KR860001747B1

KR860001747B1 - 부호 분할 다중 방식을 이용한 근거리 통신 방식

Info

Publication number: KR860001747B1
Application number: KR1019840007479A
Authority: KR
Inventors: 은종관; 류승문
Original assignee: 한국과학기술원; 전학제
Priority date: 1984-11-26
Filing date: 1984-11-26
Publication date: 1986-10-20
Also published as: KR860004518A; US4701905A

Abstract

내용 없음.

Description

부호 분할 다중 방식을 이용한 근거리 통신 방식

제 1 도는 부호 분할 다중 통신 방식의 기본 개념도.

제 2 도는 부호 분할 다중 방식을 이용한 본 발명 근거리 통신 방식의 개략도.

제 3 도는 본 발명 최장 부호열의 자기 상관값 설명도.

제 4 도는 본 발명 최장 부호열 발생기의 블록도.

제 5 도는 본 발명 송수신기의 상세 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 중계기 가 : 공통 동기부

6a,6b,…6k : 가입자 기기 나 : 송신기

7a,7b,…7k : 송수신기 다 : 수신기

L₁, L₂: 송, 수신선

본 발명은 여러가지 형태의 음성과 데이타를 분산 제어 방식에 의해 동일 전송선에서 회선 교환이 가능하도록 부호 분할 다중 방식을 근거리 통신망에 적용함으로써 중앙 집중식 교환기 없이도 모든 사용자간의 격자 통시망이 구성되어 언제나 모든 사용자 상호간의 정보전송이 가능하게 한 부호 분할 다중 방식을 이용한 근거리 통신 방식에 관한 것이다.

최근에 컴퓨터와 통신 기술의 발전에 힘입어, 한 건물내 혹은 한정된 지역 안에서 분산된 사용자간의 통신의 필요성과, 또한 사무 자동화에 대한 요구가 증대되어 감에 따라, 제한된 거리내에서 데이타 및 음성을 전송할 수 있는 근거리 통신망이 개발되어 사용되고 있는 실정이다. 그러나, 이러한 종래의 근거리 통신망은 시분할 방식에 의한 다중 통신 방식으로, 동일한 전송선에 여러명의 사용자가 동시에 신호를 전송할 수 없으며, 이에 따라 신호를 전송시 사용자간의 충돌을 피하기 위하여 사용자간의 시간 여유폭을 보장해 주어야 하므로, 주어진 전송 능력을 충분히 활용하지 못하는 결점이 있었다.

본 발명은 이러한 근거리 통신망의 결점을 보완하여, 새로운 근거리 통신망의 형태로 부호 분할 다중 방식을 이용한 근거리 통신망을 개발하고자 함에 그 목적이 있다.

부호 분할 방식은 기존 통신 분야에 널리 알려진 방법이지만, 그 시스템의 복잡성과 고가의 장비 때문에 대역 확산 통신과 같이 주로 군용 장비 및 시스템에 사용될 뿐, 일반적인 분야에는 널리 사용되지 못하는 실정이다. 그러나, 근거리 통신망에는 부호 분할방식이 사용되고 있는 다른 시스템과는 달리 사용자간의 거리 및 전송 전의 특성등이 이미 결정되어 있으므로, 근거리 통신망에 부호 분할 다중 방식을 적용하면 매우 간단한 구조의 근거리 통신망을 구성할 수 있고, 또한 값싸게 설치할 수 있게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

부호 분할 다음 통신 방식은 제 1 도에 도시한 바와같이, 곱셈기(1a,1b, …,1k)에서 모든 사용자가 전송하려는 데이타(d₁,d₂,…,d_k)가 서로 직교관계에 있는 부호열(c₁,c₂,…c_k)과 곱해져(여기서, 데이타와 부호열은 이진수로서 데이타 값에 따라 부호를 달리하는 양극성으로 나타낸다) 전송선에 송출되고, 이와 같이 전송선에 전송된 각 출력신호는 일정시간(T₁,T₂,…T_k)만큼 지연되고, 일정크기(α₁,α₂,…,α_k)만큼 감쇄된 후 잡음신호(n)가 더해진 상태로 수신 축에 전송되며, 이와 같이 수신축에 전송된 신호는 곱셈기(2)에서 특징 부호열(Ci)과 곱해진 후 적분기(3)에서 적분 됨으로써 서로 직교 관계에 있는 원하지 않는 신호는 출력되지 않고, 원하는 신호만이 출력되는 통신 방식이다.

이러한 부호 분할 통신 방식을 근거리 통신망에 도입하여 제 2 도에 도시한 바와 같이, 송신선(L₁)과 수신선(L₂)을 중계기(4)를 통해 접속하여 그 각 송수신, (L₁),(L₁)의 타단에 여분의 신호 성분을 흡수하기 위한 단말 흡수기(5)(5')를 접속하고, 전화기, 터미널, 컴퓨터 등의 각 가입자 기기(6a,6b,…,6k)는 송수신기(7a,7b,…,7k)를 각각 통해 송, 수신선(L₁),(L₂)에 접속하여 구성한다. 여기서, 중계기(4)는 통신망 전체의 동기를 위하여 직교 관계에 있는 부호열 중의 하나를 기준 신호로써 수신선(L₂)에 계속 전송하고, 각 가입자 기기 (6a,6b,…,6k)는 상기 기준 신호에 동기를 맞추어 각자에 배정된 고유 부호열에 따라 송신선(L₁)에 송신을 하며, 송신시 송수신선(L₁)(L₂)에 의한 시간 지연과 감쇄를 고려하여 중계기(4)의 입력단에서는 각 가입자 기기(6a,6b,…,6k)의 거리에 관계 없이 각 가입자 기기(6a,6b,…,6k)로부터의 송신신호가 모두 같은 진폭으로 동기되도록 송신신호의 지연 시간과 진폭을 미리 적절히 조정해야만 한다.

이와 같이 본 발명 통신망의 특성은 사용되는 직교 관계의 부호열의 특성에 의해 좌우되므로, 부호열의 가지수에 의해 사용자가 사용할 수 있는 고유 번호가 제한되고, 부호열간의 직교도가 높을수록 완벽한 통신망이 보장된다.

따라서, 본 발명 통신망에서는 최장 부호열을 기준 신호로 채택하고, 이 최장 부호열의 시간 지연된 부호열들을 가입자의 고유번호에 해당되는 부호열로 채택함으로써 충분한 직교 특성을 얻을 수 있다. 즉, 최장 부호열의 자기 상관(Autocorrelation) 값은 제 3 도에 도시한 바와같이 동기가 완전히 일치했을 때에만 1이 되고, 한 비트(bit) 이상 어긋나 있을 때에는 항상 자기 상관값이 -1/L이 되므로(여기서, L은 한 주기당 비트 수이다), 부호열의 길이가 충분히 길다면 한 비트 이상 어긋난 최장 부호열끼리의 상호 상관값은 거의 0이 되어 충분한 직교 특성을 얻을 수 있다. 다만, 이 때 사용되는 부호열끼리는 완벽한 동기가 요구되며, 이는 중계기(4)에서 전송되는 기준 신호에 의해 이루어진다.

따라서, 각 가입자 기기(6a,6b,…,6k)는 중중계기(4)의 기준 신호에 동기를 맞추어야 하며, 각 가입자 기기(6a,6b,…,6k)의 고유 번호는 기준 신호로부터 몇 비트 지연시키는 가에 따라 결정되므로 각 가입자에 배정될 수 있는 고유 번호의 수는 최장 부호열의 길이에 의해 결정된다.

이와 같은 최장 부호열은 제 4 도에 도시한 바와 같이, 이진 연산 소자(8)와 이동 기억소자(Shiftregister)(9)에 의해 간단히 발생시킬 수 있다.

그런데, 직교 관계에 있는 부호열에 데이타를 변조해 전송할 경우 부호열간의 직교 관계가 무너질 수 있으므로, 올바른 변조 방법은 통신망의 성능에 지대한 영향을 미치게 된다. 따라서, 고품질의 전송을 위하여 사용된 부호열간의 직교도를 보장하기 위해서는 전송할 데이타의 한 비트 길이는 부호열길이의 정수 배이어야 하고, 데이타의 전송 속도를 가능한 한 높이기 위해 일반적으로 부호열 길이와 같게 선택한다. 또한, 데이타에 의한 직교도 손상을 막기 위해 각 가입자 기기 (6a,6b,…,6k)에 있어 데이타가 변화하는 시간은 중계기(4)의 입력단에서 항상 서로 일치하도록 송신시 미리 조정되어야 한다. 즉, 전송선에 의한 지연시간 만큼 앞당겨 변조를 행해야 한다. 따라서, 전송할 데이타의 속도의 한계는 부호열의 길이에 의해 자동적으로 결정되므로 부호열의 길이를 짧게 할수록 유리하지만, 상기에서와 같이, 가입자 기기 (6a,6b,…,6k)의 고유 번호 가지 수가 제한되므로 부호열의 길이는 적정선에서 결정되어야 한다. 그러나, 제한된 데이타 전송 속도보다 더 빠르게 데이타를 전송하기 위해서는 송신할 신호의 진폭을 여러 단계로 구분하여 진폭 변조를 행하면 가능해진다. 즉, 전송할 데이타를 이진수가 아닌 엠진수(M-ary)로 전송하면 보다 빠르게 데이타를 전송 할 수 있게 된다.

그리고, 제 5 도는 제 2 도 송수신기(7a,7b,…,7k)의 상세도로서, 이에 도시한 바와 같이, 공통 동기부(가)에 송신기 (나) 및 수신기 (다)를 연결하여 구성한 것으로, 여기서 공통 동기부 (가)는 중계기(4)의 기준신호에 동기를 맞춰 동기 신호를 발생하는 동기장치(10)와, 동기장치(10)의 동기 신호에 의해 부호열을 발생하는 부호열 발생기(11)와, 부호열 발생기(11)의 부호열 신호를 파형 정형하는 파형 정형기(12)로 구성하고, 송신기 (나)는 파형 정형기(12)의 출력 신호를 수신측 고유번호에 따라 지연시키는 지연기(13)와 데이타를 동기장치(10)의 동기 신호에 의해 완충 증폭시키는 버퍼(14)와, 버퍼(14)의 출력신호를 엠진 데이타로 진폭 변조하는 진폭 변조기(15)와, 진폭 변조기(15)와 지연기(13)의 출력 신호를 곱하는 곱셈기(16)와, 곱셈기(16)의 출력 신호를 증폭하여 송신선(L₁)에 출력하는 증폭기(17)로 구성하여, 수신기 (다)는 파형 정형기(12)의 출력 신호를 자국의 고유 번호에 해당되게 지연시키는 지연기(18)와, 지연기(18)의 출력 신호에 의해 수신선(L₂)의 신호 중자국의 고유 번호에 해당되는 상관값을 검출하는 상관기(19)와, 상관기(19)의 출력 신호를 적분하여 가입자 기기(6a,6b,…,6k)에 출력하는 적분기(20)로 구성한다.

이와 같이 구성된 공통 동기부 (가)의 동기장치 (10)는 그의 압력 신호 중 중계기(4)의 기준 신호에 동기를 맞추어 동기 신호를 발생하므로, 이 동기 신호에 의하여 부호열 발생기(11)는 중계기(4)의 기준 신호와 동일한 부호열을 발생하고, 이 부호열 신호는 파형 정형기(12)에서 파형 정형되어 송신기 (나)와 수신기(다)의 지연기(13),(18)에 인가된다. 이에 따라 송신기 (나)의 지연기(13)에 입력된 부호열 신호는 수신측 고유 번호에 따른 지연 시간에서 송수신선(L₁),(L₂)에 의한 지연 시간을 감한 만큼 지연된 후 곱셈기(16)에 인가되고, 또한 이때 동기 장치(10)의 동기 신호에 의하여 데이타가 버퍼(14)에서 완충 증폭된 후 진폭변조기(15)에서 엠진 데이타로 진폭 변조되어 곱셈기(16)에 인가되므로, 지연기(13)에서 지연된 부호열 신호와 진폭 변조기(15)에서 진폭 변조된 엠진 데이타가 곱셈기(16)에서 곱해진 후 증폭기(17)에서 증폭되어 송신선(L₁)에 전송된다.

이와 같이 송신선(L₁)에 전송된 송신 신호는 중계기(4) 및 수신선(L₂)을 통해 수신기 (다)의 상관기(19)에 전송되고, 또한 이 때 상관기(19)는 자국의 고유 번호에 해당되게 지연된 지연기(18)의 부호열 신호로부터 상관값을 취하여 모든 가입자로 부터 자국에 전송되는 신호가 있는지를 점검하게 되며, 이에 따라 상관기(19)는 자국에 전송되는 신호가 존재하지 않으면 그의 출력 신호는 없게되고, 자국에 전송되는 신호가 존재하면 그 송신 신호를 적분기(20)로 출력하게 되므로 그 송신신호는 적분기(20)에서 데이타로 변환되어 자국의 가입자 기기(6a,6b,…,6k)에 인가된다.

이상에서와 같이 본 발명은 부호 분할 다중 방식을 이용하여 간단한 구조의 근거리 통신망을 구성할 수 있고, 중앙 집중식 교환기 없이도 모든 사용자 상호간의 정보 전송이 가능하며, 주어진 전송 능력을 충분히 활용할 수 있는 효과가 있다.

Claims

중계기(4)의 최장 부호열 기준 신호에 동기를 맞추어 기준 신호와 동일한 부호열을 복제 발생시키는 공통 동기부 (가)와, 상기 공통 동기부 (가)에서 발생된 부호열을 수신측 고유 번호에 해당된 지연 시간에서 송, 수신선(L₁),(L₂)에 의한 지연 시간을 감한 만큼 지연시킨 후 가입자 기기(6a,6b,…,6k)의 데이타 엠진 데이타로 진폭 변조한 신호와 곱하여, 이를 다시 증폭한 후 송신선(L₁)에 전송하는 송신기 (나)와, 상기 공통 등기부 (가)에서 발생된 부호열을 자국의 고유 번호에 따라 지연시켜 상관 값을 취함으로써 수신선(L₂)에 전송된 송신 신호로 부터 자국의 송신 신호를 검출하여 데이타로 변환되는 수신기 (다)로 송수신기(7a,7b,…,7k)를 구성하여 각 가입자 기기(6a,6b,…,6k)의 송신 신호가 송수신기 (7a,7b,…,7k)를 통해 동일 송, 수신선(L₁),(L₂)에 충돌없이 동시에 전송되게 함을 특징으로 하는 부호 분할 다중 방식을 이용한 근거리 통신 방법.