KR100754288B1 - 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 무선 중계기에서 수신 주파수 오류를 제어하는 클럭 발생 장치 및 방법에 관한 것이다. 클럭발생부는 온도보상 수정발진기에 필요한 제어신호를 생성하여 송신단의 클럭을 발생한다. 클럭감시부는 수신클럭의 상태를 감시하여 상태신호를 발생한다. 제어신호 발생부는 클럭발생부와는 별개로 일정한 제어신호를 발생한다. 전환부는 감시부의 상태신호에 따라 위의 두 제어신호를 전환한다. 본 발명의 제어방법은 수신 주파수 오류 및 수신신호 단절현상에 따른 수신클록 오류가 발생한 구간을 감시부가 감지하여 그 구간동안 제어신호발생부에서 발생한 정상치의 제어신호로 전환하고, 이를 통해 온도보상 수정발진기를 제어하여 송신단의 클럭을 보정한다.

본 발명에 따르면, 주파수 오류 및 수신신호 단절현상에 대처하기 위해 저가의 온도보상 수정 발진기를 사용하여 송신단의 주파수 정확도를 보장할 수 있다.

주파수, 디지털, 중계기, 무선

Description

디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치 및 방법{A received frequency error-resilient method for the generation of clock signals in wireless repeaters}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디지털 무선 중계기의 수신주파수 오류 제어장치에 대한 구성도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디지털 무선 중계기의 수신주파수 오류 제어장치의 동작 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 디지털 무선 중계기의 수신주파수 오류 제어장치의 구성도이다.

이 발명은 디지털 무선 중계기에 관한 것으로, 특히, 디지털 무선 중계기의 수신단에서 발생하는 주파수 오류에 관계없이 송신단 주파수의 정확도를 보장하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

한국의 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting: DMB) 방식은 지상파 DMB와 위성 DMB로 구분된다. 두 가지 방식 모두 음영지역이라고 하는 난시청지역이 존재하는데 이를 해결하기 위해 방송국의 방송파를 재전송하는 디지털 무선 중계기를 필요로 한다. 위성 DMB의 일례로, DMB 서비스를 위한 시스템 중에서 ITU-R BO. 1130-4 Recommendation에 명시된 디지털 시스템 E는 위성에서 송출하는 Ku대역의 TDM(Time Division Multiplexing) 방송파를 단말기가 수신할 수 있는 S대역의 CDM(Code Division Multiplexing) 신호로 변환하여 송신하는 디지털 중계기를 사용한다. 이러한 역할을 하는 중계기를 통상적으로 갭 필러(Gap Filler)라 한다. 갭 필러는 고층빌딩이 밀집한 지역, 터널등과 같이 전파가 차폐되는 지역에서 방송을 수신할 수 있도록 송신소로부터 발사된 전파를 수신하여 재송신하는 소출력 재송신소이다.

위성이나 지상파 방송국의 방송파는 여러 이유에 의해 전송 주파수 오차 혹은 전송신호 단절현상이 발생하는 경우가 존재한다. 이러한 경우, 디지털 중계기는 수신 신호를 재생하지 못하고 잠시동안 방송파 재전송을 멈추게 된다. 하지만, 단말기에서 방송을 끊김 없이 수신하기 위해서는 디지털 중계기가 단말기의 허용시간 안에 통상적으로 0.01ppm이내의 오차를 갖는 반송파로 방송파를 다시 재송신하여야 한다. 일반적으로 디지털 중계기는 송신단의 정확한 클럭발생을 위해 GPS 수신기나 오븐제어 수정발진기(Oven Controlled Crystal Oscillator: OCXO)를 이용하여 송신단의 주파수를 수신단과 분리하고 이를 통해 송신 주파수 정확도를 확보한다. 하지만, 이러한 방식은 비용이 많이 소요된다는 문제가 있다. 한편, 저비용의 전압제어 온도보상 수정발진기(Voltage Controlled Temperature Compensated Crystal Oscillator: 이하, VCTCXO 혹은, 온도보상 수정발진기)의 사용을 고려할 수 있으 나, 정확한 클럭발생을 위해 수신 신호의 클록과 연동되어 있고 발진기 자체의 수ppm 오차를 갖기 때문에 수신 주파수 오류 발생시 반송파의 주파수 오차가 0.01ppm를 넘게 된다는 기술적 문제가 있다.

그러므로, 이 발명의 과제는 온도 보상 수정 발진기(VCTCXO)를 이용하여 클럭을 발생하는 디지털 중계시스템이 TDM 수신신호 주파수에 오류가 발생하거나 수신신호 단절현상이 발생하여도 송신단의 반송파 주파수 오차를 0.01ppm이내로 유지하여 CDM 신호의 전송이 재개되는 시점에서 송신 주파수의 정확도를 보장하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치는,

위성으로부터 방송신호를 수신부로 수신하여 이를 송신부를 통해 방송신호로 재송신하는 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치로서,

상기 수신부에서 수신된 신호의 클록 상태를 감시하는 수신클럭 감시부;

외부의 제어신호에 따라 기준 주파수를 생성하여 출력하는 온도 보상 수정 발진기;

상기 제어신호 및 송신 클럭과 수신클럭간의 평균 편차를 저장하며, 외부로 누적 제어신호의 평균치인 의사 제어신호를 출력하는 제어신호/편차 누적치 유지부;

상기 수신부로부터의 수신된 신호의 수신 클럭과 내부의 송신 클럭의 편차를 누적하여 평균 편차를 생성하고, 이로부터 상기 온도보상 수정 발진기를 제어하기 위한 제어신호를 생성하고, 생성된 평균 편차를 및 제어신호를 상기 제어신호/편차 누적치 유지부에 저장하는 송신 클럭 제어부;

상기 수신 클럭 감시부의 출력신호가 정상일 경우는 상기 송신 클럭 제어부의 제어신호를 출력하고, 상기 수신 클럭 감시부의 출력신호가 정상이 아닐 경우에는 상기 제어신호/편차 누적치 유지부로부터의 의사 제어신호를 출력하도록 하는 제어신호 전환부;

상기 온도 보상 수정 발진기의 기준 주파수를 이용하여 중간 주파 클럭 및 송신 클럭 신호를 상기 송신부로 출력하고, 상기 송신 클럭을 상기 송신클럭 제어부로 피드백시키는 PLL부를 포함한다.

상기 송신 클럭 제어부는,

상기 수신부에서 수신되는 TDM 방식의 수신 클럭을 소정의 기간동안 계수하고, 계수된 수치를 출력하는 수신 클럭 계수부;

CDM 송신클럭을 상기 수신 클럭 계수부와 동일한 기간동안 계수하여 그 수치를 출력하는 송신클럭계수부;

상기 계수된 수신클럭과 송신클럭을 입력받아 기본 측정 단위의 소정의 배수의 기간동안 수신클럭과 송신클럭의 계수치를 측정하여 둘 간의 편차를 생성하고 이를 누적하여 평균 편차를 출력하고, 상기 평균 편차를 상기 제어신호/편차 누적치 유지부에 저장하는 편차 누적 발생부;

상기 평균 편차를 입력받아 상기 온도 보상 수정 발진기를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 출력하며, 생성된 제어신호를 상기 제어신호/편차 누적치 유지부에 저장하는 제어신호 발생부를 포함한다.

상기 제어신호 발생부의 제어신호는 수신클럭과 송신클럭의 동기가 맞아 더 이상의 편차가 없어지는 시점에서의 평균 편차 누적치이다.

상기의 클럭발생장치(PLL)는 온도 보상 수정 발진기의 사용을 전제로 한다. 이로 인해 송신부의 송신클럭은 수신부의 수신클럭을 기준으로 하여 외부 온도와 무관하게 클럭의 정확도를 유지할 수 있다. 이는 위성이나 지상파 수신신호의 주파수는 장기적으로 뛰어난 정확도를 유지하기 때문이다. 하지만, 이러한 수신 클럭과 송신 클럭간의 연동으로 인해 수신 신호의 주파수에 오류가 발생하거나, 수신 신호가 단절되는 경우, 송신 클럭 역시 기준범위를 넘어서는 오차가 발생한다는 문제를 보인다. 허나 본 발명의 실시예에서는 상기의 연동성을 유지하면서 수신 주파수 오류나 수신 신호 단절에 따른 송신 클럭(송신주파수)의 오차를 최소화하여 기준범위(0.01ppm)을 만족시키는 역할을 담당한다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치는,

위성으로부터 방송신호를 수신부로 수신하여 이를 송신부를 통해 방송신호로 재송신하는 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치로서,

상기 수신부에서 수신된 신호의 클록 상태를 감시하는 수신클럭 감시부;

외부의 제1 제어신호에 따라 중간 주파수를 생성하여 출력하는 제1 온도 보 상 수정 발진기;

상기 제1 제어신호 및 소정의 클럭과 수신클럭간의 평균 편차를 저장하며, 외부로 누적 제어신호의 평균치인 의사 제어신호를 출력하는 제어신호/편차 누적치 유지부;

상기 수신부로부터의 수신된 신호의 수신 클럭과 내부의 소정의 클럭의 편차를 누적하여 평균 편차를 생성하고, 이로부터 상기 제1 온도보상 수정 발진기를 제어하기 위한 제1 제어신호를 생성하고, 생성된 평균 편차 및 제1 제어신호를 상기 제어신호/편차 누적치 유지부에 저장하는 중간 주파 클럭 제어부;

상기 수신 클럭 감시부의 출력신호가 정상일 경우는 상기 중간주파 클럭 제어부의 제1 제어신호를 상기 송신부로 출력하고, 상기 수신 클럭 감시부의 출력신호가 정상이 아닐 경우에는 상기 제어신호/편차 누적치 유지부로부터의 의사 제어신호를 상기 송신부로 출력하도록 하는 제어신호 전환부;

상기 제1 온도 보상 수정 발진기의 중간 주파수를 위상 동기 루프(Phase Locked Loop)이용하여 상기 중간주파 클럭 제어부로 피드백시키는 제1 위상동기루프부;

중간 주파 클럭 및 송신 클럭 신호를 상기 송신부로 출력하고, 상기 송신 클럭을 상기 송신클럭 제어부로 피드백시키는 PLL부;

수신클럭으로 부터 동기를 맞추어 제1 제어신호를 출력하는 송신 클럭 제어부;

상기 제1 제어신호에 따라 기준 주파수를 생성하는 제2 온도 보상 수정 발진 기;

상기 기준 주파수를 이용하여 송신 클럭을 생성하는 제2 위상동기 루프부를 포함한다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 방법은,

위성으로부터 방송신호를 수신부로 수신하여 이를 송신부를 통해 방송신호로 재송신하는 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 방법으로서,

상기 수신부에서 수신된 신호의 클록 상태를 감시하는 단계;

상기 수신부로부터의 수신된 신호의 수신 클럭과 내부의 송신 클럭의 편차를 누적하여 평균 편차를 생성하고, 이로부터 제어신호를 생성하고, 생성된 평균 편차 및 제어신호를 저장하는 단계;

상기 수신 클럭이 정상일 경우는 생성된 제어신호를 출력하는 단계;

상기 수신 클럭이 정상이 아닐 경우에는 상기 누적된 평균 편차인 의사 제어신호를 출력하는 단계;

상기 제어신호 또는 상기 의사 제어신호에 따라 온도 보상 수정 발진기가 기준 주파수를 출력하는 단계;

상기 온도 보상 수정 발진기의 기준 주파수를 이용하여 중간 주파 클럭 및 송신 클럭 신호를 상기 송신부로 출력하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신주파수 오류 제어 장치 및 방법을 설명한다. 또한, 아래 구체적인 용어들은 ITU-R BO.1130-4 Recommendation의 디지털 시스템E의 무선중계기인 갭필러의 경우를 전제로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수신 주파수 오류 제어 장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수신 주파수 오류 제어 장치는, 수신클럭 감시부(130), 제어신호 전환부(150), 온도보상 발진기(170), 위상동기루프부(180), 제어신호/편차 누적치 유지부(140), 송신클럭 제어부(120)를 포함한다.

수신부(110)는 튜너(Tuner)를 통해 위성으로부터의 TDM 신호를 복조 및 복호하여 디지털 데이터 및 오류신호를 생성하고 TDM 수신클럭을 추출한다. 튜너는 수신주파수 오류에 의해 주파수가 변경될 때, 자동주파수조절(Automatic Frequency Control: AFC)기능에 의해 변경된 주파수로 변환한다. 수신주파수 오류에 의한 송신주파수 오차를 최소화하기 위해서는 수신클럭의 상태를 실시간으로 감시할 필요가 있다. 이러한 기능을 담당하는 것이 수신클럭 감시부(130)이다. 위성 DMB의 경우, TDM 수신클럭(2.304MHz)이 CDM 송신클럭(65.536MHz; chip rate의 4배)에 비해 28.4배 가량 느리기 때문에, 수신 클럭의 한 주기동안에 송신 클럭의 계수치가 28개 이하인 경우가 두번 연속으로 나타나는 경우를 실험적으로 수신 클럭의 비정상상태라고 규정할 수 있다. 또한, 일정 구간동안 수신 클럭과 송신 클럭간의 배수를 누적하여 일정한 임계치를 넘을 경우도 수신 클럭의 비정상상태로 규정할 수 있다. 상기 두가지 방식중 첫번째 방식은 수신 클럭 상태의 빠른 감지로 인해 실시간 감 시에 유리하고 두번째 방식은 안정적인 감지가 가능하다는 장점이 있다. 이 경우, 전자는 수신 클럭이 비정상 상태가 되는 경우를 최대한 빨리 감지하는데 쓰이고, 후자는 비정상적인 수신 클럭이 정상으로 복귀되는 시점을 안정적으로 감지하는데 쓰이는 것이 바람직하다. 수신클럭감시부(130)는 상기의 두가지 방법중 하나 또는 둘다로 방법으로 수신클럭의 정상여부를 감시하여 상태 신호를 제어신호 전환부(150)와 송신클럭 제어부(120)로 보낸다.

송신 클럭 제어부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 수신클럭계수부(122); 송신 클럭 계수부(124); 편차누적 발생부(126); 제어신호 발생부(128)로 구분된다. 수신 클럭 계수부(122)는 TDM 수신클럭을 일정 구간동안 계수하여 그 수치를 편차누적발생부(126)로 보낸다. 송신 클럭 계수부(124)는 CDM 송신클럭을 상기와 동일한 구간동안 계수하여 그 수치를 역시 편차누적 발생부(126)로 보낸다. 한편, 수신클럭과 송신클럭의 최소공배 주파수는 각각 256과 9를 곱한 589.824MHz이다. 다시 말해, 수신클럭의 9주기의 구간은 송신클럭의 256주기의 구간과 동일하다는 것이다. 이때, 이 구간이 편차누적 발생부(126)의 기본 측정단위가 된다. 이러한 사실을 이용하여 편차누적발생부(126)는 상기의 기본 측정단위의 일정한 배수의 구간동안 두 계수치를 측정하여 둘 간의 편차를 생성한다. 이러한 편차를 지속적으로 누적한 평균 수치가 평균 편차 누적치가 된다. 제어신호발생부(128)는 상기의 평균 편차 누적치를 이용하여 온도 보상 수정 발진기(170)를 제어하기 위한 PDM(Pulse Duration Modulation) 혹은 DAC(Digital Analogue Conversion)값과 같은 제어신호를 생성한다. 이러한 제어신호에 의해 온도 보상 수정 발진기(170)는 기준 주파수 를 생성하게 되고 이 기준 주파수는 위상동기루프(PLL, Phase Locked Loop)을 통해 송신클럭과 CDM 반송파(2.6425GHz)의 발생에 필요한 중간 주파(IF, Intermediate Frequency)클럭으로 변환된다. 위와 같은 클럭제어방식은 무선 중계기에서 통상적으로 쓰이는 방식이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기의 절차를 통해 송신클럭 제어부(120)는 송신 클럭을 제어하여 수신클럭에 동기를 맞추게 된다. 이때, 제어신호는 수신클럭과 송신클럭의 동기가 맞아 더 이상의 편차가 없어지는 시점에서의 편차 누적치라고 볼 수 있다.

제어신호/편차누적치유지부(140)는 수신클럭의 정상 동작시의 제어신호와 편차누적치를 상시 갱신하여 저장하고 있다가 수신클럭감시부(130)로부터의 상태정보에 의해 수신주파수 오류를 통보 받으면 더 이상 갱신하지 않고 두 값을 유지(hold)하는 역할을 담당한다. 이렇게 유지된 두 값이 각각 의사제어신호, 의사누적치이다.

수신주파수 오류 발생시, 수신클럭의 오류에 의해 편차누적치가 비정상적인 상태로 가게 되고 이는 결국 VCTCXO(170)의 제어신호에 오류를 일으켜 송신단의 주파수의 오차가 매우 커지게 된다. 이러한 현상을 막기 위해, 제어신호 전환부(150)는 수신클럭 감시부(130)로부터의 주파수오류를 나타내는 상태정보를 감지하는 순간, 제어신호발생부(128)로부터의 제어신호(이하, 제어신호)에서 상기의 의사제어신호로 전환하여 VCTCXO(170)가 오동작하는 것을 막는다. 이와 반대로, 수신클럭감시부(130)로부터 정상상태로의 복귀를 알리는 상태신호를 받아 의사제어신호에서 제어신호로 전환하는 역할도 담당한다.

한편, 수신주파수 오류 발생시, 송신클럭 제어부(120)는 수신클럭의 오류나 수신신호의 단절현상으로 인해 오동작을 하게 되어있다. 이는 수신클럭이 정상으로 복귀하더라도 송신클럭제어부(120)는 여전히 오동작 상태를 벗어나지 못하거나, 정상으로 복귀하는데 걸리는 시간이 지나치게 많이 걸릴 수 있다는 문제가 있다. 이러한 문제의 원인은 송신클럭제어부(120)의 동작원리가 상기한 바와 같이 수신클럭과 송신클럭간의 누적편차를 이용한 것인데, 상기의 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 의한 송신클럭제어부(120)의 편차누적발생부(126)는 수신주파수 오류 발생시, 제어신호/편차누적유지부로부터의 의사누적치를 사용하여 편차누적치를 강제적으로 정상상태로 유지한다. 그러므로, 수신클럭이 정상으로 복원됨과 동시에 송신클럭 제어부(120)의 제어신호도 이전의 정상상태로 즉시 복원될 수 있다는 것이다. 이로 인한 효과는 수신신호(수신클럭)가 정상적으로 복원되어 송신신호가 송출될 때, 송신 주파수의 정확도를 보장할 수 있다.

송신부(160)는 상기의 주파수 오류 제어장치로부터 안정된 CDM 송신클럭을 받아 TDM신호를 CDM신호로 다중화 및 변조를 하여 기저대역 신호를 생성하고, 주파수 오류 제어장치로부터의 IF클럭에 의해 생성된 반송파를 통해 이러한 기저대역 신호를 무선으로 재전송한다.

이러한 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치의 동작에 대해 도 2를 참조로 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 제1 실시에에 따른 디지털 무선 중계기의 수신주파수 오류 제어 방법을 도시한 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 먼저, 수신부(110)는 위성으로부터 방송신호를 수신한다(S200).

그리고 나서, 수신클럭계수부(122)와 송신클럭계수부(124)는 각각 수신클럭과 송신클럭을 계수한다(S210).

다음, 편차누적발생부(126)는 상기의 두 클럭간의 편차를 적분하여 누적 평균치를 생성한다(S220).

다음, 제어신호발생부(128)는 누적 평균치를 바탕으로 제어신호를 발생한다(S230).

그러면, 제어신호/편차누적치유지부(140)는 제어신호와 편차누적치를 저장한다(S240).

한편, 수신클럭감시부(130)는 수신클럭의 정상여부를 감시한다(S250). 이때, 수신클럭이 정상이면, 제어신호 전환부(128)는 제어신호 발생부(128)에서 생성되는 제어신호를 온도 보상 수정 발진기(170)에 출력하고, 온도 보상 수정 발진기(170)는 기준주파수를 생성한다.

수신클럭이 비정상인 경우, 제어신호/편차유지부(140)는 제어신호와 평균 편차누적치를 유지하여 의사제어신호와 의사누적치를 생성한다. 그리고, 제어신호전환부(150)는 제어신호/편차 유지부(140)에서 출력되는 의사 제어신호를 온도 보상 수정 발진기(170)에 출력하고, 온도보상 수정발진기(170)는 의사 제어신호에 따라 기준주파수를 생성한다.

그리고 나서, 위상 동기 루프부(180)는 제어신호 또는 의사 제어신호를 이용 하여 송신클럭과 중간주파 클럭을 생성한다. 따라서, 수신 클럭에 이상이 있어서 의사 제어신호를 이용하여 저상적인 송신클럭과 중간주파 클럭을 생성할 수 있다.

그러면, 송신부(160)는 송신클럭과 중간주파 클럭에 의해 CDM 신호를 재생하여 송출한다.

이와 같은 본 발명의 제1 실시예는 다양한 변형이 가능하며, 일예로 제2 실시예를 도 3을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어장치의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치는, 수신부에서 수신된 신호의 클록 상태를 감시하는 수신클럭 감시부(130); 외부의 제1 제어신호에 따라 중간 주파수를 생성하여 출력하는 제1 온도 보상 수정 발진기(360); 상기 제1 제어신호 및 소정의 클럭과 수신클럭간의 평균 편차를 저장하며, 외부로 누적 제어신호의 평균치인 의사 제어신호를 출력하는 제어신호/편차 누적치 유지부(140); 상기 수신부로부터의 수신된 신호의 수신 클럭과 내부의 소정의 클럭의 편차를 누적하여 평균 편차를 생성하고, 이로부터 상기 제1 온도보상 수정 발진기를 제어하기 위한 제1 제어신호를 생성하고, 생성된 평균 편차 및 제1 제어신호를 상기 제어신호/편차 누적치 유지부에 저장하는 중간 주파 클럭 제어부(320); 상기 수신 클럭 감시부의 출력신호가 정상일 경우는 상기 중간주파 클럭 제어부의 제1 제어신호를 상기 송신부로 출력하고, 상기 수신 클럭 감시부의 출력신호가 정상이 아닐 경우에는 상기 제어신호/편차 누적치 유지부로부터의 의사 제어신호를 상기 송신부로 출력하도록 하는 제어신호 전환부(150); 상기 제1 온도 보상 수정 발진기의 중간 주파수를 위상 동기 루프(Phase Locked Loop)이용하여 상기 중간주파 클럭 제어부로 피드백시키는 제1 위상동기루프부(350); 수신클럭으로 부터 동기를 맞추어 제1 제어신호를 출력하는 송신 클럭 제어부(310); 상기 제1 제어신호에 따라 기준 주파수를 생성하는 제2 온도 보상 수정 발진기(330); 상기 기준 주파수를 이용하여 송신 클럭을 생성하는 제2 위상동기 루프부(340)를 포함한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어장치는, 제1, 제2 온도 보상 수정 발진기(330, 360)를 두어 송신클럭과 중간주파 클럭의 생성을 분리하는 것으로써, 상술한 송신클럭제어부(120)의 기능을 중간 주파 클럭 제어부(320)가 담당을 하여 수신주파수 오류제어를 하고 새로운 송신클럭제어부(310)의 동작을 위해 별도의 제2 온도보상 수정 발진기(330)와 제2 위상동기루프부(340)를 두고 있다. 이러한 송신클럭제어부(310)는 송신클럭 생성에만 관여한다. 중간주파 클럭 제어부(320)의 동작을 위해 제1 위상 동기 루프부(350)을 통한 수신클럭과 최소공배의 관계를 갖는 임의클럭(바람직한 예로, 57.6MHz)과 수신클럭간에 동기를 맞추어 중간 주파 클럭의 안정성을 확보한다. 이로 인한 효과는 위상 동기 루프부(350)을 거치지 않은 중간 주파 클럭은 통상적으로 구형파 대신 정현파를 생성함으로써, 고주파(RF, Radio Frequency)송신단의 효율적인 구현에 용이하다는 것이다.

상술한 제2 실시예는 송신클럭제어부(310)로부터 제어신호를 감시하여도 수 신클럭이 정상상태로 복귀되는 시점을 알도록 할 수도 있다. 수신 클럭이 비정상 상태에서 정상상태로 복귀할 때 송신클럭 제어부(310)의 제어신호로도 정상으로 복귀하게 된다. 이러한 사실을 이용하여 수신 클럭의 정상 동작시의 송신클럭제어부(310)의 제어신호를 저장하고 있다가 일정한 임계치내로 제어신호가 복귀하는 시점을 수신클럭의 정상복귀 시점으로 판단하여 동작하도록 할 수도 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 수신주파수 오류 제어장치 및 방법에 의하면, 위성으로부터의 수신주파수에 오류가 발생하거나, 수신신호의 단절현상이 발생하는 경우, 디지털 중계시스템의 정확한 송신클럭 발생을 위한 고비용의 GPS수신기나 오븐제어 수정 발진기 대신 저비용의 온도 보상 수정 발진기를 사용하여도 송신주파수의 정확도를 안정적으로 보장할 수 있다.

Claims (10)

1. 위성으로부터 방송신호를 수신부로 수신하여 이를 송신부를 통해 방송신호로 재송신하는 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치로서,

   상기 수신부에서 수신된 신호의 클록 상태를 감시하는 수신클럭 감시부;

   외부의 제어신호에 따라 기준 주파수를 생성하여 출력하는 온도 보상 수정 발진기;

   상기 제어신호 및 송신 클럭과 수신클럭간의 평균 편차를 저장하며, 외부로 누적 제어신호의 평균치인 의사 제어신호를 출력하는 제어신호/편차 누적치 유지부;

   상기 수신부로부터의 수신된 신호의 수신 클럭과 내부의 송신 클럭의 편차를 누적하여 평균 편차를 생성하고, 이로부터 상기 온도보상 수정 발진기를 제어하기 위한 제어신호를 생성하고, 생성된 평균 편차 및 제어신호를 상기 제어신호/편차 누적치 유지부에 저장하는 송신 클럭 제어부;

   상기 수신 클럭 감시부의 출력신호가 정상일 경우는 상기 송신 클럭 제어부의 제어신호를 출력하고, 상기 수신 클럭 감시부의 출력신호가 정상이 아닐 경우에는 상기 제어신호/편차 누적치 유지부로부터의 의사 제어신호를 출력하도록 하는 제어신호 전환부;

   상기 온도 보상 수정 발진기의 기준 주파수를 이용하여 중간 주파 클럭 및 송신 클럭 신호를 상기 송신부로 출력하고, 상기 송신 클럭을 상기 송신클럭 제어부로 피드백시키는 위상동기루프부를 포함하는 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 송신 클럭 제어부는,

   상기 수신부에서 수신되는 TDM 방식의 수신 클럭을 소정의 기간동안 계수하고, 계수된 수치를 출력하는 수신 클럭 계수부;

   CDM 송신클럭을 상기 수신 클럭 계수부와 동일한 기간동안 계수하여 그 수치를 출력하는 송신클럭계수부;

   상기 계수된 수신클럭과 송신클럭을 입력받아 기본 측정 단위의 소정의 배수의 기간동안 수신클럭과 송신클럭의 계수치를 측정하여 둘 간의 편차를 생성하고 이를 누적하여 평균 편차를 출력하고, 상기 평균 편차를 상기 제어신호/편차 누적치 유지부에 저장하는 편차 누적 발생부;

   상기 평균 편차를 입력받아 상기 온도 보상 수정 발진기를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 출력하며, 생성된 제어신호를 상기 제어신호/편차 누적치 유지부에 저장하는 제어신호 발생부를 포함하는 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제어신호 발생부의 제어신호는 수신클럭과 송신클럭의 동기가 맞아 더 이상의 편차가 없어지는 시점에서의 평균 편차 누적치인 것을 특징으로 하는 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 수신클럭 감시부는 수신클럭의 상태를 수신클럭과 송신클럭간의 배수를 누적하여 이 누적치가 임계값을 넘을 때를 이상 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 디지털 무선 중계기의 수신주파수 오류 제어장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제어신호/편차누적치 유지부는, 제어신호와 편차누적치를 갱신하다가 수신주파수 오류 및 수신신호 단절현상 발생시, 두 값을 유지하고 의사제어신호와 의사누적치를 발생하는 것을 특징으로 하는 디지털 무선 중계기의 수신주파수 오류 제어장치.
6. 위성으로부터 방송신호를 수신부로 수신하여 이를 송신부를 통해 방송신호로 재송신하는 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치로서,

   상기 수신부에서 수신된 신호의 클록 상태를 감시하는 수신클럭 감시부;

   외부의 제1 제어신호에 따라 중간 주파수를 생성하여 출력하는 제1 온도 보상 수정 발진기;

   상기 제1 제어신호 및 소정의 클럭과 수신클럭간의 평균 편차를 저장하며, 외부로 누적 제어신호의 평균치인 의사 제어신호를 출력하는 제어신호/편차 누적치 유지부;

   상기 수신부로부터의 수신된 신호의 수신 클럭과 내부의 소정의 클럭의 편차를 누적하여 평균 편차를 생성하고, 이로부터 상기 제1 온도보상 수정 발진기를 제어하기 위한 제1 제어신호를 생성하고, 생성된 평균 편차 및 제1 제어신호를 상기 제어신호/편차 누적치 유지부에 저장하는 중간 주파 클럭 제어부;

   상기 수신 클럭 감시부의 출력신호가 정상일 경우는 상기 중간주파 클럭 제어부의 제1 제어신호를 상기 송신부로 출력하고, 상기 수신 클럭 감시부의 출력신호가 정상이 아닐 경우에는 상기 제어신호/편차 누적치 유지부로부터의 의사 제어신호를 상기 송신부로 출력하도록 하는 제어신호 전환부;

   상기 제1 온도 보상 수정 발진기의 중간 주파수를 위상 동기 루프(Phase Locked Loop)이용하여 상기 중간주파 클럭 제어부로 피드백시키는 제1 위상동기루프부;

   상기 수신클럭으로부터 동기를 맞추어 제1 제어신호를 출력하는 송신 클럭 제어부;

   상기 제1 제어신호에 따라 기준 주파수를 생성하는 제2 온도 보상 수정 발진기;

   상기 기준 주파수를 이용하여 송신 클럭을 생성하는 제2 위상동기 루프부를 포함하는 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제1 온도 보상 수정 발진기에서 출력되는 중간 주파 클럭은 정현파이며, 상기 송신부의 고주파(RF, Radio Frequency) 생성에 이용되는 것을 특징으로 하는 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 장치.
8. 위성으로부터 방송신호를 수신부로 수신하여 이를 송신부를 통해 방송신호로 재송신하는 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 방법으로서,

   상기 수신부에서 수신된 신호의 클록 상태를 감시하는 단계;

   상기 수신부로부터의 수신된 신호의 수신 클럭과 내부의 송신 클럭의 편차를 누적하여 평균 편차를 생성하고, 이로부터 제어신호를 생성하고, 생성된 평균 편차 및 제어신호를 저장하는 단계;

   상기 수신 클럭이 정상일 경우는 생성된 제어신호를 출력하는 단계;

   상기 수신 클럭이 정상이 아닐 경우에는 상기 누적된 평균 편차인 의사 제어신호를 출력하는 단계;

   상기 제어신호 또는 상기 의사 제어신호에 따라 온도 보상 수정 발진기가 기준 주파수를 출력하는 단계;

   상기 온도 보상 수정 발진기의 기준 주파수를 이용하여 중간 주파 클럭 및 송신 클럭 신호를 상기 송신부로 출력하는 단계를 포함하는 디지털 무선 중계기의 수신 주파수 오류 제어 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제어신호는 수신클럭과 송신클럭의 동기가 맞아 더 이상의 편차가 없어지는 시점에서의 평균 편차 누적치인 것을 특징으로 하는 디지털 무선 중계기의 수신주파수 오류 제어 방법.
10. 제8항에 있어서,

    상기 수신 클럭이 정상이 아닐 경우는 수신클럭과 송신클럭간의 배수를 누적하여 이 누적치가 임계값을 넘을 때로 판단하는 것을 특징으로 하는 디지털 무선 중계기의 수신주파수 오류 제어 방법.

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