KR20020065847A - 시간-슬롯-코딩된 데이터 송신을 위한 통신 시스템, 방법및 신호 - Google Patents

시간-슬롯-코딩된 데이터 송신을 위한 통신 시스템, 방법및 신호 Download PDF

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KR20020065847A
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만프래드 진케
미케 볼프
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 시간 슬롯 코딩을 통해서 데이터 스트림을 송신 매체를 경유하여 송신하기 위한 수단을 구비하는 통신 시스템에 관한 것이다. 동기 패턴은 데이터 스트림으로의 삽입을 위해 제공되고, 모든 유효 데이터 신호의 각 시간 슬롯에 상관없이 상기 시간 슬롯 코딩의 상기 모든 유효 데이터 신호와는 미리 정해질 수 있는 해밍 거리만큼 다르면서 상기 동기 패턴의 모든 시간-이동된 버전과는 미리 정해질 수 있는 해밍 거리만큼 다르도록 선택된다.

Description

시간-슬롯-코딩된 데이터 송신을 위한 통신 시스템, 방법 및 신호{COMMUNICATION SYSTEM, METHOD AND SIGNAL FOR TIME-SLOT-CODED DATA TRANSMISSION}
본 발명은 시간-슬롯-코딩된 데이터 송신을 위한 통신 시스템, 방법 및 신호에 관한 것이다. 시간-슬롯-코딩된 데이터 송신 시스템에서, 코딩은 하나의 시간 프레임 내에서 하나 이상의 펄스의 시간적인 위치를 통해 수행된다. 시간-슬롯-코딩된 데이터 송신에 많이 사용되는 변조 방법은 PPM(펄스 위치 변조) 방법인데, 그것은 유선(wire-bound) 및 무선 통신 시스템 둘 모두에 적합하다. PPM 심볼 내에서, 1dL 비트가 한 펄스의 위치에 의해 코딩된다. 각 심볼은 L개의 시간 슬롯으로 세분되는데, 상기 시간 슬롯은 칩으로도 표현된다. 할당 테이블을 통해, 송신될 정보는 칩의 위치를 결정하는데, 상기 칩은 "1", 즉 하나의 펄스를 갖는다. PPM 송신의 장점은, 예를 들어, 고역 필터링에 대한 내성(resistance) 및 전력 효율에 있다. 그 예로는 IrDa(Infrared Data Association) 인터페이스의 4-PPM 모드가 있다. 구현에 있어서의 실질적인 문제점은 수신단에서의 PPM 심볼의 동기이다. 송신된 정보를 디코딩하는 것은 PPM 심볼이 수신단에서 동기될 수 있는 경우, 즉 상기 PPM심볼의 위상 각도를 알고 있는 경우에만 가능하다. 만약 시분할 다중화(TDM) 모드에 동시적인 동작이 존재한다면, TDM 프레임도 동기되어야 한다.
본 발명의 목적은 시간-슬롯-코딩된 데이터 신호의 유리한 동기화를 가능케 하는 통신 시스템을 생성하는데 있다. 그 목적은 또한 그와 관련된 방법과 적절한 신호를 명시하는데 있다.
통신 시스템과 관련하여, 이러한 목적은, 시간-슬롯-코딩을 통해서 데이터 스트림을 송신 매체를 경유하여 송신하기 위한 수단을 구비하는 통신 시스템에 의해서 본 발명에 따라 달성되는데, 여기서, 데이터 스트림으로의 삽입을 위한 동기 패턴이 제공되고, 상기 동기 패턴은 모든 유효 데이터 신호의 각 시간 슬롯에 상관없이 시간 슬롯 코딩의 상기 모든 유효 데이터 신호와는 미리 정해질 수 있는 해밍 거리(Hamming distance) 만큼 다르면서 동기 패턴의 모든 시간-이동된 버전과는 미리 정해질 수 있는 해밍 거리만큼 다르도록 선택된다.
이러한 통신 시스템에서, 동기 패턴은 모든 유효 데이터 신호의 위상 각도와는 상관없이 시간 슬롯 코딩의 상기 모든 유효 데이터 신호에 대해서 특정의 미리 정해질 수 있는 해밍 거리를 갖는다. 유효 데이터 신호는 각 시간 슬롯 코딩의 각 코딩 규칙에 따라 형성되는 신호인 것으로 이해된다. 4-PPM 시스템에서, 4-PPM 심볼은 예를 들어 각각의 경우에 4 개의 시간 슬롯으로 구성되는데, 상기 시간 슬롯은 칩으로도 표현된다. 4-PPM에 대한 코딩 규칙은, PPM 심볼의 시간 프레임 내에서 각각의 경우에 "1"의 값을 가질 수 있는 것은 하나의 칩뿐이라는 것, 즉 PPM 심볼의 시간 프레임 내에서 하나의 펄스만이 각각의 경우에 존재할 수 있다는 것을 말한다. 또한, 동기 패턴은 송신된 동기 패턴의 모든 이동된 버전과 관련하여 특정의 미리 정해질 수 있는 해밍 거리를 갖는데, 상기 송신된 동기 패턴은 유효한 시간-슬롯-코딩된 심볼이 인접해 있다.
그로 인해서, 동기 패턴은 데이터 송신의 처음에 트레이닝 시퀀스(training sequence) 내에 삽입될 뿐만 아니라 임의의 원하는 적시의 순간에 삽입되는 것이 가능하다. ATM(비동기 전송 모드 : Asynchronous Transfer Mode) 데이터 송신의 경우에는, 예를 들어 각각의 ATM 셀에 앞서 상기 패턴을 전송하는 것이 가능하다. 그로 인해, 그 다음 ATM 셀의 정확한 수신이 심지어 동기 손실 이후에도 보장된다.
청구항 2에 기재된 통신 시스템의 유리한 실시예에서는, 필요시 선택될 수 있는 송신 에러에 대한 허용 오차가 획득될 수 있고, 따라서 심지어 열악한 채널이 제공되는 경우에도 신뢰적인 동기가 이루어질 수 있다. 한편으로는, 시간 슬롯 코딩의 각 가능한 유효 데이터 시퀀스와 동기 패턴 사이의 충분한 해밍 거리로 인해서 교란된 동기 패턴을 수신할 때 칩 에러가 정정될 수 있다. 다른 한편으로는, 동기 패턴을 잘못 수신할 확률이 낮게 유지될 수 있다.
청구항 3에서 기재된 본 발명의 유리한 실시예에서는, 수신된 데이터 스트림과 동기 패턴 사이의 차이에 대한 특정 임계치가 도달되지 못하였거나 막 도달되었을 때 새로운 동기가 수행된다. 만약 임계치가 예를 들어 C 라면, 그 때는 패턴의 송신 동안에 어쩌면 발생한 C 에러가 정정되는 것이 가능하다. 동기 패턴은 그것의 칩 지연에 상관없이 시간 슬롯 코딩의 각 가능한 데이터 시퀀스와는 특정 수의 플레이스(place) 만큼 다른데, 이는 정상적인 시간-슬롯-코딩된 데이터 송신 동안에 어떠한 잘못된 동기도 송신 에러로 인한 동기 패턴의 임의의 모방을 통해서 발생하지 않도록 하기 위함이다. 이러한 플레이스의 수는 해밍 거리로도 표현된다. 만약 이러한 수의 크기가 D 라면, 그로 인해서 송신 에러는 모방될 동기 패턴에 대한 동기 패턴 길이(D-C) 내에서 발생하여야 한다. 정확한 칩 클럭에 대하여 송신된 동기 패턴의 인지를 보장하기 위해서, 동기 패턴은 또한 상기 동기 패턴 및 임의로 인접해 있는 시간-슬롯-코딩된 데이터를 갖는 동기 패턴의 모든 이동된 버전과는 특정 해밍 거리(E)만큼 다르지만, 상기 해밍 거리(E)는 해밍 거리(D)에 반드시 대응할 필요가 없다. 따라서, 만약 수신된 칩 시퀀스가 필요조건 및 가능한 비용(outlay)에 따라 선택될 수 있는 특정 수의 칩만큼만 동기 패턴과 다르지만, 상기 수신된 칩 시퀀스는 이러한 동기 패턴에 할당되어 동기 펄스를 생성한다.
청구항 4에서 기재된 본 발명의 유리한 실시예에서, 통신 시스템은 TDMA(시분할 다중 접속) 시스템이다. 그러한 시스템에서, 동기 패턴은 TDMA 시간 프레임의 프레임 동기화와 예를 들어 PPM 심볼과 같은 시간 슬롯 동기화 심볼의 심볼 동기화를 동시에 실행하기 위해서 사용될 수 있다.
청구항 5에서 기재된 본 발명의 유리한 실시예에서, 수신된 칩 시퀀스를 저장된 동기 패턴과 비교하는 것이 N-위상 이동 레지스터를 통해 수행되는데, 상기 레지스터의 N 개의 병렬 출력은 예컨대 등가의 게이트를 통해서 저장된 동기 패턴과 쌍으로 비교된다. 동기 검출기에 대한 비용은, 특히, 등가의 게이트의 출력에 선행 "0"을 추가하는 것(비대응)이 단지 모듈로 C+2로 이루어진다는 사실을 통해낮게 유지될 수 있다.
검출기는 그것의 내부에 저장된 길이 N의 패턴이 마지막으로 수신된 N 개의 칩에 대응할 때마다 허용가능한 플레이스나 에러의 수에 이르기 까지 정확하게 동기 펄스를 생성한다. 이 경우에, 검출기에 저장된 동기 패턴은 데이터 스트림에 삽입되어 송신된 동기 패턴에 대응하거나, 또는 송신된 동기 패턴의 부분을 구성한다. 그러므로, 전송된 동기 패턴이 예를 들어 신호 평균 값을 유지하거나 바이트 지향(byte orientation)을 충족시키기도록 확장되는 것이 가능하다. 수신단에서 저장된 동기 패턴과 수신된 데이터 스트림을 비교하는 것이 각각의 칩 클럭 펄스로 수행된다.
청구항 6에서 기재된 동기 검출기는 특별히 쉽고 비용 절감적으로 구현될 수 있다.
청구항 7은 본 발명에 따른 시간-슬롯-코딩된 신호에 관한 것이고, 청구항 8은 관련된 송신 방법에 관한 것이다.
본 발명에 대한 수 개의 개략적으로 도시된 예시적인 실시예가 도 1 내지 도 8에서 도면과 관련하여 이후로 더 상세하게 제공될 것이다.
도 1은 공통 송신 매체에 연결되는 4 개의 통신 노드를 구비한 통신 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 4-PPM(PPM은 펄스 위치 변조임)의 원리를 도시하는 도면.
도 3은 해밍 거리가 3인 할당된 유효 데이터 신호를 갖는 수신 동기 패턴(Rx)과 송신 동기 패턴(Tx)에 대한 예를 도시하는 도면.
도 4는 수신된 칩 시퀀스를 수신 동기 패턴(Rx)과 연속적으로 비교하기 위한 동기 검출기를 도시하는 도면.
도 5는 4-PPM 및 해밍 거리 3에 대한 수신 동기 패턴(Rx)과 송신 동기 패턴(Tx)을 도시하는 도면.
도 6은 4-PPM 및 해밍 거리 4에 대한 수신 동기 패턴(Rx)과 송신 동기 패턴(Tx)을 도시하는 도면.
도 7은 4-PPM 및 해밍 거리 5에 대한 수신 동기 패턴(Rx)과 송신 동기 패턴(Tx)을 도시하는 도면.
도 8은 4-PPM 및 해밍 거리 6에 대한 수신 동기 패턴(Rx)과 송신 동기패턴(Tx)을 도시하는 도면.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 11, 12, 13, 14: 시간 축20 : N-플레이스 이동 레지스터
22 : 데이터 메모리23 : 게이트
24 : 임계치 판별기25 : 동기 펄스
도 1은 4 개의 통신 노드(0, 1, 2 및 3)를 구비한 통신 시스템을 도시하고 있다. 4 개의 통신 노드(0 내지 3)는 공통 송신 매체(5)에 각각 연결된다. 공통 송신 매체(5)는 예를 들어 광 버스 시스템과 같은 광 데이터 송신에 적합한 매체이거나 적외선을 통한 정보의 무선 송신을 위한 채널인 것이 바람직하다. 공통 송신 매체(5)는 시분할 다중화 방법에서 4 개의 통신 노드에 의해 사용되는 것이 바람직하다. 송신 매체(5)를 통해 데이터를 송신하기 위한 시간-슬롯-코딩된 원격통신이 제공된다. 시간-슬롯-코딩된 송신 시스템에서, 코딩은 하나의 시간 프레임 내에서의 하나 이상의 펄스의 시간적인 위치를 통해 수행된다. 시간-슬롯-코딩된 데이터를 송신하기 위해 많이 사용되는 변조 방법은 PPM(펄스-위치 변조) 방법인데, 상기 방법은 유선(wire-bound) 및 무선 통신 시스템 둘 모두에 적합하다.
도 2는 4-PPM(PPM은 펄스 위치 변조임) 송신의 원리를 도시하고 있다. 그러한 송신은 예컨대 IrDa(Infrared Data Association) 인터페이스를 위해 사용된다. 4-PPM 심볼 내에서, 2 개의 비트는 한 펄스의 위치에 의해 코딩된다. 각각의 4-PPM 심볼은 4 개의 시간 슬롯으로 세분되는데, 상기 4 개의 시간 슬롯은 칩으로도 표현된다. 송신될 정보는 할당 테이블을 통해서 하나의 펄스, 즉 정보 "1"을 갖는 칩의 위치를 결정한다. 칩의 지속기간은 도 2에서 Tc로 표현되어 있고, 4 개의 칩을 갖는 심볼의 지속기간은 Ts로 표현되어 있다. 도 2는 각 경우에 Ts의 지속기간을 갖는 4 개의 PPM 심볼을 도시하고 있는데, 제 1 심볼의 제 1 칩은 "1"의 값을 갖는 한편, 제 2 심볼에서는 제 2 칩이 "1"의 값을 갖고, 제 3 심볼에서는 제 3 칩이 "1"의 값을 가지며, 제 4 심볼에서는 제 4 칩이 "1"의 값을 갖는다. 이것은 각각의 경우에 있어 테두리가 형성되어 있고 해칭된 직사각형으로 표현되어 있다. 송신된 정보는, 4-PPM 심볼이 수신단에서 동기될 수 있는 경우에만(즉, 그것들의 위상 각도를 아는 경우에만) 디코딩될 수 있다. 수신단에서 동기화를 실행할 수 있도록 하기 위해서, 송신단에서 동기 패턴을 데이터 스트림에 삽입하는 것이 제공된다. 이제 수신단에서의 동기를 위해서 동기 패턴에 대한 데이터 스트림의 연속적인 점검을 실행하는 것이 제공된다.
도 3은 송신 동기 패턴(Tx) 및 수신 동기 패턴(Rx)의 예를 도시하고 있다. 송신 동기 패턴(Tx) 및 수신 동기 패턴(Rx)은 시간 축(10) 상에 시간 함수로 도시되어 있고, 송신 동기 패턴의 길이는 Tx로 표시되어 있으며, 수신 동기 패턴의 길이는 Rx로 표시되어 있다. 수신단에서의 수신 동기 패턴(Rx)은 송신단에서 송신 동기 패턴(Tx)의 일부분만을 구성한다는 것이 기억되어야 한다. 송신 동기 패턴(Tx)의 나머지 칩은 송신 신호의 평균 값과 같은 특정의 특징을 보장하거나 그렇지 않으면 송신의 바이트 지향(byte orientation)에 대응하도록 제공된다. 도 3에 따른 수신 동기 패턴(Rx)은 각각의 가능한 유효 4-PPM 시퀀스와는 적어도 3 플레이스에서 다름으로써 모든 유효 데이터 신호의 위상 각도와는 상관없이 시간 슬롯 코딩의 상기 모든 유효 데이터 신호에 대해 해밍 거리 3을 갖는다. 유효 데이터 신호는 각 시간 슬롯 코딩의 각 코딩 규칙에 따라 형성되는 신호인 것으로 이해된다. 도 2 및 도 3에 따른 4-PPM 시스템의 경우에, 코딩 규칙은, 하나의 칩만이 언제나 4-PPM 심볼의 시간 프레임 내에서 "1"의 값을 가질 수 있다는 것, 즉 하나의 펄스만이 언제나 4-PPM 심볼의 시간 프레임 내에 존재할 수 있다는 것에 있다. 또한, 수신단에서의 수신 동기 패턴(Rx)은 유효 4-PPM 심볼이 인접해 있는 송신 동기 패턴(Tx)의 모든 이동된 버전에 대해 해밍 거리 3을 갖는다.
각각의 유효 4-PPM 데이터 시퀀스가 도 3에서 시간 축(10) 아래에 예시되어 있는데, 상기 데이터 시퀀스는 수신 동기 패턴(Rx)과 가능한 가장 많이 대응하도록각각의 경우에 선택된다. 시간 축(11) 상에 예시된 데이터 시퀀스에서, 4-PPM 심볼을 위한 심볼 클럭은 송신 동기 패턴(Tx) 및 수신 동기 패턴(Rx)의 심볼 클럭 보다 한 칩 앞에 위치한다. 시간 축(12) 상에 예시된 데이터 시퀀스의 심볼 클럭은 송신 동기 패턴(Tx) 및 수신 동기 패턴(Rx)의 시간 클럭에 대응한다.
시간 축(13) 상에 예시된 데이터 시퀀스의 심볼 클럭은 송신 동기 패턴(Tx) 및 수신 동기 패턴(Rx)의 심볼 클럭 보다 한 칩 뒤에 위치하고, 시간 축(14) 상에 예시된 데이터 시퀀스의 심볼 클럭은 송신 동기 패턴(Tx) 및 수신 동기 패턴(Rx)의 심볼 클럭 보다 두 칩 뒤에 위치한다.
비록 각각의 데이터 시퀀스는 수신 동기 패턴(Rx)과 가능한 많은 수의 대응을 초래하도록 선택되고, 틀린 곳은 각각의 경우에 3 플레이스에 존재한다. 수신 동기 패턴(Rx)과 4-PPM 데이터 시퀀스(일예)가 서로 다른 이러한 플레이스는 점으로 표기되어 있다.
동기 순간이 정확하게 검출되도록 하기 위해서, 인접 데이터를 갖는 이동된 송신 동기 패턴(Tx)이 동기 검출기의 이동 레지스터에 위치할 때마다 3의 해밍 거리가 또한 보장된다.
데이터 송신의 처음에 트레이닝 시퀀스 내에서 뿐만 아니라 임의의 원하는 순간에 동기 패턴을 전송하는 것이 그러한 패턴을 통해 가능하다. 예를 들어, ATM(비동기 전송 모드) 데이터 송신의 경우에 각각의 ATM 셀에 앞서 패턴을 전송하는 것이 가능하다. 그럼으로써, 그 다음 ATM 셀의 정확한 수신이 심지어 동기 손실 후에도 보장된다.
도 4는 수신된 칩 시퀀스를 수신 동기 패턴(Rx)과 연속적으로 비교하는 것을 실행하는 것을 가능하게 하는 동기 검출기를 도시하고 있다. 동기 검출기는 이러한 목적을 위해 N-플레이스 이동 레지스터(20)를 구비한다. 화살표(21)로 예시된 바와 같이, 이동 레지스터(20)에는 수신된 칩 시퀀스의 데이터 스트림이 입력측 상에서 인가된다. 동기 검출기는 길이 N을 갖는 고정 데이터 메모리(22)를 구비하는데, 상기 고정 데이터 메모리(22)에는 수신 동기 패턴(Rx)이 저장된다. 이동 레지스터(20)와 고정 데이터 메모리(22) 각각은 N 개의 병렬 출력단을 구비한다. 데이터 메모리(22) 및 이동 레지스터(20)의 길이(N)는 수신 동기 패턴(Rx)의 길이(N)에 대응한다. 데이터 메모리(22) 및 이동 레지스터(20)의 N 개의 병렬 출력단은 등가의 게이트(23)의 각 입력단에 쌍으로 연결된다. 등가의 게이트(23)의 출력단은 임계치 판별기(24)의 입력단에 연결된다. 이동 레지스터(20)에 저장된 데이터 신호는 등가 게이트(23)를 통해서 데이터 메모리(22)에 저장된 수신 동기 패턴(Rx)과 한 비트씩 비교된다. 등가의 게이트(23)의 출력 신호는 임계치 판별기(24)에서 더해진다. 임계치 판별기는 미리 정해질 수 있는 임계치를 넘어섰을 때에 동기 펄스(25)를 생성한다. 임계치는 정정가능한 에러의 수에 의해 결정된다. 도 3의 수신 동기 패턴(Rx)은 각각의 가능한 유효 4-PPM 시퀀스와는 적어도 3 플레이스에서 다름으로써, 모든 유효 데이터 신호에 대한 해밍 거리를 갖는다. 이러한 패턴의 경우에, 임계치는, 예를 들어 어떤 에러 확률이 수신 동기 패턴(Rx)의 모방이나 비-검출을 위해 필요한지에 따라 1, 2 또는 3의 값으로 고정될 수 있다.
임계치 값 판별(24)을 위한 비용은, 특히 등가의 게이트(23)의 출력에 논리값 "0"을 더하는 것(비-대응)이 C+2 모듈로만 이루어진다는 사실을 통해, 낮게 유지될 수 있다.
도 5 내지 도 8은 일예로서 4-PPM을 위한 송신 동기 패턴(Tx) 및 수신 동기 패턴(Rx)을 도시하고 있다.
이 경우에, 패턴은 도 5에서는 해밍 거리 3에 대해 도시하고 있고, 도 6에서는 해밍 거리 4에 대해 도시하고 있고, 도 7에서는 해밍 거리 5에 대해 도시하고 있으며, 도 8에서는 해밍 거리 6에 대해 도시하고 있다. Tx 및 Rx 패턴은 항상 쌍으로 명시되는데, Tx 패턴이 먼저 예시되어 있고, 그 다음에 Rx가 예시되어 있다.
다음의 기준이 패턴을 선택하는데 고려되었다:
Tx 패턴은 관련된 PPM 신호와 동일한 평균 값, 즉 1/L을 갖는다는 것이 제 1 기준으로서 고려되었다. 비록 심지어 짧은 패턴에 대해서도 신호와 패턴 사이의 만족스러운 해밍 거리를 달성하는 것이 OOK 신호를 통해 가능할 지라도, 상기 패턴 의 이전 및/또는 이후에 추가적인 시퀀스를 삽입하는 것이 필요한데, 상기 추가적인 시퀀스 내에서 수신기는 변경된 신호 평균 값으로 설정될 수 있다. 이 시퀀스만이 예를 들어 IEEE 820.11 표준에서 표준화된 동기 방법의 경우에는 32 개의 칩만큼 길다.
Tx 패턴은 L-PPM 시퀀스와 유사한 고역 통과 특징을 갖는 것이 제 2 기준으로서 고려되었다. 그에 따라서, 패턴 검색 동안에 선택은 그 다음의 패턴으로 제한되었고, 상기 패턴은 PPM 데이터 시퀀스와 비교해서 다음의 특징을 갖는다:
유효 PPM 시퀀스 패턴
최대 2≫1≪L+1칩의 칩 최대.2≫1≪L+1칩의 칩
최대 3≫1≪2L+1칩의 칩 최대.3≫1≪2L칩의 칩
최대 4≫1≪3L+1칩의 칩 -
… -
최소 1≫1≪2L-1칩의 칩 최소.1≫1≪2L-1칩의 칩
최소 2≫1≪3L-1칩의 칩 최소.1≫1≪3L칩의 칩
최대 3≫1≪4L-1칩의 칩 -
- -
이러한 경계 조건들은 다른 응용을 위해 완화되거나 변경될 수 있다.
마지막으로, 수신 동기 패턴(Rx)이 모든 유효 PPM 데이터 시퀀스의 위상 각도(칩에서)와 상관없이 상기 모든 유효 PPM 데이터 시퀀스에 대해서 및 송신 동기 패턴(Tx)(유효 PPM 심볼이 인접해 있음)의 모든 이동된 버전에 대해서 최소의 해밍 거리를 갖는다는 것이 제 3 기준으로서 고려되었다. 그로 인해, 트레이닝 시퀀스 내에서 뿐만 아니라 임의의 원하는 순간에 패턴을 전송하는 것이 가능하다. IR 시스템의 구체적인 예에서, 패턴은 각각의 ATM 셀에 앞서 전송된다. 그 결과, 그 다음 ATM 셀의 정확한 수신이 심지어 동기 손실 이후에도 보장된다.
검색은 컴퓨터 프로그램을 통해 실행되었고 길이가 L(=4)의 배수인 송신 동기 패턴(Tx)으로 제한되었다. 위의 조건이 충족되는 송신 동기 패턴(Tx)의 최소 길이(Ntx)가 각각의 해밍 거리를 위해 주어진다. 패턴의 수는 매우 클 수 있기 때문에, 수신 동기 패턴(Rx)의 길이(Nrx)가 최소인 그러한 패턴만이 명시된다. 반영된 변형이 항상 명시된 패턴 외에도 적용된다. 3 바이트까지의 Tx 패턴 길이에 대해서는, dh=6인 해밍 거리까지의 패턴이 확인되었다.
통신 시스템의 응용 및 필요조건에 따라, 위의 기준은 또한 변경될 수 있고/있거나 다른 기준이 설정될 수 있으며, 따라서 대안적인 패턴이 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인될 수 있다.
동기 에러 확률은 송신된 패턴이 검출되지 않을 확률과 PPM 데이터 시퀀스(허위 알람) 동안에 동기 펄스가 에러로 생성될 확률로 구별된다. 두 확률은 Pe,loss, 및 Pe,false로 각각 표현된다.
만약 Rx 패턴의 길이가 Nrx이고, dc 에러가 판별기 임계치에 의해 허용된다면, 전송된 패턴은 다음의 확률로 검출되지 않는다:
Pe,chip은 칩 에러 확률이다. 그와 대조적으로, 허위 알람은 적어도 dh-dc에러가 적어도 dh의 다른 칩 위치(dh: 해밍 거리) 내에서 발생될 때 발생한다. 각각의 칩 클럭 펄스에 대해서, 허위 알람의 확률은 다음과 같다:
그러나 동등 심볼은 다만 dh 플레이스에서 Rx 패턴과는 다른 PPM 데이터 시퀀스가 전송될 때만 유효하다. 그러한 결합의 확률은 거리 5 및 6을 갖는 여러 Rx 패턴에 대한 직접적인 시뮬레이션을 통해 결정되었다. 상기 확률은 모든 경우에 있어서 1/1000 보다 작았다. 동일하게 가능한 데이터에 대해서 대략적인 추정을 위해2 ×J/1000하는 것이 가능하다는 것이 후속한다. 정해진 트레이닝 시퀀스 및 반송파의 검출에 이은 송신의 처음에만 패턴을 검색하고 그러한 검색을 성공적인 검출 후에 종료하는 것은 실질적으로 더 간단하다. 이 경우에, 패턴은 잘못 검출되지 않기 위해서 트레이닝 시퀀스와만 구분될 필요가 있고 모든 가능한 PPM 데이터 시퀀스와는 구분될 필요가 없다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 시간-슬롯-코딩된 데이터 송신을 위한 통신 시스템, 방법 및 신호에 이용가능하다.

Claims (9)

  1. 시간 슬롯 코딩을 통해서 데이터 스트림을 송신 매체를 경유하여 송신하기 위한 통신 시스템으로서,
    여기서, 상기 데이터 스트림으로의 삽입을 위한 동기 패턴이 제공되고,
    상기 동기 패턴은 모든 유효 데이터 신호의 각 시간 슬롯에 상관없이 상기 시간 슬롯 코딩의 상기 모든 유효 데이터 신호와는 미리 정해질 수 있는 해밍 거리만큼 다르면서 상기 동기 패턴의 모든 시간-이동된 버전과는 미리 정해질 수 있는 해밍 거리만큼 다르도록 선택되는, 통신 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 미리 정해질 수 있는 해밍 거리는 2 보다 크거나 또는 2인 것을 특징으로 하는, 통신 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 수신된 데이터 스트림을 상기 동기 패턴과 연속적으로 비교하기 위한 동기 검출기가 제공되고, 여기서 상기 동기 검출기는 상기 수신된 데이터 스트림과 상기 동기 패턴 사이의 상기 해밍 거리가 미리 정해질 수 있는 임계치에 도달하지 못하였을 때 동기 펄스를 생성하기 위해서 제공되는 것을 특징으로 하는, 통신 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 통신 시스템은 TDMA(시분할 다중 접속) 시스템이고,상기 동기 검출기는 상기 시간 슬롯 코딩의 심볼 동기와 상기 TDMA 시간 프레임의 프레임 동기 둘 모두를 위해 제공되는 것을 특징으로 하는, 통신 시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 동기 검출기는 병렬 출력단을 갖는 이동 레지스터를 구비하고, 상기 이동 레지스터에는 상기 데이터 스트림이 입력 측 상에서 인가되며,
    상기 동기 패턴은 상기 동기 검출기에 저장되며,
    상기 동기 검출기는 상기 저장된 동기 패턴과 상기 이동 레지스터의 출력 신호를 쌍으로 비교하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는, 통신 시스템.
  6. 시간-슬롯-코딩된 신호의 데이터 스트림 내에서 동기 패턴을 검출하기 위한 동기 검출기로서,
    상기 동기 검출기는 병렬 출력단을 갖는 이동 레지스터를 구비하고, 상기 이동 레지스터에는 데이터 스트림이 입력 측 상에서 인가되며,
    상기 동기 패턴은 상기 동기 검출기에 저장되며,
    상기 동기 검출기는 상기 저장된 동기 패턴을 상기 이동 레지스터의 출력 신호와 쌍으로 비교하기 위해서 제공되는 것을
    특징으로 하는, 동기 검출기.
  7. 시간-슬롯-코딩된 신호로서,
    동기 패턴이 모든 유효 데이터 신호의 각 시간 슬롯에 상관없이 상기 시간 슬롯 코딩의 상기 모든 유효 데이터 신호와는 미리 정해질 수 있는 해밍 거리만큼 다르면서 상기 동기 패턴의 모든 시간-이동된 버전과는 미리 정해질 수 있는 해밍 거리만큼 다르도록, 상기 동기 패턴을 규칙적인 시간 간격으로 수신하는, 시간-슬롯-코딩된 신호.
  8. 시간 슬롯 코딩을 통해서 데이터 스트림을 송신 매체를 경유하여 송신하는 방법으로서,
    여기서, 상기 데이터 스트림으로의 삽입을 위한 동기 패턴이 제공되며,
    상기 동기 패턴은 모든 유효 데이터 신호의 각 시간 슬롯에 상관없이 상기 시간 슬롯 코딩의 모든 유효 데이터 신호와는 미리 정해질 수 있는 해밍 거리만큼 다르면서 상기 동기 패턴의 모든 시간-이동된 버전과는 미리 정해질 수 있는 해밍 거리만큼 다르도록 선택되는, 데이터 스트림을 송신하는 방법.
  9. 시간 슬롯 코딩을 통해서 데이터 스트림을 송신 매체를 경유하여 송신하기 위한 수단을 구비하는 통신 시스템을 위한 단자로서,
    여기서, 상기 데이터 스트림으로의 삽입을 위한 동기 패턴이 제공되며,
    상기 동기 패턴은 모든 유효 데이터 신호의 각 시간 슬롯에 상관없이 상기 시간 슬롯 코딩의 상기 모든 유효 데이터 신호와는 미리 정해질 수 있는 해밍 거리만큼 다르면서 상기 동기 패턴의 모든 시간-이동된 버전과는 미리 정해질 수 있는해밍 거리만큼 다르도록 선택되는, 통신 시스템을 위한 단자.
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