KR19990033529A - 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치 및 방법 - Google Patents

고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치 및 방법 Download PDF

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치 및 방법
2. 발명이 해결하고자하는 기술적 요지
복잡한 조합논리를 사용하지 않고 고속신호를 용이하게 부호화할 수 있는 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은 입력된 고속 동작 직렬입력신호를 다수의 일정속도를 갖는 저속병렬신호로 변환하는 단계; 상기 다수의 저속병렬신호를 입력하여 다수의 부호화된 신호로 바꾸는 단계; 상기 다수의 병렬신호를 고속직렬신호로 변환시키는 단계; 상기 고속직렬신호를 상기 다수의 저속병렬신호로 변환하는 단계; 상기 다수의 저속병렬신호를 다수의 복호화된 신호로 바꾸는 단계; 및 상기 다수의 저속병렬신호를 하나의 고속신호로 변환하는 단계를 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
선로의 특성을 보상하여 통신의 신뢰도 및 관련 특성을 향상시킬 수 있는 것임.

Description

고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치 및 방법
본 발명은 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 기술에 관한 것으로서, 특히 임의의 저속신호로 변환하여도 부호화된 신호의 주된 성질이 변하지 않으면서 선로부호화할 수 있으며, 또한 유선 또는 무선 통신을 함에 있어서 선로의 특성을 보상하여 통신의 신뢰도 및 관련 특성을 향상시킬 수 있는 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1을 참조하여 종래의 부호화/복호화 장치를 설명하면 다음과 같다.
종래의 부호화/복호화 장치는, 하나의 입력신호를 N개의 1/N의 병렬신호로 변환하기 위한 제 1 직/병렬 변환부(11)와, 1:N 직/병렬 변환부(11)로부터 출력된 N개의 병렬신호를 M개의 부호화된 신호로 바꾸기 위한 부호화부(12)와, 부호화부(12)로부터 출력된 M개의 입력신호를 한 개의 직렬신호로 변환하여 출력하기 위한 제 1 병/직렬 변환부(13)와, 제 1 병/직렬 변환부(13)로부터 출력된 한 개의 직렬신호를 M개의 병렬신호로 변환하기 위한 제 2 직/병렬 변환부(14)와, 제 2 직/병렬 변환부(14)로부터 출력된 M개의 병렬신호를 N개의 병렬신호로 복호화하기 위한 복호화부(15)와, 복호화부(15)로부터 출력된 N개의 병렬신호를 하나의 직렬신호로 변환하여 출력하기 위한 제 2 병/직렬 변환부(16)와, 제 1 병/직렬 변환부(13)로부터 출력된 한 개의 직렬신호를 제 2 직/병렬 변환부(14)로 전송시키기 위한 전송로(17)를 구비한다. 여기서, 전송로(17)는 유선 또는 무선이 될 수 있으며, 신호 전송 속도는 입력신호의 M/N 배가 된다.
제 1 직/병렬 변환부(11)는 한 개의 입력신호를 N개의 병렬신호로 변환시키는 1:N 직/병렬 변환기로 이루어지며, 부호화부(12)는 N개의 병렬신호를 M개의 부호화된 신호로 바꾸는 [N,M] 부호화기로 이루어지고, 제 1 병/직렬 변환부(13)는 M개의 입력신호를 한 개의 직렬신호로 변환시키는 M:1 병/직렬 변환기로 이루어지며, 제 2 직/병렬 변환부(14)는 한 개의 직렬신호를 M개의 병렬신호로 변환시키는 1:M 직/병렬 변환기로 이루어지고, 복호화부(15)는 M개의 입력신호를 N개의 신호로 복호화하는 [M,N] 복호화기로 이루어지며, 제 2 병/직렬 변환부(16)는 N개의 병렬신호를 1개의 직렬신호로 변환시키는 N:1 병/직렬 변환기로 이루어진다.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 종래의 부호화/복호화 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
제 1 직/병렬 변환부(11)는 하나의 입력신호를 N개의 1/N의 병렬신호로 변환하여 부호화부(12)로 출력하며, 부호화부(12)는 제 1 직/병렬 변환부(11)로부터 출력된 N개의 병렬신호를 M개의 부호화된 신호로 바꾸어 제 1 병/직렬 변환부(13)로 출력하고, 제 1 병/직렬 변환부(13)는 부호화부(12)로부터 출력된 M개의 입력신호를 한 개의 직렬신호로 변환하여 변환된 한 개의 직렬신호를 전송로(17)를 통해 제 2 직/병렬 변환부(14)로 전달하며, 제 2 직/병렬 변환부(14)는 전송로(17)를 통해 전달된 한 개의 직렬신호를 M개의 병렬신호로 변환하여 복호화부(15)로 출력하고, 복호화부(15)는 제 2 직/병렬 변환부(14)로부터 출력된 M개의 병렬신호를 N개의 병렬신호로 복호화하여 제 2 병/직렬변환부(16)로 출력하며, 제 2 병/직렬 변환부(16)는 복호화부(15)로부터 출력된 N개의 병렬신호를 한 개의 직렬신호로 변환하여 출력한다. 따라서, 제 1 직/병렬 변환부(11)로 입력되는 입력신호와 제 2 병/직렬 변환부(16)로부터 출력되는 출력신호는 같게된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 부호화/복호화 장치는, 고속의 신호를 [N,M]부호화기의 부호화율에 의해서 수동적으로 병렬화의 숫자가 제한되는 저속의 병렬신호로 바꾸고, 이 병렬신호들을 복잡한 조합논리를 사용하여 하나의 부호화기에 의해 부호화한 후에, 다시 고속의 부호화된 신호로 바꾸어 송신하고, 수신측에서는 이의 역과정으로 복호화기를 거쳐 신호를 복구하므로써, 임의의 속도로 변환하는 것이 선로부호화기에 의하여 제한되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 선로부호화기의 성질을 보존하면서, 고속의 신호를 선로 부호화율에 관계 없이 적절한 속도의 저속 병렬신호로 변환하여, 복잡한 조합논리를 사용할 필요 없이 단순히 병렬화한 수 만큼의 여러 개의 똑 같은 저속 부호화기와 복호화기를 사용하여 고속신호를 용이하게 부호화할 수 있는 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 부호화/복호화 장치의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치의 일실시예 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치의 구체적인 구성예를 도시한 일실시예 회로도.
도 4는 도 3의 회로 각 부에 대한 입출력 데이터 타이밍도.
도 5는 본 발명에 따른 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 방법에 대한 일실시예 수행과정을 나타낸 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
21: 직/병렬 변환부 22: 부호화부
23: 부호 다중화부 24: 부호 역다중화부
25: 복호화부 26: 병/직렬 변환부
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치는, 입력된 하나의 직렬입력신호를 다수의 저속병렬신호로 변환하기 위한 직/병렬 변환 수단; 상기 직/병렬 변환부로부터 출력된 다수의 저속병렬신호를 입력하여, 각각 상기 하나의 저속병렬신호를 다중 부호화하여 다수의 부호화된 신호로 바꾸기 위한 부호화수단; 상기 부호화 수단으로부터 출력된 상기 다수의 병렬신호를 한 개의 고속직렬신호로 변환하기 위하여 부호 다중화하는 부호 다중화 수단; 상기 부호 다중화 수단으로부터 출력된 신호를 다수의 저속병렬신호로 변환하기 위하여 부호 역다중화하는 부호 역다중화 수단; 상기 부호 역다중화 수단으로부터 출력된 다수의 저속병렬신호를 입력하여, 각각 상기 하나의 저속병렬신호를 다중 복호화하여 다수의 복호화된 신호로 바꾸기 위한 복호화 수단; 및 상기 복호화 수단으로부터 출력된 상기 다수의 저속병렬신호를 하나의 고속신호로 변환하여 출력하기 위한 병/직렬 변환 수단을 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 방법은, 고속 동작 직렬신호를 입력받는 제 1 단계; 사용할 부호화기[N,M](단, N,M은 양의 정수)를 결정하고, 부호화시 사용할 소자의 동작속도를 고려하여 동작속도(1/k)를 결정하는 제 2 단계; 입력된 상기 고속 동작 직렬입력신호를 다수(k)의 일정속도(1/k)를 갖는 저속병렬신호로 역다중화하는 제 3 단계; 상기 다수(k)의 저속병렬신호를 다수(k)의 동일한 부호화기로 부호화하는 제 4 단계; 상기 다수(k)의 부호화된 신호를 고속직렬신호로 다중화하는 제 5 단계; 상기 다중화된 신호를 전송로를 통해 전송하는 제 6 단계; 수신된 고속 직렬 신호를 다수(k)의 저속병렬신호로 역다중화하는 제 7 단계; 상기 다수(k)의 저속병렬신호를 다수(k)의 복호화기[N,M]를 이용하여 복호화하는 제 8 단계; 및 상기 다수(k)의 복호화된 저속병렬신호를 다중화하여 하나의 고속신호로 변환하는 제 9 단계를 포함한다.
이하, 도 2내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치는, 하나의 직렬입력신호를 k개의 1/k의 저속병렬신호로 변환하기 위한 직/병렬 변환부(21)와, 직/병렬 변환부(21)로부터 출력된 k개의 저속병렬신호를 입력하여, 각각 1개의 저속병렬신호를 [N,M] 부호화하여 k개의 부호화된 신호로 바꾸기 위한 부호화부(22)와, 부호화부(22)로부터 출력된 k개의 병렬신호를 부호 대 부호 다중화하여 한 개의 고속직렬신호로 변환하기 위한 부호 다중화부(23)와, 부호 다중화부(23)로부터 출력된 신호를 부호 대 부호 역다중화하여 k개의 저속병렬신호로 변환하기 위한 부호 역다중화부(24)와, 부호 역다중화(24)부로부터 출력된 k개의 저속병렬신호를 입력하여, 각각 1개의 저속병렬신호를 [M,N] 복호화하여 k개의 복호화된 신호로 바꾸기 위한 복호화부(25)와, 복호화부(25)로부터 출력된 k개의 저속병렬신호를 하나의 고속신호로 변환하여 출력하기 위한 병/직렬 변환부(26)를 구비한다.
또한, 본 발명의 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치는, 부호화부(22)로부터 출력된 고속직렬신호를 M/N배의 고속으로 부호 역다중화부(24)로 전송하기 위한 고속전송로(27)를 더 구비한다. 여기서, 고속전송로(27)는 유선 또는 무선이 될 수 있으며, 유선의 경우는 특정 전송선로가 되고 무선의 경우는 특정 주파수 채널이 된다.
직/병렬 변환부(21)는 하나의 입력신호를 k개의 1/k의 저속병렬신호로 변환하는 1:k 직/병렬 변환기로 구성되고, 부호화부(22)는 k개의 똑같은 부호화기로 구성되며, 각각 1개의 저속병렬신호를 [N,M] 부호화하여 k개의 부호화된 신호로 바꾸는 k개의 [N,M] 부호화기로 이루어지며, 부호 다중화부(23)는 k개의 입력신호를 부호 대 부호 다중화하여 한 개의 고속직렬신호로 변환하는 k:1 부호 다중화기로 구성되고, 부호 역다중화부(24)는 한 개의 입력신호를 부호 대 부호 역다중화하여 k개의 저속병렬신호로 변환하는 1:k 부호 역다중화기로 이루어지고, 복호화부(25)는 k개의 똑같은 복호화기로 이루어지며, 각각 1개의 저속병렬신호를 [N,M] 복호화하여 k개의 복호화된 신호로 바꾸는 k개 [M,N] 복호화기로 구성되고, 병/직렬 변환부(26)는 k개의 병렬신호를 한 개의 직렬신호로 변환하는 k:1 병/직렬변환기로 이루어진다.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
직/병렬 변환부(21)는 하나의 직렬입력신호를 k개의 1/k의 저속병렬신호로 변환하여 k개의 저속병렬신호를 부호화부(22)로 출력하며, 부호화부(22)는 직/병렬 변환부(21)로부터 출력된 k개의 저속병렬신호를 입력하여, 각각 1개의 저속병렬신호를 [N,M] 부호화하여 k개의 부호화된 신호로 바꾸어 부호 다중화(23)로 출력한다. 부호 다중화부(23)는 부호화부(22)로부터 출력된 k개의 부호화된 신호를 부호 대 부호 다중화하여 한 개의 고속직렬신호로 변환하여 고속전송로(27)를 통해 부호 역다중화부(24)로 출력하며, 부호 역다중화부(24)는 부호 다중화부(23)로부터 출력된 한 개의 고속직렬신호를 부호 대 부호 역다중화하여 k개의 저속병렬신호로 변환하여 변환된 k개의 저속병렬신호를 복호화부(25)로 출력한다. 복호화부(25)는 부호 역다증화부(24)로부터 출력된 k개의 저속병렬신호를 입력하여, 각각 1개의 저속병렬신호를 [N,M] 복호화하여 k개의 복호화된 신호로 바꾸어 병/직렬 변환부(26)로 출력한다. 병/직렬 변환부(26)는 복호화부(25)로부터 출력된 k개의 복호화된 신호를 한 개의 직렬고속신호로 변환하여, 직/병렬 변환부(21)로 입력된 고속입력신호와 동일한 형태의 직렬고속신호를 출력한다.
이제, 도 3의 회로도를 참조하여 상기 도 2의 부호화/복호화 장치에 대한 구체적인 일예를 상세히 설명한다.
도 3에서 보여지는 바와 같이, 부호화/복호화 장치의 송신부(30)는 부호화부(22) 및 부호 다중화부(23)로 구성되고, 수신부(40)는 부호 역다중화부(24) 및 복호화부(25)로 이루어지되, 도 2의 설명시에 언급된 k=8, M=4 및 N=3인 경우를 예로든 것이다.
직/병렬 변환부(21)는 한 개의 직렬고속입력신호를 8개의 병렬신호로 변환하여, 변환한 8개의 병렬신호들 A, B, C, D, E, F, G, H를 송신부(30)의 부호화부(22)로 출력하고, 8개의 [3,4] 부호화기로 구성된 부호화부(22)는 8개의 A, B, C, D, E, F, G, H 병렬 신호를 [3,4] 부호화하여 K, L, M, N, O, P, Q, R의 8개 신호를 부호 다중화부(23)로 출력하며, 8:1 부호 다중화기로 이루어진 부호 다중화부(23)는 부호화된 K, L, M, N, O, P, Q, R의 8개 신호를 부호 대 부호 다중화하여 다중환된 고속신호 Y를 고속 전송로(27)를 통해 수신부(40)의 부호 역다중화부(24)로 출력한다.
이어서, 1:8 부호 역다중화기로 구성된 부호 역다중화부(24)는 송신부(30)의 부호 다중화부(23)로부터 입력된 고속신호 Y를 부호 대 부호 역다중화하여 역다증화된 저속병렬신호인 K, L, M, N, O, P, Q, R의 8개 신호를 수신부(40)의 복호화부(25)로 출력하고, 8개 [3,4] 복호화기로 이루어진 복호화부(25)는 부호 역다중화부(24)로부터 입력된 K, L, M, N, O, P, Q, R의 8개 병렬 신호를 [3,4] 복호화하여, 복호화된 A, B, C, D, E, F, G, H의 8개의 병렬신호를 출력한다.
도 4는 도 3의 회로 각 부에 대한 입출력 데이터의 타이밍도이다.
도 4에서 도시된 바와 같이, A, B, C, D, E, F, G, H의 8개 병렬신호는 송신부(30) 부호화부(22)로 입력되는 데이터이며, K, L, M, N, O, P, Q, R의 8개 신호들은 A, B, C, D, E, F, G, H의 8개 병렬신호들이 부호화부(22)를 통해 부호화되어 부호 다중화부(23)로 출력되는 데이터이고, Y는 K, L, M, N, O, P, Q, R의 8개 신호들이 부호 다중화부(22)를 통해 부호 대 부호 다중화되어 고속전송로(27)를 통해 전달되는 출력 데이터를 각각 나타낸 것이다.
도 5를 참조하여 본 발명에 따른 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 방법에 대한 일실시예 수행 과정을 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 부호화/복호화 방법은, 우선 고속 동작 직렬신호를 입력받아(501), 사용할 적합한 부호화기[N,M]을 결정하고(502), 부호화시 사용할 소자의 동작속도를 고려하여, 임의의 적정 동작속도(1/k)를 결정한다(503).
그리고 나서, 입력된 하나의 고속직렬입력신호를 k개의 1/k의 저속병렬신호로 변환하여 출력하고(504), 출력된 k개의 저속병렬신호를 k개의 동일한 부호화기를 사용하여 각각 부호화하여 출력하며(505), 상기 부호화된 k개의 병렬신호를 M비트 단위의 (k:1) 부호 다중화하여 고속직렬신호로 변환시킨 후(506), 고속전송로를 통해 전송한다(507). 그러면, 수신단에서는 상기 전송로를 통해 수신된 신호를 M비트 단위의 (1:k) 부호 역다중화하여 k개의 저속병렬신호로 변환하고나서(508), k개의 [N,M]복호화기를 이용하여 상기 k개의 저속병렬신호를 k개의 신호로 복호화한 후(509), 복호화된 k개의 저속병렬신호를 하나의 고속직렬신호로 변환하여, 처음에 입력된 고속 동작 직렬신호와 동일한 형태의 신호를 출력하므로써, 저속의 부호화기 또는 복호화기만을 이용하여 고속 전송 신호를 부호화/복호화할 수 있게 하는 것이다.
상기에서 사용된 k, M 및 N은 양의 정수이다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 기술은, 임의의 저속신호로 변환하여도 부호화된 신호의 주된 성질이 변하지 않으면서, 선로부호화할 수 있는 효과가 있으며, 각각의 병렬화된 신호 열을 하나의 입력신호로 간주하여 부호화 및 복호화 과정을 거쳐 원래의 신호를 복원할 수 있으므로 별도의 추가 기능이 필요하지 않으며, 특히 나이키스트(Nyquist) 대역폭의 성질을 만족하는 선로부호기에 적용할 경우에도 여전히 그 성질을 보존할 수 있게하는 효과를 갖는다.

Claims (4)

  1. 입력된 하나의 직렬입력신호를 다수의 저속병렬신호로 변환하기 위한 직/병렬 변환 수단;
    상기 직/병렬 변환부로부터 출력된 다수의 저속병렬신호를 입력하여, 각각 상기 하나의 저속병렬신호를 다중 부호화하여 다수의 부호화된 신호로 바꾸기 위한 부호화수단;
    상기 부호화 수단으로부터 출력된 상기 다수의 병렬신호를 한 개의 고속직렬신호로 변환하기 위하여 부호 다중화하는 부호 다중화 수단;
    상기 부호 다중화 수단으로부터 출력된 신호를 다수의 저속병렬신호로 변환하기 위하여 부호 역다중화하는 부호 역다중화 수단;
    상기 부호 역다중화 수단으로부터 출력된 다수의 저속병렬신호를 입력하여, 각각 상기 하나의 저속병렬신호를 다중 복호화하여 다수의 복호화된 신호로 바꾸기 위한 복호화 수단; 및
    상기 복호화 수단으로부터 출력된 상기 다수의 저속병렬신호를 하나의 고속신호로 변환하여 출력하기 위한 병/직렬 변환 수단
    을 구비하는 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부호화 수단으로부터 출력되는 고속직렬신호는 소정의 무선 주파수 채널을 통해 상기 부호 역다중화 수단으로 전송되는 것을 특징으로 하는 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 부호화 수단으로부터 출력되는 고속직렬신호는 소정 전송속도의 전송선로의 유선선로를 통해 상기 부호 역다중화 수단으로 전송되는 것을 특징으로 하는 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 장치.
  4. 고속 동작 직렬신호를 입력받는 제 1 단계;
    사용할 부호화기[N,M](단, N,M은 양의 정수)를 결정하고, 부호화시 사용할 소자의 동작속도를 고려하여 동작속도(1/k)를 결정하는 제 2 단계;
    입력된 상기 고속 동작 직렬입력신호를 다수(k)의 일정속도(1/k)를 갖는 저속병렬신호로 역다중화하는 제 3 단계;
    상기 다수(k)의 저속병렬신호를 다수(k)의 동일한 부호화기로 부호하는 제 4 단계;
    상기 다수(k)의 부호화된 신호를 고속직렬신호로 다중화하는 제 5 단계;
    상기 다중화된 신호를 전송로를 통해 전송하는 제 6 단계;
    수신된 고속 직렬 신호를 다수(k)의 저속병렬신호로 역다중화하는 제 7 단계;
    상기 다수(k)의 저속병렬신호를 다수(k)의 복호화기[N,M]를 이용하여 복호화하는 제 8 단계; 및
    상기 다수(k)의 복호화된 저속병렬신호를 다중화하여 하나의 고속신호로 변환하는 제 9 단계
    를 구비하는 고속 전송 시스템의 부호화/복호화 방법.
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