KR19980024813A - 프레임 동기회로 및 통신 시스템 - Google Patents

Abstract

유사도 연산회로(A1)는 수신된 데이터 열과 유니크 워드 사이의 허밍거리를 유사도 데이터(d1)로 연산한다. 유사도 연산회로(A2)는 여분 데이터를 사용하여 전송오류의 회수를 연산하고 이 값을 유사도 데이터(d2)로 출력한다. 유사도 데이터(d1),(d2)는 가산회로(21)에서 가산된다. 그 출력은 스레솔드 값을 가진 판정회로의 스레솔드 값과 비교된다. 이 비교의 결과는 스레솔드 값을 가진 판정신호(DT)로서 출력된다. 동기판정회로(23)는 스레솔드 값을 가진 판정신호(DT)를 기초로 동기판정신호(SD)를 생성시킨다. 따라서, 본 발명은 프레임 동기의 검출에 필요한 여분의 양을 증가시키지 않고 잘못된 동기화 또는 동기를 놓치는 것을 피할 수 있다.

Description

프레임 동기회로 및 통신 시스템

본 발명은 프레임 구성을 갖는 데이터 전송에 응용되는 프레임 동기회로에 관한 것이며, 또한 이 프레임 동기회로를 사용하는 통신 시스템에 관한 것으로서, 이하에서 설명될 프레임 동기회로와 통신 시스템은 특히 오류가 쉽게 발생되는 전송채널에서 유용하다.

정보 데이터를 송신하는 경우에, 전송채널에서 발생하는 부호 오류를 검출하고 정정하기 위해서는 소정의 부호화 규칙에 따라서 여분 데이터(Redundant Data)를 부가하거나, 전송하는 데이터의 양을 압축하기 위해 소정 부호화 규칙에 따라서 정보 데이터의 압축이 행해지는 경우가 많다. 정보 데이터와 여분 데이터의 조합은 프레임이라고 불리며, 각 프레임 단위는 수신측에서 복호화가 이루어진다. 수신측에서 프레임들을 검출할 수 있도록 하기 위하여, 프레임 위치를 지시하는 유니크 워드(Unique word)를 사용하는 방법이 널리 사용된다. 프레임 내에서의 유니크 워드의 위치는 특별히 제한되는 것은 아니지만 회로의 구성을 간단히 하기 위하여 통상 프레임의 선두에 배치되는 경우가 많다. 그러므로 유니크 워드를 검출하는 것에 의해 수신측은 프레임의 위치를 정하고 전송된 정보 데이터를 복호한다.

도 11은 종래의 프레임 동기회로의 블록도를 도시한 것이다. 입력단(11)을 매개로 하여 수신된 데이터 열(D)이 유니크 워드 검출회로(12) 내의 입력버퍼(15)에 공급되면 수신된 데이터 열(D)이 그곳에 저장된다. 입력버퍼(15)가 수신된 데이터 열(D)을 1비트씩 순차적으로 시프트 이동시킴으로써 유니크 워드 길이의 데이터를 발생시키고, 이것을 비교기(16)의 한 입력단에 공급한다. 유니크 워드 발생기(17)는 바른(correct) 유니크 워드를 비교기의 다른 입력단에 공급한다. 이후 비교기(16)는 발생된 데이터와 바른 데이터 양자를 비교하고 이들이 합치되면 1을, 이들이 합치되지 않으면 0을 동기판정회로(13)로 출력한다.

예를 들면, 도 12(a)에 도시한 수신된 데이터 열(D)을 수신하면, 비교기(16)의 출력은 도 12(b)에 도시된 것처럼 된다. 이 예에서는 전송채널에서 전송오류는 발생하지 않았으며, 정보 데이터 내에 유니크 워드와 우연히 합치하는 비트 패턴(Bit Pattern)은 없는 것으로 한다.

동기판정회로(13)의 작동을 도 13을 참조하여 설명하도록 한다. 도 13은 종래의 동기판정회로를 위한 상태 천이도이다. 최초 상태는 프레임 동기가 확립되지 않은 비동기 상태이다. 이 예에서 비교기(16)로부터의 출력이 1이면 검출이고, 이는 유니크 워드와 합치하는 비트 패턴이 수신된 데이터 열(D) 내에서 검출된 것을 지시한다. 한편 출력이 0이면 비검출이며, 이는 유니크 워드와 합치하는 비트 패턴이 수신된 데이터 열(D) 내에서 검출되지 않은 것을 지시한다. 유니크 워드와 합치하는 비트 패턴이 검출되면, 동기판정회로(13)의 작동상태는 후방 1 상태(S2)로 천이된다. 유니크 워드와 합치하는 비트 패턴이 검출되지 않으면, 회로의 작동상태는 비동기 상태(S1)에 머물고 비교기(16)로부터의 다음 출력을 기다린다.

후방 1 상태(S2)로 천이된 후에, 동기판정회로(13)는 수신된 데이터 열(D)을 고정된 프레임 길이만큼 스킵하여 비교기(16)의 출력을 기다리고, 유니크 워드와 합치하는 비트 패턴이 검출되는지 비검출되는지를 판정한다. 전술한 것과 동일한 방법대로, 합치하는 비트 패턴이 검출되면 동기판정회로의 작동상태는 후방 2 상태(S3)로 천이되고, 다시 비트 패턴이 검출되는지 비검출되는지를 결정한다. 이후 이러한 결정은 후방 2 상태(S3) 이후에도 동일한 방법으로 반복되고, 이는 동기판정회로(13)의 작동상태가 유니크 워드에 합치하는 비트 패턴이 연속적으로 검출되는 동기확립상태(S5)에 도달할 때까지 계속된다. 한편, 유니크 워드와 합치하는 비트 패턴이 후방 1 상태(S2)와 후방 N 상태(S4) 사이에서 검출되지 않았을 때, 동기판정회로(13)의 작동상태는 바로 비동기상태(S1)로 전환된다. 후방 1 상태(S2)에서 후방 N 상태(S4)까지는 후방보호라고 하는데, 잘못된 동기를 피하도록 한다. 즉, 만일 수신된 데이터 열(D)에 우연한 유니크 워드(실제 유니크 워드는 아님)에 합치하는 비트 패턴이 있다면, 이러한 비트 패턴은 유니크 워드로서 잘못 동일시되고 그 결과 잘못된 검출을 일으킨다. 그러나, 비트 패턴과 유니크 워드 N번째, 사이의 판정을 반복적으로 합치시키는 것에 의해 이러한 형태의 잘못된 검출을 피할 수 있다.

심지어는 동기확립된 상태에 있어서도, 동기판정회로(13)는 고정 프레임 길이만큼 수신된 데이터 열(D)을 계속하여 스킵하고, 유니크 워드에 합치하는 비트 패턴이 검출 또는 비검출되는지를 판정한다. 유니크 워드와 합치하는 비트 패턴이 검출되면, 동기판정회로(13)의 작동상태는 동기된 상태에서 머물게 되고, 반면 비트 패턴의 합치가 검출되지 않으면 동기판정회로(13)의 작동상태는 전방 1 상태(S6)로 천이한다.

전방 1 상태(S6)로 천이한 후에는, 고정 프레임 길이만큼 수신된 데이터 열(D)을 계속하여 스킵하고 비교기(16)로부터의 출력을 기다리고, 비트 패턴 합치가 검출되는 지 비검출되는지 판정한다. 비트 패턴 합치가 검출되지 않으면 동기판정회로(13)의 작동상태는 전방 2 상태(S7)로 천이하고 비트 패턴 합치가 검출되는지 비검출되는지 다시 판정한다. 그후 이러한 판정은 계속되는 전방 2 상태(S7)로 동일한 방법으로 반복된다. 동기판정회로(13)의 작동상태는 즉이 비동기 상태에 도달하며, 일단 유니크 워드와 합치하는 비트 패턴의 연속적인 비검출이 있게 된다.

한편, 유니크 워드와 합치하는 비트 패턴이 전방 1 상태(S6)와 전방 M 상태(S8)에서 검출되면, 동기판정회로(13)의 작동상태는 동기확립된 상태(S5)로 즉시 전환된다. 전방 1 상태(S6)로부터 전방 M 상태(S8)까지는 전방보호라고 불리는 것으로서, 동기상태에서 벗어나는 것을 피하게 한다. 다시 말하면, 전송 오류 때문에 유니크 워드가 검출되지 않을 때, 합치판정을 M번 반복하기 때문에 동기상태에서 벗어나는 것을 피할 수 있도록 한다.

동화상의 부호화에서는 데이터의 양을 압축하기 위해 다양한 길이의 프레임 부호화가 때때로 사용된다. 이러한 경우에 프레임의 길이는 변화될 수 있으며, 그래서 유니크 워드가 검출되어 프레임 동기회로가 파악될 때에더 다음 유니크 워드의 위치를 예측하는 것은 가능하지 않다. 오히려 전체의 프레임에 대해서 수신된 데이터 열(D)을 순차적으로 1비트씩 진행시켜 검출로 될 때까지 합치판정을 반복하는 것이 필요하다. 따라서, 도 13에 도시한 바와 같은 동기 방어를 사용하는 것은 가능하지 않다. 이 경우에는 특히 유니크 워드의 오검출이 최악의 결과를 발생시킨다. 즉 수신된 데이터 열(D) 중에 우연한 유니크 워드와 일치하는 비트 패턴이 존재한다면 그것을 프레임의 바른 위치라고 판정할 것이다. 그 결과 의미없는 데이터가 추출되어 복호된다.

이를 피하기 위한 방법으로 데이터 열에 대하여 스터핑(Stuffing)이라고 알려진 조작이 행해진다. 이 방법은 전송될 데이터를 검사하고 유니크 워드와 일치하는 데이터의 부분에 예정된 여분 비트를 삽입하여, 유니크 워드의 잘못된 검출을 피하도록 한다. 이러한 방법은 MPEG 등의 화상부호화 국제 규격에 널리 사용되고 있다. 예를 들면 유니크 워드가 11111111이면, 송신될 데이터에 1이 연속으로 8비트 이상인 부분에 대해서 제 8번째 비트에 여분 비트로 0을 삽입하는 것이다. 이러한 것에 의해 유니크 워드와 송신 데이터 열 사이의 최소 허밍거리를 1 이상으로 설정할 수 있어 잘못된 검출을 피할 수 있다.

또한, 프레임 내의 정보 데이터에 대한 부호화 규칙을 사용하는 것에 의해 강력한 프레임 동기를 얻는 방법도 제한되고 있다(일본실용신안 소 57-64815). 이 오류검출/정정장치에서는 상술한 유니크 워드의 검출법에 부가되어, 수신된 데이터 열(D)에 대하여 부호화에 위반하는 수를 감시하는 방법이 사용된다. 위반수가 고정된 스레솔드 값 이하이면 현재의 위치는 프레임 동기를 위한 정확한 위치라는 결정을 한다.

유니크 워드는 전술한 고정길이 프레임 방법 및 가변길이 프레임 방법의 경우에서 동기화 부호로 사용된다. 그 결과 전송선로에서 전송오류가 발생하면, 유니크 워드가 검출되지 않거나 또는 부정확하게 검출되어 부정확한 동기화 또는 잘못된 동기화를 하게 된다. 한편 유니크 워드의 길이를 증가시키는 것에 의해 이러한 상황을 개선하려는 시도가 있을 때, 유니크 워드와 수신된 데이터 열(D) 사이의 허밍거리를 증가시킬 필요가 있기 때문에 여분이 발생한다.

또한, 잘못된 검출을 하거나 또는 검출을 놓치게 될 가능성이 높을 경우, 도 13의 상태 천이도에 도시된 전방보호 및 후방보호에서 단계의 개수를 증가시키는 기술을 사용하여 동기를 하지 않거나 잘못 동기되는 것을 피하도록 한다. 그러나, 이러한 접근은 잘못된 동기를 회복하거나 동기를 확립하기에 오랜 기간이 소요되는 단점이 있다.

더구나, 가변길이 프레임의 경우에, 전술한 스터핑이 실행될 때, 여분 데이터를 첨부할 필요가 있다. 따라서 프레임 동기를 확립하기 위하여, 여분은 단순하게 전송되는 데이터에 제공된다. 또한 전송오류에 기인하여 검출을 놓치는 경우를 피하기 위해서 합치판정기간동안 비트를 비합치하는 고정 회수를 허여하는 방법이 고려될 수 있다. 그러나 이 경우에 들어온 여분 비트의 수는 큰 허밍거리를 유지하도록 증가되어야 하며, 따라서 추가로 여분이 증가한다.

일본 실용신안 소 57-64815에서 공개된 방법 역시 고려될 수 있다. 여기서는 모든 전송될 정보 데이터가 동일 부호화 규칙을 사용하여 부호화된다. 그러나, 이 방법은 잘 알려진 고용량의 디지털 신호 전송방법인 PDC인 경우(ARIB RCR STD-S7C5와 Voice Coding System CODEC를 참조하라)와 같이 정보 데이터의 일부만이 부호화되는 경우에는 사용될 수 없다. 대신에, 이러한 방법이 사용되면 프레임을 동기시키는 데서 상당한 성능저하가 발생하는 결과가 초래된다.

즉, 정보 데이터의 비-부호화된 부분이 무작위의 열인 경우는 전형적이다. 데이터의 이러한 부분에서 부호화 위반이 실행되면, 유니크 워드를 검출하는 경우에서 발생한 것과 동일한 방법으로 잘못된 검출이 자주 발생하게 되고 그리하여 프레임 동기를 위한 정확한 위치를 알기 어렵게 된다. 특히, 이 방법이 전송오류가 종종 발생하는 무선 전송 채널에서 사용될 때, 검출을 놓치는 것을 피하기 위하여 전술한 검출 스레솔드가 신중히 설정되지 않는다면 잘못된 검출이 심지어 더 큰 주파수에서도 발생하게 되는 결과가 된다.

전송오류가 현존하는 경우에는, 부호화 규칙 위반에 의해 얻어지는 보충신호보다 유니크 워드가 적합한 경우가 일반적이다. 이러한 이유로, 유니크 워드를 사용하여 얻어지는 프레임 동기를 위한 위치는 부호화 규칙 위반을 사용하여 얻어지는 프레임 동기위치에 의해 보충되며, 프레임 동기의 신뢰성은 치유될 수 있다는 관심을 가질 수 있다. 다른 한편, 이러한 문제를 피하기 위하여 일본 실용신안 소 57-64815에 따르면 복수개의 프레임에 대해 확장하는 방법이 공개되어 있다. 그러나, 이 경우에 프레임 동기를 확립하기 위해 요구되는 시간이 길어진다. 따라서 이러한 방법은 초기 프레임 동기를 확립하는 데 요구되는 시간 및 프레임 동기로부터 벗어나는 경우에서 회복하는 시간이 길어진다는 단점이 있다.

본 발명은 전술한 종래의 환경에서 잉태된 것으로서, 많은 전송오류가 발생하는 전송채널의 경우에서도 프레임 동기를 위해 요구되는 여분의 양이 증가하지 않으며, 잘못 동기되거나 동기를 놓치는 원인이 되는 프레임 동기 타이밍의 검출을 놓치거나 잘못 검출하는 가능성을 줄이며, 동기확립에 이르기까지 요구되는 시간과 동기의 어긋남으로부터 회복하는 데 요구되는 시간이 짧아지도록 한 프레임 동기회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기본적인 착상은 다음의 사실 및 특성에 기초하여 이루어진 것이다. 즉,

1. 전송오류가 많이 발생하는 전송채널에서 데이터 전송을 행하는 경우에 데이터를 보호하기 위해서는, 데이터에 대해서 오류검출부호 또는 오류정정부호를 적용하거나, 여러번 송신하는 방법이 널리 행해진다. 이 경우에 전체의 여분(redundancy)의 양을 줄이기 위해서는, 정보 데이터의 전송오류에 대한 감도 등에 대응해서 여분정도와 부호화의 규칙이 서로 다른 복수개의 오류검출부호 및 오류정정부호가 사용되는 경우가 많다.

2. 오류검출부호, 오류정정부호 또는 여러번의 송신에 필요한 여분 데이터의 부호화 규칙에서, 올바른 프레임 위치에서 데이터를 인출한 경우에만 부호화 규칙 위반 없이 복호가 가능하다. 또한 프레임 동기위치의 오류 이외에 전송채널의 전송오류가 부호화 규칙 위반이 발생하는 원인이 된다.

3. 유니크 워드들 사이의 허밍거리와 오류정정코드의 유사도를 사용해서 부호화 규칙 위반의 검출은 가능하다. 그러나, 이러한 값과 프레임 동기 타이밍의 비검출 또는 오검출의 확률과의 관계, 즉 이러한 값과 프레임 동기 타이밍의 신뢰도와의 관계는 부호화 규칙과 전송채널의 오류의 특성에 의존하여 변화한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프레임 동기회로의 블록도이고,

도 2는 동 실시예와 관련하여 유사도 연산회로(A1)에 의해 연산된 허밍(Humming) 거리와 비트 시프트(Bit Shift) 사이의 관계를 도시한 도면이고,

도 3은 동 실시예와 관련하여 오류회수와 비트 시프트 사이의 관계를 도시한 도면이고,

도 4는 동 실시예와 관련하여 가중치(K1)(K2)를 모두 1로 설정한 경우에 가산기(21)의 출력 데이터와 비트 시프트 사이의 관계를 도시한 도면이고,

도 5는 제 2 실시예에 따른 프레임 동기회로의 블록도이고,

도 6은 제 3 실시예에 따른 프레임 동기회로의 블록도이고,

도 7은 제 3 실시예에 따른 동기판정회로(23)의 회로도이고,

도 8은 제 4 실시예에 따른 프레임 동기회로의 블록도이고,

도 9는 제 4 실시예에 따른 프레임 동기회로의 작동을 도시하는 플로우챠트이고,

도 10은 본 발명의 프레임 동기회로를 사용하는 이동통신 시스템의 블록도이고,

도 11은 종래의 프레임 동기회로의 블록도이고,

도 12는 종래의 프레임 동기회로의 작동을 설명하기 위한 타이밍도이고,

도 13은 종래의 동기판정회로의 상태 천이도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

20 : 입력단자21 : 가산기

22 : 스레솔드 값을 가진 판정회로23 : 동기판정회로

24 : 출력단자25 : 제어회로

40 : 이동장치50 : 기지국

전술한 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은 프레임 내의 정보 데이터의 일부 또는 전부에 대해서 M (2≤M)개의 부호화 규칙이 실행되는 데이터 열을 수신하는 경우에 사용되는 프레임 동기회로에 있어서, 수신된 데이터 열에 대해서, 상기 M개의 부호화 규칙 중 N (2≤N≤M)개의 부호화 규칙에 대응하는 유사도를 각각 연산하는 N개의 유사도 연산수단과; 상기 유사도 연산수단의 출력에 대하여, 계수를 곱하는 N개의 가중수단과; 상기 가중수단의 출력을 가산하는 가산수단과; 상기 가산수단의 출력을 스레솔드 값과 비교하고, 비교결과에 따라 프레임 동기위치를 판정하는 판정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기회로를 제공한다.

또한 전술한 유사도 연산회로는 프레임 위치를 지시하는 예정된 유니크 워드와 수신된 데이터 열 사이의 허밍거리를 연산하는 허밍거리 연산수단과; 골레이(23, 12) 오류정정 부호화에 따라 부호화된 수신된 데이터 열의 일부에 대해 오류정정 및 복호가 수행된 후에 오류의 회수를 연산하는 오류회수 연산수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기회로를 제공한다.

또한 전술한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 프레임 내의 정보 데이터의 일부 또는 전부에 대해서 M (2≤M)개의 부호화 규칙이 실행할 때, 해당 규칙 중의 하나는 프레임의 위치를 지시하는 유니크 워드를 부가한 데이터 열을 수신하는 데 사용되는 프레임 동기회로에 있어서, 수신 데이터 열과 상기 유니크 워드와의 허밍거리를 검출하는 검출수단과; 상기 허밍거리와 예정된 스레솔드 값을 비교하고 해당 스레솔드 값보다 작은 경우에 TRUE라는 진리값을 검출신호로 생성하는 생성수단과; 수신된 데이터 열에 대해서, 상기 M개의 부호화 규칙 중 N (2≤N≤M)개의 부호화 규칙에 대응하는 유사도를 각각 연산하는 N개의 유사도 연산수단과: 상기 유사도 연산수단의 출력에 대하여, 계수를 곱하는 N개의 가중수단과; 상기 가중수단의 출력을 가산하는 가산수단과; 상기 가산수단의 출력을 스레솔드 값과 비교하고, 비교결과에 따라 프레임 동기위치를 판정하는 판정수단을 구비하고; 상기의 검출신호가 TRUE인 타이밍에서, 상기의 유사도 검출수단, 가중수단, 가산수단 및 상기의 판정수단을 동작시키는 것을 특징으로 하는 프레임 동기회로를 제공한다.

또한, 전술한 프레임 동기회로는 상기 수신된 데이터 열에 관한 전송채널의 상태에 따라서, 상기 가중수단의 계수, 또는 상기 판정수단의 스레솔드 값 중 적어도 하나를 제어하는 제 1의 제어수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기회로를 제공한다.

그리고 전술한 프레임 동기회로는 프레임의 동기상태를 검출하기 위한 동기상태 검출수단과; 상기 동기상태 검출수단에 의해 검출된 과거의 프레임 동기상태에 기초하여 상기 가중수단의 계수 또는 상기 판정수단의 스레솔드 값 중 적어도 하나를 제어하는 제 2 제어수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기회로를 제공한다.

또한, 상기의 프레임 동기회로는 상기의 수신된 데이터 열로서 소프트 복조데이터, 다중레벨 데이터를 사용하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기회로를 제공한다.

전술한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 통신회로의 네트웍에 위해 접속된 복수개의 기지국과, 무선통신에 의해 상기 복수개의 기지국의 어느 것과 통신하며, 상기 통신회로의 네트웍에 접속된 다른 통신단말기와 변화하는 데이터를 송수신하거나 또는 상기의 복수개의 기지국 중 다른 기지국을 경유하여 또 다른 통신단말기와 변화하는 데이터를 송수신하는 통신단말기를 구비하는 통신시스템에 있어서, 상기의 통신단말기는 상기 기지국으로부터 신호를 수신하고 복조하는 제 1 수신수단과; 상기의 제 1 수신수단에서 수신되어 복조된 데이터 열에 대해 M개의 부호화 규칙 가운데에서 N (2≤N≤M)개의 부호화 규칙에 해당되는 각각의 유사도를 연산하는 N개의 제 1 유사도 연산수단과; 상기의 제 1 유사도 연산수단의 출력값에 각각 계수를 곱하는 제 1 가중수단과; 상기의 제 1 가중수단의 출력들 각각을 합산하는 제 1 가산수단과; 상기의 제 1 가산수단의 결과를 스레솔드 값과 비교하고, 이 비교결과에 기초하여 프레임 동기를 위한 위치를 판정하는 제 1 판정수단과; 상기 제 1 판정수단에 의한 판정된 결과에 기초하여 수신된 데이터 열로부터 데이터를 추출하는 제 1 데이터 처리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신시스템을 제공한다.

그리고 이때 전술한 기지국은 상기의 통신단말기로부터의 신호를 수신하여 복조하는 제 2 수신수단과; 상기의 제 2 수신수단에서 수신되어 복조된 데이터 열에 대해, M개의 부호화 규칙 가운데에서 N (2≤N≤M)개의 부호화 규칙에 해당되는 각각의 유사도를 연산하는 N개의 제 2 유사도 연산수단과; 상기의 제 2 유사도 연산수단의 출력값에 각각 계수를 곱하는 제 2 가중수단과; 상기의 제 2 가중수단의 출력들 각각을 합산하는 제 2 가산수단과; 상기의 제 2 가산수단의 결과를 스레솔드 값과 비교하고, 이 비교결과에 기초하여 프레임 동기를 위한 위치를 판정하는 제 2 판정수단과; 상기 제 2 판정수단에 의한 판정된 결과에 기초하여 수신된 데이터 열로부터 데이터를 추출하는 제 2 데이터 처리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신시스템을 제공한다.

이하 첨부된 도면과 이에 따른 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 작동을 설명하도록 한다.

[제 1 실시예]

설명을 단순히 하기 위하여, 본 실시예에서 적용된 최소수의 부호화 규칙은 두가지이다. 제 1 부호화 규칙은 동기화 부호로서 유니크 워드를 부착하는 것이며, 제 2의 부호화 규칙은 정보 데이터의 일부를 위한 오류 검출 부호화이다. 이 설명에서 유니크 워드의 길이는 예를 들면 32비트이며 반면 2진의 완성형 코드로 알려진 골레이(23, 12)(Golay (23, 12))가 오류검출부호로 사용된다. 골레이 코드에서 최소거리는 7의 이진(23, 12) 선형 부호이다. 또한 이러한 형태의 코드는 널리 사용되므로 설명의 일반성을 상실하지는 않을 것이다.

1. 제 1 실시예의 구성.

본 발명의 제 1 실시형태인 제 1 실시예에 관련된 프레임 동기회로를 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프레임 동기회로의 블록도이다.

도면에서 A1, A2, ... AN은 입력단자(20)와 각각 접속된 유사도(likelihood) 연산회로이고, 여기서는 부호화 규칙의 유사한 정도가 연산된다. 도 1에는 N개의 유사도 연산회로 A1, A2, ... AN가 도시되어 있지만, 그 수는 적용된 부호화 규칙만큼 두어도 충분하다. 이 예에서는 제 1 및 제 2의 부호화 규칙이 적용되므로 유사도 연산회로 A1과 유사도 연산회로 A2를 사용하여서 유사한 정도가 산출된다.

유사도 연산회로(A1)는 제 1 부호화 규칙에 대응하는 것이며, 예정된 유니크 워드를 보유하고 있으며, 입력 수신된 데이터 열(D)과 이 유니크 워드를 수신된 데이터 열을 한번에 1비트씩 시프트하면서 연속적으로 비교하고, 양자의 허밍거리를 유사도 데이터(d1)로서 출력한다. 또한 유사도 연산회로(A2)는 입력되어 수신된 데이터 열(D) 중 골레이 오류정정부호화를 사용하여 부호화된 부분을 한번에 1비트씩 시프트하면서 오류정정복호하고, 얻어진 오류의 회수를 데이터(d2)로서 출력한다.

또한, B1, B2, ... BN은 유사도 연산회로 (A1), (A2), ... (AN)와 각각 접속된 가중회로이다. 가중회로 B1, B2, ... BN들은 유사도 데이터 (d1), (d2), ... (dN)에 대응하는 가중치 (k1), (k2), ... (kN)를 각각 곱하여 가중된 유사도 데이터 (d1'), (d2'), ... (dN')를 각각 출력한다. 가중계수 (k1), (k2), ... (kN)는 부호화 규칙과 전송채널에서 발생하는 부호오류의 성질 등을 고려해서 프레임 동기위치를 정확히 판단할 수 있도록 설정한다. 즉, 유사도 연산회로 (A1), (A2), ... (AN)와 동일하게, 가중회로 B1, B2, ... BN는 적용되는 부호화 규칙의 수만큼 설정되면 충분하다. 따라서 이 실시예에서는 가중회로 B1, B2가 사용된다.

또한 '21'은 가산기로서 가중된 유사도 데이터 (d1'), (d2'), ... (dN')를 가산하여 결과를 출력한다. '22'는 스레솔드 값을 가지는 판정회로로서 가산기(21)의 출력 데이터와 예정된 스레솔드 값을 비교하여 출력 데이터가 스레솔드 값 이상이면 0을, 스레솔드 값 이하이면 1로 되는 스레솔드 판정신호(DT)를 생성한다. '23'은 동기판정회로로서 스레솔드 판정신호(DT)에 기초하여 동기확립인가 아니면 비동기인가를 판정하고 동기확립의 경우 1을, 비동기의 경우에는 0으로 되는 동기판정신호(SD)를 생성하여, 출력단자(24)를 통해 후단의 회로(미도시됨)로 출력한다. 가장 간단하게는 스레솔드 판정신호(DT)를 그대로 사용하여 이것이 1을 지시한다면 동기확립이고, 한편, 0을 지시하면 동기상태가 확립되지 않은 것으로 한다.

2. 제 1 실시예의 작동

첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 제 1 실시예의 작동을 설명하도록 한다. 이 설명에서 유니크 워드가 수신된 데이터 열(D)에서 제 0번째 워드, 제 100번째 워드, 제 200번째 워드, 및 제 300번째 워드에 각각 놓이는 것으로 한다.

이 경우, 소정의 확률로 전송오류가 발생하는 전송채널을 매개로 하여서, 상기의 수신된 데이터 열(D)이 수신되는 것으로 가정하면, 유사도 연산회로(A1)에서 연산된 허밍거리(유사도)와 비트 시프트의 관계는 예를 들면 도 2에 도시한 것이 된다. 이러한 예에서는 올바른 프레임의 위치(즉, 제 0번째, 제 100번째, 제 200번째, 및 제 300번째의 위치)에서 허밍거리(유사도 데이터(d1)의 지시값)가 0 또는 1로 되어져 있다. 제 100번째 워드에서 허밍거리가 1로 되는 것은 전송채널에서 부호오류가 발생하기 때문이다. 한편, 그 이외의 타이밍에서는 0 내지 32의 사이를 변화하고 있는 것으로 판단된다. 일반적으로 유니크 워드 이외의 정보 데이터는 랜덤한 것으로 관찰되는 경우가 많다. 이러한 이유로 우연히 유니크 워드와 허밍거리 사이가 가까워지게 되는 경우나, 또는 비트 패턴이 완전히 일치하게 되는 경우도 있다. 이러한 예에서는 제 150 워드에서 허밍거리가 2로 되고, 또한 제 60 워드, 제 140 워드, 제 250 워드에서의 허밍거리는 0으로 된다. 이러한 경우에는 이러한 허밍거리들을 올바른 프레임 위치로부터 얻어지는 허밍거리와 구별하는 것이 곤란하므로, 유니크 워드의 검출만에 기초하여 프레임 동기위치가 판정된다. 따라서 이러한 것은 잘못된 동기로 된다.

다음으로는, 상술한 수신된 데이터 열(D)이 유사도 연산회로(A2)에 공급되면, 유사도 연산회로(A2)는 수신된 데이터 열(D)을 복호해서 오류의 회수(유사도 데이터(d2)의 지시값)를 구한다. 오류 회수와 비트 시프트의 관계는 예를 들면 도 3에 도시한 바와 같이 된다. 올바른 동기위치에서 유사도가 계산되는 경우, 오류의 회수는 0 또는 1로 된다. 제 200번째 워드에서 오류의 회수가 1로 되는 것은 정보 데이터에 1 비트의 전송오류가 발생하기 때문이다. 한편, 그 이외의 경우에는 0 내지 3의 범위에서 변화하는 것을 알 수 있다. 이 예에서는 제 80번째의 워드, 제 190본째의 워드 및 제 230번째의 워드에서 오류의 회수가 0 또는 1이 된다. 이러한 경우에서의 오류의 회수를 올바른 프레임 위치로부터 얻어진 오류의 회수와 구별하는 것이 곤란하므로, 오류의 회수만을 기초하여서 프레임의 동기위치를 판정하는 것이 되어 잘못된 동기를 일으키게 된다.

따라서 잘못된 동기는 프레임 동기위치의 판정이 유니크 워드의 검출 또는 오류들의 회수 중 어느 것에 기초하여서만 결정되기 때문이다. 그러므로 이 실시예에서 유사도 데이터 (d1), (d2)는 가중치 (k1), (k2)가 곱해져서 가중된 유사도 데이터 (d1'), (d2')를 가산기(21)에서 가산하여, 동기를 위한 위치의 판정은 이후 이 출력 데이터에 기초하여 얻어지게 된다.

여기서 가중치 (k1), (k2)를 모두 1로 한다면, 가산기(21)의 출력 데이터는 도 4에 도시한 값을 가지며, 이 경우 올바른 프레임 동기위치에서는 제 0번째 워드에서 0, 제 100번째 워드에서 1, 제 200번째 워드에서 0, 제 300번째 워드에서 0으로 된다. 한편, 유니크 워드의 검출만으로는 잘못 검출된 제 60번째 워드, 제 140번째 워드, 및 제 250번째 워드에서는 어느 것이나 3으로 된다. 또한 오류회수의 검출만으로는 잘못 검출된 제 80번째 워드에서 6, 제 190번째에서는 13, 제 230번째에서는 18이 된다. 따라서, 스레솔드 값을 가진 판정회로(22)의 스레솔드 값을 예를 들어 2로 한다면, 올바른 프레임 동기위치에서 동기확립이라는 것이 가능하고, 그 이외의 경우에는 비동기라고 하는 결과를 얻는다.

본 실시예에서는, 부호화 규칙의 여러가지 형태에 해당하는 유사도가 유사도 연산회로 (A1) ... (AN)에서 연산되며, 가중되며 프레임 동기를 위한 위치판정이 이를 기초로 이루어진다. 이러한 결과, 오류가 발생하기 쉬운 전송채널을 사용하더라고 유니크 워드의 길이를 짧게 할 수 있다. 또한 동기에서 벗어난 경우 이를 회복하는 시간과 동기확립에 요구되는 시간을 모두 감소시킬 수 있다.

[제 2 실시예]

제 2의 실시형태에서는, 전송채널의 상태에 따라 개폐전환 가능한 가중치 (k1), (k2), ... (kN)를 갖는다는 것을 제외하고는 전술한 제 1의 실시예와 동일하다. 또한, 이 실시예에서, 프레임 동기회로는 셀룰러 폰 등으로 사용되는 이동통신에 응용된다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프레임 동기회로의 블록도이다. 이 도면에서 CS는 전송채널의 상태를 지시하는 채널정보이다. 채널정보(CS)는 예를 들면 무선채널의 페이딩 피치(Fading pitch)나 수신전계의 강도 등을 표시한다. 페이딩(수신전계강도의 변동)은 이동국이 고속으로 이동할 때 발생한다. 이 경우에 수신전계강도가 일정 수준을 밑돌면, 버스트(Burst)오류가 발생한다. 한편, 이동국이 정지하고 있는 경우의 부호 오류는 랜덤 오류인 경우가 많다. 따라서, 채널정보(CS)의 페이딩 피치 등을 참조하면, 전송채널에서 생기는 오류의 성질을 알 수 있다.

도 5에 도시한 제어기(25)는 채널정보(CS)에 기초해서, 가중치 (k1), (k2), ... (kN)를 제어하는 제어신호를 생성시키고, 이것을 가중한 회로 (B1), (B2), ... (BN)로 출력한다.

그러나, 전송채널의 상태에 의해서, 유사도 연산회로 (A1), (A2), ... (AN)로부터 공급되는 유사도 데이터 (d1), (d2), ... (dN)의 신뢰도는 전송채널의 상태에 따라 각각 다르다. 이점을 상세히 설명하도록 한다. 제 1 실시예와 동일한 형태로, 여기서는 유사도 연산회로(A1)는 수신된 데이터 열(D)과 유니크 워드와의 사이의 허밍거리를 유사도 데이터(d1)로서 검출하고, 또한 유사도 연산회로(A2)는 오류의 회수를 유사도 데이터(d2)로서 검출하는 것으로 한다.

이동국이 고속이동중인 경우라면, 전송채널에서 생기는 채널오류는 전술한 버스트 오류인 경우가 많다. 이 경우 올바른 프레임 동기위치일지라도 프레임 동기를 위한 유니크 워드에서 연속적인 것으로 된다. 이 결과 수신된 데이터 열(D)과 유니크 워드 사이의 허밍거리는 더욱 커진다. 한편, 이동국이 정지상태일 때, 전송채널에서 발생하는 채널오류는 랜덤오류로서 취급된다. 따라서 올바른 프레임 동기위치에 오류가 발생할지라도 복수개의 채널오류가 유니크 워드에서 발생할 가능성은 작다. 이러한 이유로 수신된 데이터 열(D)과 유니크 워드 사이의 허밍거리는 작다. 따라서, 전송채널이 버스트 오류가 쉽게 발생하는 상태에 있다면, 유사도 데이터(d1)의 신뢰성은 낮고, 반면에 전송채널이 랜덤오류가 쉽게 발생하는 상태에 놓인다면 유사도 데이터(d1)의 신뢰성은 높다.

전송채널의 상태변화에 따른 유사도 데이터(d2)의 변화는 수신된 데이터 열(D)을 위한 부호화 방법에 따라 다르다. 예를 들면, FAIA 부호 같은 버스트 오류에 강한 것을 부호화 방법으로 사용한다면, 정확한 검출은 버스트 오류가 발생할지라도 확실한 검출을 행하는 것이 가능하다. 이 경우에 있어서, 유사도 데이터(d2)의 신뢰성은 전송채널의 상태에도 불구하고 높다. 따라서, 유사도 데이터(d1) 및 유사도 데이터(d2)의 신뢰성은 전송채널의 상태에 따라 상호 변화한다.

유사도 연산회로 (A1), (A2), ... (AN)로부터 얻어진 유사도 데이터 (d1), (d2), ... (dN)의 신뢰성은 전송채널의 상태에 따라서 개별적으로 상호간에 변화한다. 본 실시예에서는 이러한 점에 초점을 맞춘다. 즉, 본 실시예에서, 유사도 데이터 (d1), (d2), ... (dN)의 신뢰성은 채널정보(CS)에 기초하여 연산되며, 가중치 (k1), (k2), ... (kN)는 연산된 신뢰성에 따라 변화한다. 이전의 실시예에서, 채널정보(CS)로부터 전송채널의 상태가 버스트 오류가 쉽게 발생하는 상태라는 판정이 있을 때, 가중치(k1)는 작아지고, 유사도 데이터(d1)로부터의 상대적인 기여분은 감소된다. 한편, 채널정보(CS)로부터 전송채널의 상태가 랜덤한 오류를 발생시키기 쉽다고 판정되는 경우에는 가중치(k1)를 통상의 값으로 한다. 이러한 결과, 가중치 (k1), (k2), ... (kN) 제어를 적절히 하여, 전송채널의 변화가 있는 상태이라도 프레임 동기를 위한 위치는 정확하게 검출될 수 있다.

[제 3 실시예]

본 실시예는 과거의 동기판정결과에 기초하여 스레솔드 값을 가진 판정회로의 스레솔드 값을 제어한다는 점을 제외하고는 제 1의 실시예와 동일하다. 즉 제 3 실시예에 있어서, 가변길이 부호화가 정보 데이터에 수행되고, 수신된 데이터 열(D)의 헤더 부분에 프레임 길이를 지시하는 보조 데이터가 배치되는 구성을 갖는다.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 프레임 동기회로의 블록도이다. 동기판정회로(23')는 입력단자(20)를 매개로 공급되는 수신된 데이터 열(D)과 스레솔드 값 판정신호(DT)를 기초로 하여 스레솔드 제어신호(SS)를 발생시킨다. 스레솔드 제어신호(SS)는 스레솔드 값을 지시하며, 스레솔드 값을 가진 판정회로(22)로 되먹임되어 스레솔드 값의 변화를 부여한다.

도 7에는 동기판정회로를 위한 회로도가 도시되어 있다. 수신된 데이터 열(D)과 스레솔드 값 판정신호(DT)는 분리회로(230)에 공급되며, 분리회로(230)는 스레솔드 값 판정신호(DT)에 의해 지시되는 프레임 동기위치(1)에 기초하여 수신된 데이터 열(D)과 보조 데이터(HD)를 분리하고, 이를 다운카운터(231)에 공급한다. 다운카운터(231)는 보조 데이터(HD)를 싣고 난 후 데이터 열(D)로부터 재생된 클록 신호를 사용하여 카운트다운을 시작한다. 그래서 카운트 값이 0으로 되면 1로 되며 다른 경우에는 0으로 되는 리플 캐리 신호(RC : Ripple Carry Signal)를 생성한다.

보조 데이터(HD)는 프레임의 길이를 지시하므로, 리플 캐리 신호(RC)가 1이 되는 타이밍은 다음 유니크 워드의 검출이 예기된다는 것을 지시하는 타이밍 신호이다. 현재의 프레임 동기위치가 올바르게 검출되고, 다음 프레임 동기위치가 올바르게 검출된다면, 보조 데이터(HD)의 부호오류가 발생하지 않은 한, 리플 캐리 신호(RC)와 스레솔드 값 판정신호(DT)가 1로 되는 타이밍이 일치한다. 한편, 잘못된 검출이 이들 중 어느 것에서 발생한다면, 리플 캐리 신호(RC)가 1이 되고 스레솔드 값 판정신호(DT)가 1이 되는 타이밍은 동시에 발생하지 않을 것이다. AND 회로(232)는 전자를 검출하고, 프레임 동기위치의 검출이 연속하여 올바르면 1이 된다. 한편 EX-OR 회로(233)는 후자를 검출하여 잘못된 동기가 발생하면 1로 된다. AND 회로(232)의 출력은 업/다운 카운터의 업-카운터 단자에 공급되고 EX-OR 회로(233)의 출력은 업/다운 카운터의 다운-카운터 단자에 공급된다.

이 경우에 연속적이고 올바른 프레임 동기위치가 검출되면, 업/다운 카운터의 카운터 값은 증가하고, 반면에 잘못된 동기가 발생하면 카운터 값은 감소한다. 따라서, 주어진 시간에 업/다운 카운터(234)의 카운터 값은 과거 동기결과가 TRUE되는 정도를 지시한다. 스레솔드 제어회로(235)는 이 카운터 값에 기초하여 스레솔드 제어신호(SS)를 생성시키고, 이 신호에 의해 스레솔드 값이 제어된다.

그러나, 수신된 데이터 열(D)이 버스트 오류가 쉽게 발생하는 전송채널 등을 경유하여 프레임 동기회로에 공급되면, 전송오류 없이 데이터의 한 부분에서 동기가 올바르게 확립된 것으로 가정되고, 전송오류가 거의 없는 데이터에 대하여 정확한 동기위치가 계속해서 검출되기 쉽다. 이 경우 스레솔드 값을 가진 판정회로(22)의 스레솔드 값이 낮은 값으로 설정될 수 있다면, 잘못된 동기는 감소될 수 있다. 한편, 전송오류가 쉽게 발생하는 전송채널을 경유하여 프레임 동기회로에 공급되는 경우에는 연속적인 비동기가 쉽게 발생한다. 따라서 비동기 상태가 연속되는 경우에는 이후에 비동기가 쉽게 발생한다고 가정될 수 있다. 이러한 유형의 상태에서, 스레솔드 판정회로(22)의 스레솔드 값이 높은 값으로 설정되면 비동기를 피할 수 있다.

본 실시예에서, 스레솔드 값을 가진 판정회로(22)의 스레솔드 값은 지나간 동기 결과를 지시하는 업/다운 카운터(234)의 카운터 값에 대응하여 제어될 수 있다. 특히, 제어는 카운터 값이 클 때는 스레솔드 값을 낮게 설정하고, 카운터 값이 작으면 스레솔드 값을 크게 설정하는 것에 의해 수행된다. 이러한 결과 스레솔드 값은 적절하게 제어되고, 비동기 또는 잘못된 동기를 피할 수 있도록 한다.

[제 4 실시예]

본 발명의 제 4 실시예는 새로운 유니크 워드 검출회로(30)와 제 1의 스레솔드 판정회로(31)를 설정한다는 점을 제외하고는 제 1 실시예와 동일하다.

도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 프레임 동기회로의 블록도이다. 도면에서, 유니크 워드 검출회로(30)는 수신된 데이터 열과 유니크 워드간의 허밍길이를 연산하며, 이 연산 결과는 제 1 스레솔드 판정회로(31)로 입력된다. 제 1 스레솔드 판정회로(31)는 허밍거리가 제 1 스레솔드 값보다 낮으면 1을, 기타의 경우에는 0이 되는 트리거 신호(TS : Trigger Signal)를 생성한다. 제 1 스레솔드 값은 동기위치를 간과하여 검출을 놓치는 것을 피하기 위하여 설정되록 하여 연산의 양이 적어지도록 한다. 따라서 트리거 신호(TS)가 1로 되는 타이밍의 경우에 동기위치를 잘못 판정할 가능성이 있는 반면, 검출을 놓치는 것을 발생하지 않는다.

트리거 신호(TS)는 도 8에서 점선으로 둘러친 범위의 회로(100)(제 1 실시예의 프레임 동기회로)의 트리거로서 작용한다. 이 점에 대해서, 도 9를 참조하여 설명하도록 한다. 도 9는 프레임 동기회로의 작동을 도시하는 흐름도이다. 도면에서, 수신된 데이터 열(D)의 입력이 시작되면(단계 ST1), 트리거 신호(TS)가 1인가 여부에 대하여 판정이 이루어진다(단계 ST2). 트리거 신호(TS)가 0이면 판정은 트리거 신호(TS)가 1이 될 때까지 반복된다. 일단 트리거 신호(TS)가 1이 되면 처리과정은 단계 ST3로 진행되어 회로(100)에 의해 연산이 수행된다. 다음에 과정은 단계 ST2로 돌아가고 단계 ST2, ST3가 반복적으로 수행된다. 다시 말하면, 제 1 단계의 동기판정은 유니크 워드 검출회로(30) 및 제 1 스레솔드 판정회로(31)에 의해 수행되며, 반면 제 2 단계의 판정은 회로(100)에 의해 수행된다. 프레임 동기위치가 제 1 단계 동기판정에 의해 판단되므로, 회로(100)에 의해 수행되어야 하는 연산의 양은 감소하게 된다. 다음으로 제 2 단계 동기판정에서 프레임 동기위치의 확인이 올바르게 수행된다.

이러한 결과, 본 실시예에서 회로(100)에 의한 연산은 단지 트리거 신호(TS)가 1일 때만 수행된다. 그러므로, 프레임 동기위치는 올바르게 확인될 수 있고, 반면에 연산의 양은 감소하게 된다. 특히, 유사도 연산회로에서 유사도로서 오류의 회수를 연산할 때, 통상 Galois 분야에서 여분을 얻을 필요가 있다. 더구나 프레임 동기위치를 통해 한 번에 한 비트씩 순차적으로 시프트하면서 여분을 연산할 필요가 있으므로, 연산의 양을 대폭으로 줄일 수 있는 가능성이 있다.

[변형 실시예]

본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 예를 들면 다음과 같은 변형이 이루어질 수 있다.

1. 전술한 실시예의 각각에서, 수신된 데이터 열에는 중첩부호화(Convolution Encoding)가 수행될 수 있다. 이 경우 Veterbi 복호시에 유사도가 유사도 연산회로 (A1), (A2), ... (AN) 중 하나에서 연산될 수 있다. 추가로 유사도 연산회로 (A1), (A2), ... (AN)에서 다른 길이들을 갖는 유니크 워드의 검출, CRC에 의한 오류검출, Huffman 부호화 규칙 위반, 스터핑 오류검출 등을 기초로 유사도가 판정되는 것도 수용될 수 있다.

2. 또한 전술한 실시예에서, 수신된 데이터 열(D)과 관련된 부호화 규칙의 수 및 유사도 연산회로 (A1), (A2), ... (AN)의 수가 일치할 필요는 없다. 특히, M개의 부호화 규칙이 있다면, M개의 부호화 규칙으로부터 N개의 부호화 규칙에 해당되는 유사도의 각각을 연산하는 N개의 유사도 연산회로가 제공될 수 있다(2≤N≤M).

3. 제 2 및 제 3 실시예는 결합될 수 있다. 제 2의 실시예에서, 가중치 (k1) ~ (k2)은 채널정보(CS)를 기초로 제어될 수 있다. 그러나, 이러한 정보에 기초하여 스레솔드 값을 가진 판정회로의 스레솔드 값을 제어하는 것 역시 가능하다. 제 3 실시예에서 스레솔드 값은 스레솔드 제어신호(SS)를 기초로 하여 제어될 수 있었다. 그러나, 이것 역시 이러한 신호를 사용하여 가중치 (k1) ~ (k2)를 제어할 수 있다. 또한, 이상의 실시예와 제 2 내지 제 4의 실시예를 적절히 조합할 수도 있다.

4. 또한, 수신된 데이터 열은 다중의 레벨 데이터인 소프트 복조 데이터일 수 있다. 이 경우 유사도는 소프트 값에 의해 얻어진 값을 사용하여 허밍거리 연산 또는 소프트 복조 값에 기초하여 얻어질 수 있다.

[응용 실시예]

본 응용 실시예는 전술한 제 1 내지 제 4 실시예, 특히 제 2 실시예에서 설명한 프레임 동기회로를 사용하는 이동통신 시스템에 관한 것이다. 여기서 도 10은 이동통신 시스템의 블록도를 도시한 것이다. 이 이동통신 시스템은 휴대 가능하거나 또는 차량 등에 설치 가능한 이동국(40)과, 통신 네트웍으로 이동국과 연결되어 이동국과 무선통신 가능한 기지국(50)으로 구성된다. 도면에는 단 하나의 이동국(40)과 기지국(50)을 도시하였지만 이들의 복수개를 사용하는 것이 가능함은 다시 말할 필요가 없다.

이동국(40)은 안테나(401), 송수신기(402), 프레임 동기회로(403), 데이터 프로세서(404), 스피치 프로세서(405), 라우드 스피커(406), 마이크로 폰(407), 기타 장비를 포함하도록 구성된다. 송신 및 수신기(402)는 데이터 프로세서(404)로부터 공급된 신호를 변조하고, 안테나(401)를 매개로 기지국(50)으로 변조된 신호를 전송하며, 안테나(401)에서 수신된 신호를 복조하며, 그리고 데이터 프로세서(404)로 신호를 공급한다. 프레임 동기회로(403)는 본 발명에 따른 프레임 동기회로이다. 프레임 동기회로(403)가 송수신기(402)로부터 공급된 신호(프레임 구성신호)를 사용하는 프레임 위치를 확인하고 동기화를 확립하였을 때, 1을 지시하는 동기판정신호(SD)가 데이터 프로세서(404)에 공급된다. 동기가 확립되지 않은 경우 0을 지시하는 동기판정신호(SD)가 데이터 프로세서(404)에 공급된다.

데이터 프로세서(404)는 송수신기(402)로부터 공급된 신호(프레임 구성신호)로부터, 동기판정신호에 따라 사용자 데이터(데이터, 음성데이터), 오류정정신호, 오류검출신호 등을 추출한다. 동시에 스크램블(Scramble) 등이 스피치 프로세서(405)로부터의 스피치 데이터에 첨부된다. 제어 데이터가 부착된 후에 프레임이 구성되며, 데이터는 송수신기(402)기 공급된다.

스피치 프로세서(405)는 데이터 프로세서(404)에 의해서 추출된 스피치 데이터를 D/A 컨버터를 사용하여 아날로그 스피치 신호로 변환한다. 이후 이 아날로그 스피치 신호는 라우드 스피커(406)를 사용하여 음성으로 전환된다. 다음으로 스피치 프로세서(405)는 A/D 컨버터를 매개로 마이크로 폰(407)으로부터의 아날로그 스피치 신호 입력을 스피치 데이터로 변환시킨다.

기지국(50)은 안테나(501), 송수신기(502), 프레임 동기회로(503), 데이터 프로세서(504), 네트웍 제어기(505) 등으로 구성한다.

송수신기(502)는 데이터 프로세서(504)로부터 수신된 신호를 변조하며, 안테나(501)를 경유하여 이동장치(40)로 전송한다. 안테나(501)로부터 수신된 신호는 이후 복조되고, 데이터 프로세서(504)로 공급된다.

프레임 동기회로(503)는 본 발명에 따른 프레임 동기회로이다. 프레임 동기회로(503)가 송수신기(502)로부터 공급된 신호(프레임 구성신호)를 사용하여 프레임 위치를 확인하고, 동기화를 확립하였을 때, 1을 지시하는 동기판정신호(SD)가 데이터 프로세서(504)에 공급된다. 동기가 확립되지 않은 경우에, 0을 지시하는 동기판정신호(SD)가 데이터 프로세서(504)로 공급된다.

데이터 프로세서(504)는 송수신기(502)로부터 공급된 신호(프레임 구성신호)로부터, 동기판정신호(SD)에 따라 사용자 데이터(데이터, 음성데이터), 오류정정신호, 오류검출신호 등을 추출한다. 동시에 스크램블 등이 네트웍 제어기(505)로부터의 신호에 첨부된다. 제어 데이터가 부착된 후에 프레임이 구성되며, 데이터는 송신 및 수신기(502)에 공급된다.

네트웍 제어기(505)는 데이터 프로세서(504)에 의해서 추출된 스피치 데이터를 D/A 변환기를 이용하여 아날로그 스피치 신호로 변환한다. 이 아날로그 신호는 통신 네트웍(60)으로 보내진다. 다음으로 네트웍 제어기(505)는 A/D 변환기를 이용하여 통신 네트웍(60)으로부터 공급된 신호를 디지털 신호로 변환하고, 명시된 방법을 사용하여 이 신호를 부호화하고 데이터 프로세서(504)에 공급한다.

전술한 설계의 결과, 사용자 데이터(데이터, 스피치 데이터), 오류정정신호들, 오류검출신호들 등은 각 프레임 동기회로(403),(503)로부터 공급된 동기판정신호(SD)에 기초하여 이동국(40) 및 기지국(50)의 각 데이터 프로세서(404),(504)에서 수신된 신호에서 추출된다. 따라서 프레임 동기위치는 올바르게 검출될 수 있다. 또한 동기확립에 요구되는 시간을 줄일 수 있고, 반면 동기로부터 벗어난 후 회복되는 시간 역시 줄일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 부호오류가 많은 전송채널에서도 프레임 동기를 위해 필요한 여분을 증가시키지 않고, 잘못 동기되거나 동기를 놓치는 원인이 되는 프레임 동기 타이밍의 검출을 놓치거나 잘못 검출하는 가능성을 줄이며, 동기확립에 이르기까지 요구되는 시간과 동기의 어긋남으로부터 회복하는 데 요구되는 시간이 짧아지도록 한 프레임 동기회로를 제공할 수 있게 되었다.

전술한 바와 같이 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 기술분야는 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 전술한 기술사상을 기초로 다양한 응용이 가능할 것이다.

Claims (8)

1. 프레임 내의 정보 데이터의 일부 또는 전부에 대해서 M (2≤M)개의 부호화 규칙이 실행되는 데이터 열을 수신하는 경우에 사용되는 프레임 동기회로에 있어서,

   수신된 데이터 열에 대해서, 상기 M개의 부호화 규칙 중 N (2≤N≤M)개의 부호화 규칙에 대응하는 유사도를 각각 연산하는 N개의 유사도 연산수단과;

   상기 유사도 연산수단의 출력에 대하여, 계수를 곱하는 N개의 가중수단과;

   상기 가중수단의 출력을 가산하는 가산수단과;

   상기 가산수단의 출력을 스레솔드 값과 비교하고, 비교결과에 따라 프레임 동기위치를 판정하는 판정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유사도 연산회로는 프레임 위치를 지시하는 예정된 유니크 워드와 수신된 데이터 열 사이의 허밍거리를 연산하는 허밍거리 연산수단과;

   골레이(23, 12) 오류정정 부호화에 따라 부호화된 수신된 데이터 열의 일부에 대해 오류정정 및 복호가 수행된 후에 오류의 회수를 연산하는 오류회수 연산수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기회로.
3. 프레임 내의 정보 데이터의 일부 또는 전부에 대해서 M (2≤M)개의 부호화 규칙이 실행할 때, 해당 규칙 중의 하나는 프레임의 위치를 지시하는 유니크 워드를 부가한 데이터 열을 수신하는 데 사용되는 프레임 동기회로에 있어서,

   수신 데이터 열과 상기 유니크 워드와의 허밍거리를 검출하는 검출수단과;

   상기 허밍거리와 예정된 스레솔드 값을 비교하고 해당 스레솔드 값보다 작은 경우에 TRUE라는 진리값을 검출신호로 생성하는 생성수단과;

   수신된 데이터 열에 대해서, 상기 M개의 부호화 규칙 중 N (2≤N≤M)개의 부호화 규칙에 대응하는 유사도를 각각 연산하는 N개의 유사도 연산수단과:

   상기 유사도 연산수단의 출력에 대하여, 계수를 곱하는 N개의 가중수단과;

   상기 가중수단의 출력을 가산하는 가산수단과;

   상기 가산수단의 출력을 스레솔드 값과 비교하고, 비교결과에 따라 프레임 동기위치를 판정하는 판정수단을 구비하고;

   상기의 검출신호가 TRUE인 타이밍에서, 상기의 유사도 검출수단, 가중수단, 가산수단 및 상기의 판정수단을 동작시키는 것을 특징으로 하는 프레임 동기회로.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임 동기회로는 상기 수신된 데이터 열에 관한 전송채널의 상태에 따라서, 상기 가중수단의 계수, 또는 상기 판정수단의 스레솔드 값 중 적어도 하나를 제어하는 제 1의 제어수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기회로.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기의 프레임 동기회로는 프레임의 동기상태를 검출하기 위한 동기상태 검출수단과;

   상기 동기상태 검출수단에 의해 검출된 과거의 프레임 동기상태에 기초하여 상기 가중수단의 계수 또는 상기 판정수단의 스레솔드 값 중 적어도 하나를 제어하는 제 2 제어수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기회로.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기의 프레임 동기회로는 상기의 수신된 데이터 열로서 소프트 복조데이터, 다중레벨 데이터를 사용하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기회로.
7. 통신회로의 네트웍에 위해 접속된 복수개의 기지국과, 무선통신에 의해 상기 복수개의 기지국의 어느 것과 통신하며, 상기 통신회로의 네트웍에 접속된 다른 통신단말기와 변화하는 데이터를 송수신하거나 또는 상기의 복수개의 기지국 중 다른 기지국을 경유하여 또 다른 통신단말기와 변화하는 데이터를 송수신하는 통신단말기를 구비하는 통신시스템에 있어서, 상기의 통신단말기는

   상기 기지국으로부터 신호를 수신하고 복조하는 제 1 수신수단과;

   상기의 제 1 수신수단에서 수신되어 복조된 데이터 열에 대해 M개의 부호화 규칙 가운데에서 N (2≤N≤M)개의 부호화 규칙에 해당되는 각각의 유사도를 연산하는 N개의 제 1 유사도 연산수단과;

   상기의 제 1 유사도 연산수단의 출력값에 각각 계수를 곱하는 제 1 가중수단과;

   상기의 제 1 가중수단의 출력들 각각을 합산하는 제 1 가산수단과;

   상기의 제 1 가산수단의 결과를 스레솔드 값과 비교하고, 이 비교결과에 기초하여 프레임 동기를 위한 위치를 판정하는 제 1 판정수단과;

   상기 제 1 판정수단에 의한 판정된 결과에 기초하여 수신된 데이터 열로부터 데이터를 추출하는 제 1 데이터 처리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신시스템.
8. 제 7 항에 있어서, 상기의 기지국은 상기의 통신단말기로부터의 신호를 수신하여 복조하는 제 2 수신수단과;

   상기의 제 2 수신수단에서 수신되어 복조된 데이터 열에 대해, M개의 부호화 규칙 가운데에서 N (2≤N≤M)개의 부호화 규칙에 해당되는 각각의 유사도를 연산하는 N개의 제 2 유사도 연산수단과;

   상기의 제 2 유사도 연산수단의 출력값에 각각 계수를 곱하는 제 2 가중수단과;

   상기의 제 2 가중수단의 출력들 각각을 합산하는 제 2 가산수단과;

   상기의 제 2 가산수단의 결과를 스레솔드 값과 비교하고, 이 비교결과에 기초하여 프레임 동기를 위한 위치를 판정하는 제 2 판정수단과;

   상기 제 2 판정수단에 의한 판정된 결과에 기초하여 수신된 데이터 열로부터 데이터를 추출하는 제 2 데이터 처리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신시스템.