KR100473264B1 - channel inner frame synchronous apparatus in time division multi system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 8kbps CS-ACELP 음성코덱이 적용된 광대역 CDMA WLL 시스템 및 시분할 다중화 시스템에서의 채널 내 프레임 동기화 장치에 관한 것으로, 특히 별도의 프레임 동기 비트 추가나 음질 저하없이 전송된 비트열로부터 프레임 동기를 판별하도록 한 시분할 다중시스템에서의 채널 내 프레임 동기화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an in-channel frame synchronization apparatus in a wideband CDMA WLL system and time division multiplexing system with an 8 kbps CS-ACELP speech codec, and in particular, to determine frame synchronization from a transmitted bit string without adding a separate frame synchronization bit or degrading sound quality. An apparatus for synchronizing an in-channel frame in a time division multiple system.
본 발명의 시분할 다중시스템에서의 채널 내 프레임 동기화 장치의 실시예는, 프레임 구조의 8kbps CS-ACELP 음성코덱이 적용된 광대역 CDMA WLL 시스템 및 시분할 다중화 시스템에 있어서, 인코더 측에서 10msec 마다 인코딩 된 80 비트의 비트열을 저장한 후 채널 비트 대역폭 만큼의 크기로 순차적으로 내보내는 출력버퍼와, 특정크기의 비트 대역폭을 갖는 채널과, 디코더 측에서 순차적으로 받은 비트열을 저장하여 80 비트의 비트열 단위로 내보내는 입력버퍼와, 디코더 측에 인입된 비트열로부터 측정비트들의 배타적 논리합(Exclusive-OR)을 취하여 패리티 비트 체크를 수행하는 패리티 검사기와, 상기 패리티 검사기의 결과를 이용하여 프레임 동기 위치를 찾는 싱크 검출기와, 상기 싱크 검출기로부터 얻어진 프레임 동기 위치정보를 이용하여 디코더가 해당 프레임에서 디코딩하는데 사용할 80 비트의 비트열을 내보내는 데이타 동기화기를 포함하여 구성함이 바람직하다.An embodiment of an in-channel frame synchronization apparatus in a time division multiple system of the present invention is a wideband CDMA WLL system and time division multiplexing system having an 8 kbps CS-ACELP voice codec having a frame structure, and having 80 bits encoded every 10 msec at the encoder side. Output buffer that stores bit strings and sends them out in size as channel bit bandwidth, channel with specific size bit bandwidth, and bit strings received from decoder side sequentially. A parity checker that performs an exclusive-OR of the measurement bits from the buffer and the bitstream introduced into the decoder, and performs a parity bit check, a sink detector that finds a frame synchronization position using the result of the parity checker; The decoder uses the frame sync position information obtained from the sync detector. It is desirable to include a data synchronizer that exports an 80-bit bit stream to be used for decoding in the frame.
Description
본 발명은 8kbps CS-ACELP 음성코덱이 적용된 광대역 CDMA WLL 시스템 및 시분할 다중화 시스템에서의 채널 내 프레임 동기화 장치에 관한 것으로, 특히 별도의 프레임 동기 비트 추가나 음질 저하없이 전송된 비트열로부터 프레임 동기를 판별하도록 한 시분할 다중시스템에서의 채널 내 프레임 동기화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an in-channel frame synchronization apparatus in a wideband CDMA WLL system and time division multiplexing system with an 8 kbps CS-ACELP speech codec, and in particular, to determine frame synchronization from a transmitted bit string without adding a separate frame synchronization bit or degrading sound quality. An apparatus for synchronizing an in-channel frame in a time division multiple system.
일반적인 시분할 다중화 시스템에서 사용되는 파형 코딩 방식의 음성코덱으로는 64kbps A-law/u-law PCM(Pulse Code Modulation)과 32kbps ADPCM(Adaptive Digital Pulse Code Modulation) 등이 있으며, 이들 코덱은 매 샘플마다 음성부호화를 수행하므로 별도의 채널 내 프레임 동기화 작업이 불필요하다.The waveform coded speech codecs used in common time division multiplexing systems include 64 kbps A-law / u-law Pulse Code Modulation (PCM) and 32 kbps Adaptive Digital Pulse Code Modulation (ADPCM). Since encoding is performed, a separate frame synchronization operation is unnecessary.
이와 달리 상용화 된 PCS(Personal Communication Services)/DCS(Data Communication System)에서는 파라메타/하이브리드 코딩 방식의 음성코덱을 사용하며, 이러한 음성코덱들은 일정구간의 음성샘플들을 프레임 단위로 부호화하는 프레임 구조를 가지므로 별도의 채널 내 프레임 동기화 작업이 필요하다.In contrast, commercially available Personal Communication Services (PCS) / DCS (Data Communication System) use a parameter / hybrid coding voice codec, and these voice codecs have a frame structure that encodes a certain period of voice samples in units of frames. Separate intra-channel frame synchronization is required.
상기 코덱들은 인코더측에서 부호화되어 전송되는 비트열의 시작과 마지막 비트 위치 정보를 디코더에 전달하기 위해 추가의 프레임 동기 비트를 사용한다.The codecs use additional frame sync bits to convey the start and end bit position information of the bit stream encoded and transmitted at the encoder side to the decoder.
또한 상기 상용화 된 PCS/DCS에서 사용하는 파라미터/하이브리드 방식의 음성코덱들은 채널 내 프레임 동기화 작업을 위해 추가의 프레임 동기 비트를 사용하며, 종래의 프레임 구조 기반의 코덱에서 추가의 프레임 동기 헤더비트를 사용하는 경우 전송된 비트열은 디코더 측에서 프레임 시작을 알리는 헤더비트를 확인하므로써 프레임 동기화 작업이 이루어지며 해당 프레임 구간의 음성을 복호화하게 된다.In addition, the parametric / hybrid speech codecs used in the commercialized PCS / DCS use an additional frame sync bit for a frame synchronization operation in a channel, and use an additional frame sync header bit in a codec based on a conventional frame structure. In this case, the transmitted bit stream checks the header bit indicating the start of the frame at the decoder side, and frame synchronization is performed, and the voice of the corresponding frame section is decoded.
이와 같이 광대역 CDMA(Code Division Multiple Access) WLL(WLL) 시스템 및 시분할 시스템에서 파라미터/하이브리드 코딩 방식의 음성코덱을 사용하는 경우 코덱의 프레임 특성에 따라 채널 내 프레임 동기화 작업이 요구된다.As described above, when the voice codec of the parameter / hybrid coding method is used in a wideband Code Division Multiple Access (CDMA) WLL (WLL) system and a time division system, an intra-channel frame synchronization operation is required according to the frame characteristics of the codec.
상기 시분할 다중 시스템은 시스템 특성상 프레임 시작 정보를 가지는 추가 헤더비트의 사용이 용이하지 않으므로 일정 주기마다 프레임 동기 헤더비트를 위한 비트열 공간을 확보하기 위해 음성정보를 나타내는 비트열 공간의 일부를 취해야 하며, 이때 손실된 음성정보 비트열의 중요도에 따라 음성품질 손실이 발생하게 된다.Since the time division multiplexing system cannot easily use additional header bits having frame start information due to system characteristics, it is necessary to take a part of bit string space representing voice information in order to secure bit string space for frame sync header bits at regular intervals. At this time, voice quality loss occurs according to the importance of the lost voice information bit string.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 10msec의 프레임 구조를 갖는 8kbps CS-ACELP 음성코덱을 시분할 다중 시스템에 사용하는 경우 추가의 프레임 헤더비트나 음질의 저하없이 프레임 동기화를 가능하게 하는 시분할 다중시스템에서의 채널 내 프레임 동기화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above problems, and when using an 8kbps CS-ACELP voice codec having a 10msec frame structure in a time division multiple system, frame synchronization without additional frame header bits or sound quality is reduced. It is an object of the present invention to provide an in-channel frame synchronization device in a time division multiple system that enables.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 시분할 다중시스템에서의 채널 내 프레임 동기화 장치의 실시예는,An embodiment of an in-channel frame synchronization device in a time division multiple system of the present invention,
광대역 CDMA WLL 시스템 및 시분할 다중화 시스템에 있어서,In a wideband CDMA WLL system and a time division multiplexing system,
인코더 측에서 10msec 마다 인코딩 된 80 비트의 비트열을 저장한 후 채널 비트 대역폭 만큼의 크기로 순차적으로 내보내는 출력버퍼(10)와,An output buffer 10 for storing an encoded bit sequence of 80 bits every 10 msec at the encoder side and then sequentially outputting the encoded bit stream in the same size as the channel bit bandwidth;
특정크기의 비트 대역폭을 갖는 채널(20)과,A channel 20 having a bit bandwidth of a specific size,
채널(20)로부터 순차적으로 받은 비트열을 저장하여 80 비트의 비트열 단위로 내보내는 입력버퍼(30)와,An input buffer 30 that sequentially stores the bit strings received from the channel 20 and exports them in units of 80 bit bits;
입력버퍼(30)와 같이 채널(20)로부터 80 비트의 비트열을 수신하여 특정위치에 위치한 비트들에 대한 배타적 논리합(Exclusive-OR)을 취하여 그 결과 값으로 패리티 비트 체크를 수행하는 패리티 검사기(50)와,A parity checker that receives an 80-bit bit string from the channel 20, such as the input buffer 30, takes an exclusive-OR for bits located at a specific position, and performs a parity bit check with the resultant value. 50) and,
상기 패리티 검사기(50)의 결과를 이용하여 프레임 동기를 위한 시작 위치를 찾는 싱크 검출기(60)와,A sync detector 60 for finding a start position for frame synchronization using the result of the parity checker 50;
상기 싱크 검출기(60)로부터 얻어진 프레임 동기 위치를 위한 시작 위치 정보를 이용하여 디코더가 해당 프레임에서 디코딩하는데 사용할 80 비트의 비트열을 디코더로 송신하는 데이타 동기화기(40)를 포함하여 구성함이 바람직하다.And a data synchronizer 40 which transmits an 80-bit bit string to the decoder for use by the decoder to decode in the frame using the start position information for the frame sync position obtained from the sync detector 60. Do.
상기 배타적 논리합의 결과는 항상 1이 됨이 바람직하다.Preferably, the result of the exclusive OR is always 1.
8kbps CS-ACELP 음성코덱은 10msec 동안 80 비트의 음성데이터를 입력받아 프레임 단위로 인코딩 작업을 수행하며, 각 프레임마다 80 비트의 압축 비트열을 전송한다.The 8kbps CS-ACELP voice codec receives 80-bit voice data for 10msec and performs encoding on a frame-by-frame basis, and transmits an 80-bit compressed bit string for each frame.
도 2는 8kbps CS-ACELP 음성코덱의 한 프레임에 해당하는 80 비트 전송 비트열을 나타낸 것으로서, 27번째 비트는 패리티 비트로서 코덱의 비트열 특성상 19∼24, 27번째 비트들의 배타적 논리합(Exclusive-OR: EX-OR)을 취하면 그 결과는 항상 1이 된다.FIG. 2 shows an 80-bit transmission bit string corresponding to one frame of an 8 kbps CS-ACELP voice codec, where the 27th bit is a parity bit and an exclusive OR of 19 to 24 and 27th bits due to the bit string characteristics of the codec. : EX-OR), the result is always 1.
이러한 특성은 연속되는 비트열로부터 배타적 논리합(EX-OR)을 취하여 그 결과값을 비교하므로써 채널 내 프레임 동기화를 가능하게 한다.This feature enables in-channel frame synchronization by taking exclusive ORs from successive bit strings and comparing the resulting values.
도 1에서 출력버퍼(10)는 인코더측에서 10msec마다 인코딩 된 80 비트의 비트열을 저장하였다가 채널 비트 대역폭만큼의 크기로 순차적으로 내보내며, 특정크기의 비트 대역폭을 갖는 채널(20)을 통해 비트열이 디코더 측에 전달된다.In FIG. 1, the output buffer 10 stores an 80-bit bit string encoded every 10 msec at the encoder side, and sequentially outputs the bit stream in the same size as the channel bit bandwidth, and through the channel 20 having a bit bandwidth of a specific size. The bit string is passed to the decoder side.
상기 디코더 측의 입력버퍼(30)는 순차적으로 받은 비트열을 저장하여 80 비트 단위로 데이타 동기화기(40)에 비트열을 전달한다.The input buffer 30 of the decoder stores sequentially received bit strings and transmits the bit strings to the data synchronizer 40 in units of 80 bits.
또한 채널(20)을 통해 비트 대역폭 단위로 전달된 80비트의 비트열은 패리티 비트 특성을 이용하기 위해 패리티 검사기(50)에서 19~24, 27번째 비트에 위치한 비트들에 대한 배타적 논리합(Exclusive-OR: EX-OR)을 취하여 결과값이 1이 되는지 확인하여 그 결과를 싱크 검출기(60)에 전달한다.In addition, the 80-bit bit string transmitted through the channel 20 in units of bit bandwidths has an exclusive OR for bits located in the 19th to 24th and 27th bits of the parity checker 50 to use the parity bit characteristic. OR: EX-OR) is checked to see if the result is 1, and the result is transmitted to the sink detector 60.
상기 싱크 검출기(60)는 패리티 검사기(50)로부터 수신한 정보를 근거로 패리티 체크의 결과가 항상 1인 19~24, 27번째 비트 지점을 분석하여 80비트 비트열의 프레임 시작위치를 찾아내고, 데이타 동기화장치(40)는 싱크 검출기(60)로부터 전달받은 시작비트 정보를 사용하여 디코더가 해당 프레임에서 디코딩하는데 사용할 80 비트의 비트열을 디코더 측에 전달한다.Based on the information received from the parity checker 50, the sync detector 60 analyzes the 19 th to 24 th and 27 th bit points where the parity check result is always 1, and finds the frame start position of the 80-bit bit string. The synchronizer 40 transmits an 80-bit bit string to the decoder side to be used by the decoder to decode in the corresponding frame by using the start bit information received from the sink detector 60.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 프레임 구조의 8kbps CS-ACELP 음성코덱을 광대역 CDMA WLL 시스템 및 시분할 다중 시스템에 적용하는 경우 채널 내 프레임 동기 정보를 디코더 측에 전달하기 위해 8kbps CS-ACELP 음성코덱의 비트열 특성인 패리티 비트를 이용한 프레임 동기화 작업을 수행함으로써 추가의 프레임 헤더비트로 인한 전송률 증가나 음질의 저하없이 프레임 동기화를 구현할 수 있다.As described above, according to the present invention, when the 8kbps CS-ACELP voice codec having a frame structure is applied to a wideband CDMA WLL system and a time division multiplexing system, the 8kbps CS-ACELP voice codec is used to transmit the frame synchronization information in a channel to the decoder. By performing a frame synchronization operation using a parity bit, which is a bit string characteristic of, it is possible to implement frame synchronization without increasing transmission rate or sound quality due to additional frame header bits.
도 1 은 본 발명 시분할 다중시스템에서의 채널 내 프레임 동기화 장치의 구성도. 1 is a block diagram of an in-channel frame synchronization device in a time division multiple system according to the present invention.
도 2 는 본 발명에 적용되는 비트열 구조. 2 is a bit string structure applied to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 출력버퍼 20 : 채널 10: output buffer 20: channel
30 : 입력버퍼 40 : 데이타 동기화기 30: input buffer 40: data synchronizer
50 : 패리티 검사기 60 : 싱크 검출기 50: parity checker 60: sync detector
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