KR910006451B1 - 위성 통신 시스템내의 지구국에 사용하기 위한 송수신기 및 송수신 방법 - Google Patents

위성 통신 시스템내의 지구국에 사용하기 위한 송수신기 및 송수신 방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

위성 통신 시스템내의 지구국에 사용하기 위한 송수신기 및 송수신 방법
제1도는 본 발명에 따른 송수신기의 송신부를 도시한 계통도.
제2도는 본 발명에 따른 송수신기의 수신부를 도시한 계통도.
제3도는 본 발명의 채널 식별 특징을 설명하기 위한 표.
제4도는 본 발명에 관련하여 사용된 신호 포맷.
제5도는 본 발명에 따른 수신부의 다른 실시예를 도시한 계통도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 송신부 12, 14 : 변조 유니트
16, 26 : 멀티프렉서 18 : 송신기
20 : 송신 채널 결정기 22, 64 : 주파수 합성기
24, 76 : 기저대 인터페이스 회로 30 : 유니트 워드 발생기
32 : 변조기 34 : 업-변환기
50 : 수신부 52, 54 : 복조 유니트
58, 68, 74 : 복조기 60 : 수신 채널 결정기
62 : 수신 채널 제어기 66 : 다운-변환기
70 : 유니크 워드 검출기 72 : 프레임 펄스 검출기
78 : 비교기 90 : AND게이트
본 발명은 위성 통신 시스템의 지구국(earth station)에 제공된 송수신기에 관한 것으로, 특히 FDMA(주파수-분할 멀티플렉싱 억세스 : frequency-divsion multiplcxing acces)를 사용하는 위성 통신 시스템에 사용하기에 적합한 송수신기에 관한 것이다.
FDMA는 위성 통신시에 현재 사용되는 다중-억세스 기술들 중 한가지이다. 주파수-분할 멀티플렉싱(FDM)은 다수의 신호들이 각 신호마다 상이한 캐리어 주파수를 사용하여 동시에 보내지는 송신 모드이다.
이 캐리어 주파수들은 신호 스펙트럼들이 중첩하지 않도록 선택된다. FDMA 통신 시스템내에는, 지구국에서 수신된 각각의 캐리어 주파수들이 프리셋트값으로부터 예를들어 약 10KHz 내지 100KHz 만큼의 편이(deviation)를 갖는 경우가 종종 있다. 이 주파수 편이의 주요 원인은 위성 탑재 트랜스폰더(transponder)의 주파수 변환기 내에 제공되는 국부 발진기내의 주파수 드리프트(drift)이다. 한편, 지국구내에서의 주파수 드리프트는 통상적으로 5khz만큼 작다.
각 위성 통신 채널이 인접 채널과 25KHz만큼 떨어져 있고, 위성 송신을 통해 초래된 주파수 편이가 10KHz-100KHz라고 가정하면, 지구국이 할당 채널 수신을 실패하고, 바로 인접한 채널 또는 1개 또는 2개 채널만큼 떨어진 채널을 잘못 수신할 가능성이 있게 된다.
각 채널에 공통된 이러한 주파수 편이를 제거하기 위해서, 기준(feference) 지구국으로부터 송신되는 파일로트 신호를 사용하는 것이 공지되어 있다. 각각의 다른 지구국은 위성을 통해 파일로트 신호를 수신하여, 주파수 편이량을 결정한다. 파일로트 신호의 정확한 주파수가 알려지기 때문에, 각각의 지구국은 각각의 캐리어 주파수의 퇴거(departure)를 보상할 수 있다.
그러나, 이 종래 기술은 각각의 지구국이 정상 통신용 수신기외에 파일로트 신호를 전용 수신하기 위한 수신기를 갖추어야 한다는 결점을 갖고 있었다. 그러므로, 종래의 지구국 송수신기는 부피가 크고, 복잡하며, 제조비용이 비싸다.
본 발명의 목적은 파일로트 신호를 수신하기 위한 특수 유니트(unit)없이 수신 주파수 드리프트를 보상할 수 있는 위성 통신 시스템용 지구국 송수신기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 파일로트 신호와 같은 주파수기준을 사용하지 않고서 위성통신 시스템내의 수신신호의 주파수 드리프트를 보상하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 한가지 형태의 FDM기술을 사용하는 위성 통신 시스템에 사용하기 위한 송수신기 형태를 취하는데, 이 송수신기의 송신부내에 제공되고 각 채널에 채널 식별 코드를 추가시키기 위한 제1수단, 수신 채널 신호로부터 식별 코드를 검출하기 위한 제2수단, 수신되어야 할 코드를 나타내는 선정된 프리셋트 코드와 검출된 식별 코드를 비교하기 위한 제3수단, 및 차이가 검출될 경우에 적합한 채널을 수신하도록 어느정도 채널 수신 주파수를 제어하기 위해 검출된 코드와 선정된 코드간의 차이에 응답하는 주파수 조정 수단으로 구성된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 특징 및 장점에 대해서 상세하게 기술하겠다.
제1도를 참조하면, 본 발명에 따른 송수신기의 송신부(10)이 계통도로 도시되어 있다.
송신부(10)은 단지 예로써 2개의 변조 유니트(12,14)(즉, 2개의 무선 채널)를 갖추고 있다. 변조 유니트(12,14)는 멀티플랙서 또는 결합기(combiner,16)에서 결합되는 변조된 IF(중간 주파수) 신호를 출력시킨다. 각각의 결합된 IF 신호들은 송신기(18)에서 주파수 변환을 실행하는데, 이 송신기(18)은 주파수 변환된 신호를 증폭시켜 송신한다.
변조 유니트(12,14)는 반드시 배열이 동일하다. 따라서, 유니트(12)의 구조에 대해서만 상세히 설명한다.
변조 유니트(12)의 최소 동작시, 송신 채널 결정기(20)은 채널 번호 또는 코드 CH1 및 채널 식별 신호 또는 코드 CHC1을 발생시키도록 셋트된다. 채널 번호 CH1은 변조 유니트(12)에 할당된 채널 번호를 지정한다. 주파수 합성기(22)는 이 채널 신호 CH1에 응답하여, 신호 CH1에 대응하는 국부 발진 신호를 출력시킨다. 채널 식별 신호 CHC1은 대응 채널 번호 CH1을 지정한다. 식별 신호 CHC1은 채널 신호 CH1과 동일할 필요가 없다. 더욱 상세하게 말하자면, (a) 다수의 채널들이 각각 25KHz 떨어져 있고, (b) 각각의 채널들이 1개의 캐리어에 할당되며, (c) 채널들이 주파수에 관하여 순차적으로 번호가 매겨져 있고, (d) 각각의 수신 신호의 주파수 편이가 최대 약 ±50KHz인 경우에, 채널 번호 신호 CH1의 최종 3개 디지트로 식별 신호 CHC1을 나타내기에 충분하다. 그러므로, 변조 유니트(12)에 할당된 채널 신호 코드 CH1이 “00011”(2진수)이면, 채널 식별 코드 CHC1은 “00011”대신에 “011”(2진수)를 취한다. 제3도는 채널 번호(CH)와 대응 채널 식별 코드(CHC)간의 관계의 일례를 도시한 표이다.
기저대 인터페이스(base band interface, 24)는 터미널 유니트(도시하지 않음)로부터 인가된 기저대 입력 데이터를 선정된 포맷을 갖고 있는 신호로 변환 시키는데, 이 신호는 후에 멀티플렉서(26)에 인가된다. 송신프레임 펄스 발생기(28)은 입력된 클럭 펄스를 카운트하고, 프리셋트 수를 카운터 업할 때 각각 발생되는 프레임 펄스 FP열을 출력시킨다. 프레임 펄스 FP는 멀티플렉서(26)에 인가된다. 한편, 유니트(unique)워드 발생기(30)은 유니크 워드(uw)를 멀티플랙서(26)에 공급한다. 상술한 채널 식별 코드 CHC1은 멀티플렉서(26)에 인가된다. 멀티플렉서(26)은 블록(20,24,28 및 30)의 출력을 수신하고, 포맷이 제4도에 개략적으로 도시되어 있는 신호를 발생시킨다.
변조기(32)는 멀티플렉서(26)의 출력에 의해 변조되는 선정된 중심 주파수를 갖고 있는 신호를 발생시킨다. 업-변환기(34)는 주파수 합성기(22)로부터의 국부 발진 신호를 사용하여 변조기(32)출력의 주파수를 변환시킨 다음, 그 출력을 송신 IF 신호로서 발생시킨다. 상술한 바와같이, 멀티플렉서 또는 결합기(16)은 변조 유니트(12,14)로부터의 출력(IF신호)을 공급받고, 이건의 출력(즉, 결합된 신호)을 송신기(18)에 인가시킨다.
제2도를 참조하면, 본 발명에 따른 송수신기의 수신부(50) 형성부분이 계통도로 도시되어 있다. 수신부(50)은 (단지 예로써) 2개의 복조 유니트(52,54), 수신기(56), 및 복조기 또는 분배기(58)을 포함한다.
복조 유니트(52,54)는 반드시 동일하므로, 유니트(52)의 구조에 대해서만 상세하게 설명한다.
설명을 편리하게 하기 위해, 복조 유니트(52)가 채널 2데이타를 복조하기 위해 할당되었지만, 실제로는 위성 트랜스폰더에서 초래된 주파수 드리프트로 인해 채널 3데이타를 잘못 공급받는다고 가정한다. 채널2,3은 채널 코드 CH2,CH3으로 각각 표시된다.
수신 채널 결정기(60)은 2개의 코드를 발생시키기 위해 초기치 설정되는데, 1개의 코드는 채널 코드CH2이고, 다른 코드는 코드CH2를 지정하는 채널 식별코드 CHC2 이다. 복합 유니트(52)가 최종 동작되며, 수신 채널 제어기(62)는 채널코드 CH2를 파수 합성기(64)에 중계 또는 통과시킨다. 따라서, 주파수 합성기(64)는 채널 코드 CH2에 따른 국부 발진 신호를 발생시킨다. 다운-변환기(66)은 국부 발진 신호를 공급받고, 인가된 국부 발진 신호를 사용하여 복조기(58)로부터 인가된 IF 신호를 주파수 변환시킨다. 복조기(68)은 다운-변환기(66)의 출력을 동시에 검출한다. 복조기(68)에 결합된 유니크워드 검출기(70)은 유니크 워드 UW 검출시에 유니크 워드 검출 신호 UWD를 발생시킨다. 한편, 프레임 펄스 검출기(72)는 신호 UWD에 응답하여, 프레임 펄스 FP 및 동기 상태 신호 SS를 발생시킨다. 복조기(74)는 프레임 펄스 FP를 사용하여 복조기(68)의 출력으로부터 채널 식별 코드 CHC3을 추출하는 반면에, 송신된 데이터를 기저대인터페이스 회로(76)에 인가시킨다.
제2도에 도시한 바와 같이, 복조기(74)로부터 추출된 채널 식별 코드 CHC3은 상술한 채널 식별 코드CHC2가 결정기(60)으로부터 인가되는 비교기(78)에 인가된다. 제어기(62)는 비교기 (78)의 출력을 수신하고, 동기 상태 신호 SS가 유니트(52)의 동기 상태를 표시하는 동안에만, 이 특정한 경우에 1을 향해 수신 채널 번호를 쉬프트 시키도록 주파수 합성기(64)를 어느정도 제어한다. 주파수(또는 채널) 보정이 수행되면, 신호SS는 선정된 기간(T1) 동안의 비동기를 표시한다. 그러나, 신호SS가 비동기를 표시할 때, 수신 채널 제어기(62)는 T1보다 긴 선정된 기간(T2) 동안 비교기(78)의 출력을 홀드시키기 시작한다. 따라서, 기간 T1경과시에, 신호 SS는 동기 상태 표시를 회복한다. 이때, 복조기(52)는 이미 정확한 채널 신호(즉, 채널 2신호)를 복조시켰다. 비교기(78)이 복조기(74)로부터 채널 식별 코드 CHC2를 수신하는 경우에, 비교기(78)은 일치(coincidencc) 또는 제로(zero)를 나타내는 신호를 출력시킨다. 이러한 경우에, 수신 채널 제어기(62)는 채널 코드 CH2를 채널 결정기(60)으로부터 주파수 합성기(64)로 통과시킨다.
복조 유니트(52)가 안정 상태로 들어간 후, 송신이 종료되면, 동기 상태 신호 SS는 비동기를 표시한다.
보호기간 T2경과시에, 수신 채널 제어기(62)는 초기 상태로 복귀되므로, 수신 채널 결정기(60)의 출력은 합성기(64)로 중계된다.
또한, 복조 유니트(52)가 순간적인 방해로 인해 동기를 벗어나는 경우에, 유니트(52)가 보호 기간 T2경과전에 동기를 회복하면, 정확한 신호 수신이 실행될 수 있다.
제5도는 본 발명에 따른 수신부의 다른 실시예를 도시한 것이다. 제5도 배열은 제2도 배열과 동일하고, AND 게이트(90)이 블록(74와76)사이에 제공된다는 것이 다르다. AND 게이트(90)의 한 입력은 복조기(74)에 결합되고, 다른 입력은 비교기(78)에 결합된다. 이 경우에, 비교기(78)은 (a) 비교기(78)의 2개의 입력이 서로 일치하는 경우에 게이트 제어 출력이 논리 “1”을 취하고, (b) 일치하지 않는 경우에 게이트 제어 출력이 논리 “0”을 취하도록 라인(92)상에 게이트제어 출력을 발생시키기 위해 변형되어야 한다.
대안으로서, AND 게이트가 기저대 인터페이스 회로(76) 다음에 배치될 수도 있다. 또한, 상술한 게이트 제어 신호는 수신 채널 제어기(62)로부터 유도될 수 있다. 상술한 다른 실시예에 따르면, 불필요한 채널 신호가 복조기로부터 출력되는 것이 허용되지 않는다.
상술한 설명은 단지 본 발명의 한가지 양호한 실시예를 기술한 것이다. 본 분야에 숙련된 기술자들은 첨부한 특허청구의 범위에 의해서만 제한되는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 본 발명을 여러 가지 형태로 변형시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. FDM 기술을 사용하는 위성 통신 시스템에 사용하기 위한 송수신기에 있어서, 송수신기의 송신부(10)내에 제공되고, 채널 식별 코드를 각 채널에 추가시키기 위한 제1수단(12,20,26), 수신된 채널 신호로부터 식별 코드를 검출하기 위한 제2수단(64,66,68,70,72,74), 수신되어야 할 코드를 나타내는 선정된 프리셋트 코드와 검출된 식별 코드를 비교하기 위한 제3수단(78), 및 차이가 검출될 경우에, 적합한 채널을 수신하도록 채널 수신 주파수를 어느정도 제어하기 위해 겸출된 코드와 선정된 코드 간의 차이에 응답하는 주파수 조정수단(62)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 송수신기.
  2. 제1항에 있어서, 제3수단(78)이 검출된 식별코드와 프리셋트 코드 간의 차이가 없다는 것을 표시한 때에만 수신된 채널 신호를 출력시키는 AND게이트(90)를 포함하는 것을 특징으로 하는 송수신기.
  3. 채널 식별 코드가 각각의 송신된 채널 신호에 추가되는 FDM 기술을 사용하는 송수신 방법에 있어서, 송신된 채널 신호를 수신하고, 수신된 채널 신호로부터 채널 신호를 복조시키며, 복조된 신호의 채널 식별 코드를 결정하고, 이 채널 식별 코드를 수신되어야 할 채널 식별코드와 비교하며, 차이를 결정하고, 차이에 관하여 복조 주파수를 조정하는 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 채널 식별 코드와 수신되어야 할 식별 코드간의 차이가 제로일 때에만 신호가 송신되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 채널 식별 코드가 각각의 송신된 채널 신호에 추가되는 FDMA 기술을 사용하는 송수신 장치에 있어서, 송신된 채널 신호를 수신하기 위한 수단(56), 수신된 채널 신호로부터 채널 신호를 복조시키기 위한 수단(52,54), 복조된 신호의 채널 식별 코드를 결정하기 위한 수단(64,66,68,70,72,74), 이 채널 식별 코드를 수신되어야 할 식별 코드와 비교하기 위한 수단(78), 차이를 결정하기 위한 수단(62), 및 차이이에 관하여 복조 주파수를 조정하기 위한 수단(62)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 송수신 장치.
  6. 제5항에 있어서, 채널 식별 코드와 수신되어야 할 식별 코드 간의 차이가 제로일 때에만 신호가 송신되게 하는 수단(90)을 포함하는 것을 특징으로 하는 송수신 장치.
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