KR20120000192A - 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템 - Google Patents

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KR20120000192A
KR20120000192A KR1020100060397A KR20100060397A KR20120000192A KR 20120000192 A KR20120000192 A KR 20120000192A KR 1020100060397 A KR1020100060397 A KR 1020100060397A KR 20100060397 A KR20100060397 A KR 20100060397A KR 20120000192 A KR20120000192 A KR 20120000192A
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정해강
박홍준
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포항공과대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수신 단의 종단누화잡음(far-end crosstalk)을 줄이기 위해 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 누화잡음을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템은 수신 단에 생성될 누화잡음 크기만큼 반전된 신호를 더하여 출력한다. 이와 같이, 송신 시스템에서 수신 단의 누화잡음의 영향을 미리 보상하다면 수신 단에서는 누화잡음에 의한 타이밍 지터를 줄일 수 있다. 이론적으로는 송신 단에서 수신 단의 누화잡음의 크기"x" 천이레벨을 조절하여 전송함으로써 수신 단에서 누화잡음에 의한 CIJ를 0으로 만들 수 있다.

Description

누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템{A parallel data transmitter system to compensate for a crosstalk}
본 발명은 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수신 단의 종단누화잡음(far-end crosstalk)을 줄이기 위해 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템에 관한 것이다.
누화잡음(crosstalk)은 병렬로 이웃하는 각 전송선의 전자기적 커플링에 의한 현상으로, 고속신호전송 시 타이밍 지터(timing jitter)를 발생시킨다.
이는 스트립 라인(Strip line)처럼 균일한 매질 속에 위치한 전송선의 경우에는 이상적으로 커패시티브 커플링과 인덕티브 커플링의 양이 서로 같아 수신단의 누화잡음은 0이 된다.
그러나 인쇄회로기판 위에 마이크로 스트립 라인의 경우에는 인덕티브 커플링이 커패시티브 커플링보다 크기 때문에 어느 한 전송선의 데이터가 양의 방향으로 천이하는 경우에는 병렬로 이웃하는 다른 전송선의 수신 단에서는 음의 누화잡음이 발생한다.
반대로, 어느 한 전송선의 데이터가 음의 방향으로 천이하는 경우에는 병렬로 이웃하는 다른 전송선의 수신 단에서는 양의 누화잡음이 발생한다.
이 때 수신 단에 발생하는 종단누화잡음의 크기
Figure pat00001
는 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00002
여기서, TD는 신호가 전송선을 통해 전송될 때의 전송시간(스테틱모드), Va는 송신단에서 인가된 신호, Ls는 자체 인덕턴스, Lm은 두 전송선 사이의 상호 인덕턴스, Cm는 두 전송선 사이의 상호 커패시턴스 및 Ct는 자체 커패시턴스와 상호 커패시턴스의 합을 나타낸다.
도 1은 오드모드(odd mode), 이븐모드(even mode) 및 스테틱모드(static mode)에서 종래의 송신 시스템의 타이밍도이다.
먼저, 병렬로 이웃하는 마이크로 스트립 전송선 각각에 서로 독립적인 신호를 인가할 때, 오드모드(odd mode), 이븐모드(even mode) 및 스테틱모드(static mode) 정의하면 아래와 같다.
오드모드(odd mode)는 병렬로 이웃하는 전송선 각각의 데이터들의 천이 방향이 다른 경우이고, 이븐모드(even mode)는 병렬로 이웃하는 전송선 각각의 데이터들의 천이 방향 같은 경우이다. 또한, 스테틱모드(static mode)는 데이터들 중 하나의 데이터라도 천이하지 않는 경우를 말한다.
계속하여 도 1을 참고하여, 인덕티브 커플링 계수가 커패시티브 커플링 계수보다 크다고 가정할 때, 세가지 데이터모드 각각에서 수신 단의 데이터파형을 살펴보면 아래와 같다.
오드모드에서는 제1 전송선의 데이터가 양의 방향으로 천이하는 경우, 병렬로 이웃하는 제2 전송선의 데이터는 음의 방향으로 천이한다. 따라서 제1 전송선의 수신 단에서는 제2 전송선의 데이터가 음의 방향으로 천이하기 때문에 양의 누화잡음이 발생한다.
이븐모드에서는 제1 전송선의 데이터가 양의 방향으로 천이하는 경우, 병렬로 이웃하는 제2 전송선의 데이터는 양의 방향으로 천이한다. 따라서 제1 전송선의 수신 단에서는 제2 전송선의 데이터가 양의 방향으로 천이하기 때문에 음의 누화잡음이 발생한다.
스테틱 모드에서는 제1 전송선의 데이터가 양의 방향으로 천이하는 경우, 병렬로 이웃하는 제2 전송선의 데이터는 천이하지 않는다. 따라서 제1 전송선의 수신 단에서는 제2 전송선의 데이터가 천이하지 않기 때문에 누화잡음이 발생하지 않는다.
이와 같이 오드모드에서는 양의 누화잡음으로 인해 제1 전송선의 수신 단에 최종신호가 가장 빨리 도달하고, 이븐모드에서는 음의 누화잡음으로 인해 수신 단에 최종신호가 가장 늦게 도달한다.
이때 발생하는 이븐-오드모드 전송시간 차이(Crosstalk Induced Jitter, 이하 'CIJ')는 하기의 수학식 2로 표현될 수 있다.
Figure pat00003
여기서, Tde는 이븐모드에서의 전송시간, Tdo는 오드모드에서의의 전송시간을 나타낸다.
반대로, 커패시티브 커플링 계수가 인덕티브 커플링 계수보다 크다고 가정하면, 오드모드에서는 수신 단에 최종신호가 가장 늦게 도달하고, 이븐모드에서는 수신 단에 최종신호가 가장 빨리 도달한다.
이때 발생하는 오드-이븐모드 전송시간 차이는 하기의 수학식 3으로 표현될 수 있다.
Figure pat00004
이와 같이 종래의 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템은 데이터의 천이여부 및 천이방향에 따라 데이터가 시간 차이를 가지고 수신 단에 도달한다. 이로 인해 수신 단에서는 타이밍 지터(timing jitter)가 유발되는 문제점이 있다. 또한 이는 데이터의 고속 병렬전송을 제한하는 문제도 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 병렬데이터 전송에 있어서 누화잡음의 영향을 미리 송신 단에서 보상하여 전송함으로써 수신 단에서 누화잡음에 의한 지터를 감소시키는 송신 시스템을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 누화잡음을 보상하는 송신 시스템은, 제1 송신데이터 및 반전된 제1 송신데이터를 입력받아 데이터모드에 따라 제1 반전누화잡음펄스를 출력하는 제1 반전누화잡음 생성부; 상기 제1 송신데이터와 병렬로 전송되는 제2 송신데이터 및 반전된 제2 송신데이터를 입력받아 상기 데이터모드에 따라 제2 반전누화잡음펄스를 출력하는 제2 반전누화잡음 생성부; 상기 제1 송신데이터와 상기 제2 반전누화잡음펄스를 결합하여 제1 보상데이터를 출력하는 제1 뎃셈부; 및 상기 제2 송신데이터와 상기 제2 반전누화잡음펄스를 결합하여 제2 보상데이터를 출력하는 제2 뎃셈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 누화잡음의 영향을 미리 송신 단에서 보상하여 전송함으로써 수신 단에서 누화잡음에 의한 타이밍 지터를 감소시키는 장점이 있다.
도 1은 오드모드(odd mode), 이븐모드(even mode) 및 스테틱모드(static mode)에서 종래의 송신 시스템의 타이밍도이다.
도 2는 오드모드(odd mode), 이븐모드(even mode) 및 스테틱모드(static mode)에서 본 발명에 따른 누화잡음을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템의 타이밍도이다.
도 3은 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템의 일실시 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템의 다른 일실시 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 인덕티브 커플링 계수가 커패시티브 커플링 계수보다 큰 경우에 각 데이터 모드에 따른 반전누화잡음펄스를 만들기 위한 데이터파형을 도시한 도면이다.
도 6은 커패시티브 커플링 계수가 인덕티브 커플링 계수보다 큰 경우에 각 데이터 모드에서 반전누화잡음펄스를 만들기 위한 데이터파형을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템의 일실시 예의 세부 구성도이다.
도 8은 마이크로스트립 전송선에서 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템의 일실시 예를 이용한 모의실험 결과를 도시한 도면이다.
도 9는 마이크로스트립 전송선에서 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템의 일실시 예를 이용한 모의실험 결과를 확대하여 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 오드모드(odd mode), 이븐모드(even mode) 및 스테틱모드(static mode)에서 본 발명에 따른 누화잡음을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템의 타이밍도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 누화잡음을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템은, 수신 단에 생성될 누화잡음 크기(이하 'x')만큼 반전된 신호를 더하여 출력한다.
예를 들면, 인덕티브 커플링 계수가 커패시티브 커플링 계수보다 크고, 제1 전송선의 데이터가 양의 방향으로 천이한다고 가정한다면 본 발명에 따른 송신 시스템은 각 데이터모드에 따라 아래와 같이 동작한다.
또한 제1 데이터 전송선을 통해 수신 단에 전송되는 데이터는 제1 송신데이터이며 상기 제1 데이터 전송선과 병렬로 위치한 제2 데이터 전송선을 통해 수신 단에 전송되는 데이터는 제2 송신데이터로 하여 이하 기술한다.
오드모드(odd mode)에서는 제1 송신데이터가 양의 방향으로 천이할 때 제2 송신데이터는 반대 방향인 음의 방향으로 천이하게 된다. 이 경우, 제1 전송선의 수신 단에 "x" 크기의 양의 누화잡음이 발생할 수 있다.
따라서 송신 시스템에서 제1 전송선으로 전송되는 제1 송신데이터에 미리 "x" 크기 음의 누화잡음펄스(pulse)를 더하여 출력한다.
이븐모드(even mode)에서는 제1 송신데이터가 양의 방향으로 천이할 때 제2 송신데이터는 같은 방향인 양의 방향으로 천이하게 된다. 이 경우, 제1 전송선의 수신 단에 "x" 크기의 음의 누화잡음이 발생할 수 있다.
따라서 송신 시스템에서 제1 전송선으로 전송되는 제1 송신데이터에 미리 "x" 크기 음의 누화잡음펄스(pulse)를 더하여 출력한다.
스테틱모드는 제1 송신데이터가 양의 방향으로 천이하는 경우에도 제2 송신데이터는 천이하지 않는다. 이 경우에는 제1 전송선의 수신 단에는 누화잡음이 발생하지 않는다. 따라서 송신 시스템은 별도의 반전누화잡음펄스를 보상할 필요가 없다.
이와 같이, 송신 시스템에서 수신 단의 누화잡음의 영향을 미리 보상하다면 수신 단에서는 누화잡음에 의한 타이밍 지터를 줄일 수 있다. 이론적으로는 송신 단에서 수신 단의 누화잡음의 크기"x" 천이레벨을 조절하여 전송함으로써 수신 단에서 누화잡음에 의한 CIJ를 0으로 만들 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템의 일실시 예를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템(300)은, 병렬로 이웃하는 2개의 전송선을 갖는 송신 시스템으로서, 제1 내지 제2 반전누화잡음 생성부(310-1, 310-2) 및 제1 내지 제2 덧셈부(320-1, 320-2)를 구비한다.
제1 반전누화잡음 생성부(310-1)는 제1 송신데이터(DATA 1) 및 반전된 제1 송신데이터(DATA 1B)를 입력받아 데이터 모드에 따라 제1 반전누화잡음펄스를 출력한다.
제2 반전누화잡음 생성부(310-2)는 역시 데이터 모드에 따라 제2 송신데이터(DATA 2) 및 반전된 제2 송신테이터(DATA 2B)를 입력받아 제2 반전누화잡음펄스를 출력한다.
제1 뎃셈부(320-1)는 제1 송신데이터와 제2 반전누화잡음펄스를 결합하여 제1 보상데이터를 출력한다. 제2 뎃셈부(320-2)는 제2 송신데이터와 제1 반전누화잡음펄스를 결합하여 제2 보상데이터를 출력한다.
예를 들면, 인덕티브 커플링 계수가 커패시티브 커플링 계수보다 크고 제1 전송선의 제1 송신데이터가 양의 방향으로 천이한다고 가정한다면 제1 보상데이터를 형성하는 제2 반전누화잡음펄스는 아래와 같다.
오드모드(odd mode)에서는 제1 송신데이터가 양의 방향으로 천이할 때 제2 송신데이터는 반대 방향인 음의 방향으로 천이하게 된다. 이 경우, 제1 전송선의 수신 단에 "x" 크기의 양의 누화잡음이 발생할 수 있다. 따라서 제2 반전누화잡음 생성부는 "x" 크기의 음의 누화잡음펄스(pulse)를 출력해야 한다.
이븐모드(even mode)에서는 제1 송신데이터가 양의 방향으로 천이할 때 제2 송신데이터는 같은 방향인 양의 방향으로 천이하게 된다. 이 경우, 제1 전송선의 수신 단에 "x" 크기의 음의 누화잡음이 발생할 수 있다. 따라서 제2 반전누화잡음 생성부는 "x" 크기 양의 누화잡음펄스(pulse)를 출력해야 한다.
스테틱모드는 제1 송신데이터가 양의 방향으로 천이하는 경우에도 제2 송신데이터는 천이하지 않는다. 따라서 제2 반전누화잡음 생성부는 반전누화잡음펄스(pulse)를 출력하지 않아야 한다.
도 4는 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템의 다른 일실시 예를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템(400)은, N개(단, N은 3이상의 자연수)의 데이터 전송선을 갖는 송신 시스템으로서, 제1 내지 제N 반전누화잡음 생성부(410-1 ~ 410-N) 및 제1 내지 제N 덧셈부(420-1 ~ 420-N)를 구비한다.
제1 반전누화잡음 생성부(410-1)는 제1 송신데이터(DATA 1) 및 반전된 제1 송신데이터(DATA 1B)를 입력받아 데이터모드에 따라 제1 반전누화잡음펄스를 출력한다.
제N 반전누화잡음 생성부(410-N)는 제N 송신데이터(DATA N) 및 반전된 제N 송신데이터(DATA NB)를 입력받아 역시 데이터모드에 따라 제N 반전누화잡음펄스를 출력한다.
제1 뎃셈부(420-1)는 제1 송신데이터와 제2 반전누화잡음펄스를 입력받아 제1 보상데이터를 출력하며, 제(N-1) 뎃셈부(420-(N-1))는 제(N-1) 송신데이터, 제(N-2) 반전누화잡음펄스 및 제N 반전누화잡음펄스를 입력받아 제(N-1) 보상데이터를 출력한다.
제N 뎃셈부(420-N)는 제N 송신데이터와 제(N-1) 반전누화잡음펄스를 입력받아 제N 출력데이터를 출력한다.
이와 같이, 데이터 전송선이 3회선 이상인 경우에는 제2 내지 제(N-1) 송신데이터는 양쪽 전송선과 간섭을 일으켜 데이터 전송선이 2인 경우보다 두 배의 누화잡음이 발생된다. 이 경우, 양쪽 전송선과의 데이터모드에 따라 반전누화잡음펄스를 조절할 필요가 있다.
따라서 제(N-1) 뎃셈부는 제(N-2) 반전누화잡음펄스 뿐만 아니라 제N 반전누화잡음펄스까지 입력받아 제(N-1) 보상데이터를 출력하게 된다.
예를 들면, 인덕티브 커플링 계수가 커패시티브 커플링 계수보다 크고 (N-1) 전송선의 데이터가 양의 방향으로 천이한다고 가정한다면 제(N-1) 보상데이터를 형성하는 반전누화잡음펄스는 아래와 같다.
오드모드(odd mode)에서는 제(N-1) 송신데이터가 양의 방향으로 천이할 때 제(N-2) 송신데이터 및 제N 송신데이터는 반대 방향인 음의 방향으로 천이하게 된다. 이 경우, 제(N-1) 전송선의 수신 단에는 제(N-2) 전송선 및 제N 전송선과 관계에서 2*"x" 크기의 양의 누화잡음이 발생할 수 있다.
따라서 제(N-1) 덧셈부는 상기 제(N-2) 반전누화잡음 생성부 뿐만 아니라 제N 반전누화잡음 생성부에서 출력되는 "x" 크기 음의 누화잡음 펄스(pulse)를 제(N-1) 송신데이터에 더하여 제(N-1) 보상데이터를 출력한다.
이븐모드(even mode)에서는 제(N-1) 송신데이터가 양의 방향으로 천이할 때 제(N-2) 송신데이터 및 제N 송신데이터는 같은 방향인 양의 방향으로 천이하게 된다. 이 경우, 제(N-1) 전송선의 수신 단에는 제(N-2) 전송선 및 제N 전송선과 관계에서 2*"x" 크기의 음의 누화잡음이 발생할 수 있다.
따라서 반대로 송신 시스템에서 미리 제(N-2) 반전누화잡음 생성부 뿐만 아니라 제N 반전누화잡음 생성부에서 출력되는 "x" 크기 양의 누화잡음펄스(pulse)를 제(N-1) 송신데이터에 더하여 제(N-1) 보상데이터를 출력한다.
도 5는 인덕티브 커플링 계수가 커패시티브 커플링 계수보다 큰 경우에 각 데이터 모드에 따른 반전누화잡음펄스를 만들기 위한 데이터파형을 도시한 도면이다.
도 5를 참고하면, 오드모드(odd mode)에서는 제1 송신데이터가 양의 방향으로 천이할 때 제2 송신데이터는 반대방향인 음의 방향으로 천이하게 된다. 이 경우 제1 전송선의 수신 단에 "x" 크기의 양의 누화잡음이 발생할 수 있다.
따라서 제2 반전누화잡음 생성부는 제2 송신데이터의 위상을'CIJ'만큼 앞서게 하고 크기를 'x/2' 증폭한 제2 앞선데이터(DATA2 Early) 만들고, 반전된 제2 송신데이터의 위상을'CIJ'만큼 지연시키고 크기를 'x/2' 증폭한 제2 뒤진반전데이터(DATA2B Late) 만든다. 이후, 상기 제2 앞선데이터(DATA2 Early)와 제2 뒤진반전데이터(DATA2B Late)를 결합하여 'x' 크기의 음의 반전누화잡음펄스를 만든다.
이 경우 이상적인 음의 반전누화잡음펄스는 크기는 수신 단의 누화잡음의 크기인'x'와 동일하며, 폭은 수신 단의 타이밍 지터(Crosstalk Induced Jitter, 이하 'CIJ')와 동일할 것이다. 최종적으로, 제1 뎃셈부는 제1 전송선으로 전송될 송신데이터에 상기 음의 반전누화잡음펄스를 더하여 제1 보상데이터를 만들어 출력하게 한다.
이븐모드(even mode)에서는 제1 송신데이터가 양의 방향으로 천이할 때 제2 송신데이터는 같은 방향인 양의 방향으로 천이하게 된다. 이 경우, 제1 전송선의 수신 단에 "x" 크기의 음의 누화잡음이 발생할 수 있다.
따라서 제2 반전누화잡음 생성부는 제2 송신데이터의 위상을 'CIJ'만큼 앞서게 하고 크기를 'x/2' 증폭한 제2 앞선데이터(DATA2 Early)를 만들고, 반전된 제2 송신데이터의 위상을 'CIJ'만큼 지연시키고 크기를 'x/2' 증폭한 제2 뒤진반전데이터(DATA2B Late)를 만든다. 이후, 상기 제2 앞선데이터(DATA2 Early)와 제2 뒤진반전데이터(DATA2B Late)를 더하여 'x'크기의 양의 반전누화잡음펄스를 만든다.
이 경우 이상적인 양의 반전누화잡음펄스 또한 크기는 수신 단의 누화잡음의 크기인'x'와 동일하며, 폭은 수신 단의 CIJ와 동일할 것이다. 최종적으로, 제1 뎃셈부는 제1 전송선으로 전송될 송신데이터에 상기 양의 반전누화잡음펄스를 더하여 제1 보상데이터를 만들어 출력하게 한다.
스테틱모드는 제1 데이터가 양의 방향으로 천이하는 경우 제2 데이터는 천이하지 않는다. 따라서 스테틱모드는 반전누화잡음펄스를 만들지 않는다.
도 6은 커패시티브 커플링 계수가 인덕티브 커플링 계수보다 큰 경우에 각 데이터 모드에서 반전누화잡음펄스를 만들기 위한 데이터파형을 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, 오드모드(odd mode)에서는 제1 송신데이터가 양의 방향으로 천이할 때 제2 송신데이터는 반대 방향인 음의 방향으로 천이하게 된다. 이 경우, 제1 전송선의 수신 단에 "x" 크기의 음의 누화잡음이 발생할 수 있다.
따라서 제2 반전누화잡음 생성부는 반전된 제2 송신데이터의 위상을 'CIJ'만큼 앞서게 하고 크기를 'x/2' 증폭한 제2 앞선반전데이터(DATA2B Early)를 만들고, 제2 송신데이터의 위상을 'CIJ'만큼 지연시키고 크기를 'x/2' 증폭한 제2 뒤진데이터(DATA2 Late)를 만든다. 이후, 상기 제2 앞선반전데이터(DATA2B Early)와 제2 뒤진데이터(DATA2 Late)를 더하여 "x" 크기의 양의 반전누화잡음펄스를 만든다.
최종적으로, 제1 뎃셈부는 제1 전송선으로 전송될 송신데이터에 상기 양의 반전누화잡음펄스를 더하여 제1 보상데이터를 만들어 출력하게 한다.
이븐모드(even mode)에서는 제1 송신데이터가 양의 방향으로 천이할 때 제2 송신데이터는 같은 방향인 양의 방향으로 천이하게 된다. 이 경우, 제1 전송선의 수신 단에 "x" 크기의 양의 누화잡음이 발생할 수 있다.
따라서 제2 반전누화잡음 생성부는 반전된 제2 송신데이터의 위상을 'CIJ'만큼 앞서게 하고 크기를 'x/2' 증폭한 제2 앞선반전데이터(DATA2B Early)를 만들고, 제2 송신데이터의 위상을'CIJ'만큼 지연시키고 크기를 'x/2' 증폭한 제2 뒤진데이터(DATA2 Late)를 만든다. 이후, 상기 제2 앞선반전데이터(DATA2B Early)와 제2 뒤진데이터(DATA2 Late)를 더하여 "x" 크기의 음의 반전누화잡음펄스를 만든다.
최종적으로, 제1 뎃셈부는 제1 전송선으로 전송될 송신데이터에 상기 음의 반전누화잡음펄스를 더하여 제1 보상데이터를 만들어 출력하게 한다.
스테틱모드는 제1 데이터가 양의 방향으로 천이하는 경우 제2 데이터는 천이하지 않는다. 따라서 스테틱모드는 반전누화잡음펄스를 만들지 않는다.
도 7은 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템의 일실시 예의 세부 구성도이다.
도 7을 참고하면, 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템(700)은, 제1 내지 제2 출력구동부(710-1,710-2), 제1 내지 제2 반전누화잡음 생성부(720-1, 720-2), 제1 내지 제2 뎃셈부(730-1, 730-2) 및 제1 내지 제2 클럭발생부(740-1, 740-2)를 구비한다.
계속하여 도 7을 참고하여, 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템(700)의 동작을 설명하면 아래와 같다.
우선, 병렬로 이웃하는 2개의 데이터 전송선을 가지는 송신 시스템으로서, 인덕티브 커플링 계수가 커패시티브 커플링 계수보다 크고, 제1 내지 제2 송신데이터 각각이 n(단, n은 자연수)라인의 병렬데이터라고 가정한다.
또한 제1 데이터 전송선을 통해 수신 단에 전송되는 데이터는 제1 송신데이터이며 제2 데이터 전송선을 통해 수신 단에 전송되는 데이터는 제2 송신데이터로 하여 이하 기술한다.
그리고 상기 제1 내지 제2 송신데이터에 반전누화잡음펄스를 더하여 각각 제1 내지 제2 보상데이터를 만들어 내는 송신 단은 서로 같은 구조를 가진다. 따라서 여기서는 제1 보상데이터를 만들어 내는 제1 클럭생성부(740-1), 제1 출력구동부(710-1), 제2 반전누화잡음 생성부(720-2) 및 제1 덧셈부(730-1)의 세부 구성요소만 한정하여 설명을 하기로 한다.
먼저, 제1 클럭발생부(740-1)의 세부구성은 클럭생성회로(741-1), 제1 지연소자(742-1) 및 제2 지연소자(743-1)를 구비한다.
클럭생성회로(741-1)는 출력구동부(710) 및 반전누화잡음 생성부(720)로 입력되는 각각의 송신데이터를 동기화시키고 n라인의 병렬데이터를 직렬데이터로 만들기 위한 n개의 서로 다른 위상을 가진 앞섬 클럭신호(CLK_E)를 생성한다.
제1 지연소자(742-1)는 상기 앞선 클럭신호(CLK_E)를'CIJ'만큼 지연시켜 n개의 서로 다른 위상을 가진 중간 클럭신호(CLK)를 생성하고, 제2 지연소자(743-1)는 상기 중간 클럭신호(CLK)를'CIJ'만큼 한 번 더 지연시켜 n개의 서로 다른 위상을 가진 뒤짐 클럭신호(CLK_L)를 생성한다.
그리고 제1 출력 구동부(710-1)의 세부구성은 제1 구동부_멀티플렉서(711-1) 및 제1 구동부_증폭기(712-1)를 구비한다.
제1 구동부_멀티플렉서(711-1)는 상기 중간 클럭신호(CLK)에 응답하여 n라인의 병렬 제1 송신데이터 중 하나를 임의로 또는 순차적으로 선택하여 서로 위상 차이가 있는 하나의 라인의 제1 송신데이터들로 변환시키고, 구동부_증폭기(712-1)는 상기 제1 구동부_멀티플렉서(711-1)의 출력을 '1'의 크기로 증폭하여 제1 구동데이터를 출력한다.
마지막으로, 제2 반전누화잡음 생성부의 세부구성(720-2)은 제2-1 내지 제2-2 생성부_멜티플렉서(721-2, 722-2), 제2-1 내지 제2-2 생성부_증폭기(723-2, 724-2) 및 제2 생성부_뎃셈기(725-2)를 구비한다.
제2-1 생성부_멜티플렉서(721-2)는 상기 앞섬 클럭신호(CLK_E)에 응답하여 n라인의 병렬 제2 송신데이터 중 하나를 임의적 또는 순차적으로 선택하여 서로 위상 차이가 있는 하나의 라인의 제2 송신데이터들로 변환시킨다.
제2-1 생성부_증폭기(723-2)는 제2-1 생성부_멜티플렉서(721-1)의 출력을'x/2'로 증폭하여 제2 앞선데이터(DATA2 Early)를 출력한다.
제2-2 생성부_멜티플렉서(722-2)는 상기 뒤짐 클럭신호(CLK_L)에 응답하여 n라인의 반전된 병렬 제2 송신데이터 중 하나를 임의적 또는 순차적으로 선택하여 서로 위상 차이가 다른 하나의 라인의 반전된 제2 송신데이터들로 변환시킨다.
제2-2 생성부_증폭기(724-2)는 제2-2 생성부_멜티플렉서(722-2)의 출력을'x/2'로 증폭하여 제2 뒤진반전데이터(DATA2B Late)를 출력한다.
제2 생성부_뎃셈기(725-2)는 상기 제2 앞선데이터(DATA2 Early)와 제2 뒤진반전데이터(DATA2B Late)를 결합하여 음의 반전누화잡음펄스를 생성하게 된다. 이 경우 이상적인 음의 반전누화잡음펄스는 폭은 "CIJ"가 되고, 높이는 "x"가 될 것이다.
최종적으로, 제1 뎃셈부(730-1)는 상기 음의 반전누화잡음펄스를 상기 구동데이터와 결합하여 제1 보상데이터를 출력한다. 제1 보상데이터는 제1 송신데이터를 그대로 전송할 경우 발생할 수 있는 양의 누화잡음을 보상하여 음의 반전누화잡음펄스를 더함으로써 수신 단에서 발생하는 타이밍 지터를 줄일 수 있다.
이와 같이 n라인의 3개의 병렬데이터(제1 송신데이터, 제2 송신데이터 및 반전된 제2 송신데이터)를 멀티플렉서를 통해 각각 하나의 라인의 송신데이터로 변환할 때, 위상이 다른 클럭(앞선 클럭신호, 중간 클럭신호, 뒤짐 클럭신호)을 사용하면 도 5 내지 도 6에서 설명한 바와 같이 앞선 제2 데이터(DATA2 Early) 및 뒤진 제2 반전데이터(DATA2B Late)를 간단히 생성할 수 있다.
다만, 상기 내용은 본 발명에 따른 일실시례일 뿐이고 입력되는 병렬데이터의 라이에 따라 멀티플렉서는 조정 될 것이다. 또한 상기 제2 앞선데이터(DATA2 Early) 및 제2 뒤진반전데이터(DATA2B Late)는 다른 여러 가지 회로로도 구현될 수 있을 것이다.
도 8은 마이크로스트립 전송선에서 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템의 일실시례를 이용한 모의실험 결과를 도시한 도면이다. 이때 한주기 간격이 200 ps인 5Gbps의 Data Rate을 사용하였다.
우선, 모의실험 조건은 기판(PCB)의 유전체 두께가 8mil, 폭이 14mil이며, 마이크로스트립 전송선의 간격은 5mil이고 송신 단과 수신 단의 거리는 5 inch(12.5cm)로 한다. 이때, 모의실험 결과는 송신 단에서 출력되는 데이터가 마이크로스트립의 전송선을 지난 뒤 수신 단으로 들어올 때 수신 단에서의 아이 다이어그램(eye diagram)을 확인한 것이다.
계속하여 도 8을 참고하면, 위에 있는 2개의 그림은 종래의 송신 단을 사용하였을 때 송ㆍ수신 단의 데이터 파형이다. 그리고 아래에 있는 2개의 그림은 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상한 송신 단을 사용하였을 때 송ㆍ수신 단의 데이터 파형이다.
종래의 송신 단은 데이터 모드에 무관하게 동일한 출력한다. 따라서 전송선을 지난 후 수신 단에서는 데이터 모드에 따른 전송시간의 차이로 95.9ps 라는 큰 지터가 발생한다.
이에 반해 본 발명에 따른 송신 단은 데이터 모드에 따라 반전된 누화잡음펄스를 미리 보상하여 출력한다. 따라서 전송선을 지난 후 수신 단에서는 종래의 송신 단을 사용하였을 때보다 지터가 22.4ps로 줄어들게 된다.
또한, 종래의 송신 단을 사용하였을 때보다 아이 다이어그램에서 시간 마진(time margin)이 104.1ps (200ps-95.9ps)에서 177ps (200ps-22.4ps)로 약 73.5ps 개선되었다.
도 9는 마이크로스트립 전송선에서 본 발명에 따른 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템의 일실시례를 이용한 모의실험 결과를 확대하여 도시한 도면이다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (16)

  1. 병렬의 제1 내지 제2 전송선을 가지는 송신 시스템에 있어서,
    제1 송신데이터(DATA 1) 및 반전된 제1 송신데이터(DATA 1B)를 입력받아 데이터모드에 따라 제1 반전누화잡음펄스를 출력하는 제1 반전누화잡음 생성부(310-1);
    상기 제1 송신데이터와 병렬로 전송되는 제2 송신데이터(DATA 2) 및 반전된 제2 송신데이터(DATA 2B)를 입력받아 상기 데이터모드에 따라 제2 반전누화잡음펄스를 출력하는 제2 반전누화잡음 생성부(310-2);
    상기 제1 송신데이터와 상기 제2 반전누화잡음펄스를 결합하여 상기 제1 전송선으로 전송되는 제1 보상데이터를 출력하는 제1 뎃셈부(320-1); 및
    상기 제2 송신데이터와 상기 제1 반전누화잡음펄스를 결합하여 상기 제2 전송선으로 전송되는 제2 보상데이터를 출력하는 제2 뎃셈부(320-2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터모드는,
    상기 제1 송신데이터와 상기 제2 송신데이터의 천이 방향이 다른 오드모드(odd mode);
    상기 제1 송신데이터와 상기 제2 송신데이터의 천이 방향이 같은 이븐모드(even mode); 및
    상기 제1 송신데이터와 상기 제2 송신데이터 중 적어도 하나의 송신데이터가 천이하지 않는 스테틱모드(static mode)인 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 내지 제2 송신데이터 각각이 천이하는 경우
    상호 인덕턴스에 의한 인덕티브 커플링 계수가 상호 커패시턴스에 의한 커패시티브 커플링 계수보다 큰 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 송신데이터가 양의 방향으로 천이하는 경우
    상기 오드모드에서는,
    상기 제1 반전누화잡음펄스는 양의 반전누화잡음펄스이고, 상기 제2 반전누화잡음펄스는 음의 반전누화잡음펄스이며
    상기 이븐모드에서는,
    상기 제1 내지 제2 반전누화잡음펄스는 양의 반전누화잡음펄스이고,
    상기 스테틱모드에서는,
    상기 제1 반전누화잡음펄스는 양의 반전누화잡음펄스이고, 상기 제2 반전누화잡음펄스는 생성되지 않는 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 내지 제2 송신데이터 각각이 천이하는 경우
    상호 커패시턴스에 의한 커패시티브 커플링 계수가 상호 인덕턴스에 의한 인덕티브 커플링 계수보다 큰 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 송신데이터가 양의 방향으로 천이하는 경우
    상기 오드모드에서는,
    상기 제1 반전누화잡음펄스는 음의 반전누화잡음펄스이고, 상기 제2 반전누화잡음펄스는 양의 반전누화잡음펄스이며
    상기 이븐모드에서는,
    상기 제1 내지 제2 반전누화잡음펄스는 음의 반전누화잡음펄스이고,
    상기 스테틱모드에서는,
    상기 제1 반전누화잡음펄스는 음의 반전누화잡음펄스이고, 상기 제2 반전누화잡음펄스는 생성되지 않는 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  7. 제 4 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 양의 반전누화잡음펄스 및 음의 반전누화잡음펄스는,
    폭은 수신 단의 타이밍 지터와 동일하고, 크기는 수신 단의 누화잡음의 크기와 동일한 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  8. 병렬의 제1 내지 제2 전송선을 가지는 송신 시스템에 있어서,
    병렬의 제1 송신데이터를 입력받아 직렬로 변환하여 제1 구동데이터를 출력하는 제1 출력 구동부(710-1);
    병렬의 제2 송신데이터를 입력받아 직렬로 변환하여 제2 구동데이터를 출력하는 제2 출력 구동부(710-2);
    상기 제1 송신데이터 및 반전된 제1 송신데이터를 입력받아 데이터모드에 따라 제1 반전누화잡음펄스를 출력하는 제1 반전누화잡음 생성부(720-1);
    상기 제2 송신데이터 및 반전된 제2 송신데이터를 입력받아 상기 데이터모드에 따라 제2 반전누화잡음펄스를 출력하는 제2 반전누화잡음 생성부(720-2);
    상기 제1 구동데이터와 상기 제2 반전누화잡음펄스를 결합하여 상기 제1 전송선으로 전송되는 제1 보상데이터를 출력하는 제1 뎃셈부(730-1); 및
    상기 제2 구동데이터와 상기 제1 반전누화잡음펄스를 결합하여 상기 제2 전송선으로 전송되는 제2 보상데이터를 출력하는 제2 뎃셈부(730-2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 데이터모드는,
    상기 제1 구동데이터와 상기 제2 구동데이터의 천이 방향이 다른 오드모드;
    상기 제1 구동데이터와 상기 제2 구동데이터의 천이 방향이 같은 이븐모드;
    및
    상기 제1 구동데이터와 상기 제2 구동데이터 중 적어도 하나의 구동데이터가 천이하지 않는 스테틱모드인 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 내지 제2 구동데이터 각각이 천이하는 경우
    상호 인덕턴스에 의한 인덕티브 커플링 계수가 상호 커패시턴스에 의한 커패시티브 커플링 계수보다 큰 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제2 출력 구동부 및 제1 내지 제2 반전누화잡음 생성부 각각에 입력되는 데이터를 동기화시키는 클럭신호들을 생성하는 제1 내지 제2 클럭 발생부를 더 포함하되,
    상기 제1 내지 제2 클럭 발생부(740-1,740-2) 각각은,
    n개의 서로 다른 위상을 가진 앞섬 클럭신호(CLK_E)들 출력하는 클럭생성회로,
    상기 앞섬 클럭신호들을 수신 단의 타이밍 지터만큼 지연시킨 중간 클럭신호(CLK)들을 출력하는 제1 지연소자 및
    상기 중간 클럭신호(CLK)들을 상기 타이밍 지터만큼 한번 더 지연시킨 뒤짐 클럭신호(CLK_L)들을 출력하는 제2 지연소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 출력 구동부(710-1)는
    상기 중간 클럭신호(CLK)에 응답하여 n라인의 제1 송신데이터 중 하나의 라인을 선택하여 출력하는 제1 구동부_멀티플렉서(711-1)와
    상기 제1 구동부_멀티플렉서의 출력 각각을 1의 크기로 증폭하여 상기 제1 구동데이터를 출력하는 제1 구동부_증폭기(712-1)를 포함하며,
    상기 제2 출력 구동부(710-2)는
    상기 중간 클럭신호(CLK)에 응답하여 n라인의 제2 송신데이터 중 하나의 라인을 선택하여 출력하는 제2 구동부_멀티플렉서(711-2)와
    상기 제2 구동부_멀티플렉서의 출력을 1의 크기로 증폭하여 상기 제2 구동데이터를 출력하는 제2 구동부_증폭기(712-2)를 포함하는 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 반전누화잡음 생성부(720-1)은
    상기 앞선 클럭신호(CLK_E)에 응답하여 상기 n라인의 제1 송신데이터(DATA 1) 중 하나의 라인을 선택하여 출력하는 제1-1 생성부_멀티플렉서(721-1);
    상기 뒤짐 클럭신호(CLK_L)에 응답하여 n라인의 반전된 제1 송신데이터(DATA 1B) 중 하나의 라인을 선택하여 출력하는 제1-2 생성부_멀티플렉서(722-1);
    상기 제1-1 생성부_멀티플렉서의 출력을 수신단 누화잡음의 크기의 1/2로 증폭하여 제1 앞선데이터(DATA 1 Early)를 출력하는 제1-1 생성부_증폭기(723-1);
    상기 제1-2 생성부_멀티플렉서의 출력을 수신단 누화잡음의 크기의 1/2로 증폭하여 제1 뒤진반전데이터(DATA 1B Late)를 출력하는 제1-2 생성부_증폭기(724-1); 및
    상기 제1 앞선데이터(DATA 1 Early)와 상기 제1 뒤진반전데이터(DATA 1B Late)를 결합하여 상기 제1 반전누화잡음펄스를 출력하는 제1 생성부_뎃셈기(725-1)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 반전누화잡음 생성부(720-2)은
    상기 앞선 클럭신호(CLK_E)에 응답하여 상기 n라인의 제2 송신데이터 중 하나의 라인을 선택하여 출력하는 제2-1 생성부_멀티플렉서(721-2);
    상기 뒤짐 클럭신호(CLK_L)에 응답하여 상기 n라인의 반전된 제2 송신데이터 중 하나의 라인을 선택하여 출력하는 제2-2 생성부_멀티플렉서(722-2);
    상기 제2-1 생성부_멀티플렉서의 출력을 수신단 누화잡음의 크기의 1/2로 증폭하여 제2 앞선데이터(DATA 2 Early)를 출력하는 제2-1 생성부_증폭기(723-2);
    상기 제2-2 생성부_멀티플렉서의 출력을 수신단 누화잡음의 크기의 1/2로 증폭하여 제2 뒤진반전데이터(DATA 2B Late)를 출력하는 제2-2 생성부_증폭기(724-2); 및
    상기 제2 앞선데이터(DATA 2 Early)와 상기 제2 뒤진반전데이터(DATA 2B Late)를 결합하여 상기 제2 반전누화잡음펄스를 출력하는 제2 생성부_뎃셈기(725-2)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  15. 병렬의 제1 내지 제N(단, N은 3이상의 자연수)의 전송선을 가지는 송신 시스템에 있어서,
    제1 송신데이터와 반전된 제1 송신데이터를 입력받아 데이터 모드에 따라 제1 반전누화잡음펄스를 출력하는 제1 반전누화잡음 생성부;
    제(N-1) 송신데이터와 반전된 제(N-1) 송신데이터를 입력받아 상기 데이터 모드에 따라 제(N-1) 반전누화잡음펄스를 출력하는 제(N-1) 반전누화잡음 생성부;
    제N 송신테이터와 반전된 제N 송신데이터를 입력받아 상기 데이터 모드에 따라 제N 반전누화잡음펄스를 출력하는 제N 반전누화잡음 생성부;
    상기 제1 송신데이터와 상기 제2 반전누화잡음펄스를 결합하여 상기 제1 전송선에 전송되는 제1 보상데이터를 출력하는 제1 덧셈부;
    상기 제(N-1) 송신데이터, 제(N-2) 반전누화잡음펄스 및 제N 반전누화잡음펄스를 결합하여 상기 제(N-1) 전송선에 전송되는 제(N-1) 보상데이터를 출력하는 제(N-1) 덧셈부 및
    상기 제N 송신데이터 및 제(N-1) 반전누화잡음펄스를 결합하여 상기 제N 전송선에 전송되는 제N 보상데이터를 출력하는 제N 덧셈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 데이터모드는
    이웃하는 송신데이터의 천이 방향이 다른 오드모드;
    이웃하는 송신데이터의 천이 방향이 같은 이븐모드; 및
    이웃하는 송신데이터 중 적어도 하나의 송신데이터가 천이하지 않는 스테틱모드인 것을 특징으로 하는 누화잡음의 영향을 보상하여 병렬데이터를 전송하는 송신 시스템.
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