KR100848230B1 - 모뎀의 클럭 가변 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에 있어서, 특히 모뎀의 클럭을 가변시켜 줄 수 있도록 한 클럭 가변 제어 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 모뎀의 클럭 가변 제어 장치는, 시스템 클럭을 발생하는 클럭 발생기와; 상기 발생된 클럭을 소정 값으로 분주하는 클럭 분주기와; 상기 클럭의 출력 제어를 위해 클럭 게이트 신호를 출력하는 클럭 게이팅 제어부와; 상기 클럭과 클럭 게이트 신호를 사용하여 디멀티플렉서의 입력 클럭을 만드는 논리곱 로직을 포함하는 것을 특징으로 한다.

단말기, 모뎀, 클럭, 분주, 디멀티플렉서

Description

모뎀의 클럭 가변 제어 장치{Control apparatus for clock of modem}

도 1은 종래 모뎀의 클럭 제어 장치를 나타낸 구성도.

도 2는 도 1의 각 부의 클럭 파형 예를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명 실시 예에 따른 모뎀의 클럭 가변 제어 장치를 나타낸 구성도.

도 4는 도 3의 각 부의 클럭 파형 예를 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

201...클럭 발생부 202...클럭 게이팅 제어부

203...클럭 분주기 204...룩업 테이블

205...논리곱 로직 206...출력버퍼

207...디멀티플렉서 208...수신부

본 발명은 이동통신 시스템에 있어서, 특히 모뎀의 클럭 발생 제어 장치에 관한 것이다.

WCDMA(Wide-band Code Division Multiple Access) 규격에서는 단말기의 성능 에 따라 특정 서비스 등급을 부여하고 있으며, 이 등급에 따라서 디멀티플렉서(Demulti-plexor)가 처리해야 할 최대 데이터 레이트(Data rate)가 결정된다. 예를 들면, 384Kbps 단말기의 경우 디멀티플렉서의 최종 출력이 10msec 당 최대 6400비트를 넘을 수 없고 입력은 10msec당 19200 비트를 넘을 수 없다. 이와 같은 규격의 제한은 하드웨어로 구현되는 디멀티플렉서의 최대 동작 클럭(clock)을 정의하게 된다. 이러한 동작 클럭을 제어하기 위한 클럭 제어 장치가 도 1에 도시되었다.

도 1은 종래 모뎀의 클럭 제어 장치를 나타낸 구성도이다.

도 1을 참조하면, 시스템 클럭을 발생하는 클럭 발생기(100)와, 디멀티플렉서(104)의 동작에만 클럭(clock)을 공급하기 위해 클럭 게이트 신호(clock gate)를 출력하는 클럭 게이팅 제어기(clock gating controller)(101)와, 실제 클럭 논리곱(AND gate)이 이루어지는 논리곱 로직(AND logic)(102)과, 논리곱 로직(102)의 출력을 소정의 세기로 디멀티플렉서(104)로 전달하기 위한 클럭 버퍼(103)와, 상기 클럭 버퍼(103)로부터 클럭을 공급받아 수신부(receiver)(105)로부터 입력된 신호를 디멀티플렉싱하는 디멀티플렉서(104)와, 수신부(105)로 이루어진다.

이러한 클럭 제어 장치는 도 1에 도시된 바와 같다.

모뎀의 디멀티플렉서(104)는 클럭(clock)이 공급되는 구간에만 동작하게 된다. 이를 위해, 클럭 발생기(100)에 의해 클럭이 발생되면, 클럭 게이팅 제어부(101)는 클럭 게이트 신호(clock_gate)를 이용하여 클럭 공급을 제어하게 된다.

상기 클럭 게이팅 제어부(101)로부터 클럭 게이트 신호가 출력되면 논리곱 로직(102)은 클럭 발생기(100)의 클럭과 게이트 신호를 논리곱 결과를 출력하며, 논리곱 로직(102)의 출력은 클럭 버퍼(103)에 의해 충분한 세기로 증폭된 후 디멀티플렉서(104)로 전달된다. 이에 따라 디 멀티플렉서(104)가 동작하게 되며, 수신부(105)로부터 전달되는 데이터를 디멀티플렉싱하게 된다. 여기서, 클럭 게이팅 제어부(101)는 외부 로직이거나 마이크로 프로세서로 구성할 수도 있다.

도 2를 참조하면, 클럭 발생기(100)의 출력은 시스템 클럭(system clock)(110)이며, 클럭 게이트 신호(111)는 클럭 게이팅 제어부(101)에 의해 생성되는 마스크(mask) 신호이며, 디멀티플렉서가 동작할 구간을 정의하게 된다. 이는 논리곱 로직(102)의 논리곱에 의해 클럭 게이트 신호(111)에 의해 디멀티플렉서(104)로 공급되는 클럭(Demux clock)(112) 구간이 결정된다.

다시 말하면, 디멀티플렉서 클럭(Demux clock)(112)은 클럭 게이트 신호(111)와 시스템 클럭(110)의 신호를 논리곱 로직(102) 및 클럭 버퍼(103)를 거쳐 디멀티플렉서(104)로 공급되는 동작 클럭이다. 따라서, 디멀티플렉서(104)는 시스템 클럭(110)을 입력받는 대신 정의된 동작구간에서만 클럭을 입력받음으로써, 불필요한 클럭 스위칭을 통한 전력 소모를 피할 수 있게 된다.

여기서, 디멀티플렉서 클럭(112)은 실제적으로 액티브 클럭 구간(clock for active)에 동작하고 양측 클럭(additional closks) 구간은 대략적인 동작 구간에 해당된다.

그러나, 종래에는 디멀티플렉서로 제공되는 클럭을 디멀티플렉서의 최대 동작 속도에 맞추어 결정된 시스템 클럭을 사용하게 된다. 이에 따라 클럭 게이트 구간은 디멀티플렉서의 동작(active)이 아니라 외부의 로직이나 마이크로 프로세서의 판단에 따라 결정되기 때문에 디멀티플렉서의 정확한 동작 구간을 결정하는 것이 아니라, 대략적인 동작 구간만을 결정하게 된다.

따라서, 디멀티플렉서에서는 불필요한 동작구간에서의 고속의 클럭 스위칭이 일어나며, 불필요한 전력 소모를 증가시키게 된다. 또한 디멀티플렉서의 실제적인 동작구간이라도 그 구간에서 디멀티플렉서의 전체 모듈이 동시에 동작하는 것이 아니라 구성 기능들이 순차적으로 동작하기 때문에 동작하지 않는 구성 모듈에 대한 고속 클럭 스위칭(clock switching)은 디멀티플렉서의 실제 동작 구간에서 조차 불필요한 전력 소모를 요구하게 된다.

본 발명의 제 1목적은 모뎀의 디멀티플렉서가 불필요하게 고속 스위칭하지 않도록 클럭을 제어함에 있다.

본 발명은 제 2목적은 모뎀의 서비스 데이터 레이트에 따라 시스템 클럭 속도를 가변시켜 출력할 수 있도록 함에 있다.

상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 모뎀의 클럭 가변 제어 장치는,

시스템 클럭을 발생하는 클럭 발생기와;

상기 발생된 클럭을 소정 값으로 분주하는 클럭 분주기와;

상기 클럭의 출력 제어를 위해 클럭 게이트 신호를 출력하는 클럭 게이팅 제어부와;

상기 클럭과 클럭 게이트 신호를 사용하여 디멀티플렉서의 입력 클럭을 만드는 논리곱 로직을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 클럭 분주기에는 상기 디멀티플렉서가 필요한 속도로 디멀티플렉서의 동작 클럭을 분주하기 위해 상기 시스템 클럭을 일정 분주(divisor) 값으로 분주되도록 조절하는 룩업 테이블을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 룩업 테이블은 모뎀의 서비스 데이터 레이트에 따라 분주 값을 가변시키는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 모뎀의 클럭 가변 제어 장치를 나타낸 구성도이다.

도 3을 참조하면, 클럭 발생기(201)와; 클럭 게이트 신호를 출력하는 클럭 게이팅 제어부(202)와, 상기 클럭 발생기(201)로부터 발생된 클럭을 분주하는 클럭 분주기(203)와; 분주 선택 신호(divisor_sel)에 의해 선택된 분주 값을 클럭 분주기(203)에 출력하는 룩업 테이블(204)과; 상기 분주된 클럭과 클럭 게이트 신호를 사용하여 입력 클럭을 만드는 논리곱 로직(205)과, 상기 논리곱 로직(205)의 출력을 필요한 세기로 증폭하는 클럭 버퍼(206)와, 클럭버퍼(206)로부터 입력되는 클럭에 의해 동작하는 디멀티플렉서(207)와, 상기 디멀티플렉서(207)에 필요한 정보를 제공하는 수신부(208)를 포함하는 구성이다.

상기와 같은 본 발명 실시 예에 따른 모뎀의 클럭 가변 제어 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 클럭 발생부(201)의 출력단에는 클럭 분주기(203) 이 구성되며, 상기 클럭 분주기(203)는 바람직하게, 룩업 테이블(204)에 저장된 분주 값 중에서 특정 분주 값으로 분주된다. 이때, 룩업 테이블(204)은 분주 선택 신호(divisor_sel)에 의해 특정 분주 값이 선택된다.

상기 룩업 테이블(204)에 다수개의 분주 값이 저장되는데, 상기 저장된 각 항목 Divisor #1 ~#N은 디멀티플렉서(207)의 서비스 데이터 레이트에 따라서 클럭 발생기(201)의 출력 클럭을 나눌 분주 값으로 각각 정의된다. 단말기에 호가 연결되면 기지국과 단말기는 서비스 등급을 협상하여 처리 데이터 레이트를 결정하게 된다. 이때 처리 데이터 레이트가 결정되면 룩업 테이블(204)의 각 항목(Divisor #1 ~#N)의 분주 값에 일대일 대응되도록 설정되어 있다.

이에 따라 룩업 테이블(204)은 분주 선택 신호(divisor_sel)에 의해 해당 분주 값을 선택하여 클럭 분주기(203)로 출력하게 된다. 그러면, 클럭 발생기(201)의 출력 클럭은 클럭 분주기(203)에서 분주(system clk/Divisor i, i는 항목 인덱스)의 속도로 출력된다. 분주된 클럭은 논리곱 로직(205)에 입력되며, 논리곱 로직(205)은 클럭 게이팅 제어부(202)의 클럭 게이트 신호(clock_gate)와 상기 분주된 클럭을 논리곱하여 디멀티플렉서(207)의 입력 클럭으로 출력하며, 클럭 버퍼(206)는 디멀티플렉서(207)가 필요한 세기로 출력해 주게 되며, 디멀티플렉서(207)는 상기 입력 클럭에 의해 동작하여 디멀티플렉싱하는 동작을 수행하게 된다.

예를 들어 설명하면, 384kbps 등급 단말기의 경우, 룩업 테이블(204)의 Divisor #1에 최대 데이터 레이트에 대응되는 1이 저장되고, Divisor#2에는 2, 그리고 Divisor#3에는 4의 값이 저장되어 있다고 한다면, 단말기가 384kbps로 기지국 과 연결된다면 상기 데이터 레이트에 대응되는 분주 선택 신호(divisor_sel)를 Divisor #1이 선택된다. 이때, 클럭 분주기(203)는 클럭 발생기(201)와 동일한 속도의 클럭을 생성하여 내 보내게 되며, 클럭 게이트 신호에 의해 논리곱 로직에 의해 디멀티플렉서에 입력된다.

그러나, 단말기가 32kbps로 연결된다면 10msec당 디멀티플렉서(207)의 최대 출력 비트는 1280비트이고, 입력 최대 데이터는 1200비트이다. 이는 클럭 발생기(201)의 출력 클럭 레이트의 1/4로도 충분히 처리할 수 있다. 따라서, 이 경우 분주 선택 신호를 통해 룩업 테이블의 Divisor #3을 선택하여 클럭 분주기(203)의 출력이 4분주(시스템 클럭/4)된 클럭이 나오며, 이를 게이팅하여 디멀티플렉서(207)에 입력된다.

이러한 동작의 예를 도 4에 나타내었다. 도 4에서 220은 클럭 발생기(201)에서 발생되는 시스템 클럭이고 동시에 클럭 분주기(203)에서 분주 값(divisor #1)에 의해 1분주(system clock/1)된 클럭이다(Case A). 221은 룩업 테이블의 Divisor #3을 선택하였을 때 클럭 분주기(203)를 통해 출력되는 시스템 클럭의 1/4 속도의 클럭이 된다(Case B). 222는 클럭 게이팅 제어부(202)에서 출력되는 클럭 게이트 제어 신호이며, 223은 220과 222를 논리곱 로직(205)에 입력하여 발생된 클럭이며, 224는 221과 222를 논리곱 로직에 입력하여 발생시킨 클럭이다.

이와 같이 디멀티플렉서의 서비스 데이터 레이트에 따라 분주 선택 신호가 인가되면, 상기 분주 선택 신호에 의해 분주 값이 결정되며, 결정된 분주 값으로 시스템 클럭을 분주할 수 있도록 함으로써, 시스템 클럭을 단말기의 특정 구성 요 소가 실제적으로 동작되는 구간에 필요한 클럭으로 분주하여 줄 수 있도록 함에 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시 예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 모뎀의 클럭 가변 제어 장치는 디멀티플렉서에 입력되는 클럭을 연결된 호의 서비스 레이트에 따라 가변시켜 줌으로써, 디멀티플렉서의 전력 소모를 최적화할 수 있다. 필요에 따라서 입력 클럭을 분주시켜 주어 불필요한 클럭 구간에서 클럭의 속도를 최소화하여 로직 스위칭을 최소화시키고 전력 소모를 줄일 수 있다.

또한 디멀티플렉서의 실제 동작 영역에서 휴먼 모듈의 동작을 최소화함으로써 전력 소모를 줄일 수 있으며, 클럭 버퍼의 전력 역시 단위 시간 동안의 스위칭을 줄임으로써 전력 소모를 최소화할 수 있다.

Claims (3)

1. 시스템 클럭을 발생하는 클럭 발생기와;

   상기 발생된 클럭을 모뎀의 서비스 데이터 레이트에 따른 분주 값으로 분주하는 클럭 분주기와;

   상기 클럭의 출력 제어를 위해 클럭 게이트 신호를 출력하는 클럭 게이팅 제어부와;

   상기 클럭과 클럭 게이트 신호를 사용하여 디멀티플렉서의 입력 클럭을 만드는 논리곱 로직을 포함하는 것을 특징으로 하는 모뎀의 클럭 가변 제어 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 클럭 분주기에는 상기 디멀티플렉서가 필요한 속도로 디멀티플렉서의 동작 클럭을 분주하기 위해 상기 시스템 클럭을 일정 분주(divisor) 값으로 분주되도록 조절하는 룩업 테이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모뎀의 클럭 가변 제어 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 룩업 테이블은 서비스 데이터 레이트에 따른 적어도 하나 이상의 분주 값을 저장하는 것을 특징으로 하는 모뎀의 클럭 가변 제어 장치.

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