KR19980049458A - Synchronization signal delay detection circuit and method by distance difference between base stations in digital wireless communication system - Google Patents
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Abstract
가. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야end. The technical field to which the invention described in the claims belongs
디지털 무선 통신시스템Digital wireless communication system
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제I. The technical problem that the invention is trying to solve
디지털 무선 통신시스템에서 각 기지국간 거리차에 의한 동기 신호의 지연차이를 보상한다.In the digital wireless communication system, the delay difference of the synchronization signal due to the distance difference between each base station is compensated.
다. 발명의 해결 방법의 요지All. Summary of the Solution of the Invention
교환기에서 각 기지국으로 공급하는 동기 신호를 피드백하여 상기 동기 신호와 상기 피드백된 동기신호를 비교하여 상기 동기 신호의 지연 시간을 검출하는 지연검출부와, 상기 지연검출부에서 검출된 상기 동기 신호의 지연 시간을 보상해 주는 지연보상부를 구비한다.A delay detector for detecting a delay time of the synchronization signal by comparing the synchronization signal with the feedback synchronization signal by feeding back a synchronization signal supplied from each exchanger to each base station; and a delay time of the synchronization signal detected by the delay detection unit. A delay compensator is provided to compensate.
라. 발명의 중요한 용도la. Important uses of the invention
디지털 무선 통신시스템에서 각 기지국들간의 거리차에 의해 발생되는 동기 신호의 지연을 보상할 수 있다.In a digital wireless communication system, delay of a synchronization signal generated by a distance difference between respective base stations can be compensated.
Description
본 발명은 디지털 무선 통신시스템에 관한 것으로, 특히 각 기지국들간의 거리차에 의한 동기 신호의 지연을 검출하고 보상하는 회로 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a digital wireless communication system, and more particularly, to a circuit and a method for detecting and compensating for a delay of a synchronization signal due to a distance difference between respective base stations.
도1은 본 발명이 적용되는 디지털 무선 통신시스템의 블록 구성도를 나타내는 도면으로서, 교환기100과 기지국141,142,143,144와 무선단말기150으로 구성된다.1 is a block diagram of a digital wireless communication system to which the present invention is applied, and includes a switch 100, a base station 141, 142, 143, 144, and a wireless terminal 150.
도1을 참조하면, 본 발명에서 하나의 교환기와 4개의 기지국A,B,C,D가 접속되어 있는 경우를 예를 들어 설명한다. 교환기100은 주제어부110과 신호처리부120과 인터페이스부130으로 구성된다. 주제어부110은 교환기의 전반적인 제어 동작을 수행한다. 신호처리부120은 주제어부110의 제어에 따라 인터페이스부130을 통해 송수신되는 신호를 처리한다. 인터페이스부(Base Station Inetrface로서 이하 BSI라고 한다)130은 기지국141∼144과 교환기100에서 송수신되는 신호를 인터페이싱한다. 무선단말기150은 기지국141∼144중 가까운 기지국과 접속하여 데이터를 송수신받는다.Referring to Fig. 1, a case where one exchange and four base stations A, B, C, and D are connected in the present invention will be described by way of example. The exchange 100 includes a main controller 110, a signal processor 120, and an interface 130. The main controller 110 performs the overall control operation of the exchange. The signal processor 120 processes signals transmitted and received through the interface unit 130 under the control of the main controller 110. The interface unit (hereinafter referred to as BSI) 130 interfaces the signals transmitted and received by the base stations 141 to 144 with the switch 100. The wireless terminal 150 connects to a nearby base station among the base stations 141 to 144 and transmits and receives data.
통상적으로 디지털 무선 통신시스템에서 모든 기지국은 교환기로부터 동일한 프레임 동기 신호를 전송받는다. 디지털 무선 통신시스템에서 채널절환시 각 기지국은 ±2㎲이내의 지연 오차 범위내의 프레임 동기 신호를 전송받아야만 통화가 끊기지 않는다. 이와 같이 각 기지국은 BSI로부터 프레임 동기 신호를 전송받아 상기 프레임 동기 신호에 응답하여 채널을 절환한다. 종래 디지털 무선 통신시스템에서 프레임 동기 신호는 전송 선로의 특성에 따라 그 전송속도가 결정된다. 상기 교환기와 기지국의 전송 선로의 특성에 따라 상기 프레임 동기 신호가 전송되는 과정에서 상기 프레임 동기 신호의 지연이 발생된다. 즉, 상기 교환기와 상기 기지국간의 설치 거리가 먼 경우 상기 프레임 동기 신호의 지연이 크고, 상기 교환기와 상기 기지국간의 설치 거리가 짧은 경우 상기 프레임 동기 신호의 지연도 작다. 따라서, 상기 교환기와 상기 기지국간 전송 선로의 특성에 따라 허용가능한 신호 지연 오차범위내에서 각 기지국이 설치되어야 하므로, 상기 기지국의 설치 거리에 제약이 있다. 또한, 프레임 동기 신호가 전송되는 과정에서 전송선로 및 주위의 환경에 의해 왜곡되는 경우 보상할 수 있는 방법이 없는 문제점이 있다.Typically, in a digital wireless communication system, all base stations receive the same frame synchronization signal from an exchange. When switching channels in a digital wireless communication system, each base station must receive a frame synchronization signal within a delay error range of within ± 2 ms to prevent a disconnection. As such, each base station receives the frame synchronization signal from the BSI and switches channels in response to the frame synchronization signal. In a conventional digital wireless communication system, the frame synchronization signal has a transmission speed determined according to characteristics of a transmission line. A delay of the frame synchronization signal is generated in the process of transmitting the frame synchronization signal according to the characteristics of the transmission lines of the exchange and the base station. That is, when the installation distance between the exchange and the base station is far, the delay of the frame synchronization signal is large, and when the installation distance between the exchange and the base station is short, the delay of the frame synchronization signal is also small. Therefore, since each base station should be installed within an allowable signal delay error range according to the characteristics of the transmission line between the exchange and the base station, the installation distance of the base station is limited. In addition, there is a problem that there is no method to compensate when the frame synchronization signal is distorted by the transmission line and the surrounding environment in the process of transmitting.
따라서, 본 발명의 목적은 디지털 무선 통신시스템에서 프레임 동기 신호의 지연을 검출하는 회로 및 방법을 제공함에 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a circuit and method for detecting a delay of a frame synchronization signal in a digital wireless communication system.
본 발명의 다른 목적은 디지털 무선 통신시스템에서 교환기와 기지국의 설치 거리에 의한 프레임 동기 신호의 지연을 검출하는 회로 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a circuit and a method for detecting a delay of a frame synchronization signal due to an installation distance of an exchange and a base station in a digital wireless communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 디지털 무선 통신시스템에서 각 기지국간의 거리차에 따른 프레임 동기 신호의 지연을 보상하는 회로 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a circuit and a method for compensating for a delay of a frame synchronization signal according to a distance difference between base stations in a digital wireless communication system.
이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 교환기에서 각 기지국으로 공급하는 프레임 동기 신호를 피드백하여 상기 프레임 동기 신호와 상기 피드백된 프레임동기 신호를 비교하여 상기 프레임 동기 신호의 지연 시간을 검출하는 지연검출부와, 상기 지연검출부에서 검출된 상기 프레임 동기 신호의 지연 시간을 보상해 주는 지연보상부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a delay detection unit for detecting a delay time of the frame synchronization signal by feeding back the frame synchronization signal supplied from the exchange to each base station by comparing the frame synchronization signal and the feedback frame synchronization signal; And a delay compensator for compensating for a delay time of the frame sync signal detected by the delay detector.
도 1은 본 발명이 적용되는 디지털 무선 통신시스템의 블록 구성을 나타내는 도면.1 is a block diagram of a digital wireless communication system to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 무선 통신시스템의 블록 구성을 나타내는 도면.2 is a block diagram of a digital wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동기 지연 검출 회로의 블록 구성을 나타내는 도면.3 is a block diagram of a synchronous delay detection circuit according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전송부의 회로 구성을 나타내는 도면.4 is a diagram illustrating a circuit configuration of a transmission unit according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 동기 지연 검출 회로의 동작에 의한 신호의 파형을 나타내는 도면.5 is a diagram showing a waveform of a signal by an operation of a synchronous delay detection circuit according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 동기 지연 검출 회로의 블록 구성을 나타내는 도면.6 is a block diagram of a synchronous delay detection circuit according to an embodiment of the present invention;
이하 본 발명을 구체적인 실시예에 따른 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings according to a specific embodiment of the present invention will be described in detail.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 무선 통신시스템의 블록 구성을 나타는 도면으로서, 교환기와 기지국간 신호의 인터페이싱을 하는 인터페이스부130과 기지국141로 구성된다.2 is a block diagram of a digital wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention, and includes an interface unit 130 and a base station 141 for interfacing signals between an exchange and a base station.
도2를 참조하면, 인터페이스부130은 데이터 및 신호를 송수신하는 전송부210과 인터페이스부130의 전반적인 동작을 제어하는 제어부220과 전송된 프레임 동기 신호의 지연을 검출하는 지연검출부230으로 구성된다. 한편, 기지국141은 데이터 및 신호를 송수신하는 전송부240과 기지국141의 전반적인 동작을 제어하는 제어부250과 상기 지연된 프레임 동기 신호를 보상하는 지연보상부260으로 구성된다.Referring to FIG. 2, the interface unit 130 includes a transmitter 210 for transmitting and receiving data and a signal, a controller 220 for controlling the overall operation of the interface unit 130, and a delay detector 230 for detecting a delay of the transmitted frame synchronization signal. On the other hand, the base station 141 is composed of a transmission unit 240 for transmitting and receiving data and signals, a control unit 250 for controlling the overall operation of the base station 141 and a delay compensation unit 260 for compensating the delayed frame synchronization signal.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 동기 신호의 지연을 검출하는 회로의 블록 구성도로서, 카운터302와 버퍼304와 비교기306으로 구성된다.Fig. 3 is a block diagram of a circuit for detecting a delay of a synchronization signal according to an embodiment of the present invention, which comprises a counter 302, a buffer 304, and a comparator 306.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 전송부의 블록 구성을 나타내는 도면으로서, 각 전송부는 신호를 송신하는 마스터410,440와 신호를 수신하는 슬레이브420,430으로 구성된다.4 is a block diagram of a transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention. Each transmitter includes a master 410 and 440 for transmitting a signal and a slave 420 and 430 for receiving a signal.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 동기 신호의 지연을 검출하는 회로의 동작에 의한 신호의 파형을 나타내는 도면으로서, 각 신호는 다음과 같다. 500신호는 본 발명의 실시예에 따른 교환기에서 기지국으로 전송하는 프레임 동기 신호를 나타낸다. 510신호는 상기 교환기에서 상기 기지국으로 상기 전송한 프레임 동기 신호와 상기 기지국에서 상기 교환기로 피드백한 프레임 동기 신호의 차를 검출하기 위해 카운터에서 생성하는 신호이다. 520신호는 상기 기지국에서 상기 교환기로 피드백되는 프레임 동기 신호를 나타낸다.FIG. 5 is a diagram showing waveforms of signals by an operation of a circuit for detecting a delay of a synchronization signal according to an embodiment of the present invention, wherein each signal is as follows. The 500 signal represents a frame synchronization signal transmitted from the exchange to the base station according to the embodiment of the present invention. The signal 510 is a signal generated by the counter to detect a difference between the frame synchronization signal transmitted from the exchange to the base station and the frame synchronization signal fed back from the base station to the exchange. Signal 520 indicates a frame synchronization signal fed back from the base station to the exchange.
도1 내지 도5을 참조하면, 교환기100와 기지국141∼144는 각각 도4에 도시된 것과 같이 마스터와 슬레이브로 구성되는 전송부를 구비하고, 두쌍의 전송라인을 통해 상호 신호를 전송한다. 교환기100에서 데이터를 송신하는 경우 제어부220은 전송부210를 제어하여 마스터410을 통해 상기 데이터를 기지국A141으로 전송한다. 상기 기지국A141은 교환기100로부터 데이터를 전송받는 경우 제어부250은 전송부240을 제어하여 슬레이브430를 통해 교환기100에서 전송되는 상기 데이터를 수신한다. 한편, 상기 기지국A141에서 교환기100로 데이터를 송신하는 경우 제어부250은 전송부240을 제어하여 마스터440을 통해 상기 데이터를 교환기100으로 전송한다. 이에 대응하여 교환기100은 상기 데이터를 전송받는 경우 제어부220은 전송부210을 제어하여 슬레이브420을 통해 기지국A141에서 전송하는 상기 데이터를 수신한다.1 to 5, the switch 100 and the base stations 141 to 144 each have a transmitter configured as a master and a slave as shown in FIG. 4, and transmit signals through two pairs of transmission lines. When transmitting data from the exchange 100, the controller 220 controls the transmitter 210 to transmit the data to the base station A141 through the master 410. When the base station A141 receives data from the switch 100, the controller 250 controls the transmitter 240 to receive the data transmitted from the switch 100 through the slave430. On the other hand, when transmitting the data from the base station A141 to the switch 100, the controller 250 controls the transmitter 240 to transmit the data to the switch 100 through the master 440. In response, the switch 100 receives the data transmitted from the base station A141 through the slave420 by controlling the transmitter 210 when the switch 100 receives the data.
교환기100에서 전송부210을 통해 500과 같은 프레임 동기 신호를 기지국A141로 전송하는 경우를 예를 들어 설명한다. 제어부220은 전송부210을 제어하여 마스터410를 통해 상기 프레임 동기 신호를 기지국A141의 슬레이브430으로 전송한다. 한편, 슬레이브430은 전송된 상기 프레임 동기 신호를 마스터440으로 전달한다. 마스터440은 상기 전송된 프레임 동기 신호를 교환기100으로 피드백하기 위해 슬레이브420으로 전송한다. 전송부210은 기지국A141로부터 피드백된 상기 프레임 동기 신호를 전송받아 지연검출부230으로 전달한다. 지연검출부230은 교환기100에서 전송한 프레임 동기 신호와 상기 피드백된 프레임 동기 신호를 비교하여 상기 프레임 동기 신호의 지연 정도를 검출한다. 지연검출부230은 도3에 도시된 것과 같이 카운터302와 버퍼304와 비교기306으로 구성된다. 카운터302는 상기 프레임 동기 신호에 응답하여 카운팅 동작을 시작하여, 상기 피드백된 프레임 동기 신호에 응답하여 상기 카운팅 동작을 종료한다. 버퍼304는 기지국A141로부터 피드백된 상기 프레임 동기 신호를 일시 저장하고 제어부220에서 인가되는 제어신호에 응답하여 비교기306으로 전달한다. 비교기306은 카운터302로부터 출력되는 신호와 버퍼304로부터 출력되는 상기 피드백된 프레임 동기 신호를 비교하여 상기 프레임 동기 신호의 지연 T시간을 검출하여 제어부220으로 전달한다. 제어부220은 전송부210을 제어하여 전달된 상기 프레임 동기 신호의 지연 정보를 기지국A141로 전송한다. 마스터410은 상기 프레임 동기 신호의 지연 정보를 슬레이브430으로 전송한다. 슬레이브430은 상기 전송된 프레임 동기 신호의 지연 정보를 지연보상부260으로 전달한다. 지연보상부260은 상기 프레임 동기 신호의 지연 정보에 따라 상기 전송된 프레임 동기 신호를 지연 또는 단축하여 제어부250으로 출력한다. 제어부250은 상기 보상된 프레임 동기 신호에 따라 제어 동작을 수행한다. 상기와 같은 동작은 교환기와 각 기지국 사이에서 반복적으로 실행되며, 각 기지국의 거리차에 의한 프레임 동기 신호의 지연을 검출하여 보상한다.An example in which the switch 100 transmits a frame synchronization signal such as 500 to the base station A141 through the transmitter 210 will be described. The controller 220 controls the transmitter 210 to transmit the frame synchronization signal to the slave 430 of the base station A141 through the master 410. The slave430 transmits the transmitted frame sync signal to the master440. The master 440 transmits the transmitted frame synchronization signal to the slave 420 to feed back to the exchange 100. The transmitter 210 receives the frame sync signal fed back from the base station A141 and transfers it to the delay detector 230. The delay detector 230 compares the frame synchronization signal transmitted from the switch 100 with the feedback frame synchronization signal and detects a delay degree of the frame synchronization signal. The delay detector 230 includes a counter 302, a buffer 304, and a comparator 306 as shown in FIG. The counter 302 starts a counting operation in response to the frame sync signal, and ends the counting operation in response to the fed back frame sync signal. The buffer 304 temporarily stores the frame sync signal fed back from the base station A141 and transfers the frame sync signal to the comparator 306 in response to a control signal applied from the controller 220. The comparator 306 compares the signal output from the counter 302 with the feedback frame synchronization signal output from the buffer 304, detects the delay T time of the frame synchronization signal, and transmits the delayed T time to the controller 220. The controller 220 controls the transmitter 210 to transmit the delay information of the frame synchronization signal transmitted to the base station A141. The master 410 transmits the delay information of the frame sync signal to the slave430. The slave430 transmits delay information of the transmitted frame sync signal to the delay compensator 260. The delay compensator 260 delays or shortens the transmitted frame sync signal according to the delay information of the frame sync signal and outputs the delayed signal to the controller 250. The controller 250 performs a control operation according to the compensated frame synchronization signal. The above operation is repeatedly performed between the exchange and each base station, and detects and compensates the delay of the frame synchronization signal due to the distance difference between the base stations.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 각 기지국들간의 거리차에 의한 프레임 동기 신호의 지연을 검출하는 회로의 블록 구성도로서, 카운터600과 버퍼610,620과 감산기630으로 구성된다. 카운터600은 각 기지국141∼144에서 피드백된 프레임 동기 신호를 인가받아 소정 카운팅 동작을 수행한다. 버퍼610은 카운터600으로부터 기준이 되는 기지국에서 피드백된 프레임 동기 신호를 인가받아 카운트한 결과값을 전달받아 저장한다. 버퍼620은 카운터600으로부터 상기 기준이 되는 기지국이외의 다른 기지국에서 피드백된 프레임 동기 신호를 인가받아 카운트한 결과값을 전달받아 저장한다. 감산기630은 버퍼610에서 출력되는 신호와 버퍼620에서 출력되는 신호를 입력받아 상기 두 신호의 차를 감산한다.6 is a block diagram of a circuit for detecting a delay of a frame synchronization signal due to a difference in distance between base stations according to an embodiment of the present invention, and includes a counter 600, buffers 610, 620, and a subtractor 630. FIG. The counter 600 receives a frame synchronization signal fed back from each of the base stations 141 to 144 and performs a predetermined counting operation. The buffer 610 receives the frame synchronization signal fed back from the base station as a reference from the counter 600 and receives and stores the counted result value. The buffer 620 receives the frame sync signal fed back from the base station other than the reference base station from the counter 600 and stores the received result value. The subtractor 630 receives the signal output from the buffer 610 and the signal output from the buffer 620 and subtracts the difference between the two signals.
도1 및 도6을 참조하면, 각 기지국들141∼144 중에서 교환기100와 거리가 가장 가까운 기지국을 기준으로 하여 각 기지국으로부터 피드백된 프레임 동기 신호를 검출한다. 예를 들어, 기지국A141이 가장 가까운 기지국인 경우 버퍼610은 상기 기지국A141에서 피드백되는 프레임 동기 신호를 임시 저장한다. 한편, 버퍼620은 기지국A141이외의 다른 기지국142∼144에서 피드백되는 프레임 동기 신호를 임시 저장한다. 감산기630은 버퍼610과 버퍼620에서 출력되는 상기 피드백된 프레임 동기 신호의 차이를 검출한다. 즉, 감산기630은 버퍼620에서 출력되는 피드백된 프레임 동기 신호와 버퍼610에서 출력되는 피드백된 프레임 동기 신호의 지연차를 검출한다. 감산기630은 각각의 프레임 동기 신호의 지연값과 기준으로 설정한 값의 차를 계산하고, 상기 계산 결과를 제어부220으로 전달한다. 제어부220은 전송부210을 제어하여 상기 프레임 동기 신호의 지연값을 각각 해당 기지국으로 전송한다. 각 기지국141∼144은 상기 전송된 프레임 동기 신호의 지연값을 전송받아, 상기 지연값이 음인 경우 프레임 동기 신호를 지연하여 출력하고, 상기 지연값이 양인 경우 프레임 동기 신호를 단축하여 출력한다. 본 발명의 실시예에서는 VP23030 칩 내의 FS adjust register를 이용하여 상기 프레임 동기 신호를 지연 또는 단축하여 전송한다.1 and 6, a frame synchronization signal fed back from each base station is detected based on a base station closest to the switch 100 among the base stations 141 to 144. For example, when the base station A141 is the nearest base station, the buffer 610 temporarily stores the frame synchronization signal fed back from the base station A141. The buffer 620 temporarily stores the frame synchronization signal fed back from the base stations 142 to 144 other than the base station A141. The subtractor 630 detects a difference between the feedback frame synchronization signal output from the buffer 610 and the buffer 620. That is, the subtractor 630 detects a delay difference between the feedback frame synchronization signal output from the buffer 620 and the feedback frame synchronization signal output from the buffer 610. The subtractor 630 calculates a difference between a delay value of each frame synchronization signal and a value set as a reference, and transfers the calculation result to the controller 220. The controller 220 controls the transmitter 210 to transmit the delay value of the frame synchronization signal to the corresponding base station. Each of the base stations 141 to 144 receives the delay value of the transmitted frame synchronization signal, delays and outputs the frame synchronization signal when the delay value is negative, and shortens and outputs the frame synchronization signal when the delay value is positive. In the embodiment of the present invention, the frame synchronization signal is delayed or shortened and transmitted using the FS adjust register in the VP23030 chip.
상술한 바와 같이 본 발명은 디지털 무선 통신시스템에서 각 기지국간의 거리차에 의한 동기 신호의 지연을 보상하므로 채널 절환시 안정된 통화로를 제공할 수 있다.As described above, the present invention compensates the delay of the synchronization signal due to the distance difference between each base station in the digital wireless communication system, thereby providing a stable call path during channel switching.
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