KR100996421B1 - Apparatus and method for synchronization in channel card of mobile communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 시스템의 채널카드에서 동기를 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 이동통신 시스템에서 DSP(Digital Signal Processing) 모뎀과 시스템 클록 동기를 위한 채널카드 장치에 있어서, 전송 시작을 알리는 참조신호를 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 모뎀으로 전송하는 DSP 모뎀과, 상기 참조신호의 수신 시점의 시각을 GPS 타이머와 비교하여 그 시점의 GPS 타이머 값을 기록하고, 기 정의된 GPS 타이머 기준 시점에 기록된 상기 GPS 타이머 값을 상기 DSP 모뎀으로 전송하는 상기 FPGA 모뎀을 포함하여, DSP 모뎀과 FPGA 모뎀으로 구성된 채널카드에서 DSP 모뎀과 시스템 클록 동기 및 채널카드간 동기를 제공할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for synchronization in a channel card of a mobile communication system. In the channel card apparatus for synchronizing a digital signal processing (DSP) modem and a system clock in a mobile communication system, a reference signal indicating a transmission start is provided. The DSP modem transmitted to the field-programmable gate array (FPGA) modem and the time point at which the reference signal is received are compared with the GPS timer to record the GPS timer value at that time, and are recorded at a predefined GPS timer reference time point. Including the FPGA modem for transmitting the GPS timer value to the DSP modem, it is possible to provide synchronization between the DSP modem and the system clock and the channel card in the channel card consisting of a DSP modem and the FPGA modem.
채널카드, 프레임 동기, 시스템 클록, DSP(Digital Signal Processing), FPGA(Field-Programmable Gate Array). Channel card, frame sync, system clock, digital signal processing (DSP), field-programmable gate array (FPGA).
Description
도 1은 종래기술에 따른 이동통신시스템에서 제 1 채널카드 블럭도,1 is a block diagram of a first channel card in a mobile communication system according to the prior art;
도 2는 종래기술에 따른 이동통신시스템에서 제 2 채널카드 블럭도,2 is a block diagram of a second channel card in a mobile communication system according to the prior art;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 채널카드에서 FPGA 모뎀 장치도,3 is an FPGA modem apparatus in a channel card according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 채널카드에서 GPS 타이머 카운터 예시도,4 is an exemplary GPS timer counter in a channel card according to the present invention;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 채널카드에서 FPGA 모뎀내에 있는 입출력 정합부의 세부 장치 블록도,5 is a detailed block diagram of an input / output matching unit in an FPGA modem in a channel card according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 채널카드에서 DSP 모뎀과 시스템 클록 동기를 위한 흐름도,6 is a flowchart for synchronizing a system clock with a DSP modem in a channel card according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 하향링크(DownLink:DL) 데이터 포맷,7 illustrates a downlink (DL) data format according to an embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 상향링크(UpLink:UL) 데이터 포맷,8 illustrates an uplink (UL) data format according to an embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 채널카드간 동기를 설명하기 위한 예시도.9 is an exemplary diagram for explaining synchronization between channel cards according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 이동통신 시스템에서 채널카드 동기를 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 상기 채널카드에서 DSP(Digital Signal Processing) 모뎀과 시스템 클록 동기 및 채널카드간 동기를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for channel card synchronization in a mobile communication system, and more particularly, to an apparatus and method for synchronization between a digital signal processing (DSP) modem and a system clock and channel card in the channel card.
현재 이동통신 시스템에서 기지국은 채널카드를 통해 단말로 전송할 신호를 발생시키거나 단말로부터 수신한 신호를 복원한다. 예를 들면, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식의 무선통신 시스템에서 채널카드는 OFDM 신호를 발생하거나 OFDM 신호를 복원한다. 그리고, CDMA(Code Division Multi Access)방식의 무선통신 시스템에서 채널카드는 확산신호의 발생 및 확산신호 복원 기능을 수행한다.In a current mobile communication system, a base station generates a signal to be transmitted to a terminal through a channel card or restores a signal received from the terminal. For example, in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) wireless communication system, a channel card generates an OFDM signal or restores an OFDM signal. In addition, in the CDMA wireless communication system, the channel card performs spreading signal generation and spreading signal recovery functions.
도 1은 종래기술에 따른 제 1 채널카드 장치 블록도를 도시하고 있다.1 shows a block diagram of a first channel card device according to the prior art.
상기 도 1을 참조하면, 채널카드는 DSP(Disital Signal Processor) 모뎀(100), FPGA(Field-Programmable Gate Array) 포매터(Formatter)(102), EPLD(Electrically Programable Logic Device)(104)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a channel card includes a digital signal processor (DSP) modem 100, a field-programmable gate array (FPGA) formatter 102, and an electrically programmable logic device (EPLD) 104. .
상기 DSP 모뎀(100)은 아날로그 신호를 A/D(아날로그/디지털)변환하여 얻어진 디지털 데이터에 대수적인 연산을 통해 변복조 기능(예: OFDM 변복조, CDMA 변복조) 등의 신호처리를 수행한다. 상기 DSP 모뎀(100)은 오실레이터(OSC)(106)로부터 DSP 프로세싱 클록을 공급받아 동작한다. 상기 EPLD(104)는 상기 FPGA 포매터(102)을 제어할 수 있는 신호를 발생시켜 상기 FPGA 포매터(102) 동작에 필요한 80ms/5ms/50ms등의 시스템 클록들을 제공한다. 상기 FPGA 포매터(102)는 IF(InterFace) 보드(110)로 전송하기 위해 DSP 모뎀(100)의 신호를 정합하여 상기 IF 보드(110)로 전송한다. The DSP modem 100 performs signal processing such as modulation and demodulation functions (eg, OFDM modulation and CDMA modulation and demodulation) through algebraic operations on digital data obtained by A / D (analog / digital) conversion of analog signals. The DSP modem 100 is operated by receiving a DSP processing clock from an oscillator (OSC) 106. The EPLD 104 generates a signal capable of controlling the FPGA formatter 102 to provide system clocks such as 80 ms / 5 ms / 50 ms required for the operation of the FPGA formatter 102. The FPGA formatter 102 matches the signal of the DSP modem 100 to transmit to the
하지만, 상기 도 1 처럼 순수하게 DSP만으로 이루어진 DSP 모뎀(100)에서 데이터 처리를 할 경우, 시스템 클록(예:80ms,5ms) 동기 구현시 인터럽트(Interrupt)나 이벤트(Event)를 통해 받아 들일 수 있는 인터페이스가 없음으로 인하여 시스템 동기를 위한 특정 프로토콜이 필요하다.However, when data processing is performed in the DSP modem 100 consisting purely of DSP as shown in FIG. 1, the system clock (for example, 80 ms and 5 ms) may be accepted through an interrupt or an event during synchronization. The absence of an interface requires a specific protocol for system synchronization.
도 2는 종래기술에 따른 제 2 채널카드 장치 블록도를 도시하고 있다.Figure 2 shows a block diagram of a second channel card device according to the prior art.
상기 도 2를 참조하면, 채널카드 내에 모뎀이 DSP와 FPGA(Field-Programmable Gate Array)모뎀(200, 202) 구조도 실제 FPGA 부분에서 데이터 프로세싱 및 생성을 수행하므로 별도의 동기를 맞추기 위한 프로토콜이 필요 없다.Referring to FIG. 2, since the modems in the channel card structure of DSP and field-programmable gate array (FPGA)
하지만, 상기 도 2에서 제 2 채널카드에서는 로컬 클록(40MHz)으로부터 클록을 제공받아 동작하는 DSP 모뎀(200) 구조상 100MHz 클록에 동기된 데이터를 출력할 시, 전원 온/오프(on/off)시마다 데이터 출력 시점의 변화가 일어날 수 있는 문제가 있어 이후에 각 채널카드 출력단 데이터를 IF 보드에서 결합시 문제점이 발생할 수 있다. 즉, 종래 기술과 같이 DSP 모뎀(SW Modem)(200)으로부터 오는 데이터를 FPGA 포매터(204)에서 그대로 수용하여 설계할 경우 전원 온/오프때마다 DSP 프로세싱 클록으로 인하여 채널카드 내부 혹은 타 채널카드간 동기가 틀어질 수 있고 또한, 현 DSP 모뎀은 시스템 클록을 직접 받아 하드웨어적으로 처리할 수 없기 때 문에 시스템 동기를 맞출 수 없다. However, in FIG. 2, when the second channel card outputs data synchronized with the 100 MHz clock due to the structure of the
따라서, DSP 모뎀과 FPGA 모뎀을 사용하는 채널카드에서 DSP 모뎀과 FPGA 모뎀간 동기 및 채널카드간 동기를 처리하는 장치 및 방법이 필요하다. Therefore, there is a need for an apparatus and method for processing synchronization between a DSP modem and an FPGA modem and channel card synchronization in a channel card using a DSP modem and an FPGA modem.
따라서, 본 발명의 목적은 채널카드에서 DSP 모뎀과 시스템 클록 동기를 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for synchronizing a DSP modem with a system clock in a channel card.
본 발명의 다른 목적은 채널카드에서 DSP 모뎀 데이터 출력간 동기를 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for synchronization between DSP modem data outputs in a channel card.
본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 채널카드들 간 동기를 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for synchronization between channel cards in a mobile communication system.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면,이동통신 시스템에서 DSP(Digital Signal Processing) 모뎀과 시스템 클록 동기를 위한 채널카드 장치에 있어서, 전송 시작을 알리는 참조신호를 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 모뎀으로 전송하는 DSP 모뎀과, 상기 참조신호의 수신 시점의 시각을 GPS 타이머와 비교하여 그 시점의 GPS 타이머 값을 기록하고, 기 정의된 GPS 타이머 기준 시점에 기록된 상기 GPS 타이머 값을 상기 DSP 모뎀으로 전송하는 상기 FPGA 모뎀을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above objects, in a mobile communication system, a DSP (Digital Signal Processing) modem and a channel card device for system clock synchronization, the reference signal indicating the start of the transmission is FPGA (Field- Programmable Gate Array (DSP) modem and the time of receiving the reference signal are compared with the GPS timer to record the GPS timer value at that time, and the GPS timer value recorded at a predefined GPS timer reference time point. It characterized in that it comprises the FPGA modem for transmitting to the DSP modem.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면,채널카드의 DSP(Digital Signal Processing) 모뎀에서 시스템 클록 동기를 위한 방법에 있어서, 데이터 전송 시작시점을 알리는 참조신호를 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 모뎀으로 전송하는 과정과, 상기 참조신호의 수신 시점의 시각을 GPS 타이머와 비교하여 그 시점의 GPS 타이머 값을 기록하고, 기 정의된 GPS 타이머 기준 시점에 기록된 상기 GPS 타이머 값을 DSP 모뎀으로 전송하는 과정과, 상기 GPS 타이머 값을 참조하여 하향링크 시작시점 정보를 조정하여 상기 조정된 하향링크 시작시점 정보와 함께 하향링크 트래픽 데이터를 상기 FPGA 모뎀으로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, in a method for system clock synchronization in a DSP (Digital Signal Processing) modem of a channel card, a reference signal indicating the start time of data transmission is FPGA (Field-Programmable) Gate array) and compares the time at the time of receiving the reference signal with a GPS timer, records the GPS timer value at that time, and records the GPS timer value recorded at a predefined GPS timer reference time. And transmitting downlink traffic data along with the adjusted downlink starting time information to the FPGA modem by adjusting downlink starting time information with reference to the GPS timer value. It is done.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 채널카드의 FPGA 모뎀에서 채널카드간 동기를 위한 방법에 있어서, 상기 DSP 모뎀으로부터 하향링크 트래픽 데이터를 수신하여 DPRAM에 쓰는 과정과, 소정의 시간 지연 후, 상기 DPRAM으로부터 하향링크 트래픽을 읽는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention for achieving the above objects, a method for synchronizing between channel cards in an FPGA modem of a channel card, the method comprising receiving downlink traffic data from the DSP modem and writing it to a DPRAM; After the time delay of, characterized in that it comprises the step of reading downlink traffic from the DPRAM.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
이하, 본 발명은 채널카드에서 DSP 모뎀과 시스템 클록의 동기 및 채널카드간 동기를 위한 장치 및 방법에 대해 설명하기로 한다. 이하 설명에서 하향링크는 DSP(Digital Signal Processing) 모뎀에서 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 모뎀으로의 채널방향을 칭하고, 상향링크는 FPGA 모뎀에서 DSP 모뎀으로의 채널방향을 칭한다.Hereinafter, an apparatus and method for synchronizing a DSP modem with a system clock and synchronizing between channel cards in a channel card will be described. In the following description, downlink refers to a channel direction from a DSP (Digital Signal Processing) modem to a field-programmable gate array (FPGA) modem, and uplink refers to a channel direction from an FPGA modem to a DSP modem.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 채널카드에서 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 모뎀 장치 블록도를 도시하고 있다. 여기서, 상기 FPGA 모뎀(202) 장치도는 DSP 모뎀(200)과 시스템 클록 동기 및 DSP 모뎀(200) 데이터 출력간 동기 기능 위주로 나타내었고 그 외 본래 모뎀 기능이 더 추가될 수 있다.3 is a block diagram of a field-programmable gate array (FPGA) modem device in a channel card according to an embodiment of the present invention. Here, the device diagram of the
상기 도 3을 참조하면, 상기 FPGA 모뎀(202)은 GPS 타이머(300), 입출력 정합부(302), MGT 정합부(304)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the
상기 GPS 타이머(300)는 지피에스(Global Positioning System:이하 "GPS" 라 칭함)로부터의 시스템 클록(clock)(예:80ms)을 수신하여 프레임 클록(5ms) 생성 및 "Clock_advanced", "Clock_retard" 기능, 하향링크 시작(UL Start) 지점, 및 DSP 모뎀과의 시간 동기 정보를 제공한다. 예를 들면, 상기 GPS 타이머(300)는 상기 DSP 모뎀으로부터 하향링크 시작 신호를 수신하면 GPS 타이머 카운터 값과 비교하여 하향링크 시작 시각을 레지스터에 기록한다. 이후, 상향링크 시작 신호를 보내는 시점에 레지스터에 기록된 상기 하향링크 시작 시각 정보를 상기 DSP 모뎀으로 전송하여 별도의 내부 클록 동기를 사용하는 DSP 모뎀과 동기를 맞춘다. 상기 Clock_advanced 기능은 시스템 지연 및 경로 지연을 보상하기 위하여 GPS 클럭 기 준 프로세싱에 있어서 하향링크의 기준 클록을 빠르게 시프트하는 기능이고, 상기 Clock_retard 기능은 상향링크의 기준 클록을 늦추는 기능이다The
상기 GPS 타이머(300) 내부에서 구현되는 시간 카운터(time counter) 예인 도 4를 참조하여 설명하면, 모뎀의 동작은 GPS 카운터를 기준으로 동기되어 동작한다. 먼저, 상기 GPS 타이머(300)은 GPS로부터 80ms 클록 동기정보를 수신한다. 그리고, 모뎀 동작은 80ms GPS 카운터를 기준으로 동기되어 동작한다. 여기서, 한 프레임은 5ms이므로 80ms(5ms*16) 시간 카운터는 4비트 정보에 의해 0~15까지 카운트된다. 5ms 프레임을 위한 시간카운트는 100MHz 동안 12500 사이클(cycle)의 40배에 해당한다(5ms=12500/100MHz*40). 따라서, 5ms 프레임 시간 카운터는 14비트 정보에 의해 0 ~ 12499까지 카운트된다. 그리고, 100MHz*40사이클의 시간 카운터는 심벌동기를 위해 이용된다.Referring to FIG. 4, which is an example of a time counter implemented in the
상기 입출력 정합부(302)는 상기 GPS 타이머(300)로부터의 타이밍 정보와 실제 트래픽 데이터(Traffic Data)와 포매팅(Formatting)한다. 즉, DSP 모뎀으로부터 하향링크 데이터(DL data)와 하향링크 시작(DL start) 신호를 수신한 후 상기 하향링크 시작 신호는 상기 GPS 타이머(300)로 전송하고 상기 하향링크 데이터는 MGT(Multi Gigabit Transceiver) 포맷에 맞게 포매팅하여 MGT 정합부(304)로 데이터를 전송한다. 그리고, 상향링크 데이터(UL Data)를 MGT 정합부(300)로부터 수신하고 GPS 타이머(300)로부터 시스템 클록 정보를 수신하여 DSP 모뎀 인터페이스 규격에 맞게 변환하여 DSP 모뎀(200)으로 데이터를 전송한다.The input /
또한, 상기 입출력 정합부(302)는 채널카드간 타이밍 불일치 문제를 해결하기 위해 DSP 모뎀으로부터의 하향링크 트래픽 데이터를 DPRAM(Dual-Port RAM)에 기록한 후, 소정시간 지연시킨 후 상기 DPRAM로부터 상기 하향링크 트래픽 데이터를 독출한다. 상기 입출력 정합부(302)를 세부적으로 표현한 도 5를 참조하여 설명하면, 수신된 하향링크의 데이터는 DPRAM에 기록(write)된 후, 절대 시간인 GPS 타이머 기준 하향링크 시작을 10 클록(DPRAM의 한 샘플 주기로 구현에 따라서 변경될 수 있음) 지연시킨 후 읽기 주소(read address) 및 제어신호를 생성하여 DPRAM으로부터 데이터 독출시점을 동기화시킨다. 따라서, DPRAM 읽기 포트부터 출력되는 데이터는 GPS 클록에 동기되어 출력된다.In addition, the input /
상기 MGT(Multi Gigabit Transceiver) 정합부(304)는 하향링크의 병렬 데이터를 직렬 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 포맷으로 IF(InterFace)와 정합하는 기능을 수행하거나 상향링크의 직렬 LVDS 입력을 병렬 데이터로 변환하여 상기 입출력 정합부(300)로 전송한다.The MGT (Multi Gigabit Transceiver)
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 채널카드에서 DSP 모뎀과 시스템 클록 동기를 위한 흐름도를 도시하고 있다. 상기 시스템 클록 동기는 상기 DSP 모뎀 내부에서의 프로세싱 클록(예: 40MHz)과 상기 채널 카드에 제공되는 시스템 클록(예: 80MHz)과의 동기를 의미한다.6 is a flowchart illustrating a system for synchronizing a DSP modem with a system clock in a channel card according to an exemplary embodiment of the present invention. The system clock synchronization means synchronization of a processing clock (eg, 40 MHz) inside the DSP modem with a system clock (eg, 80 MHz) provided to the channel card.
상기 도 6을 참조하면, 먼저, DSP 모뎀은 600 단계에서 초기 시스템 셋업(System Setup) 후 하향링크를 통해 임의의 시점에서 하향링크 시작 메시지(DL Start 메시지)를 FPGA 모뎀으로 전송한다. 하향링크 데이터 포맷을 도시한 하기 도 7을 참조하여 설명하면, 상기 하향링크 데이터 포맷은 병렬 16 비트 데이터(Parallel 16Bit Data)와 동기신호 1 비트로 구성된다. 여기서, 병렬 16비트의 P0열에서 최하위 비트(Least Significant Bit:LSB)인 4비트가 0xF(1111)인 경우 하향링크 시작을 의미하며 그 외는 모두 0x0(0000)의 값을 가진다.Referring to FIG. 6, first, the DSP modem transmits a DL start message (DL Start message) to an FPGA modem at an arbitrary time point through the downlink after initial system setup in
이후, 상기 FPGA 모뎀은 602 단계에서 하향링크 시작 신호의 수신시점의 시간을 GPS 시간과 비교한다. 즉, 상기 FPGA 모뎀은 DSP 모뎀으로부터 수신한 하향링크 데이터 포맷의 P0열의 LSB 4비트 정보를 참조하여 상기 DSP 모뎀의 하향링크 시작 시점을 알 수 있다.In
이후, 상기 FPGA 모뎀은 604 단계에서 비교 시점의 GPS 타이머 값을 내부 레지스터에 기록한다. 여기서, 상기 GPS 타이머 값은 CNT_2의 14비트와 CNT_3의 2비트로 총 16비트로 표현되며 그 값이 레지스터에 기록된다. 상기 CNT_2는 5ms 프레임 동기를 위한 시간 카운터 값(0~12499)이고, 상기 CNT_3는 심벌 동기를 위한 시간 카운터 값(0~3)이다. 상세한 내용은 상기 도 4를 참고한다.In
이후, 상기 FPGA 모뎀은 606 단계에서 기설정된 GPS 타아머 기준 상향링크 시작(UL start) 시점에 상기 레지스터에 기록된 초기 하향링크 시작의 GPS 타이머 값을 상기 DSP 모뎀으로 전송한다. 상기 레지스터에 기록된 16비트 데이터는 하기 도 8의 상향링크 데이터 포맷 형식에서 P1열의 (timer)열에 실려 전송된다. 상기 상향링크 데이터 포맷을 도시한 하기 도 8을 참조하여 설명하면, 상기 하향링크 데이터 포맷과 마찬가지로 상기 상향링크 데이터 포맷은 병렬 16비트 데이터와 동기 신호 1비트로 구성된다. 상기 하향링크 데이터 포맷으로부터 하향링크 시작시점 정보가 저장된 레지스터의 값을 상향링크 시작시점에서 P1열의 (b15 ~2)번 14비트를 통하여 DSP 모뎀으로 전송한다.In
이후, 상기 DSP 모뎀은 608 단계에서 초기 하향링크 시작시점을 전송한 시간과 상향링크 데이터 포맷의 P1열에 실려 있는 하향링크 시작시점 정보를 참조하여Offset을 조정한다. 즉, 상기 DSP 모뎀에서는 GPS 시간 기준인 하향링크 시작 값을 조정하여 시스템 클록에 동기된 하향링크 시작 값을 하향링크 데이터 포맷을 통해서 전송하게 되므로 시스템 클록과의 동기를 일치시킬 수 있다.In
이후, 상기 DSP 모뎀은 610 단계에서 GPS 시간에 동기된 하향링크 시작 신호를 재생성(Regeneration)한다.In
이후, 상기 DSP 모뎀은 612 단계에서 GPS 시간에 동기된 하향링크 시작 신호와 트래픽 데이터를 상기 FPGA 모뎀으로 전송한다.In
이후, 채널카드는 본 발명의 알고리즘을 종료한다.The channel card then terminates the algorithm of the present invention.
상기 도 6에서 상술한 바와 같이, 상기 DSP 모뎀에서는 GPS 시간 기준인 하향링크 시작 값을 조정하여 시스템 클록에 동기된 하향링크 시작 값을 하향링크 데이터 포맷을 통해서 전송하게 되어 시스템 클록과의 동기를 일치시킬 수 있다. 상기 DSP 모뎀은 내부의 코어 클록(Core Clock)으로부터 데이터가 생성되어 위상(phase) 및 주파수가 다른 클록인 시스템 클록으로 트래픽 데이터 전송을 위한 포매팅이 이루어진다. 이 때문에 서로 다른 주파수와 로컬 클록의 위상이 고정되지 않는 문제로 인하여 보드 내 모뎀 출력의 불안정으로 인한 채널카드 출력간 타이밍 불일치 현상이 발생한다. 상기 채널보드간 타이밍 불일치 문제를 해결하기 위한 방법을 하기 도 9에서 설명하기로 한다.As described above with reference to FIG. 6, the DSP modem adjusts a downlink start value, which is a GPS time reference, and transmits a downlink start value synchronized with the system clock through a downlink data format to match synchronization with the system clock. You can. The DSP modem generates data from an internal core clock to format traffic data to a system clock that is a clock having a different phase and frequency. This causes timing mismatches between channel card outputs due to instability of modem outputs on the board due to the problem that the phases of different frequencies and local clocks are not fixed. A method for solving the timing mismatch problem between channel boards will be described with reference to FIG. 9.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 채널카드들 간 동기를 위한 예를 도시하고 있다.9 illustrates an example for synchronization between channel cards according to an embodiment of the present invention.
상기 도 9를 참조하면, 채널카드들 간 동기를 위해 FPGA 내부 DPRAM에 각 데이터 포맷 중 입력 하향링크 시작시점을 기준으로 메모리 주소를 생성하여 DPRAM에 기록한다. 독출(Read)시에 각 모뎀 입력 간 채널카드 출력간 동기가 맞아야하므로 절대 시간인 GPS 타이머 기준 하향링크 시작을 DPRAM의 한 샘플 저장 시간인 10 클록 지연 후 그 시간 기준으로 읽기 주소(Read address) 및 제어신호를 생성하여 DPRAM 읽기 포트로부터 나오는 모든 출력은 GPS 클록에 동기화하여 출력할 수 있다.Referring to FIG. 9, a memory address is generated in the FPGA internal DPRAM based on an input downlink start time of each data format in the FPGA internal DPRAM for synchronization between channel cards, and is written to the DPRAM. When reading, the synchronization between channel card output between each modem input should be correct, so the downlink start based on the GPS timer, which is an absolute time, is set after the 10 clock delay, which is a sample storage time of DPRAM, based on the read address and time. By generating a control signal, all outputs from the DPRAM read port can be output in synchronization with the GPS clock.
정리하면, 초기 시스템 동기를 맞추기 위해 DSP 모뎀은 로컬 클록에 의해 생성된 임의의 동기에 의해 데이터를 FPGA 모뎀으로 전송할 때. 동기신호의 펄스 폭이 100MHz 단위이므로 GPS에서 만들어지는 동기 10MHz와 동기가 맞지 않는다. 그래서, 상기 FPGA 모뎀은 상기 DSP 모뎀으로부터 데이터를 FPGA 모뎀 내부에 있는 DPRAM에 쓰고, 다시 GPS 클록 기준으로 데이터를 독출하여(read) IF 보드로 상기 데이터를 전송한다. 상기 도 6에서 동기는 10MHz 단위임을 의미하며. 즉, 10MHz 주기의 의미는 DSP와 FPGA간에 동기는 10MHz기준으로 동기가 맞추어 진다. 그리고, 100MHz단위 동기는 상기 도 9의 FPGA의 DPRAM단에서 GPS 클록을 기준으로 독출하면서 동기된다.In summary, to keep the initial system synchronized, the DSP modem transfers data to the FPGA modem by any synchronization generated by the local clock. Since the pulse width of the synchronization signal is in units of 100MHz, the synchronization with the 10MHz produced by the GPS does not match. Thus, the FPGA modem writes data from the DSP modem to DPRAM inside the FPGA modem, reads the data back to the GPS clock, and transfers the data to the IF board. In FIG. 6, synchronization means a unit of 10 MHz. In other words, the meaning of the 10MHz period is synchronized between the DSP and the FPGA based on the 10MHz reference. The 100 MHz unit synchronization is synchronized while reading the GPS clock from the DPRAM stage of the FPGA of FIG. 9.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이, DSP 모뎀과 FPGA 모뎀간 GPS 동기 정보를 송수신함으로써, DSP 모뎀과 FPGA 모뎀으로 구성된 채널카드에서 DSP 모뎀과 시스템 클럭 동기 및 채널카드간 동기를 제공할 수 있다. 기존 DSP 모뎀과 FPGA 모뎀보다 가격 및 성능 측면에서 우수하고 그리고, ASIC 기반의 채널카드보다 유연성(Flexibility) 높일 수 있다.As described above, by transmitting and receiving GPS synchronization information between the DSP modem and the FPGA modem, it is possible to provide synchronization between the DSP modem and the system clock and the channel card in the channel card composed of the DSP modem and the FPGA modem. It is superior in price and performance to existing DSP modems and FPGA modems, and can be more flexible than ASIC-based channel cards.
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