KR100450772B1 - Apparatus for receiving data in Home Network modem and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 데이터 통신을 위한 모뎀에 관한 것으로서 좀 더 자세하게는 고속 데이터 통신을 하기 위해서 전화선을 이용하여 홈 네트워크를 구성하였을 때 적용되는 모뎀의 수신장치와 수신 방법에 관한 것으로서, 입력신호로부터 프레임동기신호를 복구하는 프레임복원부; 상기 입력신호를 수신하여 전송선로상에서의 충돌여부를 판단하기 위한 모드를 지정하는 선택신호와 상기 입력신호를 저장한 후 상기 선택신호가 충돌감지모드인 경우에는 프레임동기신호에 의하여 상기 저장된 입력신호를 출력하고, 정상수신모드이면 상기 입력신호를 바이패스시켜 출력하는 선택부; 및 상기 선택부의 출력신호를 상기 선택신호에 기초하여 등화 탭수를 조정하여 등화하는 등화부;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 등화기가 훈련 신호열의 처음부터 전부 사용하여 채널을 등화할 수 있도록 하여 채널 등화 성능을 높였으며, EOF 검출시에 등화기와 위상보상기를 거친 등화된 신호를 가지고 상관도를 검사하도록 하여 EOF검출 성능을 높였다. 그리고 자신이 송신한 데이터를 수신해야 하는 충돌 검출 모드 일 때는 정상 수신 모드와 달리 단축된 경로를 거치게 하여 복조 딜레이를 줄여 충돌 검출의 정확성을 높였다.The present invention relates to a modem for digital data communication, and more particularly, to a receiver and a receiving method of a modem applied when a home network is formed using a telephone line for high-speed data communication. A frame restoring unit for restoring a signal; After receiving the input signal and storing the input signal and a selection signal for designating a mode for determining whether there is a collision on a transmission line, and if the selection signal is in the collision detection mode, the stored input signal is transmitted by a frame synchronization signal. A selector for outputting the signal by bypassing the input signal in a normal reception mode; And an equalization unit configured to equalize the output signal of the selection unit by adjusting the number of equalization taps based on the selection signal, so that the equalizer can equalize the channel using all of the training signal sequences from the beginning. The performance was improved, and the EOF detection performance was enhanced by checking the correlation between the equalized signal through the equalizer and the phase compensator during EOF detection. Also, in the collision detection mode in which the data transmitted by the user is to be received, unlike the normal reception mode, the collision detection mode is reduced by reducing the demodulation delay to increase the accuracy of collision detection.
Description
본 발명은 디지털 데이터 통신을 위한 모뎀에 관한 것으로로서 좀 더 자세하게는 고속 데이터 통신을 하기 위해서 전화선을 이용하여 홈 네트워크를 구성하였을 때 적용되는 모뎀의 수신장치와 수신 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a modem for digital data communication, and more particularly, to a receiver and a reception method of a modem applied when a home network is configured using a telephone line for high speed data communication.
가정 내에 보급된 컴퓨터와 컴퓨터 관련장비는 물론 전자제품들을 네트워크로 이루기 위한 방안 중의 하나로 전화선을 사용하는 기술(미국 특허 제 6,026,150호)이 사용되고 있다. 이 기술에서 네트워크에는 연결되는 각 개체들은 내부에 모뎀을 가지고 전화선과 신호를 주고 받는다. 네트워크 상에서 각 개체들은 프레임 단위로 데이터를 전송하고 그 프레임의 목적지에 해당하는 개체는 이를 복원한다. 이상의 역할을 하는 모뎀 수신부의 개략적인 구성을 보면 전화선의 상태를 검사하는 활성화 검출부(non-idle detector), 수신신호에 포함된 자신의 신호를 제거하는 에코 제거부(Echo canceller), 심볼 동기를 찾는 표본화부(Resampler), 채널을 보상하는 등화부(Equalizer), 반송파 위상에러를 보상하는 캐리어 복구부(Carrier Recovery), 성상도를 가지고 심볼을 복원하는 디코더(Decoder) 로 구성된다.A technology using a telephone line (US Pat. No. 6,026,150) is being used as a way to network computers and equipment related to homes as well as electronic products. In this technology, each entity connected to the network sends and receives signals to and from the telephone line with a modem inside. Each entity on the network transmits data frame by frame and the entity corresponding to the destination of the frame restores it. The schematic configuration of the modem receiver, which plays the above role, shows the non-idle detector that checks the state of the telephone line, the echo canceler that removes its own signal included in the received signal, and the symbol synchronization. It consists of a sampler, an equalizer for compensating for channels, a carrier recovery for compensating for carrier phase errors, and a decoder for recovering symbols with constellations.
종래의 홈 네트워크용 전화선 모뎀은 전송을 원할 때만 프레임 단위로 전송하는 버스트 방식이므로 매 프레임마다 포함된 프리앰블을 이용하여 등화기가 훈련모드로 동작하여 전송 채널을 등화한다. 한정된 프리앰블을 사용하기 때문에 이를 충분히 활용할 수 있도록 모뎀 수신부가 설계 되어야 한다. 또한 전화선 모뎀은 서로 다른 프레임 사이의 충돌 검출(Collision Detection)의 방법으로써 전송하고 있는 프레임을 자기 모뎀의 수신부에서 복구하여 송신한 프레임과 비교해서 서로 다를 경우 충돌된 프레임으로 판정한다. 이 과정에서 모뎀 수신부의 신호 복조 시간이 많이 경과하게 되면 비교를 시작하는 시간이 늦어지고 적은 데이터를 비교 할 수 밖에 없는 문제점이 있다.In the conventional home network telephone line modem, the burst mode transmits frame by frame only when transmission is desired, and the equalizer operates in a training mode by using the preamble included in each frame to equalize the transmission channel. Since a limited preamble is used, the modem receiver must be designed to take full advantage of it. In addition, the telephone line modem compares the transmitted frame by the collision detection method between different frames and compares it with the frame transmitted by the receiver of the modem. In this process, when the signal demodulation time of the modem receiver is excessively elapsed, there is a problem that the time to start the comparison is late and the data cannot be compared.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 홈 네트워크용 전화선 모뎀에 있어서, 충돌검출시의 동작과 정상수신시의 동작을 분리하여, 충돌을 검출하는 과정에서 복조 딜레이를 줄이는 수신장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a receiver and a method for reducing a demodulation delay in a collision detection process by separating an operation at a collision detection and an operation at a normal reception in a telephone line modem for a home network. .
도 1은 전화선을 이용하는 홈 네트워크용 모뎀에서 송수신되는 데이터 프레임구조를 보여주는 도면이다.1 is a diagram illustrating a data frame structure transmitted and received by a modem for a home network using a telephone line.
도 2는 본 발명에 의한 홈 네트워크용 모뎀의 수신장치의 기능 블럭이다.2 is a functional block of a receiving apparatus of a modem for a home network according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 홈 네트워크용 모뎀의 수신장치가 적용된 모뎀의 전체 기능 블럭이다.3 is an overall functional block of a modem to which a reception apparatus of a modem for a home network according to the present invention is applied.
도 4는 도 2의 등화부의 세부 기능 블럭이다.4 is a detailed functional block of the equalizer of FIG. 2.
도 5는 본 발명에 의한 홈 네트워크용 모뎀의 수신방법의 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of receiving a modem for a home network according to the present invention.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 모뎀의 수신장치는 입력신호로부터 프레임동기신호를 복구하는 프레임복원부; 상기 입력신호를 수신하여 전송선로상에서의 충돌여부를 판단하기 위한 모드를 지정하는 선택신호와 상기 입력신호를 저장한 후 상기 선택신호가 충돌감지모드인 경우에는 프레임동기신호에 의하여 상기 저장된 입력신호를 출력하고, 정상수신모드이면 상기 입력신호를 바이패스시켜 출력하는 선택부; 및 상기 선택부의 출력신호를 상기 선택신호에 기초하여 등화 탭수를 조정하여 등화하는 등화부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, a modem receiving apparatus according to the present invention includes a frame restoring unit for recovering a frame synchronization signal from an input signal; After receiving the input signal and storing the input signal and a selection signal for designating a mode for determining whether there is a collision on a transmission line, and if the selection signal is in the collision detection mode, the stored input signal is transmitted by a frame synchronization signal. A selector for outputting the signal by bypassing the input signal in a normal reception mode; And an equalization unit configured to equalize the output signal of the selection unit by adjusting the number of equalization taps based on the selection signal.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 모뎀의 수신방법은 전송선로상의 충돌여부를 판단할 것인지를 결정하는 단계; 입력신호에서 프레임동기신호를 복원하는 단계; 상기 충돌여부 판단 단계가 정상수신을 결정하는 경우에는 상기 입력신호를 저장하고, 충돌감지를 판단하는 경우 상기 입력신호를 바이패스시키는 단계; 상기 충돌여부 판단 단계의 결정에 기초하여 등화기의 탭 단수를 조정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, a modem reception method according to the present invention includes determining whether or not to determine whether a collision on a transmission line; Restoring a frame synchronization signal from the input signal; Storing the input signal when the collision determination step determines normal reception, and bypassing the input signal when determining collision detection; And adjusting the number of taps of the equalizer based on the determination of the collision determination step.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 자세히 설명하도록 한다. 먼저 전송되는 프레임의 구조를 보면 도 1과 같은 구성을 가진다. 프레임은 헤더(110)와 데이터(130), 그리고 한 프레임의 끝을 알리는 EOF(End Of Frame,150)으로 크게 나누어지며, 헤더는 다시 프리앰블(111)과 제어신호(113)로 나뉜다. 도 1을 보면 약속된 패턴(TRN16)을 4번 반복하는 프리앰블이 있는데 등화부(230)는 프리앰블의 약속된 패턴을 이용하여 훈련모드로 동작해서 채널을 등화 한다. 도 1에서 헤더(110)와 EOF(150)는 기본 전송율인 QPSK로 전송되고 데이터 영역(130)은 채널 상태에 따라 QPSK에서 256 QAM까지 가능하다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Looking at the structure of the first transmitted frame has a configuration as shown in FIG. The frame is largely divided into a header 110 and data 130 and an end of frame (EOF) 150 indicating the end of one frame, and the header is further divided into a preamble 111 and a control signal 113. Referring to FIG. 1, there is a preamble that repeats the promised pattern TRN16 four times. The equalizer 230 operates in a training mode using the promised pattern of the preamble to equalize the channel. In FIG. 1, the header 110 and the EOF 150 are transmitted at a basic transmission rate QPSK, and the data region 130 can be up to 256 QAM in QPSK according to channel conditions.
도 2를 참조하면서 본 발명에 의한 전화선 모뎀의 수신장치를 설명한다. 상기 모뎀은 전송선로에서 전송되고 있는 프레임을 수신할 뿐 아니라 자신의 송신단이 보낸 프레임도 수신하여 복구한다. 자신이 보낸 프레임을 수신하는 이유는 이 프레임을 복구하여 데이터가 정상적일 때 전송선로가 비어 있다고 판단하고 데이터를 계속 보내기 때문이다. 이 비교는 프레임의 맨 앞에 위치한 헤더영역(110)을 비교해서 판단하며 이 판단은 데이터(130)가 헤더영역 뒤에 연결되기 전까지 이루어진다. 그런데 모뎀에서 신호를 수신하여 복구하는데 많은 딜레이를 거치게 된다면 이를 비교하여 판단을 시작하는 시점이 늦어지게 된다. 따라서 모뎀이 입력신호를 수신하면서 신호를 복구하는데 소요되는 지연을 줄인다면, 그만큼 빠르게 자신이 보낸 프레임과 수신되는 프레임의 비교를 시작하고 많은 헤더 데이터의 비교가 이루어지므로 판단과정에서 발생하는 오차를 줄일 수 있게 된다. 데이터 영역은 상태에 따라 256QAM까지 가변이 가능하지만 헤더 영역은 QPSK로 전송 되므로 모뎀은 자신의 프레임을 수신하여 헤더 영역을 복구할 때는 QPSK만 복구할 수 있으면 된다. 따라서 모뎀의 모든 복조 기능을 사용할 필요가 없으며 모뎀 수신부에 단축된 경로를 거치는 블록들을 설계함으로써 이 시간만큼 전체 통과 딜레이를 줄여 충돌감지의 효과를 높이도록 구성하였다. 본 발명은 프레임 동기 복구부와 등화기에 간략한 경로를 포함하는 모드를 가지도록 하여 통과 딜레이를 줄이고자 한다. 여기서 상대방이 보낸 프레임을 수신할 때는 모든 기능을 거치도록 하며 이를 정상 수신 모드로, 자신이 내보낸 프레임을 바로 수신할 때는 간략한 경로를 통과하게 하며 이를 충돌감지 모드로 정의하도록 한다.The receiver of the telephone line modem according to the present invention will be described with reference to FIG. The modem not only receives a frame being transmitted on a transmission line but also receives and recovers a frame sent by its transmitter. The reason for receiving the frame sent by the user is to recover the frame and determine that the transmission line is empty when the data is normal, and continue to send the data. This comparison is determined by comparing the header region 110 located at the front of the frame, and this determination is made until the data 130 is connected behind the header region. However, if there is a lot of delay in receiving and recovering a signal from the modem, the time to start the comparison is delayed. Therefore, if the modem reduces the delay in recovering the signal while receiving the input signal, it starts to compare the frame sent by itself with the received frame and compares a lot of header data. It becomes possible. The data area can be changed up to 256QAM depending on the state, but since the header area is transmitted to QPSK, the modem only needs to recover QPSK when recovering the header area by receiving its own frame. Therefore, it is not necessary to use all the demodulation functions of the modem, and by designing blocks that pass the shortened path to the modem receiver, it is configured to reduce the total pass delay by this time to increase the effect of collision detection. The present invention aims to reduce the passing delay by having a mode including a simple path to the frame synchronization recovery unit and the equalizer. In this case, when receiving the frame sent by the other party, all functions are performed, and this is the normal reception mode, and when the frame sent by the other party is directly received, it passes through the brief path and defines it as the collision detection mode.
상기와 같이 2가지 모드로 동작하기 위하여 도 2와 같이 프레임동기복원부 (200)를 구성한다. 일반적으로 입력신호를 복구하는데 필요한 기능블럭은 본 발명의 수신장치가 포함된 도 3을 설명한데 언급하기로 한다. 모뎀에 입력된 신호는 도 3의 프레임동기복원부(200)에 입력된 신호는 프레임동기 추출부(210)와 역다중화부(221)로 연결된다. 정상 수신 모드 일 때 데이터는 저장부(223)에 저장되고 충돌 감지 모드일 때는 저장부(223)을 거치지 않는다. 저장부(223)은 다양한 저장수단, 예를 들면 RAM으로 구성할 수 있다. 프레임동기추출부(210)은 입력되는 신호에서 프레임 동기신호를 추출하는 블럭으로서, 입력신호열의 부호를 검출하여, 입력 신호열과 훈련신호인 TRN16과의 상관도를 구하는 위상상관기(correlator)로 보내어 매 심볼마다 상관도를 계산한 후 미리 정해진 임계값과 비교하여 임계값보다 크면 프레임 동기 신호를 내보낸다. 프레임 동기 신호는 정상수신 모드일 때는 저장부(223)의 출력을 인에이블하여 저장부(223)에 저장된 데이터를 출력하고, 충돌감지 모드 일 때는 저장부(223)을 거치지 않으므로 프레임 동기 복원부(200)에 입력되는 데이터가 바로 출력된다. 선택신호는 모뎀에서 자체적으로 생성되는 신호로서 역다중화(221), 다중화부(225), 등화부(230)의 탭 단수를 선택하는 것이다. 즉 충돌감지모드로 선택신호값이 지정되면 역다중화부(221)와 다중화부(225)는 저장부(223)를 거치지 않은 입력신호를 등화부(230)로 출력하고, 등화부(230)의 첫번째 등화블럭(401)만 활성화되게 된다.In order to operate in two modes as described above, as shown in FIG. In general, the functional block required for recovering the input signal will be described with reference to FIG. 3 including the receiving apparatus of the present invention. The signal input to the modem is connected to the frame synchronization extractor 210 and the demultiplexer 221. Data is stored in the storage unit 223 in the normal reception mode and does not go through the storage unit 223 in the collision detection mode. The storage unit 223 may be configured with various storage means, for example, RAM. The frame synchronization extracting unit 210 is a block for extracting a frame synchronization signal from an input signal. The frame synchronization extracting unit 210 detects a sign of an input signal sequence and sends it to a correlator for obtaining a correlation between the input signal sequence and TRN16, which is a training signal. After the correlation is calculated for each symbol, the frame synchronization signal is output when the correlation is greater than the threshold value. The frame synchronization signal enables the output of the storage unit 223 in the normal reception mode to output the data stored in the storage unit 223, and does not go through the storage unit 223 in the collision detection mode, thereby preventing the frame synchronization recovery unit ( The data input to 200 is immediately output. The selection signal is a signal generated by the modem itself and selects the number of taps of the demultiplexer 221, the multiplexer 225, and the equalizer 230. That is, when the selection signal value is designated as the collision detection mode, the demultiplexer 221 and the multiplexer 225 output an input signal not passed through the storage unit 223 to the equalizer 230, and Only the first equalization block 401 is activated.
프레임동기 추출부(210)내의 위상상관기는 TRN16 신호열(111)을 가지고 입력되는 신호와 상관도를 구하므로 최대 네개의 피크값을 얻는다. 저장부(223)는 TRN16의 심볼 수 만큼 데이터를 저장한다. 따라서 위상상관기에서 계산한 상관도의 처음 피크값이 임계값을 넘으면 저장부(223)에는 첫 TRN16에 해당하는 데이터가 저장되게 된다. 그러므로 프리앰블의 손실없이 첫 심볼부터 차례대로 내보낼 수 있다. 이와 같이 정상수신 모드 일 때는 프리앰블의 첫 심볼부터 출력하므로 뒤에 연결된 등화부(230)의 훈련 모드 등화 시간을 충분히 사용할 수 있어 등화의 성능을 높이고 충돌감지 모드일때는 저장부(223)을 거치지 않으므로 첫번째 TRN16 만큼의 프리앰블을 내보내지 못하지만 그 만큼 딜레이를 줄이게 된다.The phase correlator in the frame synchronization extracting unit 210 obtains a correlation with the signal input with the TRN16 signal sequence 111 and thus obtains up to four peak values. The storage unit 223 stores data for as many symbols as TRN16. Therefore, when the first peak value of the correlation calculated by the phase correlator exceeds the threshold value, the data corresponding to the first TRN16 is stored in the storage unit 223. Therefore, the first symbol can be exported in order without losing the preamble. Thus, in the normal reception mode, since the first symbol of the preamble is output, the training mode equalization time of the equalizer 230 connected to the rear can be sufficiently used to increase the performance of the equalization and the storage unit 223 does not go through the collision detection mode. It can't send as many preambles as TRN16, but it will reduce the delay.
등화부(230)에 대하여 설명하도록 한다. 위의 2가지 모드로 동작하는 등화부(230)의 보다 자세한 기능 블럭을 도 4에 도시하였다. 도 4에서 알 수 있듯이 등화부(230)는 4탭 블록(401,403,404,405) 네 개로 구성되어 있으므로 16탭으로 구성된 것이다. 4탭블록은 탭 하나의 계산을 위해 필요한 곱셈기 하나를 시간상으로 나누어 4개탭이 사용함으로써 하드웨어를 줄이기 위한 블록이다. 도 4에서 4탭블록의 출력은 다음 블록을 위해 지연된 신호와 4탭에 해당하는 계산(multiply and add) 결과이다. 4탭블록 A, B, C, D의 결과가 합쳐져서 순방향등화기의 출력이 된다. 여기서 충돌감지 모드일 때는 4탭 블록B의 입력으로 0이 입력된다. 따라서 뒷단에 연결된 4탭블록B, C, D의 출력은 0이 되므로 등화기는 4탭블록A만 사용함으로 탭이 4개인 등화기를 사용한 것과 같다. 충돌감지 모드일 때 자신이 보낸 신호를수신하므로 채널의 영향이 적다. 실험적으로 관찰한 결과 4탭을 사용하여도 계수가 수렴하면 QPSK정도의 수신이 가능하므로 4탭 블록 하나만 사용한 것이다. 즉 등화기의 성능은 저하되지만 출력이 시작되는 시점은 빨라진다. 이 때 역방향 등화기(319)입력도 0으로 하여 역방향 등화기도 동작시키지 않는다.The equalizer 230 will be described. 4 shows a more detailed functional block of the equalizer 230 operating in the above two modes. As shown in FIG. 4, the equalizer 230 is composed of four 4-tap blocks 401, 403, 404, and 405, and thus is composed of 16 taps. The 4-tap block is a block used to reduce hardware by dividing one multiplier necessary for calculating one tap in time and using four taps. In FIG. 4, the output of the 4-tap block is a result of multiply and add corresponding to the delayed signal and the 4-tap for the next block. The results of the four-tap blocks A, B, C, and D are combined to form the output of the forward equalizer. In the collision detection mode, 0 is input to the 4-tap block B. Therefore, the output of the 4-tap blocks B, C, and D connected to the rear end becomes 0, so the equalizer uses only 4-tap block A, which is equivalent to using a 4-tap equalizer. In collision detection mode, the channel is less affected because it receives its own signal. As a result of the experimental observation, it is possible to receive about QPSK when coefficients converge even using 4 taps, so only one 4 tap block is used. In other words, the performance of the equalizer is degraded, but the output starts faster. At this time, the input of the reverse equalizer 319 is also 0, and the reverse equalizer is not operated.
이제, 본 발명에 의한 수신장치가 포함되는 모뎀의 기능블럭과 수신 방법을 도 3과 도 5를 참조하면서 설명하도록 한다. 전화선 모뎀은 먼저 아날로그신호가 디지털신호로 변환한다(310). 신호감지부(311)는 전송라인의 신호 유무를 판단하여 모뎀 자체의 동작을 활성화시키거나 비활성화시킨다. 자동이득조절기(312)는 입력되는 신호의 크기를 측정하여 적정한 크기가 되도록 조절한다(이상 501단계). 이득이 조절된 신호는 HAM 신호의 간섭을 제거하기 위한 노치필터(313), 캐리어 성분을 제거하고 I, Q 성분으로 나누어주는 캐리어 곱셈부, 저대역 통과 필터인 정합필터(314), 최적의 심볼 타이밍을 찾는 심볼 동기 복원부(315)를 거쳐 프레임동기복원부(200)으로 입력되는데, 프레임동기복원부(200)는 위에서 설명한 바 있다. 심볼 동기 복원부(315)는 아날로그/디지털변환부(310)에서 오버샘플된 입력 신호에서 적합한 심볼 동기를 구해 심볼 전송율로 다운 샘플해서 출력한다. 프레임동기복원부(200)는 이 때 위에서 설명한 바와 같이 충돌감지모드로 동작시킬 것인지 혹은 정상수신모드로 동작시킬 것인지의 결정에 따라 동작하며 등화부 또한 이 결정에 따라 동작 방식이 선택된다(503단계). 프레임동기복원부(200)를 거친 신호는 순방향등화기(230)와 역방향등화기(319)를 거침으로써 채널 통과에 의한 영향을 최소화시킨다. 상기 심볼 동기 복원부(315)를 거친 신호는 프레임 동기추출부(210)에서 프레임의 시작 지점을 찾는다. 프레임의 맨 앞에 있는 프리앰블은 약속된 패턴(TRN16)이 4번 반복 되므로 입력신호와 TRN16과의 유사도를 검사하여 미리 정해진 임계값을 넘으면 프레임의 시작을 알린다(505단계). 이 프레임 시작 신호와 데이터가 등화부(230)에 입력되어 채널의 등화과정을 거친다. 등화기능은 순방향 등화기(230)와 역방향 등화기(319)로 구성되어 결정 궤환 등화기능을 수행하며 프리앰블 구간에서는 훈련 모드로 동작하여 빠르게 채널의 등화를 해야 한다. 상기 프레임 동기 복원부(200)는 저장부(223)에 데이터를 저장하였다가 프레임 시작을 검출하면 데이터를 등화부(230) 쪽으로 보내서 프리앰블의 처음부터 전부 사용하여 채널을 등화할 수 있도록 하여 채널 등화 성능을 높이게 된다(507단계). 위상보상기(318)는 순방향등화기(230)을 거친 신호의 위상오차를 보상한다. 위상까지 보상된 신호는 신호판정기(320)에서 성상도상의 매핑값을 찾는다. 이 값은 디코더(321)에 연결되어 비트열로 변환된다. 이 비트열은 EOF 검출기(323)의 결과에 따라 일반적인 데이터처리장치(예를들면 CPU)로 전달 된다. 신호판정기(320)와 디코더(321)는 데이터 전송율에 따라 QPSK부터 256QAM까지 동작해야 한다. EOF검출기(323)는 프레임의 끝에 포함된 EOF(End of Frame)을 검출하는데 채널 등화된 신호를 이용하여 EOF와의 상관관계를 구해서 미리 정해진 임계값을 넘으면 프레임의 끝을 알리고 데이터처리장치로의 전송을 중지한다. EOF 검출기(322)는 EOF를 검출함에 있어서, EOF신호가 프리앰블에 비하여 길이가 짧으므로 프레임동기복원부(200)와 같은 부분에서 검출을 하면 오판의 확률이 높아지므로 등화부(230)와 위상보상기(318)를 거친 등화된 신호을 가지고 유사도를 검사하도록하여 EOF 검출 성능을 높였다. 성능이 좋아지는 근거는 다음과 같다. EOF 검출은 프레임동기복원부(200)와 같은 부분에서 할 수도 있지만 프레임동기복원부(200)는 등화부(230)의 앞단에 위치하므로 그 입력신호가 채널의 왜곡을 포함하고 있다. 그런데 TRN16을 비교하는 프레임동기복원부(200)는 16심볼을 위상보상기(318)를 통과시키지만, EOF는 4심볼만 위상보상기(318)을 통과시켜야 하므로 에러의 영향을 많이 받게 된다. 따라서 등화와 위상보상을 거친 신호를 가지고 EOF 검출을 하면 왜곡이 보상된 정확한 심볼을 가지과 상관관계를 구하게 되므로 성능이 좋아지게 된다(509단계).Now, a function block and a reception method of a modem including a reception device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 5. The telephone line modem first converts an analog signal into a digital signal (310). The signal detection unit 311 determines the presence of a signal on the transmission line to activate or deactivate the operation of the modem itself. The automatic gain controller 312 measures the size of the input signal and adjusts it to an appropriate size (step 501). The gain-adjusted signal includes a notch filter 313 for removing interference of the HAM signal, a carrier multiplier for removing carrier components and dividing them by I and Q components, a matching filter 314 which is a low pass filter, and an optimal symbol. The frame synchronization recovery unit 200 is input to the frame synchronization recovery unit 200 via a symbol synchronization recovery unit 315 for finding timing. The frame synchronization recovery unit 200 has been described above. The symbol synchronization recovery unit 315 obtains an appropriate symbol synchronization from the input signal oversampled by the analog / digital conversion unit 310, and downsamples the symbol at a symbol rate to output the result. In this case, the frame synchronization restoring unit 200 operates according to the determination of whether to operate in the collision detection mode or the normal reception mode as described above, and the equalization unit also selects an operation method according to the determination (step 503). ). The signal passing through the frame synchronization restore unit 200 passes through the forward equalizer 230 and the reverse equalizer 319 to minimize the influence of channel passing. The signal that has passed through the symbol synchronization recovery unit 315 finds the start point of the frame in the frame synchronization extractor 210. Since the preamble at the beginning of the frame repeats the promised pattern TRN16 four times, it checks the similarity between the input signal and TRN16 and notifies the start of the frame when the predetermined threshold is exceeded (step 505). The frame start signal and data are input to the equalizer 230 to equalize the channel. The equalization function is composed of a forward equalizer 230 and a reverse equalizer 319 to perform a decision feedback equalization function and operate in a training mode in a preamble section to quickly equalize channels. When the frame synchronization recovery unit 200 stores data in the storage unit 223 and detects the start of a frame, the frame synchronization recovery unit 200 sends the data to the equalizer 230 so that the channel can be equalized by using all of the preambles from the beginning of the preamble. Increase performance (step 507). The phase compensator 318 compensates for the phase error of the signal passed through the forward equalizer 230. The signal compensated up to the phase finds a mapping value of the constellation in the signal determiner 320. This value is connected to the decoder 321 and converted into a bit string. This bit string is transferred to a general data processing device (eg, a CPU) according to the result of the EOF detector 323. The signal determiner 320 and the decoder 321 should operate from QPSK to 256QAM according to the data rate. The EOF detector 323 detects the end of frame (EOF) included in the end of the frame and uses the channel equalized signal to find the correlation with the EOF. When the EOF detector exceeds the predetermined threshold, the end of frame is transmitted to the data processing apparatus. Stop. Since the EOF detector 322 detects the EOF, since the EOF signal is shorter than the preamble, the detection of the EOF signal in the same part as the frame synchronization restorer 200 increases the probability of false positives. The EOF detection performance is increased by checking the similarity with the equalized signal having passed (318). The reason for the improvement in performance is as follows. The EOF detection may be performed at the same part as the frame synchronization restorer 200, but since the frame synchronization restorer 200 is located at the front end of the equalizer 230, the input signal includes distortion of the channel. By the way, the frame synchronization restoration unit 200 comparing TRN16 passes 16 symbols through the phase compensator 318, but only 4 symbols pass through the phase compensator 318, so that the error is much affected. Therefore, when EOF is detected with a signal that has undergone equalization and phase compensation, the performance is improved because the correlation with the correct symbol having the distortion compensated is obtained.
본 발명에 의한 모뎀의 수신방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 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, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이타 저장장치등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를들면 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다. 또한 본 발명에 의한 폰트 롬 데이터구조도 컴퓨터로 읽을 수 있는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이타 저장장치등과 같은 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다.The modem receiving method according to the present invention can also be embodied as computer readable codes 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 wave (e.g. transmission over the Internet). It is also included to be implemented in the form of. The computer readable recording medium can also be distributed over computer systems connected over a computer network so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. Also, the font ROM data structure according to the present invention can be read by a computer on a recording medium such as a computer readable ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, hard disk, floppy disk, flash memory, optical data storage device, and the like. It can be implemented as code.
본 발명에 따르면 홈 네트워크를 위한 전화선 모뎀의 수신부를 구성함에 있어서, 등화기가 훈련 신호열의 처음부터 전부 사용하여 채널을 등화할 수 있도록 하여 채널 등화 성능을 높였으며, EOF 검출시에 등화기와 위상보상기를 거친 등화된 신호를 가지고 상관도를 검사하도록 하여 EOF검출 성능을 높였다. 그리고 자신이 송신한 데이터를 수신해야 하는 충돌 검출 모드 일 때는 정상 수신 모드와 달리 단축된 경로를 거치게 하여 복조 딜레이를 줄여 충돌 검출의 정확성을 높였다.According to the present invention, when the receiver of the telephone line modem for the home network is configured, the equalizer can equalize the channel using all of the training signal sequences from the beginning, thereby improving the channel equalization performance. EOF detection performance is improved by checking correlation with coarse equalized signal. Also, in the collision detection mode in which the data transmitted by the user is to be received, unlike the normal reception mode, the collision detection mode is reduced by reducing the demodulation delay to increase the accuracy of collision detection.
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