KR960016644B1 - 전송로 지연 측정 장치, 동시전송 시스템 및 통신 수신기 - Google Patents

전송로 지연 측정 장치, 동시전송 시스템 및 통신 수신기 Download PDF

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KR960016644B1
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폴 알. 크리스티안
카시미에르 카르체부스키
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모토롤라, 인크,
존 에이취. 무어
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Abstract

요약없슴

Description

전송로 지연 측정 장치, 동시전송 시스템 및 통신 수신기
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조를 이용하는 동시(simulcast) 전송 시스템의 전기적인 블럭도이다.
제2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조를 이용하는 제어국의 전기적인 블럭도이다.
제3도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 동시 메시지 전송 및 적응식 복조를 제어하는데 이용된 루틴을 나타내는 메모리 맵이다.
제4도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조를 가능케하는 지연동화측정 신호를 나타내는 타이밍도이다.
제5도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조중에 발생하는 전송에러를 나타내는 타이밍도이다.
제6도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 의사 동기 복조를 나타내는 타이밍도이다.
제7도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조중 전문 검출 및 보정패턴 포착을 나타내는 타이밍도이다.
제8도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 의사 동기 복조를 나타내는 흐름도이다.
제9도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정의 미세 타이밍 보정을 나타내는 흐름도이다.
제10도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조를 이용하는 동시전송 시스템의 또다른 실시예의 전기적인 블럭도이다.
제11도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조를 이용하는 제어국의 전기적인 블럭도이다.
제12도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조중 전문 검출 및 보정 패턴 포착을 나타내는 흐름도이다.
제13도는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 의사 동기 복조를 나타내는 흐름도이다.
제14도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전송 지연측정의 미세 타이밍 보정을 나타내는 흐름도이다.
발명의 분야
본 발명은 일반적으로 동시전송 시스템(simulcast transmission system)에서 생기는 오디오 지연의 등화(equalization)에 관한 것으로, 특히, 적응식 복조(adaptive demodulation)를 사용하여 전송로 지연(transmission path delay)을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래 기술의 설명
동시전송 시스템은 음성 메시지(voice message) 및 숫자 또는 영숫자(numeric or alphanumeric) 데이타 메시지를 페이징 시스템(paging system)내에 분배하거나 데이타 메시지를 데이타 통신 시스템, 예로서, 정보 서비스 시스템내에 분배하는 바와 같이 정보를 분배하는데 널리 이용되고 있다. 동시전송 시스템이 정보를 시스템 전체에 걸쳐 신뢰성 있게 분배하도록 하기 위해서는, 발신 장치(orginating equipment)와 수신 장치(receiving equipment)간의 전송로 지연을 정확히 제어하고 최적화 해야만 한다. 대다수의 종래기술에 따른 동시전송 시스템에서는, 고정기지국(fixed base station) 장치와 제어국(control station) 장치간의 여러 다른 제어경로 지연을 동화시킬 수 있는 아날로그 또는 디지탈 지연 라인(delay line)을 고정기지국에 설치하여 전술한 전송로 지연의 정확한 제어 및 최적화를 달성했다. 종래기술에 따른 동시전송 시스템들 중의 어떤 것에서는, 에어 마일리지 계산(air mileage calculation) 및 개략적인 지연추정(rough delay estimation)에 근거하여 지연 라인을 수동적으로 설정하기 때문에, 통상적으로 지연등화는 불량한 위상지연추정(phase delay estimate)에 대한 의존성으로 인해서 제한적일 수 밖에 없었다. 대부분의 동시전송 시스템은 또한 기지국 장치와 제어국 장치간의 정보 분배를 가변성의 제어경로매체, 예로서, 전화선에 의존하고 있다. 따라서, 이같은 가변적인 전송로 지연을 정기적으로 등화시키기 위해 수많은 자동위상지연등화 방법이 제안되고 시행되어 왔다. 하지만, 이같은 자동등화방법을 이용하면, 지연측정장치는 당면케 되는 공통적인 전화 및 RF경로 손상, 예로서, 불규칙 잡음(random noise), 군지연 왜곡(group delay distortion), 위상 지터(phase jitter), 임퍼스 응답(impluse response) 및 고조파 왜곡(harmonic distortion)을 수용할 수 있어야만 한다. 그러나, 종래 기술에 따른 자동지연동화 장치는 실재 전송매체 상의 불량한 성능으로 인해 곤란을 겪으며, 통상적으로 극단적인 상황하에서는 동작이 불가능하였다. 특히, 종래 기술에 따른 대다수의 방법에서는, 아날로그 신호의 영교차(zero crossing)로부터 정확한 타이민 정보(timing information)를 도출해 내는 한편, 톤 주파수 전이(tone frequency transition)로부터 개략적인(coarse) 타이밍 정보를 추출해내고자 했다. 그러나, 불행하게도, 시간 영역(time domain)과 주파수 영역(frequency domain)간의 상관성(correlation)은 전송채널상의 군지연 왜곡 때문에 최종 측정에 있어서 아날로그 톤의 전체 사이클 중 절반에 해당하는 만큼 상당히 부정확하다. 따라서, 신뢰성 있는 자동 전송로 지연 측정 및 위상지연등화를 제공하는 데에는, 이상적인 상황하에서의 극히 정확한 측정 및 극한 상황하에서의 극히 정확한 측정을 가능하게 하는 방법 및 장치가 필요하다. 이 방법 및 장치는 또한 극히 불량한 측정과 정확한 측정 간의 구별을 가능케하여, 전송지연측정 중의 그릇된 판독(false reading)을 최소화할 수 있어야만 한다.
발명의 개요
본 발명의 한 특징에 따르면, 적응식 복조를 이용하여 자동지연등화측정을 제공하는 동시전송 시스템은 적어도 보정비트 패턴 신호 및 이에 후속하는 동기 패턴 신호를 포함한 수신된 지연등화측정 신호를 재전송할 수 있는 적어도 하나의 원격기지국과 제어국을 구비한다. 상기 제어국은 상기 지연등화측정 신호를 전송하는 전송기, 상기 재전송된 지연등화측정 신호를 수신하는 수신기, 상기 수신된 동기 패턴 신호를 상관시켜 개략적인 수신 시간을 획득하는 수단, 상기 수신된 보정비트 패턴 신호를 분석하여 미세한 수신 시간 보정계수를 도출해내는 수단 및 상기 미세한 수신 시간 보정계수로 상기 개략적인 수신 시간을 보정하여 상기 기지국에서의 상기 지연등화측정 신호의 보정된 수신 시간을 획득하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 적응식 복조를 이용하여 자동지연등화 측정을 제공하는 동시전송 시스템은 제어국과 다수의 원격전송국을 구비한다. 제어국은 타이밍 신호들을 발생하는 마스터 클럭과, 타이밍 신호들에 응답하여 사전설정된 전송 시간들에서 적어도 보정비트 패턴 신호 및 이에 후속하는 동기 패턴 신호를 포함하는 지연등화측정 신호를 전송하는 전송기를 포함한다. 다수의 전송국은 타이밍 신호들을 발생하는 슬레이브 클럭들과, 상기 타이밍 신호들에 응답하여 상기 전송된 지연등화측정 신호를 수신하는 수신기와, 상기 타이밍 신호들에 응답하여 상기 수신된 동기 패턴 신호를 상관시켜 상기 슬레이브 클럭들에 의해 확립되는 개략적인 수신 시간을 획득하는 상관기와, 상기 수신된 보정비트 패턴 신호를 분석하여 미세한 수신 시간 보정계수를 도출해내는 분석기와, 상기 슬레이브 클럭들에 의해 확립되는 개략적인 수신 시간을 상기 미세한 수신 시간 보정계수에 의해서 조정하여 상기 슬래이브 클럭들에 의해 확립되는 상기 지연등화측정 신호의 조정된 수신 시간을 획득하는 수단과, 상기 슬레이브 클럭에 의해 확립되는 상기 조정된 수신 시간을 그에 대응하는 마스터 클럭에 의해 확립되는 사전설절된 전송 시간과 비교하여 클럭 시간 오프셋을 도출해내는 비교기와, 상기 슬레이브 클럭에 의해 확립된 시간을 상기 도출된 클럭시간 오프셋에 의해 보정하여 상기 전송국들에서의 슬레이브 클럭들을 상기 제어국에서의 마스터 클럭과 동기시키는 시간 보정기들을 포함한다.
적어도 제1타이밍 부분 및 이에 후속하는 제2정보 부분을 포함하는 정보 신호를 전송하는 통신 시스템에 사용하기 위한 의사 동기 복조를 제공하는 통신 수신기는 상기 전송된 정보 신호를 수신하는 수신기와, 상기 타이밍 부분내의 전이들을 검출하여 그들의 도착 시간을 판정하는 검출기와, 상기 판정된 사전설정된 수의 도착 시간들에 대한 평균 비트 에지 도착 시간을 계산하는 평균 비트 에지 계산기와, 상기 평균 비트 에지 도착 시간에 관련된 샘플링 점을 계산하는 샘플링점 계산기와, 상기 수신된 제2정보 부분을 샘플링하여 그것 내에 포함된 정보를 검출하는 샘플러를 포함한다.
바람직한 실시예의 설명
제1도를 참조하면, 제1도에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연측정을 위한 적응식 변조를 이용하는 동시전송 시스템(100)의 전기적인 블럭도가 도시된다. 도면에 도시된 바와 같이, 동시전송 시스템(100)은 제어국(101) 및 다수의 전송국, 즉 기지국(201 및 301)을 포함한다. 도면에는 단지 2개의 전송국이 도시되어 있으나, 동시전송 시스템내의 보다 넓은 지역을 커버하기 위해, 부가적인 전송국이 이용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
제어국(101)은 이후에 자세히 설명되는 바와 같이, 전송기 제어 정보, 음성메시지, 영숫자 메시지, 및 동시전송 시스템 전체의 지연등화측정 정보와 같은 정보의 분배를 제어하는 제어기(103)을 포함한다. 제어기(103)은 본 기술 분야에 잘 알려진, 페이징 터미널(도시안됨)과 같은 정보 입력 장치로부터 전송되는 정보를 수신하여 데이타 입력(105)를 통해 전송될 정보를 변조기(103)에 제공하며, 상태출력(107)로부터 출력 레벨 정보와 같은 동작 상태 정보를 입력한다. 변조기(131)은 이후에 설명되는 전송을 위한 적절한 포맷으로 정보를 변조시킨다. 제어기(103)은 또한 복조기에 결합되며, 복조기(151)은 제어 입력(109)를 통한 제어기(103)의 제어를 받아 데이타 출력(111)을 통해 복조된 정보를 제어기(103)에 제공한다. 변조기(131)에 의해 변조된 정보는 전송매체(181)에 제공되어 통신링크(293 및 393)을 통해 수신 수단(291 및 391)로 전송되며, 수신 수단(291 및 391)의 출력은 각기 기지국(201 및 301)에 제공된다. 전송매체(181), 통신 링크(293 및 393), 및 수신 수단(291 및 391)은 동시전송 시스템 전체를 통한 정보 분배 네트워크를 형성하며, 전화선, RF 링크를 통한 링크 송신기/수신기 통신, 위성전송 링크를 통한 마이크로웨이브 전송기/수신기 통신, 또는 이들 조합에 의한 통신과 같은 다수의 알려진 정보분배 기법을 이용하여 구현된다. 또한, 광통신과 같은 다른 분배 기법들이 잘 이용될 수 있다.
음성 메시지 및 영숫자 정보는 제어국(101)의 감시하에서 전송기(281 및 381)을 이용하여 기지국(201 및 301)으로부터 전송되며, 이러한 제어의 일예가 본 발명과 동일한 양수인에게 양도되고 본 명세서에 참고 문헌으로 인용되며 "Individual Simulcast Station Control Decoder"란 제목으로 둔커톤(Dunkerton) 등에게 1988년 9월 20일 허여된 미합중국 특허 제4,772,887호에 개시된다. 음성 메시지 및 영숫자 정보가 기지국(201 및 301)에 의해 수신되는 경우, 이러한 정보는 동시 전송을 위해 처리되며, 이러한 처리를 이용하는 하나의 예가 본 발명과 동일한 양수인에게 양도되고 본 명세서에 참고 문헌으로 인용되는 "Individual Simulcast Transmitter Remote Control System Encoder"란 제목으로 또한 둔커톤(Dunkerton)에게 1987년 10월 20일 허여된 미합중국 특허 제4,701,758호에 개시된다. 전술하는 제어 방법은 예시적인 것으로 다른 제어 방법 또한 동일한 효과를 가져오도록 적절하게 이용될 수 있다.
지연동화측정 간격 동안, 전송기(281 및 381)는 분배 링크(283 및 383)를 통해 수신 수단(491)과 통신하며, 분배 링크(283 및 383)는 통상 동보 전송에 이용되는 RF 통신 링크이다. 수신 수단(491)의 출력은 감시수신국(401)에 결합되는데, 감시 수신국(401)은 전송용 기지국(201 및 301)로부터 수신된 정보를 처리하여 제어국(101)으로 되돌려 준다. 처리된 정보는 전송 매체(481)에 결합되어 전송링크(483)을 통해 수신 수단(191)으로 전송되며, 수신 수단(191)은 수신된 정보를 제어국(101)에 제공한다. 전송 수단(481), 통신 링크(483) 및 수신 수단(191)은 전술하는 분배 링크(293 및 393)에서 설명된 분배 시스템중의 어떤 것을 이용하여 구현될 수 있다.
지연등화측정 과정 중에, 제어국(101)은 키 아날로그(key analog : KA) 메시지를 선택된 기지국 전송하여 지연등화 처리를 시작하며, 이러한 선택된 기지국은 기지국(201)과 같이 모든 지연등화측정의 기준이 되는 기준국으로 이용될 것이다. 그와 같은 기지국의 선택의 예가 본 발명과 동일한 양수인에게 양도되고 본 명세서에 참고 문헌으로 개시된 "Method for Synchronizing the Transmission in a Simulcast Transmission System"이란 제목으로 골드베르그(Goldberg)에 1991년 5월 7일 허여된 미합중국 특허 제5,014,344호에 개시된다. KA 메시지 다음에는 후술하는 바와 같이, 자동지연등화(automatic delay equalization : ADEQ) 타이밍 패턴 또는 지연등화측정 신호가 제공된다. 제어국(101)은 타이밍 패턴의 발생 및 분배 링크(293)를 통한 전송으로부터 분배 링크(483)로 표시되는 복귀로에서 0 그러한 타이밍 패턴을 검출하기까지 정확한 시간지연을 측정한다. 이러한 시간 지연은 왕복경로지연(round trip path delay)을 나타낸다. 그다음 디키(dekey) 메시지가 기지국(201)으로 전송되며, 다시 KA 메시지가 기지국(301)과 같은 다음 선택된 기지국에 제공된다. 그다음 기지국(201)에 대해 전술한 바와 같이 왕복 경로지연이 측정된다. 기지국(201)에 대한 측정과 기지국(301)에 대한 측정간의 차이는 제어경로지연에, 각 분배 링크(283 및 383)를 통한 각 기지국(201 및 301)로부터 감시 수신국(401)까지의 에어 마일(air mile) 지연을 가산한 차이이다. 시스템 조작자에 의해 입력되는 각 기지국과 감시 수신국 쌍에 대한 지연등화 측정차 및 항공 마일 데이타를 근거로, 보정 계수가 결정되며 기지국(201)과 같은 동일 내측 경로지연을 가지도록 기지국(301)을 동화할 수 있다.
동시전송 시스템이 커다란 지형학적인 영역을 커버하는 경우, 완전한 시스템 등화를 가능하게 하기 위해서는 다중 감시 수신 사이트가 필요함을 알 수 있는데, 이러한 예가 골드베르그의 미합중국 특허 제5,014,344호에 개시된다. 유사하게, 시스템이 비교적 작은 경우, 하나의 감시 수신국으로도 등화가 이루어질 수 있다. 그와 같은 시스템은 이후에 자세히 설명될 것이다.
제2도에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조를 이용하는 제어국(101)의 전기적인 블럭도가 도시된다. 제어국(101)의 핵심은 전술한 바와 같이 제어기(103)이며, 이것은 모토롤라 주식회사에 의해 제조된 MC6800 또는 MC68000 시리즈 마이크로 프로세서(uP)와 같은 마이크로프로세서를 이용하여 바람직하게 구현될 수 있다. 마이크로프로세서에는 랜덤 엑세스 메모리(random access memory : RAM, 117)가 결합되며, 이러한 RAM(117)은 페이징 터미널로부터 수신된 제어기 데이타 및 정보를 동시전송 시스템을 통해 전송 및 분배하기 전에 일시적으로 저장하는데 이용된다. 랜덤 억세스 메모리는 비휘발성 메모리 저장 영역을 제공하는 통상적인 반도체 랜덤 엑세스 메모리를 이용하여 구현되거나, 비휘발성 랜덤 엑세스 메모리를 제공하는 전기적으로 소거가능한 프로그램가능 판독전용 메모리(EEPROM 또는 FLASH) 또한 하드 디스크 드라이드를 이용하여 구현되건, 이들의 조합으로 구현된다. 또한, 판독전용 메모리(ROM : 119)가 마이크로프로세서에 결합되어, 이후에 상세하게 설명되며 제어국(103)의 동작을 제어하는데 이용되는 루틴을 저장한다. 판독전용 메모리(119)는 자외선 소거 가능 판독전용 메모리(UVEPROM) 또는 1회 프로그램가능 판독전용 메모리(EPROM) 중의 어느 하나를 포함하며, 선택적으로, 전기적으로 소거가능한 프로그램가능 판독전용 메모리(EEPROM 또는 FLASH) 또는 하드디스크로 구현되거나 이들의 조합과 같은 비휘발성 랜덤 억세스 메모리를 이용하여 구현된다. 마이크로프로세서(115)에는 또한 실시간 클럭이 결합되며, 이러한 실시간 클럭은 메시지 분배, 정보 데이타 기록(logging) 및 지연등화 측정 중에 경로지연의 측정과 같은 기능을 수행하는데 있어서, 제어국(101)의 타이밍을 제어하는데 이용된다. 또한, 제어기(103)은 모토롤라에 의해 제조된 DSP 56000 시리즈 디지탈 신호 처리기(DSP)를 이용하여 구현되거나, 모토롤라에 의해 제조된 6811 또는 68302 시리즈와 같은 마이크로 콘트롤러(uC)와 같은 다른 제어기를 이용하여 구현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
마이크로프로세서(115)는 동시전송 및 지연등화측정을 위한 기지국의 동작을 제어하는데 이용되는 전송기 제어 정보의 발생을 제어한다. 마이크로프로세서(115)는 또한 랜덤 엑세스 메모리(117)로부터의 디지탈화된 음성 메시지 및 영숫자 메시지 복구를 제어한다. 복조기(131)은 하드웨이 모뎀 회로 또는 마이크로프로세서(115)에 의해 제어되는 적절한 아날로그 복구 회로를 가진 uP/uC/DSP 프로세서를 포함한다. 복구 회로는 디지탈/아날로그(D/A) 변환기, 저역통과 필터 및 오디오 드라이버를 포함할 수 있다. 데이타 및 제어 입력(105)를 통해 수신된 메시지 및 제어 정보는 변조기(131)에 의해 전송기제어 정보를 위한 MDC1200 변조포맷, 디지탈화된 음성 정보를 위한 아날로그 음성, 영숫자 메시지를 위한 페이징 FSK(frequency-shift keyed) 데이타, 및 지연등화측정 정보를 위한 벨 202T 오디오 FSK와 같은 다수의 변조 포맷으로 변조된다. 변조된 출력 레벨은 각각의 다른 변조가 이용되는 경우, 변조 레벨링이 가능하도록 상태 출력(107)을 통해 마이크로프로세서(115)에 의해 감시된다.
MDC1200 변조, 아날로그 음성 변환 및 페이징 FSK 데이타 변조를 이용하는 것은 본 기술분야의 숙련자에게 잘 알려져 있다. 벨 202T 오디오 FSK 변조는 이후에 자세히 설명될 것이다. 변조기(131)에 의해 변조된 정보는 전술한 바와 같이, 전송매체(181)의 입력에 제공된다.
수신매체(191)에 의해 수신된 변조된 정보는 복조기(151)의 입력에 제공된다. 복조기(151)은 하드웨어 모뎀회로 또는 제어입력(109)를 통해 마이크로프로세서(115)에 의해 제어되는 적절한 아날로그 샘플링 회로를 가진 uP/uC/DSP 프로세서를 포함한다. 샘플링 회로는 아날로그/디지탈(A/D) 변환기, 저역 통과 필터 및 오디오 버퍼를 포함할 수 있다. 복조된 정보는 데이타 출력(111)을 통해 마이크로프로세서(115)에 제공되며, 여기서, 이후에 상세히 설명되는 바와 같이, 지연등화측정 정보와 같은 복조된 정보가 처리된다.
제3도에는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 동시 메시지 전송 및 적응식 복조를 제어하는데 이용되는 루틴을 나타내는 ROM(119)의 메모리 맵이 도시된다. 도시된 바와 같이, ROM(119)은 그것으로 제한되는 것은 아니지만, 다양한 동시전송 제어 루틴(302) ; 즉, 동시전송 시스템 전체를 통한 메시지 정보의 분배를 제어하는 정보 분배 루틴(304) ; 기지국으로부터 수신된 에러 메시지를 서비스하는 시스템에러검출 루틴(306) ; 다른 것들중에서, 메시지 정보의 전송을 위한 전송기 키잉(keying) 및 디키잉(dekeying)을 제어하는 기지국 제어 루틴(308)을 포함한다. ROM(119)는 또한 그것으로 제한되는 것은 아니지만, 다양한 자동지연등화 루틴(310) ; 즉 등화측정을 위한 기지국 선택을 제어하는 등화설정 루틴(312) ; 지연등화측정 패턴의 발생을 제어하는 자동지연등화 타이밍 패턴 발생 루틴(314) ; 등화 패턴의 시작을 제어하는 등화 패턴 전송 루틴(316) ; 수신된 시작 패턴 검출을 제어하는 시작 패턴 검출 루틴(318) ; 수신기 정착(settling)을 제공하는 전문(preamble) 검출을 제어하는 전문 검출 루틴(320) ; 보정 패턴 에지(edge)의 검출 및 대응 시간 정보 저장을 제어하는 보정 버스트(burst) 패턴 검출 루틴(322) ; 개선된 복조 신뢰성을 제공하도록 수신된 정보의 의사 동기 샘플링을 제어하는 의사 동기 복조 루틴(324) ; 미세 지연시간 측정과 동기 패턴 검출을 위한 수신 정보의 상관성을 제어하는 동기화 패턴 검출 루틴(326) ; 정확한 미세 지연시간 측정 조정을 발생하도록 보정 패턴 타이밍 정보의 처리를 제어하는 미세동기화결정 루틴(328) ; 미세 지연 시간 측정 조정으로 개략 지연시간 측정을 계산하도록 하는 개략 페이저등화 보정 루틴(330) ; 지연등화측정중에 에러 검출을 가능하게 하고, 에러로 판정된 측정을 반복하도록 하는 측정에러 검출 루틴(332) ; 시스템내의 모든 기지국에 대해 측정 제어로 지연을 정규화하는 시스템등화계산루틴(334) ; 및 동시전송 시스템내의 모든 기지국으로 지연등화 보정 계수를 분배하도록 하는 시스템등화지연분배 루틴(336)을 포함한다.
제4도에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조를 가능케하는 지연등화측정 신호를 나타내는 타이밍도가 도시된다. 지연등화측정 신호 또는 패턴은 2바이트(8비트)(40mSec간격)인 선택적인 시작패턴(603), 또는 전문, 40바이트(80mSec간격)인 보정 버스트(605), 2바이트(40mSec간격)인 동기화 패턴(607) 및 2바이트(40mSec간격)인 종료 패턴(609)을 포함한다. 지연등화측정 패턴은 400보오(baud) 벨 202T 오디오 FSK 비트 패턴이다. 전술하는 패턴 길이 및 보오율은 단지 예로서, 개시한 것이며, 어떤 적절한 패턴 길이 및 속도가 예상되는 통신 채널 조건을 기본으로 이용될 수 있다. 벨 202T 톤(ton)들은 1200Hz 및 2200Hz이며 오차는 ±0.2%이다. 1200Hz 톤은 TTL "0" 에 대응하여, 2200Hz 톤은 TTL "1"에 대응한다. 복조기에 의해 수행되는 적응 복조는 자동 보정 또는 차분검출로 알려진 FSK 복조기법을 이용하며, 전송 채널 군(group) 지연 왜곡에 대해 복조를 적응하는 수단을 제공한다. FSK 복조기법은 적응적인데 그 이유는 각 톤 쌍의 전이 시간이 전송 채널의 그룹 지연 특성을 반영하거나 그에 따른다. 즉, 동일한 톤 쌍(1200/2200)이 전송기로 페이징 데이타를 이용되기 때문에, 이러한 채널 그룹 지연 특성은 정확하고 동일하게 페이징 데이타에 영향을 미친다. 커다란 군 지연 왜곡에 대한 융통성을 제공하는 능력이 400 보어인 낮은 보어율 지연등화측정 신호를 이용하는 본 발명의 바람직한 실시예에서 개선된다. 또다른 보어율과 톤 쌍이 채널 특성에 의해 필요한 경우 이용될 수 있다.
선택적인 시작 패턴(603), 또는, 전문은 40mSec 간격으로 전송된 순수한 1200Hz 톤 또는 등가적으로 2바이트(16비트) 영(zero) 패턴이며, 측정 간격의 시작에서 정착되도록 제어국내의 복조기를 위한 시간을 제공한다. 보정 버스트는 교번하는 1/0패턴을 포함한다. 각 에지(613)(상승, 하강 또는 둘 모두)의 시간은 이후에 상세히 설명되는 바와 같이, 의사 동기 복조 및 미세 지연 시간 보정이 가능하게 하도록 포착된다. 동기 패턴은 비트 패턴이며, 개략 수신 시간을 나타낸다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 동기화 패턴은 2바이트 16진수인 $1ADD로 고정 검출을 위해 통계적으로 선택되었다. 마지막 에지(611)는 개략적인 왕복 측정 시간을 정의하는데 이용된다. 종료 패턴(609)은 40mSec 간격으로 전송된 순수 1200Hz 톤 또는 등가적으로 2바이트(16비트) 영 패턴을 나타내며, 잘못된 동기 패턴 검출을 통계적으로 최소화한다.
제5도에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조중에 발생되는 전송 에러를 나타내는 타이밍도가 도시된다. 제5도에 도시된 바와 같이, 전송된 에러없는 비트 패턴은 "001000010101"인 데이타 비트 스트림을 포함한다. 전송중에, 랜덤 잡음에 의해 발생된 2개의 부가적인 비트가 비트 스트림에 삽입되어, 데이타 비트 스트림은 "001001001010101"이 된다. 이후에 설명될 의사 동기 복조는 그와 같은 전송중 발생 에러로 인한 복조 에러를 최소화 하는데 이용된다.
제6도에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 의사 동기 복조를 나타내는 타이밍도가 도시된다. 보정 신호의 수신중에, 에지 시간이 포착된다. 64개 에지가 포착되면, 의사 동기 복조가 개시된다. 가장 최근의 64개 에지를 이용하여, 평균 에지 시간으로부터 평균 비트 에지(제6도에 ABE로 표시됨)를 계산함으로써 의사 동기 복조가 이루어진다. 검출된 각각의 새로운 에지에 의해 새로운 평균 비트 에지값이 얻어진다. 이러한 방법으로, 복조기는 입증계 신호의 보오율에 동기된다. 계산된 ABE를 이용함으로써, 샘플점(제6도에 SP로 표시됨)은 비트 중심으로 설정되어, 수신된 비동기 파형으로부터 올바른 데이타 극성을 도출되며, 하나의 데이타 비트가 추출된다. 제6도에 도시된 바와 같이, 2개의 삽입된 비트 모서리가 수신된 비트 스트림에 존재하는 경우, 1비트 에러가 존재하기는 하지만 의사 동기 복조를 사용하여 정확한 수의 비트가 추출되었다. 당업자에 잘알려진 방법에 있어서, 전술한 바와 같이, 삽입 또는 부가된 비트검출하여 보정하기는 어렵지만 비트 에러는 보정될 수 있다. 의사 동기 복조는 예상된 동기화 패턴에 대한 비교를 통해 정확한 수의 비트를 복조하는데 이용된다.
제7도에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조중의 전문 검출 및 보정 패턴 포착을 나타내는 흐름도가 도시된다. 자동 지연등화측정 수순이 개시되는 경우, 제어국은 기지국을 선택하고 측정 준비시에 이용되는 왕복경로를 설정한다(700). 왕복경로설정단계(700)는 자연지연등화측정 수순이 수행될 모든 기지국 및 수신 감시국 모두에 대해 제어 수준을 전송하는 단계를 포함한다. 제어 수순은 또한 현재 측정될 선택된 기지국과 어떤 수신 감시국이 지연등화(ADEQ) 측정 패턴 또는 신호를 수신하고 전송하는 지를 나타낸다. 제어국은 그다음 실시간 클럭에 의해 표시되는 전송의 현재 시간을 저장하여 지연등화측정 패턴전송단계(702)를 개시하며, 동시에, 제어국내의 ADEQ 측정 신호 수신기 및 처리 함수를 인에이블한다. ADEQ 측정 신호 전송의 실제 시간은 동기화 패턴의 마지막 비트의 전송 시간으로 정의된다. 동기화 패턴 시작 시간(SST)은 그다음 정확하게 알려진 ADEQ 측정 신호의 길이에 전송의 현재 시간을 가산함으로써 계산된다(704). 전송 타이머는 SST 시간에서 개시된다(706). 전송타이머는 바람직하게 가장 나쁜 경우 기지국에 대한 ADEQ 측정 패턴 수준을 완료하는데 충분한 시간, 예를 들면, 비록 다른 시간 간격이 이용될 수 있지만, 선택된 기지국 측정당 10초로 설정된다. 제어국에서 수신된 ADEQ 측정 신호에서 시작 패턴이 검출된 경우(708), ADEQ 측정 신호 처리가 개시된다. 스타트 패턴이 검출되지 않은 시간 중에, 전송기 타이머가 중단되는 지가 감시되며(710), 중단되지 않은 경우, 처리 흐름은 시작 패턴 검출을 위해 수신 신호를 감시하는 단계(708)로 복귀된다. 전송기 타이머가 중단되는 경우(710), ADEQ 측정 신호가 단계(708)에서 검출되거나 수신되지 않았으며, 선택된 기지국에 대한 자동지연등화측정 수순이 종료되었음을 나타내는 표시가 제공된다(712). 선택된 기지국에 대한 자동지연등화측정 수순은 그다음 즉시 반복되거나, 측정될 모든 다른 기지국에 대한 측정이 이루어진 후에 반복될 수 있다.
제7도를 계속 참조하면, 시작 패턴이 검출된 경우(708), 자동지연등화측정 수순은 단계(714)로 진행된다. 시작 패턴이 ADEQ 측정 신호에 이용되지 않은 경우, 자동지연등화측정 수순은 자동적으로 단계(714)로 진행됨을 알 수 있을 것이다. 제어기내의 에지 계수기(N)가 개시되며, 모듈러 클럭(MOD_CLK)이 개시된다(714). 에지가 검출된 경우(724), 에지 계수치(N)가 증가되며(726), 에지 검출 시점에서 모듈로 클럭값은 저장되어 대응 에지 계수치(BIT_TMP(N))에 의해 표시된다(728). 데이타 에지가 검출되는 것과 상관없이, 처리 흐름은 제8도로 진행된다.
요약하면, 자동지연등화측정 수순은 시작 패턴의 검출 또는 다음 전문 수순을 발생하는 제1에지의 검출중 어느 하나에 의해 개시된다. 시작 패턴 또는 전문 수순에 의해 제어국내의 복조 회로가 정착되며, 그에 따라, ADEQ 측정 신호가 적절하게 수신되거나 검출되도록 한다. 시작 패턴 또는 전문 수순중에 전송 타이머가 중단되는 경우, 선택된 기지국에 대한 측정 수순은 종료되어, 즉시 반복되거나, 기지국 측정 수순내의 다른 기지국의 측정 다음에 반복될 수 있다.
비트 에지 도착 시간을 포착하여 저장하는 다수의 수단이 동일한 효과를 갖도록 이용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 각 비트 에지는 자발 또는 모듈로 보오 클럭을 이용하여 시간적으로 추출될 수 있다. 또한, 비트 간격 타이머는 에지들간의 시간을 측정하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 모듈로 클럭이 최대 계산 효율을 재고하도록 이용된다. 모듈로 클럭은 표준 클럭에서의 초침을 상상함으로써 가장 잘 이해될 것이다. 매 60초마다, 초침은 오버프로우(overflows) 또는 모듈로 랩(modulo wraps)되며, 0으로부터 다시 계수가 개시된다. 촛침은 하나의 모듈로 60초 계수기이다. 또한, 60초의 보오율을 가진 구형파 데이타를 상상하면, 매 60초마다 데이타 패턴 내에서는 상승 또는 하강 에지가 발생한다. 각 에지가 모듈로 60초 계수기를 이용하여 검출되는 경우, 각 에지는 모듈로 클럭과 동일한 시간에서 발생할 것이다. 예를 들면, 제1데이타 에지가 클럭의 15초에서 발생한 경우 각 다음 데이타 에지는 또한 15초에서 발생할 것이다. 지터(jitter)가 이러한 가상 데이타 패턴에 라인 손상으로 부가되는 경우, 각 에지는 이상적인 도달시간 15초 보다는 약간의 편차를 가질 것이다. 많은 에지 시간을 평균함으로써, 평균도달시간인 15초가 계산될 수 있다. 이것은 본 발명에서의 기본적인 가정으로, 모듈로 클럭이 신호 보오율에서 오버플로우 하는 경우, 예를 들면, 400보오인 경우를 제외한다.
제8도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송료 지연 측정을 위한 의사 동기 복조를 나타내는 흐름도이다. 제8도에 있어서, 64개 비트 에지가 검출된 경우(744), 평균 비트 에지(ABE)는 가장 최근의 64개 에지의 모듈로 평균(AVG)으로 계산될 수 있다(750). 64개 에지가 포착될 때까지(758), 처리 흐름은 제7도로 복귀한다.
보다 적거나 보다 많은 비트 에지 검출이 모니터되어 ABE 값이 얻어질 수 있으며, ABE값의 정확도는 검출된 비트 에지의 수의 함수임을 알 수 있을 것이다. ABE가 계산된 경우, 비트 샘플점(SP)는 ABE 더하기 보어율의 1/2로서 계산될 것이다.
제8도를 계속 참조하면, 모듈로 클럭이 SP 값과 동일해질 때까지, 전송 타이머가 중단되는지가 감시된다(764). 모듈로 클럭 값은 SP 값과 비교되어(758), 모듈로 클럭이 SP 값과 동일한 경우, 수신된 데이타는 샘플되어 저장된다(760). 저장된 데이타 값의 서브세트는 그다음 당업자에게 잘알려진 방법으로 동기화 패턴과 비교되어, 동기 패턴이 검출되었는지를 판단한다(762). 동기 패턴이 검출된 경우(762), 프로그램 흐름은 제9도의 단계(774)로 이동한다. 동기 패턴이 검출되지 않은 경우(762), 전송 타이머가 체크되어(764) 전송 타이머가 중단되었는지가 판단된다. 전송타이머가 중단된 경우(764), ABE 측정 신호 동기 패턴이 전송 중단 시간내에서 수신 및 검출되지 않았으며, 선택된 기지국에 대한 자동지연등화측정 수준이 종료됨을 나타내는 단계(766)가 제공된다. 선택된 기지국에 대한 자동지연등화측정 수순은 그다음 즉시 반복되거나, 모든 다른 기지국에 대한 측정이 이루어진 후에 반복된다. 전송 타이머가 종료된 경우(764), 처리흐름은 제7도로 복귀된다.
요약하면, 가장 최근의 64개 에지를 이용하여 모듈로 클럭에 의해 측정된 에지 시간으로부터 롤링 평균 비트 에지(ABE) 값을 계산함으로써, 의사 동기 복조가 이루어진다. 각각의 새로운 에지에 의해 새로운 평균 비트 에지 값이 얻어진다. 이러한 방법으로 복조는 입증계 신호의 보오율에 동기되며, 계산된 ABE를 이용하여, 샘플 점(SP)이 비트 중심에서 설정되어 동기 파형으로부터 정확한 데이타 극성을 추출하게 되며, 하나의 데이타 비트가 추출될 수 있다.
제9도에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정의 미세시간 보정을 나타내는 흐름도가 되시된다. 동기화 패턴이 검출된 경우(762), 개략 동기화 검출 시간(CSDT) 값은 동기화 패턴(774)의 최종 비트의 검출의 실시간과 동일하도록 설정된다. 제1경로 미세동기조정 계산이 그다음 수행되어 모든 N 저장 에지 시간의 모듈로 평균이 계산되어 제1동기미세조정 값(SFA1)이 얻어진다. 결국, 제1동기미세조정값(SFA1)의 정확도는 ADEQ 측정 신호의 보정 패턴 부분내에서 전송된 비트의 수에 의해 제어될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 제1동기 메시조정값(SFA1)은 삽입된 비트의 수에 의해 생성된 바와 같은 잘못된 비트 에지 검출을 제거하는데 이용된다. 잘못된 비트 제거 루틴(780)은 그 다음에 수행된다. 분류 파라메타(J 및 K)는 1로 설정되며(782), SFA1 값은 제1저장 비트 시간 값(BIT_TMR(1))으로부터 감산되고, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 400uSec인 제1기 설정된 차분 값과 비교된다(784). 기억된 비트 시간값과 제1동기미세조정 값(SFA1)간의 차가 400uSec를 초과하는 경우(784), 비트 계수 인덱스(J)는 증가되며(786), 다음 비트 계수값이 처리된다(784). 기억된 비트 시간 값과 제1동기미세조정 값간의 차가 400uSec보다 크지 않은 경우(784), 비트 타이머(STR_BIT_TMR)값이 기억된다(788). 비트 계수 인덱스(J) 및 비트 시간 인덱스(K)는 그다음 1씩 증가되며(790), 비트 계수 인덱스(J)는 단계(792)에서 보정 패턴 에지 계수값과 비교된다. 비트 계수 인덱스(J)가 단계(792)에서 N보다 적은 경우, 단계(784) 내지 (792)가 모든 비트 시간 값들이 처리될 때까지 반복되어, 잘못된 비트 시간이 제거된다.
제2동기미세조정 값(SFA2)이 그다음 제1제거과정(STORE_BIT_TMR)으로부터 잔류하는 기억된 비트시간 값들을 이용하여 계산된다(794). 제2동기미세조정 값(SFA2)은 그다음 각각의 원래 N 저장 비트 시간(BIT_TMR)으로부터 감산되며, 그 차분은 본 발명의 바람직한 실시예에서는 20uSec인 제2기설정된 차분 값과 비교된다. 200uSec보다 더 큰 차분을 가진 모든 비트 시간은 그다음 제거되고, 나머지 값들이 전술한 바와 같이 STORE_BIT_TMR에 기억된다(796).
제3동기미세조정 값(SFA3)이 그다음 제2제거과정(STORE_BIT_TMR)로부터 잔류하는 저장된 비트 시간 값들을 이용하여 계산된다(798). 제3동기미세조정 값(SFA3)은 그다음 각각의 원래 N 기억 비트 시간(BIT_TMR)로부터 감산되며, 그 차분은 본 발명의 바람직한 실시예에서는 100uSec인 제3기설정된 차분값과 비교된다. 100uSec보다 더 큰 차분을 가진 모든 비트 시간 값은 그다음 제거되고 나머지 값들은 전술한 바와 같이, STORE_BIT_TMR에 기억된다(800).
최종 동기미세조정 값(SFA)는 그다음 제3제거과정(STORE_BIT_TMR)으로부터 잔류하는 기억 비트 시간 값을 이용하여 계산된다(802). 이러한 계산된 최종 동기미세조정 값(SFA)을 이용하여, 개략동기검출 시간(CSDT)로부터 동기최종조정 값(SFA)를 감산함으로써 동기검출시간 값(SDT)을 계산할 수 있게 된다. 계산된 동기검출시간 값(SDT)은 개략동기검출시간에 의해 확립된 시간으로부터 추출된 것보다 더나은 크기 정도까지의 정확도로 동기 패턴의 최종 비트를 위치시키는 것에 대응한다. 왕복지연시간 값(RTDT)은 최종적으로 동기검출시간 값(SDT)로부터 제7도의 단계(704)에서의 측정 프로세서의 시작에서 계산된 동기스타트시간 값(SST)을 감산함으로써 계산된다(806).
비록 400uSec, 200uSec, 100uSec 시간 값이 최종 동기미세조정 값을 결정하는데 어떤 기준으로 이용되었으나, 다른 값 및 보다큰 또는 작은 평균이 측정될 전송로의 특성에 따라 이용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
요약하면, 동기 패턴이 검출된 경우, 개략지연시간 값이 보정 버스트의 모든 저장된 에지로부터 비트 시간을 이용하여 보정된다. 초기 평균 값은 모든 포착된 에지 시간을 이용하여 계산된다. 제2평균 값은 제1평균 값 400uSec를 가진 모든 값을 가지고 계산된다. 제3평균 값은 200uSec의 제2평균 값을 가진 모든 값을 가지고 계산된다. 최종 평균 값은 그다음 100uSec의 제3평균 내의 모든 값으로부터 계산된다. 이러한 값은 측정된 개략지연시간을 미세조정하는데 이용된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 적어도 100개 에지 시간 값들이 최종 에지 시간 값의 계산을 위해 남아 있어야 한다. 적어도 100개 에지 시간 값이 잔류하는 경우, 미세보정 값이 유효하며, 측정된 개략지연시간 값을 보정하는데 이용된다. 측정된 개략지연시간 값이 보정된 경우, 기지국에 대한 왕복 지연이 얻어진다. 왕복 지연 시간 값과 제어국과 기지국, 기지국과 감시 수신국 및 감시 수신국과 제어국(RF 링크가 이용된 경우)간의 거리에 대응하는 에어 타임(air time) 값을 알게 됨으로써, 동시전송 시스템내의 선택된 기지국에 대한 가변 경로 및 장치 지연이 결정된다. 시스템 전체를 통한 동화지연의 최종 조정은 각 기지국으로 등화지연 보정계수를 전송함으로써 이루어진다.
제10도를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경로 지연 변경 측정의 결정을 위한 적응식 복조를 이용하는 동시 전송의 또다른 실시예의 전기적인 블럭도가 도시된다. 제10도에 도시된 바와 같이, 동시 전송 시스템은 제어국(101)과 전송국, 즉, 기지국(201)을 포함한다. 도며에는 단지 1개의 전송국이 도시되었으나, 전형적인 동시전송 시스템은 둘 이상의 전송국을 포함할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 제어국(101)은 제1도의 동시전송 시스템에 대해 전술한 바와 같이, 정보의 분배를 제어하는 제어기(103)을 포함한다. 제어기(103)는 본 기술분야에 잘 알려진, 페이징 터미널(도시안됨)과 같은 정보 입력 장치로부터 전송되는 정보를 수신하여 데이타 입력(105)을 통해 전송될 정보를 변조기(103)에 제공하며, 상태 출력(107)로부터 레벨링 정보와 같은 동작 상태 정보를 입력한다. 변조기(131)는 전송을 위한 적절한 포맷으로 정보를 변조시킨다. 변조기(131)에 의해 변조된 정보는 전송매체(181)에 제공되어 통신 링크(293)를 통해 수신 수단(291)으로 전송되며, 수신 수단(291)의 출력은 기지국(201)의 변조 입력에 제공된다. 전송매체(191), 통신 링크(293) 및 수신 수단(291)은 제1도의 동시전송 시스템에 대해 전술한 바와 같이, 정보 분배 네트워크를 형성한다. 수신 수단(291)에 의해 수신된 정보는 복조기(251)에 제공되며, 여기서 전술한 바와 같이 정보를 처리하여 처리된 정보를 제어기(203)에 제공한다.
지연동화측정 과정중에, 제어국(101)은 전술한 것과 유사한 지연측정 신호를 기설정된 간격으로 기지국(201)과 같은 선택된 기지국에 전송하여 지연등화 처리를 시작한다. 또한 전송 시간은 측정 신호내에 삽입되거나 측정 신호 전송전 또는 전송후에 전송될 수 있다. 더우기, 지연측정 신호는 모든 기지국에 동시에 전송될 수 있다. 각 기지국은 이후에 설명하는 바와 같이 제어경로 내에서 지연 변화가 발생하는 경우를 판단하기 위해, 예상되는 수신 시간에 대한 수신 시간을 포함한다.
제11도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조를 이용하는 기지국(201)의 전기적인 블럭도가 도시된다. 기지국(201)의 핵심은 전술한 바와 같이 제어기(203)이며, 이것은 모토롤라 주식회사에 의해 제조된 MC6800 또는 MC68000 시리즈 마이크로프로세서(uP)와 같은 마이크로프로세서를 이용하여 바람직하게 구현될 수 있다. 마이크로프로세서는 랜덤 엑세스 메모리(random access memory : RAM, 217)가 결합되며, 이러한 RAM(217)은 제어기 데이타를 일시적으로 저장하는데 이용된다. 랜덤 엑세스 메모리(217)는 비휘발성 메모리 저장 영역을 제공하는 통상적인 반도체 랜덤 엑세스 메모리를 이용하여 구현되거나, 비휘발성 랜덤 엑세스 메모리를 제공하는 전기적으로 소거가능한 프로그램가능 판독 전용 메모리(EEPROM 또는 FLASH) 또는 하드디스크 드라이브를 이용하여 구현되거나, 이들의 조합으로 구현된다. 또한, 판독전용 메모리(ROM : 219)가 마이크로프로세서에 결합되어 전술한 바와 유사한 기지국(201)의 동작을 제어하는데 사용되는 루틴을 저장한다. 판독전용 메모리(219)는 자외선 소거가능 판독전용 메모리(UVEPROM) 또는 1회 프로그램가능 판독전용 메모리(EPROM) 중의 어느 하나를 포함하며, 선택적으로, 전기적으로 소거가능한 프로그램 가능 판독전용 메모리(EEPROM 또는 FLASH) 또는 이들의 조합과 같은 비휘발성 랜덤 엑세스 메모리를 이용하여 구현된다. 마이크로프로세서(215)에는 또한 실시간 클럭(213)이 결합되며, 이러한 실시간 클럭은 지연측정중에 경로 지연 변화의 측정을 위한 기지국의 타이밍을 제어하는데 이용된다. 또한, 제어기(203)는 모토롤라에 의해 제조된 DSP 56000 시리즈 디지탈 신호 처리기(DSP)에 의해 구현되거나 모토롤라에 의해 제조된 6811 또는 68302 시리즈와 같은 마이크로 콘트롤러(uC)와 같은 다른 제어기를 이용하여 구현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
수신 수단(291)에 의해 수신된 변조된 정보는 복조기(251)에 제공된다. 복조기(251)는 하드웨어 모뎀회로 또는 제어 입력(209)를 통해 마이크로프로세서에 의해 제어되는 적절한 아날로그 샘블링 회로를 가진 uP/uC/DSP 프로세서를 포함한다. 샘플링 회로는 디지탈/아날로그(D/A) 변환기, 저역통과 필터 및 오디오 버퍼를 포함할 수 있다. 복조된 정보는 데이타 출력(211)을 통해 마이크로프로세서에 제공되며, 여기서 이후에 상세히 설명되는 바와 같이, 지연등화측정 정보와 같은 복조 정보가 처리된다.
제12도에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 적응식 복조중에 전문 검출 및 지연측정 신호의 에지시간 포착을 나타내는 흐름도가 개시된다. 제어국은 주기적으로 지연측정 신호를 하나 이상의 기지국으로 전송한다. 반복 주기는 모든 수신국에 의해 사전설정되고 이해되거나, 전송 시간은 지연 측정 전송전 또는 전송후에 기지국에 전송된다. 이러한 반복 주기 또는 전송 시간은 예상된 검출시간 값(EDT)이며, 동기검출시간 값(SDT)에 비교되는 경우, 기지국은 지연변화를 검출할 수 있다.
제12도를 계속 참조하면, 지연측정 신호 전문이 검출되는 경우(922), 제어기내의 에지 계수기(N)는 초기화되며, 모듈로 클럭(MOD_CLK)이 시작되고, 전송 타이머가 시작된다(923). 동기화 패턴이 수신되기 전에 전송기 타이머가 중단되는 경우, 측정이 전송로를 따라 어떤 장소에서 잘못되어 완료될 수 없는 경우 측정과정은 종료된다. 전송 타이머는 지연측정 신호를 완전하게 포착하기 위해 충분한 시간으로 바람직하게 설정된다. 에지 검출 감시가 단계(924)에서 시작되어, 에지가 검출되는 경우(924), 에지 계수값(N)은 증가되고(926), 에지 검출 시간에서의 모듈로 클럭 값은 저장되어 대응 에지 계수값(BIT_TMR(N))으로 표시된다. 데이타 에지가 검출되든 안되든(924), 처리 흐름은 제13도로 진행되며, 제13도에서 에지 검출 횟수가 체크되어(944), 64개 에지가 검출된 경우, 처리 흐름은 단계(924)로 복귀된다.
제13도를 참조하면, 64개 비트 에지가 검출된 경우(944), 가장 최근의 64개 에지의 모듈로 평균으로써 평균 비트 에지(ABE)가 계산되며(950), 샘플점(SP)이 새로운(ABE)로부터 계산된다(952). 64개 에지가 포착될 때까지 처리 흐름은 제12도로 복귀된다. 보다 적은 또는 많은 비트 에지 검출이 ABE 값을 얻는데 이용될 수 있으며, ABE 및 SP 값들의 정확도는 검출된 비트 에지수의 함수임을 알 수 있을 것이다.
제13도를 계속 참조하면, 모듈로 클럭값은 SP 값과 비교되며(958), 모듈로 클럭이 SP 값과 동일할 때까지 전송 타이머가 중단되는지가 감시된다(964). 모듈로 클럭 값이 SP값과 동일한 경우, 수신된 데이타는 샘플되어 저장된다(960). 저장된 데이타 값의 서브세트는 그다음 당업자에게 잘알려진 방법으로 동기화 패턴과 비교되어, 동기 패턴이 검출되었는지를 판단한다(962). 동기 패턴이 검출된 경우(962), 프로그램 흐름은 제14도내의 단계(974)로 이동한다. 동기 패턴이 검출되지 않은 경우(962), 전송 타이머가 체크되어(964) 전송 타이머가 중단되었는지가 판단된다 전송 타이머가 중단된 경우(964), 동기 패턴이 전송중단 시간내에서 수신 및 검출되지 않았으며, 선택된 기지국에 대한 자동지연등화측정 수순이 종료됨을 나타내는 단계(966)가 제공된다. 선택된 기지국에 대한 자동 지연등화 측정 수순은 그다음 즉시 반복되거나, 모든 다른 기지국에 대한 측정이 이루어진 후에 반복된다. 전송 타이머가 종료되지 않은 경우(964), 처리 흐름은 제12도로 복귀된다.
요약하면, 가장 최근의 64개 에지를 이용하는 모듈로 클럭에 의해 측정된 에지시간으로부터 롤링 평균 비트에지(ABE) 값을 계산함으로써, 의사 동기 복조가 이루어진다. 각각의 새로운 에지에 의해 새로운 평균 비트 에지값이 얻어진다. 이러한 방법으로 복조는 입증계 신호의 보오율에 동기되며, 계산된 ABE를 이용하여, 샘플 점(SP)이 비트 중심에서 설정되어 동기 파형으로 정확한 데이타 극성을 추출하게 되며, 하나의 데이타 비트가 추출될 수 있다.
제14도에는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 전송로 지연 측정을 위한 미세 시간 보정을 나타내는 흐름도가 개시된다. 동기화 패턴이 검출된 경우(제13도의 962), 개략 동기화 검출 시간(CSDT) 값은 동기화 패턴의 최종 비트의 검출의 실시간과 동일하도록 설정된다(974). 제1경로 미세동기조정 계산이 그다음 수행되어(976) 모든 N 저장 에지시간의 모듈로 평균이 계산되어 제1동미세조정 값(SFA1)이 얻어진다. 결국, 제1동기미세조정 값(SFA1)의 정확도는 ADEQ 측정 신호의 보정 패턴 부분내에서 전송된 비트의 수에 의해 제어될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 제1동기미세조정 값(SFA1)은 삽입된 비트에 의해 생성된 바와 같은 잘못된 비트 에지 검출을 제거하는데 이용된다. 잘못된 비트 제거 루틴(980)은 그다음에 수행된다. 분류 파라메타(J 및 K)는 1로 설정되며(982), SFA1 값은 제1저장비트시간 값(BIT_TMR(1))으로부터 감산되고, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 400uSec인 제1기설정된 차분값과 비교된다(984). 저장된 비트시간값과 제1동기미세조정 값(SFA1)간의 차가 400uSec를 초과하는 경우(984), 비트 계수 인덱스(J)는 증가되며(986), 다음 비트 계수 값이 처리된다(984). 저장된 비트 시간 값과 제1동기미세조정 값간의 차가 400uSec보다 크지 않은 경우(984), 비트 타이머(STR_BIT_TMR)값이 저장된다(988). 비트 계수 인덱스(J) 및 비트 시간 인덱스(K)는 그다음 1씩 증가되며(790), 비트 계수 인덱스는 단계(992)에서 보정 패턴 모서리 계수값과 비교된다. 비트 계수 인덱스(J)가 단계(992)에서 N 보다 적은 경우, 단계(984) 내지 (992)가 모든 비트 시간 값들이 처리될 때까지 반복되어, 잘못된 비트 시간이 제거된다.
제2동기미세조정 값(SFA2)가 그다음 제1제거과정(STORE_BIT_TMR)으로부터 잔류하는 저장된 비트 시간 값들을 이용하여 계산된다(994). 제2동기미세조정 값(SFA2)은 그다음 각각의 원래 N 저장 비트 시간(BIT_TMR)으로부터 감산되며, 그 차분은 본 발명의 바람직한 실시예에서는 20uSec인 제2기설정된 차분값과 비교된다. 200uSec보다 더 큰 차분을 가진 모든 비트 시간은 그다음 제거되고, 나머지 값들이 전술한 바와 같이, STORE_BIT_TMR에 저장된다(996).
제3동기미세조정 값(SFA3)가 그 다음 제2제거과정(STORE_BIT_TMR)로부터 잔류하는 저장된 비트 시간값들을 이용하여 계산된다(998). 제3동기미세조정 값(SFA3)는 그다음 각각의 원래 N 저장 비트 시간(BIT_TMR)로부터 감산되며, 그 차분은 본 발명의 바람직한 실시예에서는 100uSec인 제3기설정된 차분값과 비교된다. 100uSec보다 더 큰 차분을 가진 모든 비트 시간 값은 그다음 제거되고 나머지 값들은 전술한 바와 같이, STORE_BIT_TMR에 저장된다(1000).
최종 동기미세조정 값(SFA)은 그다음 제3제거과정(STORE_BIT_TMR)으로부터 잔류하는 저장 비트 시간 값을 이용하여 계산된다(1002). 이러한 계산된 최종 동기미세조정 값(SFA)에 의해 개략동기검출시간(CSDT)로부터 동기최종조정 값(SFA)를 감산함으로써 동기검출시간 값(SDT)을 계산할 수 있게 된다(1004). 계산된 동기검출시간 값(SDT)은 개략동기검출 시간에 의해 확립된 시간으로부터 추출된 것보다 더 나은 크기 정도까지의 정확도로 동기 패턴의 최종 비트를 위치 시키는 것에 대응한다. 지연변화값(DC)은 최종적으로 계산된 동기검출시간 값(SDT)로부터 예상지연시간 값(EDT)을 감산함으로써 계산된다(1006).
요약하면, 동기 패턴이 검출된 경우, 개략지연시간 값이 보정 버스트의 모든 저장된 에지로부터의 비트 시간을 이용하여 보정된다. 초기 평균 값은 모든 포착된 에지 시간을 이용하여 계산된다. 제2평균 값은 제1평균 값 400uSec를 가진 모든 값을 가지고 계산된다. 제3평균 값은 200uSec의 제2평균 값을 가진 모든 값을 가지고 계산된다. 최종 평균 값은 그다음 100uSec의 제3평균 내의 모든 값으로부터 계산된다. 이러한 값은 측정된 개략 지연 시간을 미세 조정하는데 이용된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 적어도 100개 에지 시간 값들이 최종 에지 시간 값의 계산을 위해 남아 있어야 한다. 적어도 100개 에지 시간 값이 잔류하는 경우, 미세보정 값이 유효하며, 측정된 개략지연시간 값을 보정하는데 이용된다. 측정된 개략지연시간 값이 보정된 경우, 기지국에 대한 왕복 지연이 얻어진다. 지연변화 값을 이용함으로써, 기지국은 그 자체의 지연 변화을 자동적으로 보상할 수 있거나, 제어국에 지연 변화을 알리고 그의 통제를 기다릴 수 있게 된다.
설명된 적응 복조를 이용하여 전송로 지연 측정을 수행하는 방법 및 장치는 종래기술 전송로 지연 측정에 비해 동시전송 시스템내의 기지국을 등화하는데 적어도 상당한 개선을 가져올 수 있다. 이용된 적응 복조 포맷으로 인해 적절한 측정으로부터 극히 나쁜 측정을 분리할 수 있기 때문에 전송 지연측정 과정중에 발생하는 고장을 최소화할 수 있다. 비록 전송로 지연 측정을 수행할 수 있는 적응 복조 포맷이 설명되었으나, 복잡한 클럭 타이밍 조정없이도, 동기 데이타를 수신할 수 있도록 동일한 적응 복조 포맷이 수신기에도 이용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 적응식 복조를 이용하여 자동지연등화 측정을 제공하는 동시전송 시스템에 있어서, 적어도 보정비트 패턴 신호 및 이에 후속하는 동기 패턴 신호를 포함하는 수신된 지연등화측정 신호를 재전송할 수 있는 원격전송국 및 제어국을 구비하며, 상기 제어국은 상기 지연 등화 측정 신호를 전송하는 수단 ; 상기 재전송된 지연 등화 측정 신호를 수신하는 수단 ; 상기 수신된 동기 패턴 신호를 상관시켜 개략적인 수신 시간을 획득하는 수단 ; 상기 수신된 보정비트 패턴 신호를 분석하여 미세한 수신 시간 보정계수를 도출해내는 수단 ; 및 상기 미세한 수신 시간 보정계수로 상기 개략적인 수신 기간을 보정하여 상기 제어국에서의 상기 지연 등화 측정 신호의 보정된 수신 기간을 획득하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 동시전송 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어국은 상기 지연 등화 측정 신호의 전송 시간을 기록하는 수단 ; 및 상기 지연 등화 측정 신호의 시간과 상기 보정된 수신 시간의 차를 계산하여 상기 선택된 원격 전송국에 대한 왕복 전송 지연 시간을 도출해내는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동시전송 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어국은 상기 수신된 지연 등화 측정 신호를 복조하여 교번하는 상승 및 하강 신호 에지들을 복구하는 수단 ; 타이밍 신호를 발생하기 위한 타이밍 수단 ; 상기 복조된 교번하는 상승 및 하강 신호 에지들 내의 신호 에지들을 검출하는 수단 ; 상기 검출된 신호 에지들의 도착 시간들을 판정하는 수단 ; 및 상기 검출된 신호 에지들의 도착 시간들을 제1테이블에 저장하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동시전송 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 분석 수단은 상기 제1테이블에 저장된 도착 시간들을 복구하는 수단 ; 상기 제1테이블에서 복구한 도착 시간들로부터 제1시간 평균을 도출해내는 수단 ; 상기 제1테이블에서 복구한 도착 시간들과 상기 도출된 제1시간 평균을 비교하는 수단 ; 및 상기 도출된 시간 평균으로부터 제1사전 설정된 시간차보다 작은 크기만큼 다른 상기 검출된 신호 에지들의 도착 시간들을 제2테이블에 저장하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동시전송 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복구 수단은 상기 제1 및 제2테이블에 저장된 도착 시간들을 복구하고 ; 상기 도출 수단은 상기 제2테이블에서 복구한 도착 시간들로부터 제2시간 평균을 또한 도출해내고 ; 상기 비교수단은 상기 제1테이블에서 복구한 도착 시간들과 상기 도출된 제2시간 평균을 또한 비교하고 ; 상기 저장 수단은 상기 도출된 제2시간 평균으로부터 제2의 사전설정된 시간차보다 작은 크기만큼 다른 상기 검출된 신호 에지들의 도착 시간들을 제3테이블에 저장하고 ; 상기 제2의 사전설정된 시간차는 상기 제1의 사전설정된 시간차보다 작은 것을 특징으로 하는 동시전송 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복구 수단은 상기 제4테이블에 저장된 도착 시간들을 또한 복구하고 ; 상기 도출 수단은 상기 제4테이블에서 복구한 도착 시간들로부터 최종시간 평균을 도출해내어 미세한 수신 시간 보정계수를 또한 도출해내는 것을 특징으로 하는 동시전송 시스템.
  7. 적응식 복조를 이용하여 자동 지연 등화 측정을 제공하는 동시전송 시스템에 있어서, 상기 동시전송 시스템은 제어국과 다수의 원격전송국을 구비하며 ; 상기 제어국은 타이밍 신호들을 발생하는 마스터 클럭 ; 및 상기 타이밍 신호들에 응답하여 사전설정된 전송시간들에서 적어도 보정비트 패턴 신호 및 이에 후속하는 동기 패턴 신호를 포함하는 지연동화측정 신호를 전송하는 수단을 포함하며 ; 상기 다수의 원격전송국은, 타이밍 신호들을 발생하는 슬레이브 클럭들 ; 상기 타이밍 신호에 응답하여 상기 전송된 지연 등화 측정 신호를 수신하는 수단 ; 상기 타이밍 신호들에 응답하여 상기 수신된 동기 패턴 신호를 상관시켜, 상기 슬레이브 클럭들에 의해 확립되는 개략적인 수신 시간을 획득하는 수단 ; 상기 수신된 보정비트 패턴 신호를 분석하여 미세한 수신 시간 보정계수를 도출해내는 수단 ; 상기 슬레이브 클럭들에 의해 확립되는 개략적인 수신 시간을 상기 미세한 수신 시간 보정계수에 의해서 조정하여, 상기 슬레이브 클럭들에 의해 확립되는 상기 지연등화측정 신호의 조정된 수신 시간을 획득하는 수단 ; 상기 슬레이브 클럭에 의해 확립되는 상기 조정된 수신 시간을 예상되는 도착 시간과 비교하여 도착 시간 오프셋을 도출하는 수단 ; 및 상기 원격전송국들에서 확립된 지연을 상기 도출된 도착 시간 오프셋에 의해 보정하여 전송로 지연의 변화를 조정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 동시전송 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 다수의 원격전송국은 상기 수신된 지연 등화 측정 신호를 복조하여 교번하는 상승 및 하강 신호 에지들을 복구하는 수단 ; 상기 복조된 교번하는 상승 및 하강 신호 에지들 내의 신호에지들을 검출하는 수단 ; 상기 검출된 신호 에지들의 도착 시간들을 판정하는 수단 ; 및 상기 검출된 신호에지들의 도착 시간들을 제1테이블에 저장하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동시전송 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 분석 수단은 상기 제1테이블에 저장된 도착 시간들을 복구하는 수단 ; 상기 제1테이블에서 복구한 도착 시간들로부터 제1시간 평균을 도출해내는 수단 ; 상기 제1테이블에서 복구한 도착 시간들과 상기 도출된 제1시간 평균을 비교하는 수단 ; 및 상기 도출된 시간 평균으로부터 제1의 사전설정된 시간차보다 작은 크기만큼 다른 상기 검출된 신호 에지들의 도착 시간들을 제2테이블에 저장하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동시전송 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 복구 수단은 상기 제1 및 제2테이블에 저장된 도착 시간들을 복구하고 ; 상기 도출 수단은 상기 제2테이블에서 복구한 도착 시간들로부터 제2시간 평균을 또한 도출해내고 ; 상기 비교수단은 상기 제1테이블에서 복구한 도착 시간들과 상기 도출된 제2시간 평균을 또한 비교하고 ; 상기 저장 수단은 상기 도출된 제2시간 평균으로부터 제2의 사전설정된 시간차보다 작은 크기만큼 다른 상기 검출된 신호 에지들의 도착 시간들을 제3테이블에 또한 저장하며 ; 상기 제2의 사전설정된 시간차는 상기 제1의 사전설정된 시간차보다 작은 것을 특징으로 하는 동시전송 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 복구 수단은 상기 제4테이블에 저장된 도착 시간들을 또한 복구하고 ; 상기 도출 수단은 상기 제4테이블에서 복구한 도착 시간들로부터 최종 시간 평균을 도출해내어 미세한 수신 시간 보정계수를 또한 도출해내는 것을 특징으로 하는 동시전송 시스템.
  12. 적어도 제1타이밍 부분 및 이에 후속하는 제2정보 부분을 포함하되, 다수의 정보 비트로서 인코딩된 정보 신호를 전송하는 통신 시스템에 사용하기 위한 통신 수신기에 있어서, 상기 전송된 정보 신호를 수신하는 수단 ; 상기 타이밍 부분내의 정보비트 전이들을 검출하여 그들의 도착 시간을 검출하는 수단 ; 상기 검출된 특정수의 도착 시간들에 대한 평균 비트 에지 도착 시간을 계산하는 수단 ; 상기 평균 비트 에지 도착 시간에 관련된 샘플링 점을 계산하는 수단 ; 및 상기 계산된 샘플링 점들에서 상기 제1 및 제2부분의 수신된 정보 비트들을 샘플링하는 수단을 포함하는 통신 수신기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1타이밍 부분은 보정비트 패턴 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 수신기.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제2정보 부분은 데이타 동기 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 수신기.
  15. 제12항에 있어서, 상기 평균 비트 에지 도착 시간을 계산하는 수단은 부가적인 정보비트 전이들이 검출되는 때에 롤링 비트 에지 도착 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 통신 수신기.
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