KR100457190B1 - 더미코드를 이용한 초기동기 탐색방법 - Google Patents

더미코드를 이용한 초기동기 탐색방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 더미코드를 이용한 초기동기 탐색방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 기존의 초기동기방식으로 많이 사용되는 스텝드 시리얼(Stepped-serial) 방식의 단점인 동기탐색의 과다한 시간소비의 단점을 보완하여 간단한 하드웨어 구조로 신속하게 초기동기를 탐색하기 위하여, 상기 초기동기 탐색용 프레임속에 더미코드 송출영역을 두어 트래픽이 없는 경우 더미코드를 송출하여 초기동기를 맞추는 초기동기 탐색방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 더미코드를 이용한 초기동기 탐색방법에 있어서, 망동기 송신단이 자신이 관리하는 송신 버퍼를 검사하는 송신 버퍼 검사 단계; 상기 송신 버퍼 검사 결과, 헤더가 검출됨에 따라 비지모드를 설정하는 비지모드 설정 단계; 상기 송신 버퍼 검사 결과, EOF가 검출됨에 따라 비지모드를 해제하는 비지모드 해제 단계; 상기 망동기 송신단이 주파수 도약 프레임 모드를 검사하여 비지모드가 아님을 확인함에 따라 더미코드 및 기설정된 동기코드를 송출하는 더미코드 송출 단계; 및 망동기 수신단이 상기 더미코드 및 기설정된 동기코드를 수신하여 초기동기를 획득하는 초기동기 획득 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 초기동기 탐색 등에 이용됨.

Description

더미코드를 이용한 초기동기 탐색방법{The Searching method of initial synchronous}
본 발명은, 더미코드를 이용한 초기동기 탐색방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
최근 이동성 통신단말의 증가추세에 따라 무선통신시스템의 사용이 증가하고 있으며, 주파수 재사용을 위한 무선링크의 저출력화 및 무선스펙트럼 효율을 증가시키기 위한 대역확산 통신방식의 채용도 증가하고 있다. 대표적으로 많이 사용되는 대역확산 통신방식에는 직접확산(Direct spread)과 주파수 도약(Frequency hopping) 방식을 들 수 있으며, 주파수 도약방식의 경우 회로 구현이 용이하므로 규모가 적은 간단한 통신시스템에 많이 사용되고 있다.
일반적으로 주파수 도약방식을 적용하여 데이터 전송시스템을 구현하기 위해서 송신단과 수신단 사이의 주파수 도약 동기를 일치시키기 위한 동기 수단이 반드시 필요하다.
상기 동기 수단으로는 초기동기와 연속동기가 있는데, 초기동기는 패킷이 최초 망에 진입할 때 동기를 개시하는 동기 수단이고, 연속동기는 연속적으로 주파수프레임의 시간적위치를 일치시키는 동기 수단이다.
일반적으로, 초기동기방식으로 많이 사용되는 대표적인 알고리즘은 스텝드 시리얼(Stepped-serial) 방식과 정합필터 방식을 들 수 있다.
두 알고리즘을 비교하면 다음과 같다.
먼저, 스텝드 시리얼(Stepped-serial) 방식은 주파수 도약 순서에 따라 도약하면서 동기 개시시점을 탐색하는 방식으로 하드웨어와 알고리즘이 간단한 반면 동기탐색에 많은 시간이 소비된다.
이에 비해, 정합필터방식은 주파수 도약시스템이 사용하는 모든 대역을 동시에 탐색하는 방식으로 탐색시간이 짧지만 하드웨어 구조가 복잡해진다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 기존의 초기동기방식으로 많이 사용되는 스텝드 시리얼(Stepped-serial) 방식의 단점인 동기탐색의 과다한 시간소비의 단점을 보완하여 간단한 하드웨어 구조로 신속하게 초기동기를 탐색하기 위하여, 상기 초기동기 탐색용 프레임속에 더미코드 송출영역을 두어 트래픽이 없는 경우 더미코드를 송출하여 초기동기를 맞추는 초기동기 탐색방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래방식의 주파수 도약 동기가 일치된 도약 프레임의 일실시예 구조도,
도 2는 본 발명에 따른 초기동기 탐색용 프레임의 일실시예 구조도,
도 3은 본 발명에 따른 초기동기 탐색용 프레임 중 더미코드 송출/수신 영역의 일실시예 구조도,
도 4a 및 도 4 b는 본 발명에 따른 더미코드를 이용한 초기동기 탐색방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 망동기 송신단 통신 프레임 120 : 동기영역
130 : 사전설정 동기 140 : 더미코드 송출영역
210 : 망동기 수신단 통신 프레임 220 : 동기영역
230 : 동기코드수신시간 240 : 더미코드 수신영역
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 더미코드를 이용한 초기동기 탐색방법에 있어서, 망동기 송신단이 자신이 관리하는 송신 버퍼를 검사하는 송신 버퍼 검사 단계; 상기 송신 버퍼 검사 결과, 헤더가 검출됨에 따라 비지모드를 설정하는 비지모드 설정 단계; 상기 송신 버퍼 검사 결과, EOF가 검출됨에 따라 비지모드를 해제하는 비지모드 해제 단계; 상기 망동기 송신단이 주파수 도약 프레임 모드를 검사하여 비지모드가 아님을 확인함에 따라 더미코드 및 기설정된 동기코드를 송출하는 더미코드 송출 단계; 및 망동기 수신단이 상기 더미코드 및 기설정된 동기코드를 수신하여 초기동기를 획득하는 초기동기 획득 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은, 프로세서를 구비한 망동기 시스템에, 망동기 송신단이 자신이 관리하는 송신 버퍼를 검사하는 송신 버퍼 검사 기능; 상기 송신 버퍼 검사 결과, 헤더가 검출됨에 따라 비지모드를 설정하는 비지모드 설정 기능; 상기 송신 버퍼 검사 결과, EOF가 검출됨에 따라 비지모드를 해제하는 비지모드 해제 기능; 상기 망동기 송신단이 주파수 도약 프레임 모드를 검사하여 비지모드가 아님을 확인함에 따라 더미코드 및 기설정된 동기코드를 송출하는 더미코드 송출 기능; 및 망동기 수신단이 상기 더미코드 및 기설정된 동기코드를 수신하여 초기동기를 획득하는 초기동기 획득 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
일반적으로, 주파수 도약 방식의 무선 테이타 통신장비는 송/수신단 간의 도약동기를 유지하기 위한 수단이 반드시 필요하며, 동기를 유지하기 위해서는 연속동기와는 별도로 최초 망에 진입하여 동기를 개시하는 초기동기수단이 필요하다. 그러나, 초기동기 탐색은 비용이 적게 드는 간단한 하드웨어와 알고리즘을 사용할 경우 탐색시간이 길어지게 되며, 이를 단축하는 경우 통신에 필요한 기본적인 하드웨어 외에 광대역 수신이 가능한 추가적인 수단이 필요하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 주파수 도약 방식의 통신 시스템에 있어서 더미코드를 이용하여 초기동기를 맞춤으로써 간단한 하드웨어 구조로 신속하게 초기동기를 탐색할 수 있도록 한다.즉, 본 발명은 초기동기 탐색용 프레임 내에 더미코드 송출 영역을 두어 트래픽이 없을 경우 더미코드 송출 영역에서 탐색시간 단축을 위한 더미코드를 송출하게 된다. 그리고, 더미 코드 수신 영역 진입시 충돌방지를 위하여 통신 패킷의 송출 개시가 금지된다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 종래방식의 주파수 도약 동기가 일치된 도약 프레임의 일실시예 구조도로서, 기존의 주파수 도약 무선데이타 통신시스템에서 주파수 도약 동기가 일치된 프레임 구조를 보여주고 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 통신 양단, 즉 수신단, 송신단 각각의 프레임들(100,200)은 동기일치 수단을 통하여 주파수 도약 프레임의 위치가 시간적으로 일정편차 이내에서 동기가 유지된다.
도 2 는 본 발명에 따른 초기동기 탐색용 프레임의 일실시예 구조도이다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 도약동기를 제공하는 송신단(이하, 망동기 송신단)의 프레임(100)과 동기를 수신하는 수신단(이하, 망동기 수신단)의 프레임(200)이 존재하며, 각각의 프레임 길이는 같으며 하나의 프레임 내부에 일정한 시간 길이를 가지는 동기영역(120, 220)과 더미코드 송출/수신 영역(140,240)이 존재한다.이 때, 망동기 제공 프레임(100)과 망동기 수신단 프레임(200)에서 더미코드 송출/수신 영역(140, 240)은 각 프레임 내에서 동일한 위치 및 길이로 설정되며, 망동기 송신단은 동기영역(120) 내에 사전 설정된 동기시간에 따라 송신단과 수신단 간에 미리 약속된 송출 동기코드, 즉 사전설정 동기코드(130)를 전송한다.
상기 동기영역(120, 220)에서는 망동기 송신단과 망동기 수신단 모두 데이터의 전송은 금지된다.
한편, 데이터 프레임이 처음 망에 진입하기 위하여 초기동기 절차를 수행하는 망 동기 수신단은 주파수 도약 순서에 따라 이미 망에 진입한 시스템들의 데이터통신 프레임 및 사전설정 동기코드(130)를 수신하여 도약 순서중 현재의 통신주파수를 탐색할 수 있다.
그러나, 망내에 존재하는 시스템간의 통신이 이루어 지지 않고 대기모드에 있는 경우 망동기 송신단에서 사전설정 동기코드(130)만을 송출할 수 있다. 이 경우 수신단의 초기동기 수행단은 캐리어 감청을 위하여 최악의 경우 초기동기 이전에 길이가 긴 빈 프레임을 지속적으로 모니터링해야만 한다. 결국 전체 동기 탐색 기간이 길어진다.
따라서, 전체 대기시간은 프레임의 길이와 도약주파수의 곱으로 나타나며 도약주파수가 많고 프레임의 길이가 매우 긴 경우 초기동기 탐색시간은 매우 길어져 문제가 될 수 있으며, 이와는 반대로 통신이 폭주하는 경우에 대기시간은 단축된다.
본 발명은 이에 착안하여 통신 트래픽이 없는 경우 망동기 송신단에서는 더미코드 송출 영역(140)에서 초기동기 탐색시간 단축을 위한 더미코드를 송출하게 된다. 이 때, 더미코드는 초기동기 이전의 대기 시간을 줄일 수 있다. 그리고, 망동기 수신단에서는 더미코드 수신영역(240) 진입시 충돌방지를 위하여 통신 패킷의 송출 개시가 금지된다.
도 3 은 본 발명에 따른 초기동기 탐색용 프레임 중 더미코드 송출/수신 영역의 일실시예 구조도이다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초기동기 탐색용 프레임 중 더미코드 송출/수신 영역은 일반적인 형태를 갖는다. 즉, 프레임의 정보들이 들어가는 헤더(141)부분, 실질적인 정보들이 위치하는 데이터(142), 프레임의 끝부분을 나타내는 EOF(End Of Frame)(143) 등을 포함하는 형태를 갖는다.
망동기 송신단과 망동기 수신단 모두 자신의 송수신 버퍼를 검사하여 헤더(141) 검출시 비지모드(busy mode)를 설정하고, EOF(143) 문자 수신시 비지모드(busy mode)를 해제한다.따라서, 프레임의 시간 구조상 더미코드 송출/수신영역(140,240) 진입시 비지(busy) 모드로 설정되어 있으면 더미코드 송출이 취소된다. 이는 초기동기를 위하여 삽입되는 더미코드가 데이터 패킷의 전송효율을 저하하지 않도록 하기 위함이다.
본 발명에 따른 더미코드를 이용한 초기동기 탐색방법을 도 4a 및 도 4b를 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 더미코드를 이용한 초기동기 탐색방법에 대한 일실시예 흐름도이다.먼저, 도 4a를 참조하여 초기동기 탐색을 위한 더미코드 송출/수신 영역 설정 및 전송모드(비지모드) 설정 과정을 살펴보면, 망동기 송신단 및 망동기 수신단에서는 프레임 길이를 설정하고, 더미코드 송출/수신 영역(140,240)을 설정한다.
그리고, 망동기 송신단(망동기 수신단)은 자신의 송신 버퍼(수신 버퍼)를 검사한다(401).상기 검사 결과(401), EOF(143)가 검출되면(402) 비지모드를 해제하고(413), 헤더(141)부분이 검출되면(403). 비지모드를 설정한다(404).
이후, 도 4b를 참조하여 더미코드를 이용한 초기동기 탐색 과정을 살펴보면, 먼저 망동기 송신단에서 프레임의 시간구조상 더미코드 송출 영역(140) 진입 시, 주파수 도약 프레임 모드를 검사하여(405), 더미코드 송출 영역이 비지모드로 설정되어 있는지를 확인한다(406).상기 확인결과(406), 더미코드 송출 영역이 비지모드로 설정되어 있으면 더미코드의 송출을 취소하고, 비지모드로 설정되어 있지 않으면 타이머를 검사하여(407), 더미코드 송출 영역(140)인지를 판단한다(408).상기 판단 결과(408), 더미코드 송출 영역이면 더미코드 송출 영역에서 초기동기 탐색시간 단축을 위한 더미코드 송출하고(409), 더미코드 송출 영역이 아니면 다시 타이머를 검사하는 과정(407)으로 진행한다.상기의 과정에서 더미코드 송출 영역이 비지모드로 설정되어 있는 경우, 더미코드의 송출을 취소하는 이유는 초기동기를 위하여 삽입되는 더미코드가 데이터의 전송효율을 저하하지 않도록 하기 위함이다. 상기 타이머는 데이터 통신 장치(송신단, 수신단)의 제어를 담당하는 마이크로프로세서에 구비되어 있는 타이머로서, 동기 편차를 제거하여 주파수 도약 동기를 정확하게 일치시키는데 이용된다. 이처럼, 마이크로프로세서에 구비된 타이머를 이용함으로써 페이딩 등에 의한 일시적 상실에도 주파수 도약 동기를 양호하게 유지할 수 있다.이후, 상기 더미코드를 송출하고 난 후, 타이머를 검사하여(410) 사전설정 동기코드(130) 영역인지를 확인하여(411), 사전설정 동기코드 영역이면 기설정된 사전설정 동기코드를 송출하고(412), 사전설정 동기코드(130) 영역이 아니면 다시 타이머를 검사하는 과정(410)으로 진행한다.상기 망동기 송신단에서의 초기동기 탐색 과정은 망동기 수신단에서 더미코드 수신 영역을 두어, 더미코드 수신 영역의 비지모드 설정 유무에 따라 더미 코드 수신 영역에서 더미 코드를 수신받는 절차에 동일하게 적용될 수 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 결국, 망동기 송/수신단의 더미코드 송출/수신 영역에서 비지모드로 설정되어 있지 않은 경우에는 길이가 짧은 더미코드를 송출함으로써, 전체 초기동기 탐색 시간을 줄일 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통샹의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다
상기한 바와 같은 본 발명은, 복잡한 하드웨어 구현 없이 주파수 도약 통신시스템의 초기동기 탐색시간을 단축시킬 수 있고, 망동기 제공시스템과 망동기 수신시스템이 동일한 동기구조를 가지므로 전체구조가 단순하고 관리가 용이한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 더미코드를 이용한 초기동기 탐색방법에 있어서,
    망동기 송신단이 자신이 관리하는 송신 버퍼를 검사하는 송신 버퍼 검사 단계;
    상기 송신 버퍼 검사 결과, 헤더가 검출됨에 따라 비지모드를 설정하는 비지모드 설정 단계;
    상기 송신 버퍼 검사 결과, EOF가 검출됨에 따라 비지모드를 해제하는 비지모드 해제 단계;
    상기 망동기 송신단이 주파수 도약 프레임 모드를 검사하여 비지모드가 아님을 확인함에 따라 더미코드 및 기설정된 동기코드를 송출하는 더미코드 송출 단계; 및
    망동기 수신단이 상기 더미코드 및 기설정된 동기코드를 수신하여 초기동기를 획득하는 초기동기 획득 단계
    를 포함하는 더미코드를 이용한 초기동기 탐색방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 망동기 송신단이 주파수 도약 프레임 모드를 검사하여 비지모드임을 확인함에 따라 더미코드 송출 영역 진입 시 더미코드 송출을 취소하는 더미코드 송출 취소 단계
    를 더 포함하는 더미코드를 이용한 초기동기 탐색방법.
  3. 프로세서를 구비한 망동기 시스템에,
    망동기 송신단이 자신이 관리하는 송신 버퍼를 검사하는 송신 버퍼 검사 기능;
    상기 송신 버퍼 검사 결과, 헤더가 검출됨에 따라 비지모드를 설정하는 비지모드 설정 기능;
    상기 송신 버퍼 검사 결과, EOF가 검출됨에 따라 비지모드를 해제하는 비지모드 해제 기능;
    상기 망동기 송신단이 주파수 도약 프레임 모드를 검사하여 비지모드가 아님을 확인함에 따라 더미코드 및 기설정된 동기코드를 송출하는 더미코드 송출 기능; 및
    망동기 수신단이 상기 더미코드 및 기설정된 동기코드를 수신하여 초기동기를 획득하는 초기동기 획득 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 망동기 송신단이 주파수 도약 프레임 모드를 검사하여 비지모드임을 확인함에 따라 더미코드 송출 영역 진입 시 더미코드 송출을 취소하는 더미코드 송출 취소 기능
    을 더 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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