KR20000055946A - 무선가입자망 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치 - Google Patents

무선가입자망 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 10MHz 사인파를 발생하는 10MHz 사인파 발진기를 이용하여 기지국내 각 구성 블록이 필요로 하는 디지털 클럭은 물론 아날로그 클럭의 각종 기준클럭을 공급하여 주고, 이에 따라 디지털 클럭 관련의 RDU와 아날로그 클럭 관련의 CDU를 하나의 클럭공급보드로 통합할 수 있도록 한 WLL 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치에 관한 것으로, 10MHz 사인파 발진기에서 출력되는 10MHz의 사인파를 구동칩을 통해 서로 다른 비율로 분배하여 아날로그 관련의 클럭인 22포트의 7dB 10MHz 사인파 클럭을 발생하도록 하고, 이 22포트의 7dB 10MHz 사인파 클럭중 하나를 TTL 변환하여 디지털 관련의 클럭을 위한 10MHz 사인파 클럭으로 만든 다음, 이를 증폭하여 32.768MHz의 클럭을 발생하며, 이 32.768MHz의 클럭을 각각의 분주기를 통해 서로 다른 비율로 분주하여 32.768MHz, 16.384MHz, 8KHz, 이븐_세크, 20ms의 디지털 관련의 각종 기준클럭을 발생함으로써 기지국내 각 구성 블록이 필요로 하는 디지털 관련의 클럭과 아날로그 관련의 클럭을 모두 하나의 통합된 클럭공급보드에서 공급하여 줄 수 있도록 함을 특징으로 하며, 이와 같이 종래 고가의 65.536MHz 발진기를 사용하지 않게 되어 경제적인 부담이 줄어들 뿐만 아니라 RDU와 CDU를 통합한 하나의 클럭공급보드를 구현함에 따라 하드웨어적 구성이 간단해지는 동시에 시스템의 크기 및 가격 면에서 경제적으로 저렴한 효과가 있다.

Description

무선가입자망 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치{The Reference clock Distributor unit of the WLL system}
본 발명은 무선가입자망(Wireless Local Loop ; 이하, 'WLL'이라 칭함) 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치(Reference Clock Distributor Unit ; 'RDU' 또는 'CDU')에 있어서, 10MHz 사인파(Sine Wave)를 발생하는 10MHz 사인파 발진기를 이용하여 기지국내 각 구성 블록이 필요로 하는 디지털 클럭은 물론 아날로그 클럭의 각종 기준클럭을 공급하여 주고, 이에 따라 디지털 클럭 관련의 RDU와 아날로그 클럭 관련의 CDU를 하나의 클럭공급보드로 통합할 수 있도록 한 WLL 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 WLL 시스템은 전화국에서 가입자 단말기까지의 유선 선로 대신에 무선 시스템을 이용하여 링크를 구성해 주는 시스템으로서, 종래의 유선망 구성보다 단기간에 망을 구성할 수 있을 뿐만 아니라 유지 보수가 용이하다는 장점이 있어 향후 정보 인프라 구축에 중요한 역할을 할 것이라 기대된다.
이러한 WLL 시스템은 크게 기지국과 무선 링크를 구성하기 위한 가입자 정합장치와, 로컬(Local) 교환기와 유선으로 연결되고 상기 가입자 정합장치와 무선 링크를 구성하기 위한 기지국과, 상기 기지국을 제어하기 위한 기지국 제어기 및 로컬 교환기로 구성된다.
상기 기지국 내부에는 시스템 망동기를 맞추기 위해 전체 시스템 내부 구성 블록으로 기준클럭을 공급하여 주는 기준클럭 공급장치가 구비되어 있으며, 이러한 기준클럭 공급장치는 도 1에 도시된 디지털 관련의 클럭을 공급하여 주는 RDU와 도 2에 도시된 아날로그 관련의 클럭을 공급하여 주는 CDU로 이루어진다.
상기 RDU는 도 1에 도시된 바와 같이, 외부(E1RPC/다른 RDU)로부터 입력되는 망동기 클럭(2.048MHz 및 8KHz의 기준클럭과 4KHz의 이중화클럭)과 디지털 클럭 분배부(7)에서 발생된 16.384MHz의 클럭중 가장 상태가 양호한 클럭을 선택하여 기준클럭으로 사용하는 기준클럭 선택부(1)와, 상기 기준클럭 선택부(1)에서 선택한 기준클럭(4KHz, 16.384MHz)을 입력하여 상위(기지국 제어기)와 동기되는 클럭을 발생하도록 동기 클럭 발생을 위한 정보를 출력하는 PLL(Phase Locked Loop)부(2)와, 상기 PLL부(2)의 동작을 감시하는 클럭 감시부(3)와, 상기 PLL부(2)에서 출력되는 동기 클럭 발생을 위한 정보에 따라 제어신호를 출력하는 CPU(4)와, 상기 CPU(4)에서 출력되는 디지털의 제어신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 컨버터(Converter)(5)와, 상기 D/A 컨버터(5)에서 출력되는 제어신호에 따라 65.536MHz의 클럭을 발생하는 65.536MHz 발진기(6)와, 상기 65.536MHz 발진기(6)에서 출력되는 65.536MHz의 클럭을 각종 분주기를 통해 서로 다른 비율로 분주하여 채널카드, E1RPC, 상기 기준클럭 선택부(1)에 공급하기 위한 각종 32.768MHz, 16.384MHz, 8KHz, 이븐_세크(Even_Sec), 20ms의 디지털 관련의 클럭을 출력하는 디지털 클럭 분배부(7)로 구성된다.
그리고, 상기 CDU는 도 2에 도시된 바와 같이 10MHz의 사인파를 발생하는 10MHz 사인파 발진기(8)와, 상기 10MHz 사인파 발진기(8)에서 출력되는 10MHz의 사인파를 구동칩(Driver Chip)을 통해 서로 다른 비율로 분배하여 아날로그 관련의 클럭인 22포트(Port)의 7dB 10MHz 사인파 클럭을 RF장치내 DCC(Down Converter Card)와 UCC(Up Converter Card), ACSU(Analog Common ＆ Sector interface Unit)로 출력하는 아날로그 클럭 분배부(9)로 구성된다.
상기와 같이 종래 WLL 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치에서는 RDU내에 32.768MHz, 16.384MHz, 8KHz, 이븐_세크, 20ms의 디지털 관련의 기준클럭을 발생시키기 위한 65.536MHz 발진기(6)가 사용되고, CDU내에 22포트의 10MHz 사인파의 아날로그 관련의 기준클럭을 발생시키기 위한 10MHz 사인파 발진기(8)가 사용된다.
그러나, 상기와 같이 종래에는 RDU와 CDU내에 디지털 관련의 클럭과 아날로그 관련의 클럭을 발생시키기 위한 클럭공급보드가 별도로 각각 구성됨에 따라 기준클럭 공급장치가 시스템에서 차지하는 공간이 넓어지게 되고, 이에 따라 전체 클럭공급보드의 하드웨어적 구성이 복잡해지고 가격 또한 상승하게 되는 문제점이 있었다.
즉, RDU의 65.536MHz 발진기(6)를 사용하여 CDU에서의 10MHz 사인파를 발생시킬 수가 없으므로 CDU에서 10MHz 사인파 발진기(8)를 더 사용해야 하는 등, 반드시 두 개의 발진기를 사용해야만 한다.
특히, 상기 65.536MHz 발진기(6)의 가격이 고가여서 경제적인 부담이 적지 않은 단점도 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 고가의 65.536MHz 발진기를 사용하지 않고 10MHz 사인파 발진기만을 이용하여 기지국내 각 구성 블록이 필요로 하는 디지털 클럭은 물론 아날로그 클럭의 각종 기준클럭을 공급하여 주고, 이에 따라 디지털 클럭 관련의 RDU와 아날로그 클럭 관련의 CDU를 하나의 클럭공급보드로 통합함으로써 시스템의 크기 및 가격면에서 경제적인 WLL 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치를 제공하는 데에 있다.
도 1은 종래 무선가입자망 시스템의 기지국내 디지털 클럭을 공급하기 위한 블록 구성도,
도 2는 종래 무선가입자망 시스템의 기지국내 아날로그 클럭을 공급하기 위한 블록 구성도,
도 3은 본 발명에 의한 무선가입자망 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치의 블록 구성도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
11 : 기준클럭 선택부 12 : 주파수 및 위상 검출부
13 : 클럭 감시부 14 : CPU
15 : D/A 컨버터 16 : 10MHz 사인파 발진기
17 : 아날로그 클럭 분배부 18 : TTL 변환부
19 : 32.768MHz 증폭부 20 : 디지털 클럭 분배부
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 WLL 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치는, 10MHz 사인파 발진기에서 출력되는 10MHz의 사인파를 구동칩을 통해 서로 다른 비율로 분배하여 아날로그 관련의 클럭인 22포트의 7dB 10MHz 사인파 클럭을 발생하도록 하고, 이 22포트의 7dB 10MHz 사인파 클럭중 하나를 TTL 변환하여 디지털 관련의 클럭을 위한 10MHz 사인파 클럭으로 만든 다음, 이를 증폭하여 32.768MHz의 클럭을 발생하며, 이 32.768MHz의 클럭을 각각의 분주기를 통해 서로 다른 비율로 분주하여 32.768MHz, 16.384MHz, 8KHz, 이븐_세크, 20ms의 디지털 관련의 각종 기준클럭을 발생함으로써 기지국내 각 구성 블록이 필요로 하는 디지털 관련의 클럭과 아날로그 관련의 클럭을 모두 하나의 통합된 클럭공급보드에서 공급하여 줄 수 있도록 함을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 WLL 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 WLL 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치의 블록 구성도로서, 외부(E1RPC/다른 RDU)로부터 입력되는 망동기 클럭(2.048MHz 및 8KHz의 기준클럭과 4KHz의 이중화클럭)과 외부 발진기에서 발생된 16.384MHz의 클럭중 가장 상태가 양호한 클럭을 선택하여 기준클럭으로 사용하는 기준클럭 선택부(11)와, 상기 기준클럭 선택부(11)에서 선택한 4KHz의 클럭과 디지털 클럭 분배부에서 발생된 16.384MHz의 클럭을 입력하여 상위(기지국 제어기)와 동기되는 클럭을 발생하도록 기준클럭의 주파수 및 위상을 검출함으로써 동기 클럭 발생을 위한 정보를 출력하는 주파수 및 위상 검출부(12)와, 상기 주파수 및 위상 검출부(12)의 동작을 감시하는 클럭 감시부(13)와, 상기 주파수 및 위상 검출부(12)에서 출력되는 동기 클럭 발생을 위한 정보에 따라 제어신호를 출력하는 CPU(14)와, 상기 CPU(14)에서 출력되는 디지털의 제어신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 컨버터(15)와, 상기 D/A 컨버터(15)에서 출력되는 제어신호에 따라 10MHz의 사인파를 발생하는 10MHz 사인파 발진기(16)와, 상기 10MHz 사인파 발진기(16)에서 출력되는 10MHz의 사인파를 구동칩을 통해 서로 다른 비율로 분배하여 아날로그 관련의 클럭인 22포트의 7dB 10MHz 사인파 클럭을 RF장치내 DCC와 UCC, ACSU로 출력하는 아날로그 클럭 분배부(17)와, 상기 아날로그 클럭 분배부(17)에서 출력되는 22포트의 7dB 10MHz 사인파 클럭중 하나의 클럭을 입력하여 TTL 변환하는 TTL 변환부(18)와, 상기 TTL 변환부(18)에서 TTL 변환된 10MHz의 사인파 클럭을 증폭하여 32.768MHz의 클럭을 발생하는 32.768MHz 증폭부(19)와, 상기 32.768MHz 증폭부(19)에서 출력되는 32.768MHz의 클럭을 각종 분주기를 통해 서로 다른 비율로 분주하여 채널카드와 E1RPC에 공급하기 위한 각종 32.768MHz, 16.384MHz, 8KHz, 이븐_세크, 20ms의 디지털 관련의 클럭을 출력하는 디지털 클럭 분배부(20)로 구성된다.
상기 주파수 및 위상 검출부(12)에서 주파수 검출시에는 4KHz의 클럭과 16.384MHz의 클럭을 비교하여 4KHz가 한 번 뛰는 동안 16.384MHz가 총 몇 번 뛰는지를 계산하여 총 4096번이 될 때까지 CPU(14), D/A 컨버터(15), 10MHz 사인파 발진기(16)를 통해 10MHz 사인파 발진기(16)의 출력 클럭을 조절하도록 한다.
또한, 위상 검출시에는 4KHz의 클럭과 내부 발진 클럭인 4KHz의 클럭을 비교하여 양 클럭의 라이징 에지(Rising Edge)가 10ns안에 들어올 때까지 값을 조절하도록 한다.
상기 CPU(14)는 모니터링을 위한 RS-232 통신, HDLC를 통한 상위로의 상태 보고 등을 수행하며, 주파수 및 위상 검출부(12)에서 출력된 각각의 정보를 이용하여 상위와의 DP-PLL을 수행함으로써 상위와 동기를 맞추는 역할을 한다.
상기 디지털 클럭 분배부(20)는 상기 32.768MHz 증폭부(19)에서 출력되는 32.768MHz의 클럭을 각종 분주기를 통해 서로 다른 비율로 분주하여 32.768MHz, 8KHz, 이븐_세크, 20ms의 클럭을 채널카드로 공급하고, 16.384MHz, 8KHz의 클럭을 E1RPC로 각각 출력한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 WLL 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기준클럭 선택부(11)에서는 외부(E1RPC/다른 RDU)로부터 입력되는 망동기 클럭(2.048MHz 및 8KHz의 기준클럭과 4KHz의 이중화클럭)과 외부 발진기에서 발생된 16.384MHz의 클럭중 가장 상태가 양호한 클럭을 선택하여 주파수 및 위상 검출부(12)로 출력한다.
이어, 주파수 및 위상 검출부(12)에서는 상기 기준클럭 선택부(11)에서 선택한 4KHz의 클럭과 디지털 클럭 분배부(20)에서 발생된 16.384MHz의 클럭을 입력하여 상위(기지국 제어기)와 동기되는 클럭을 발생하도록 기준클럭의 주파수 및 위상을 검출함으로써 동기 클럭 발생을 위한 정보를 CPU(14)로 출력한다.
이때, 클럭 감시부(13)는 상기 주파수 및 위상 검출부(12)의 동작을 감시하여 그 결과를 LED와 같은 표시장치를 통해 나타나게 된다.
계속해서, 상기 CPU(14)에서는 상기 주파수 및 위상 검출부(12)에서 출력되는 동기 클럭 발생을 위한 정보에 따른 제어신호를 D/A 컨버터(15)로 출력하고, 이에 따라 D/A 컨버터(15)에서는 상기 CPU(14)에서 출력되는 디지털의 제어신호를 아날로그 신호로 변환하여 10MHz 사인파 발진기(16)로 출력한다.
이에 따라, 10MHz 사인파 발진기(16)에서는 상기 D/A 컨버터(15)에서 출력되는 제어신호에 따라 10MHz의 사인파를 발생하여 아날로그 클럭 분배부(17)로 출력하고, 이어 아날로그 클럭 분배부(17)에서는 상기 10MHz 사인파 발진기(16)에서 출력되는 10MHz의 사인파를 구동칩을 통해 서로 다른 비율로 분배하여 아날로그 관련의 클럭인 22포트의 7dB 10MHz 사인파 클럭을 RF장치내 DCC와 UCC, ACSU로 각각 출력하도록 한다.
다음으로, 디지털 관련의 클럭을 발생하기 위해 TTL 변환부(18)에서는 상기 아날로그 클럭 분배부(17)에서 출력되는 22포트의 7dB 10MHz 사인파 클럭중 하나의 클럭을 입력하여 TTL 변환하고, 이어 32.768MHz 증폭부(19)를 통해 상기 TTL 변환부(18)에서 TTL 변환된 10MHz의 사인파 클럭을 증폭하여 32.768MHz의 클럭을 발생한다.
그러면, 디지털 클럭 분배부(20)에서는 상기 32.768MHz 증폭부(19)에서 출력되는 32.768MHz의 클럭을 각종 분주기를 통해 서로 다른 비율로 분주하여 채널카드와 E1RPC에 공급하기 위한 각종 32.768MHz, 16.384MHz, 8KHz, 이븐_세크, 20ms의 디지털 관련의 클럭을 출력하도록 한다.
상기와 같이 본 발명에서는 10MHz 사인파 발진기(10)에서 출력되는 10MHz의 사인파를 이용하여 아날로그 관련의 클럭인 22포트의 7dB 10MHz 사인파 클럭을 발생하는 동시에, 상기 22포트의 7dB 10MHz 사인파 클럭중 하나를 TTL 변환 및 증폭하여 32.768MHz의 클럭을 최종 분주하여 줌으로써 32.768MHz, 16.384MHz, 8KHz, 이븐_세크, 20ms의 디지털 관련의 각종 기준클럭을 발생할 수 있게 된다.
따라서, 기지국내 각 구성 블록이 필요로 하는 디지털 관련의 클럭과 아날로그 관련의 클럭이 모두 하나의 통합된 클럭공급보드에서 공급되게 된다.
이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은 65.536MHz 발진기보다 가격이 저렴한 하나의 10MHz 사인파 발진기만을 사용하여 아날로그 관련의 기준클럭은 물론 기지국내 각 구성 블록이 필요로 하는 32.768MHz, 16.384MHz, 8KHz, 이븐_세크, 20ms 의 디지털 관련의 각종 기준클럭을 발생하여 공급함으로써 종래 고가의 65.536MHz 발진기를 사용하지 않게 되어 경제적인 부담이 줄어들 뿐만 아니라 RDU와 CDU를 통합한 하나의 클럭공급보드를 구현함에 따라 하드웨어적 구성이 간단해지는 동시에 시스템의 크기 및 가격 면에서 경제적으로 저렴한 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 외부(E1RPC/다른 RDU)로부터 입력되는 망동기 클럭(2.048MHz 및 8KHz의 기준클럭과 4KHz의 이중화클럭)과 외부 발진기에서 발생된 16.384MHz의 클럭중 가장 상태가 양호한 클럭을 선택하여 기준클럭으로 사용하는 기준클럭 선택부(11)와, 상기 기준클럭 선택부(11)에서 선택한 4KHz의 클럭과 디지털 클럭 분배부에서 발생된 16.384MHz의 클럭을 입력하여 상위(기지국 제어기)와 동기되는 클럭을 발생하도록 기준클럭의 주파수 및 위상을 검출함으로써 동기 클럭 발생을 위한 정보를 출력하는 주파수 및 위상 검출부(12)와, 상기 주파수 및 위상 검출부(12)의 동작을 감시하는 클럭 감시부(13)와, 상기 주파수 및 위상 검출부(12)에서 출력되는 동기 클럭 발생을 위한 정보에 따라 제어신호를 출력하는 CPU(14)와, 상기 CPU(14)에서 출력되는 디지털의 제어신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 컨버터(15)와, 상기 D/A 컨버터(15)에서 출력되는 제어신호에 따라 10MHz의 사인파를 발생하는 10MHz 사인파 발진기(16)와, 상기 10MHz 사인파 발진기(16)에서 출력되는 10MHz의 사인파를 구동칩을 통해 서로 다른 비율로 분배하여 아날로그 관련의 클럭인 22포트의 7dB 10MHz 사인파 클럭을 RF장치내 DCC와 UCC, ACSU로 출력하는 아날로그 클럭 분배부(17)와, 상기 아날로그 클럭 분배부(17)에서 출력되는 22포트의 7dB 10MHz 사인파 클럭중 하나의 클럭을 입력하여 TTL 변환하는 TTL 변환부(18)와, 상기 TTL 변환부(18)에서 TTL 변환된 10MHz의 사인파 클럭을 증폭하여 32.768MHz의 클럭을 발생하는 32.768MHz 증폭부(19)와, 상기 32.768MHz 증폭부(19)에서 출력되는 32.768MHz의 클럭을 각종 분주기를 통해 서로 다른 비율로 분주하여 채널카드와 E1RPC에 공급하기 위한 각종 32.768MHz, 16.384MHz, 8KHz, 이븐_세크, 20ms의 디지털 관련의 클럭을 출력하는 디지털 클럭 분배부(20)로 구성됨을 특징으로 하는 무선가입자망 시스템의 기지국내 기준클럭 공급장치.
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