항에 있어서,

상기 제1 다중화 수단은 전송될 전송 정보 데이터가 없을 때 상기 제1 PN 신호 발생기에 의해 발생된 상기 PN 신호에서 임의의 N 비트 데이터를 전송하고,

상기 제2 다중화 수단은 전송될 전송 정보 데이터가 없을 때 상기 제2 PN 신호 발생기에 의해 발생된 상기 PN 신호에서 임의의 N 비트 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 동기 시스템.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 다중화 수단은 상기 PN 신호가 전송되기 직전에 미리 결정된 식별 정보를 송신하고,

상기 제1 및 제2 다중 분리 수단은 상기 식별 정보 직후에 전송되는 신호를 PN 신호로서 간주하는 것을 특징으로 하는 동기 시스템.
제1항에 있어서,

상기 제1 검출기는, 상기 다중 분리에 의해 얻어진 상기 PN 신호의 N 비트 패턴에 일치하는 연속하는 N 비트 패턴을, 상기 제1 PN 발생기에 의해 발생된 PN 신호의 1 주기의 패턴에서 검색함으로써 제1 타이밍 오차를 검출하고,

상기 제2 검출기는, 상기 다중 분리에 의해 얻어진 PN 신호로 표현되는 N 비트 패턴에 일치하는 연속하는 N 비트 패턴을, 상기 제2 PN 신호 발생기에 의해 발생된 PN 신호의 1 주기의 패턴에서 검색함으로써 상기 제2 타이밍 오차를 검출하는 것을 특징으로 하는 동기 시스템.
제1항에 있어서,

상기 제2 장치는, 전송 정보 데이터가 상기 제1 장치로부터 상기 제2 장치로 전송되는 동안의 시간 주기를 τ로 하고, 현재의 시점을 t로 하면, 시점 (t-τ)에서 상기 제1 PN 신호 발생기에 의해 발생된 PN 신호의 패턴이 시점 t에서 상기 제2 PN 신호 발생기에 의해 발생된 PN 신호의 패턴에 일치하도록 타이밍 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 동기 시스템.
제1 프로세스에 기초하여 실행되는 제1 장치와 제2 프로세스에 기초하여 실행되는 제2 장치 간의 동기 방법에 있어서,

상기 제1 프로세스는:

상기 제1 장치에서 미리 결정된 타이밍 신호에 동기하여 제1 PN 신호를 발생시키는 단계;

전송 정보 데이터 및 상기 제1 PN 신호를 다중화하고, 상기 제1 다중화 신호를 상기 제2 장치로 전송하는 단계;

상기 제2 장치로부터 제2 다중화 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 전송 정보 데이터와 제2 PN 신호로 다중 분리하는 단계; 및

상기 제1 PN 신호와 상기 제2 PN 신호 간의 오차인 제1 타이밍 오차를 검출하는 단계를 포함하고,

상기 제2 프로세스는:

상기 제2 장치에서 미리 결정된 타이밍 신호에 동기하여 상기 제2 PN 신호를 발생시키는 단계;

상기 제1 장치로부터 상기 제1 다중화 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 전송 정보 데이터와 제1 PN 신호로 다중 분리하는 단계;

전송 정보 데이터 및 상기 제2 PN 신호를 다중화하고, 상기 제2 다중화 신호를 제1 장치로 전송하는 단계; 및

상기 제2 PN 신호와 상기 제1 PN 신호 간의 오차인 제2 타이밍 오차를 검출하는 단계를 포함하며,

상기 제2 PN 신호 발생 단계에서는, 상기 검출 단계에서 검출된 상기 제2 타이밍 오차를 없애도록 상기 제2 PN 신호를 발생시키는 타이밍이 수정되고,

상기 제1 PN 신호 발생 단계에서는, 상기 검출 단계에서 검출된 제1 타이밍 오차의 1/2에 대응하는 시간만큼 상기 제1 PN 신호를 발생시키는 타이밍이 선행되는 것을 특징으로 하는 동기 방법.
제1 프로세스 및 제2 프로세스를 각각 수행하는 제1 장치와 제2 장치를 동기하기 위한 동기 시스템에 사용되며, 상기 제1 프로세스 및 상기 제2 프로세스를 실행시키는 프로그램을 기록하는 기록 매체로서,

상기 제1 프로세스는:

상기 제1 장치에서 미리 결정된 타이밍 신호에 동기하여 제1 PN 신호를 발생시키는 단계;

전송 정보 데이터 및 상기 제1 PN 신호를 다중화하고, 상기 제1 다중화 신호를 상기 제2 장치로 전송하는 단계;

상기 제2 장치로부터 제2 다중화 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 전송 정보 데이터와 제2 PN 신호로 다중 분리하는 단계; 및

상기 제1 PN 신호와 상기 제2 PN 신호 간의 오차인 제1 타이밍 오차를 검출하는 단계를 포함하고,

상기 제2 프로세스는:

상기 제2 장치에서 미리 결정된 타이밍 신호에 동기하여 상기 제2 PN 신호를 발생시키는 단계;

상기 제1 장치로부터 상기 제1 다중화 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호를 전송 정보 데이터와 제1 PN 신호로 다중 분리하는 단계;

전송 정보 데이터 및 상기 제2 PN 신호를 다중화하고, 상기 제2 다중화 신호를 제1 장치로 전송하는 단계; 및

상기 제2 PN 신호와 상기 제1 PN 신호 간의 오차인 제2 타이밍 오차를 검출하는 단계를 포함하며,

상기 제2 PN 신호 발생 단계에서는, 상기 검출 단계에서 검출된 상기 제2 타이밍 오차를 없애도록 상기 제2 PN 신호를 발생시키는 타이밍이 수정되고,

상기 제1 PN 신호 발생 단계에서는, 상기 검출 단계에서 검출된 제1 타이밍 오차의 1/2에 대응하는 시간만큼 상기 제1 PN 신호를 발생시키는 타이밍이 선행되는 것을 특징으로 하는 기록 매체.