KR100456695B1 - 전화선을 이용한 디지털 통신 시스템 및 그것의 초기화 방법 - Google Patents

Abstract

여기에 개시된 본 발명은 통신 채널 구축 초기에 수신 증폭기의 이득을 그대화시켜 통신 선로가 형성되어 있는 곳이면 어디서나 수신 신호를 검출할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 통신 채널 구축을 요청한 후 수신된 신호가 잡음인지 아니면 진정한 xDSL 신호인 지를 판별할 수 있는 xDSL 모뎀의 초기화 방법을 제공한다.

Description

전화선을 이용한 디지털 통신 시스템 및 그것의 초기화 방법{DIGITAL COMMUNICATION SYSTEM WITCH USES TELELPHONE LINE AND METHOD FOR INITIALING THEREOF}

본 발명은 디지털 가입자 라인(Digital Subscriber Line : DSL)을 이용하여 데이터를 송수신하는 통신 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 수신된 신호의 진폭을 조절할 수 있는 통신 시스템 및 그 조절 방법에 관한 것이다.

최근 인터넷 등의 초고속 통신에 대한 요구가 증가하고 퍼스널 컴퓨터의 보급이 확대됨에 따라 고속의 데이터 통신이 가능하면서도 설치비 및 사용료가 저렴한 통신 방법의 필요성이 대두되었다. 이에 대한 해결 방안으로 기존의 가정 및 사무실마다 설치된 일반 구리 전화선을 이용하여 디지털 데이터 통신을 하는 xDSL(Digital Subscriber Line and its variations) 통신 방법이 제안되었다.

xDSL은 전화선을 사용하는 모든 형태의 통신 방법을 통칭하는 것으로, 기존의 T1라인을 대신하는 HDSL(High data-rate DSL), 하나의 트위스트-페어 코퍼 라인(twisted-pair copper line)을 이용하여 T1 혹은 E1을 대신하는 SDSL (Symmetric DSL), 공중 전화 가입자망(public switched telephone network : PSTN) 환경에서 대용량의 데이터를 보낼 수 있는 ADSL(Asymmetric DSL) 등을 포함한다.

도 1은 xDSL 중 하나인 ADSL에서 사용되는 ADSL 모뎀의 회로 구성을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, ADSL 모뎀(10)은 전화선(1)을 통해 수신되는 신호를 증폭하는 증폭기(11), 증폭기(11)로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(analog-digital converter : ADC)(12), DMT방식으로 변조된 디지털 신호를 원래의 신호로 복원해서 호스트 컨트롤러(14)로 제공하고, 호스트 컨트롤러(14)로부터 출력되는 신호를 DMT 방식으로 변조하는 디지털 신호 처리기(digital signal processor : DSP, 또는 DMT 컨트롤러)(13), ADSL 모뎀(10)의 전반적인 동작을 제어하는 호스트 컨트롤러(14), 디지털 신호 처리기(13)로부터 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(digital-analog coverter : DAC)(15) 그리고 디지털-아날로그 변환기(15)로부터 출력되는 아날로그 신호를 증폭해서 전화선(1)으로 출력하는 증폭기(16)를 포함한다.

ADSL에서 일반적으로 리피터를 사용하지 않고 신호가 정상적으로 전송될 수 있는 중앙국(central office)과 원격지 단말기(remote terminal) 사이의 최대 거리는 5.5 km이다. 전화선 상의 잡음(noise)과 거리에 따른 감쇄(attenuation) 때문에 중앙국이 일정한 세기로 신호를 송신하였더라도 ADSL 모뎀(10)이 수신하는 신호의 세기는 중앙국과 ADSL 모뎀(10) 사이의 거리에 따라 달라진다. 즉, 중앙국으로부터 멀리 떨어진 곳에 위치한 ADSL 모뎀은 중앙국과 가까운 곳에 위치한 ADSL 모뎀에 비해 미약한 신호를 수신하게 된다. 따라서, ADSL 모뎀(10)은 전화선(1)을 통해 수신되는 신호를 증폭하기 위한 증폭기(11)를 구비한다.

그러나, 일반적으로 ADSL 모뎀(10)에 구비된 증폭기(11)의 이득(gain)은 중앙국과 ADSL 모뎀(10) 사이의 거리에 대한 고려없이 일정한 값으로 고정된다. 따라서, 증폭기(11)의 이득을 큰 값으로 설정하면 중앙국으로부터 멀리 떨어진 곳에 위치한 ADSL 모뎀은 거리에 따른 감쇄를 보상할 수 있어서 원래의 신호로 복원할수 있는 반면, 중앙국과 가까운 거리에 위치한 ADSL 모뎀의 증폭기로부터 출력되는 신호의 진폭은 아날로그-디지털 변환기(12)의 양자화 범위(+L ~ -L)를 벗어나게 된다. 그 결과, 중앙국과 가까운 거리에 위치한 ADSL 모뎀은 정확한 신호 복원이 불가능하다.

도 2는 ADSL 모뎀(10)의 증폭기(11)로부터 출력되는 신호들을 예시적으로 보여주고 있다. 중앙국이 일정한 세기로 신호를 송신하는 경우 ADSL 모뎀(10)이 수신하는 신호의 세기(즉, 진폭)는 중앙국과 ADSL 모뎀(10)들 사이의 거리에 따라 각각 다르다. 예를 들어, 중앙국과 가까운 거리에 위치한 ADSL 모뎀의 증폭기(11)로부터 출력되는 신호는 (c)이고, 중앙국과 멀리 떨어져 있는 곳에 위치한 ADSL 모뎀의 증폭기(11)로부터 출력되는 신호는 (a)이다. 아날로그-디지털 변환기(12)의 양자화 범위(quantization)가 +L ~ -L일 때, 신호(a) 또는 신호(b)와 같이 최대 진폭이 양자화 범위(+L ~ -L) 내에 속하는 신호들은 디지털 신호 처리기(13)에 의해서 원래의 데이터로 정확하게 복원될 수 있다. 그러나, 신호(c)처럼 최대 진폭이 아날로그-디지털 변환기(12)의 양자화 범위(+L ~ -L)를 벗어나는 신호는 디지털 신호 처리기(13)에 의해서 원래의 데이터로 정확하게 복원될 수 없다. 이러한 문제점은 ADSL 모뎀에 국한되는 것이 아니라 증폭기를 구비한 xDSL 모뎀들 전부에 해당된다.

xDSL 모뎀의 신호 변조 기술은 CAP(Carrierless Amplitude Phase Modulation), DMT(Discrete Multitone), 2B1Q(2Binary 1Quaternary), 그리고 QAM(Quardrature Amplitude Modulation)과 같이 크게 4 가지가 있다. QAM 방식은 직교진폭 변조라 불리며, 1980년대 중반 미국의 AT&T Bell 연구소에서 최초로 개발된 방식으로 ANSI(American National Standards Institute), ETSI(European Telecommunications Standards Institute), ITU(International Telecommunications Union)에서 아날로그 신호전송의 표준으로 채택 되었다. QAM 방식은 3300 Hz 이하의 대역을 사용하므로 교환회선 및 전용회선에 이용 가능하고, 멀티포인트 네트웍 운영이 가능하다는 특징을 갖는다.

시분할 방식의 일종인 CAP 방식은 1993년 미국의 BELL Atlatic에 의해서 최초로 상용화된 방식으로서, 단일 반송파 신호음을 분리하여 사용하며 디지털 방식의 직교 신호음을 변조하고 동일한 진폭 및 위상 반응으로 P/2 차이의 두 개의 디지털 횡단선 대역 필터를 사용한다. CAP 방식은 광범위한 주파수 대역의 사용이 가능하고 응용이 쉽다는 장점이 있다.

2B1Q 방식은 HDSL 또는 CSU, ISDN 전송 장비, SDSL 등의 송수신 속도가 대칭을 이루는 전송 장비등에 폭넓게 사용되는 디지털 전송방식으로 단형파의 진폭을 변조하여 데이터를 전송하는 방식이며 이미 ANSI, ETSI, ITU에서 전송 표준으로 채택되었다.

DMT 방식은 1993년 미국의 Bell Core에서 최초로 상용화된 방식으로 ANSI, ETSI, ITU에서 이미 디지털 전송의 표준으로 채택 되었다. DMT 방식은 다수의 협대역 반송파를 여러 개 사용하여 병렬로 전송하는 기술로서 잡음 억제 기능이 CAP보다 양호하고, 타 통신회선에 미치는 간섭현상이 CAP보다 적다는 장점을 갖는다. DMT의 ANSI T1.413 규격에 의하면, 0 ~ 1.104 MHz 주파수 대역은 동일한 크기의 256 개의 서브 채널들로 나뉘어지고, 26kHz(#6)부터 134kHz(#31)까지를업스트림(upstream)으로 그리고 142kHz(#33)부터 1.100MHz(#255)를 다운트스림으로 할당된다. 낮은 주파수 대역에서 구리선의 감쇄도가 낮으며 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio : SNR)이 양호하다. 10bits/Hz 보다 큰 밀집 배열을 사용하는 것이 일반적이고 선로 상태가 좋지 못할 경우 더 낮은 SNR(대개 4 bits/Hz 미만)을 수용, 변조 기능을 저하시키고 불필요한 소음을 제거할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, DMT 변조 방식은 사용하는 주파수 채널(channel)을 같은 크기의 간격(예를 들면 4kHz)을 갖는 서브 채널들로 분할하며, 각 서브 채널은 톤(tone)이라 불리운다. 중앙국와 ADSL 모뎀 사이에 통신이 개시될 때 중앙국은 각 톤으로 동일한 세기의 신호들을 각각 전송한다. 그러나, 통신 선로(즉, 전화선)를 통과하는 신호는 AWGN(Additive White Gaussian Noise)에 의한 영향을 받으므로, ADSL 모뎀이 수신한 신호는 각 톤마다 세기가 달라지게 된다. 따라서, ADSL 모뎀은 수신된 신호가 진정한 ADSL 신호인지 아니면 잡음인 지를 알 수 없다.

따라서 본 발명의 목적은 xDSL 모뎀으로 수신된 신호의 진폭에 따라서 증폭기의 이득을 조절하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 xDSL 모뎀으로 수신된 신호가 잡음인지 아니면 진정한 xDSL 신호인 지를 판별하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 수신된 신호의 진폭에 따라서 증폭기의 이득을 조절할 수 있는 xDSL 모뎀을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 수신된 신호가 잡음인지 아니면 진정한 xDSL 신호인지를 판별할 수 있는 xDSL 모뎀을 제공하는데 있다.

도 1은 xDSL 중 하나인 ADSL에서 사용되는 ADSL 모뎀의 회로 구성을 보여주는 도면;

도 2는 ADSL 모뎀의 증폭기로부터 출력되는 신호들을 예시적으로 보여주는 도면;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ADSL 모뎀의 구성을 보여주는 도면; 그리고

도 4는 중앙국과 ADSL 모뎀이 통신을 개시할 때 도 3에 도시된 디지털 신호 처리기의 동작 수순을 보여주는 플로우차트이다.

*도면의 주요 부분에 대한 설명*

100 : ADSL 모뎀 101 : 전화선

110, 160 : 프로그램가능한 이득 증폭기

120 : 아날로그-디지털 변환기 130 : 디지털 신호 처리기

131 : 고속 푸리에 변환기 132 : 이득 조절기 및 레지스터

140 : 호스트 컨트롤러 150 : 디지털-아날로그 변환기

(구성)

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 전화선을 이용하여 통신하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법은: 상기 전화선을 통해 수신되는 수신 신호를 증폭하는 증폭기의 이득을 최대로 설정하는 단계(a), 통신 채널 구축 요청 신호를 송신하는 단계(b), 소정 시간동안 상기 증폭기로부터 출력되는 수신 신호의 피크값이 기준값보다 클 때 상기 증폭기의 이득을 소정 레벨만큼 감소시키는 단계(c), 시간 영역내의 상기 수신 신호를 주파수 영역내의 신호들로 변환하는 단계(d), 상기 주파수 영역내 신호들 중 가장 큰 세기를 갖는 신호의 주파수를 검출하는 단계(e) 그리고 상기 검출된 주파수의 신호가 원하는 주파수 대역 내의 신호로서 소정 개수 입력될 때까지 상기 단계들(b~e)을 반복 수행하는 단계를 포함한다.

바람직한 실시예에서 상기 증폭기는 프로그램가능한 이득 증폭기이고, 상기 전화선을 통해 수신되는 신호는 아날로그 신호이다.

이 실시예에서, 상기 초기화 방법은 상기 단계(a)를 수행한 후 상기 증폭기로부터 출력되는 상기 수신 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계(a-1)를 더 포함한다.

상기 단계(f)는, 상기 검출된 주파수가 수신하기를 원하는 주파수 대역에 속하는 지를 판별하는 단계, 상기 검출된 주파수가 상기 원하는 주파수 대역에 속하지 않을 때 상기 요청 신호 송신 단계로 리턴하는 단계 그리고 상기 검출된 주파수가 상기 원하는 주파수 대역에 속할 때, 상기 원하는 주파수 대역 내의 신호가 소정 개수 입력될 때까지 상기 요청 신호 송신 단계로 리턴하는 단계를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 디지털 통신 시스템의 데이터 변조 방식은 DMT(discrete multitone) 방식이다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 전화선을 이용해서 통신하는 디지털 통신 시스템은: 통신 채널 구축을 요청하는 신호를 출력하는 컨트롤러, 상기 전화선을 통해 수신되는 아날로그 신호의 진폭을 이득에 따라 조절하는 증폭기 및 상기 진폭이 조절된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 포함한다. 특히, 상기 컨트롤러는, 상기 디지털 신호를 받아들이고, 소정 시간동안의 상기 디지털 신호들의 피크값이 기준값보다 클 때 상기 증폭기의 이득을 감소시키는 이득 조절기 그리고 시각 영역내의 상기 디지털 신호를 주파수 영역 내의 신호들로 변환하는 고속 푸리에 변환기를 포함한다. 또한, 상기 컨트롤러는 초기화동안, 상기 주파수 영역내 신호들 중 가장 큰 세기를 갖는 신호의 주파수가 원하는 주파수 대역 내에 속하는 신호로서 소정 개수 입력될 때까지 상기 통신 채널 구축 요청 신호를 출력한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 증폭기는 프로그램가능한 이득 증폭기이다.

(실시예)

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면 도 3 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ADSL 모뎀의 구성을 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 ADSL 모뎀(100)은 수신용 프로그램가능한 이득 증폭기(programmable gain amplifier : PGA)(110), 아날로그-디지털 변환기(120), 디지털 신호 처리기(130), 호스트 컨트롤러(140), 디지털-아날로그 변환기(150) 그리고 송신용 프로그램가능한 이득 증폭기(160)를 포함한다.

프로그램가능한 이득 증폭기(110)는 전화선(101)을 통해 중앙국(미 도시됨)으로부터 수신되는 아날로그 신호를 증폭해서 출력한다. 증폭기(110)는 예컨대, 0.4dB 간격의 0~42dB 이득들(gains)을 가지며, 디지털 신호 처리기(130)로부터의 제어 신호에 의해 제어된다. 초기에 증폭기(100)의 이득은 최대 이득인 42dB로 설정된다. 증폭기(110)의 이득을 제어하는 방법은 추후 상세히 설명된다.

아날로그-디지털 변환기(120)는 증폭기(110)로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호 처리기(130)에 적합한 디지털 신호로 변환한다. 디지털 신호 처리기(130)는 아날로그-디지털 변환기(120)로부터 출력되는 디지털 신호를 받아들여서 중앙국에서 송신된 원래의 신호로 복원해서 호스트 컨트롤러(140)로 제공한다. 특히, 본 발명의 디지털 신호 처리기(130)는, 중앙국과 ADSL 모뎀(100) 사이의 통신이 개시될 때, 아날로그-디지털 변환기(120)로부터 출력되는 디지털 신호가 미리 설정된 임계값보다 크면 프로그램가능한 이득 증폭기(110)의 이득을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 이득 조절기 및 레지스터(132)와 아날로그-디지털 변환기(120)로부터 출력되는 시간 영역(time-domain)내의 디지털 신호를 주파수 영역(frequency-domain) 내의 신호로 변환하는 고속 푸리에 변환기(fast fouriertransform : FFT)(131)를 포함한다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나 디지털 신호 처리기(130)는 수신 신호를 처리하기 위한 시간영역 이퀄라이저(time-domain equalizer : TEQ), 주파수영역 이퀄라이저(frequency-domain equalizer : FEQ), QAM(Quadrature amplifier modulation) 디코더 및 디프레머(deframer) 그리고 송신 신호를 처리하기 위한 프레머(framer), QAM 인코더 및 IFFT(inverse fast fourier transform) 등을 더 포함한다. 그러나, 이 실시예에서는 본 발명과 직접적으로 관련있는 회로 구성들만을 도시하고 설명한다.

디지털 신호 처리기(130)는 고속 푸리에 변환기(131)로부터 출력된 신호의 주파수들 중 가장 큰 세기를 갖는 주파수를 검출해서 수신된 신호가 잡음인지 아니면 데이터 신호인 지를 판별한다. 디지털 신호 처리기(130)의 이득 제어 동작과 잡음 판별 동작은 추후 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

디지털-아날로그 변환기(150)는 디지털 신호 처리기(130)로부터 출력되는 디지털 신호를 전화선(101)을 통해 송신하기에 적합한 아날로그 신호로 변환한다. 프로그램가능한 이득 증폭기(160)는 디지털-아날로그 변환기(150)로부터 출력되는 아날로그 신호를 미리 설정된 이득만큼 증폭해서 전화선(101)으로 출력한다.

도 4는 중앙국과 ADSL 모뎀이 통신을 개시할 때 도 3에 도시된 디지털 신호 처리기(130)의 동작 수순을 보여주는 플로우차트이다. 도 4를 참조하면, 단계 S200에서 프로그램가능한 이득 증폭기(110)의 이득은 디지털 신호 처리기(130)의 이득 조절기 및 레지스터(132)로부터의 제어 신호에 의해 최대 이득(예컨대, 42dB)으로 설정된다. 단계 S201에서 디지털 신호 처리기(130)는 ADSL 통신프로토콜(protocol)에 필요한 파라미터들(parameters)을 설정한다.

단계 S202에서 통신 채널 구축을 요청하는 신호가 디지털 신호 처리기(130)로부터 출력된다. 통신 채널 구축을 요청하는 신호는 디지털-아날로그 변환기(150)와 증폭기(160)를 거쳐서 전화선(101)을 통해 중앙국으로 전송된다. 통신 채널 구축을 요청하는 신호를 수신한 중앙국은 ADSL 모뎀(100)과의 통신 채널을 구축하고 통신을 개시한다. 중앙국은 초기에 통신 선로의 상태를 확인하는 신호를 송신한다. 예를 들어, DMT의 ANSI T1.413 규격은 4kHz 대역폭으로 256 개의 서브 채널 즉, 톤으로 데이터 신호를 송신한다. ADSL 모뎀(100)의 프로그램가능한 이득 증폭기(110)는 미리 설정된 최대 이득으로 수신된 신호를 증폭한다. 아날로그-디지털 변환기(120)는 증폭기(110)로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.

단계 S203에서 이득 조절기 및 레지스터(132)는 아날로그-디지털 변환기(120)로부터 출력되는 디지털 신호를 소정 시간(t)동안 받아들이고, 입력된 신호의 피크값을 검출한다.

단계 S204에서 검출된 피크값이 기준 범위를 벗어나는 지를 판별한다. 여기서, 기준 범위는 아날로그-디지털 변환기(120)의 양자화 범위보다 조금 작은 범위로 설정된다. 예컨대, 아날로그-디지털 변환기(120)의 양자화 범위가 도 2에 도시된 바와 같이 +L ~ -L일 때 기준 범위는 +REF ~ -REF로 설정된다. 따라서, 피크값이 +REF보다 크거나 -REF보다 작으면 피크값이 기준 범위를 벗어난 것으로 판별된다. 만일 검출된 피크값이 기준 범위를 벗어나면 그 제어는 단계 S205로 진행하고, 검출된 피크값이 기준 범위 내에 속하면 그 제어는 단계 S207로 진행한다.

단계 S205에서 이득 조절기(132)는 수신용 프로그램가능한 이득 증폭기(110)의 이득을 소정량(예를 들면, 0.4dB) 감소시킨다. 단계 S206에서 이득 조절기(132)는 소정 시간(d)만큼 지연된 후 디지털 신호 처리기(130)가 다음 동작을 수행하도록 제어한다.

단계 S207에서 디지털 신호 처리기(130)의 고속 푸리에 변환기(131)는 아날로그-디지털 변환기(120)로부터 출력되는 시간 영역내의 디지털 신호를 주파수 영역내 신호로 변환한다.

중앙국은 초기화(initialization) 동안, 다운스트림용 톤들로 동일한 세기(power)의 신호들을 전송하나 전화선 상의 잡음등의 이유로 ADSL 모뎀은 각 톤마다 세기가 달라진 신호들을 수신하게 된다. 일반적으로, ADSL 모뎀(100)의 디지털 신호 처리기(130)는 중앙국으로부터 수신된 신호들 중 가장 세기가 큰 신호에 해당하는 톤에 대한 정보를 미리 알고 있도록 설계된다. 따라서, 디지털 신호 처리기(130)는 통신 채널 구축을 요청하는 신호를 송신한 후 중앙국으로부터 수신된 신호들 중 가장 세기가 큰 신호의 톤이 기대했던 톤과 동일하면 중앙국으로부터 수신된 신호로 간주한다. 반면, 중앙국으로부터 수신된 신호들 중 가장 세기가 큰 신호의 톤이 기대했던 톤과 다르면 디지털 신호 처리기(130)는 수신된 신호가 잡음인 것으로 간주한다. 디지털 신호 처리기(130)가 수신된 신호를 잡음인지 아니면 정상적인 수신 신호인 지를 판별하는 과정이 후술된다.

단계 S208에서 디지털 신호 처리기(130)는 변환된 주파수 영역내 신호들 중가장 세기가 큰 신호의 톤 검출한다. 단계 S209에서 디지털 신호 처리기(130)는 검출된 톤이 가장 큰 세기를 가질 것으로 기대하는 톤인 지를 판별한다. 판별 결과, 만일 검출된 톤이 가장 큰 세기를 가질 것으로 기대하는 톤이면 그 제어는 단계 S210으로 진행하고, 그렇지 않으면 그 제어는 단계 S202로 리턴한다.

단계 S210에서 디지털 신호 처리기(130)는 변수 i의 값을 1만큼 증가시킨다. 단계 S211에서 디지털 신호 처리기(130)는 변수 i의 값이 미리 설정된 값 n과 일치하는 지를 판별한다. 만일 변수 i의 값이 미리 설정된 값 n과 일치하면 중앙국으로부터 정상적으로 신호가 수신되는 것으로 간주해서 초기화 과정을 종료하고, 일치하지 않으면 다시 단계 202로 리턴한다.

단계 S210과 단계 S211는 중앙국이 정상적으로 응답 신호를 송신하지 않았음에도 불구하고 잡음에 의해서 일시적으로 원하는 톤의 신호가 가장 큰 세기로 수신되는 것을 방지하기 위함이다. 다시 말하면, 디지털 신호 처리기(130)는 중앙국으로부터 수신된 신호들 중 세기가 가장 큰 신호가 원하는 톤의 신호로서 미리 지정된 개수(즉, n 개)만큼 수신될 때 비로소 정상적으로 통신 채널이 구축된 것으로 간주한다. 만일 중앙국으로부터 수신된 신호들 중 세기가 가장 큰 신호가 원하는 톤의 신호가 아니거나 또는 원하는 톤의 신호가 일정 개수만큼 입력되지 않았으면 다시 단계 S202로 리턴해서 디지털 신호 처리기(130)는 중앙국으로 통신 채널 구축을 요청한다.

이 실시예에서는 ADSL 모뎀만을 도시하고 설명하였으나 본 발명은 RADSL(Rate Adaptive Digital Subscriber line), MVL(Mutiple Virtual Line),MDSL(Multi-rate DSL), SDSL(Symmetric DSL), HDSL(High-bit-rate DSL), VDSL(Very-high-speed DSL) 및 UADSL(Universal Asymmetric DSL)과 같은 xDSL 모뎀들 전부에 응용될 수 있다.

또한, 수신용 프로그램가능한 이득 증폭기(110)의 이득을 조절하는 방법에 준해서 송신용 프로그램가능한 이득 증폭기(160)의 이득을 조절하는 것은 당업자에게 자명하다.

한편, 수신용 프로그램가능한 이득 증폭기(110)의 이득이 제어되었음에도 불구하고 여전히 증폭기(110)로부터 출력되는 신호의 진폭이 아날로그-디지털 변환기(120)의 양자화 범위(+L~-L)를 초과하는 경우 증폭기(110)의 이득이 더욱 감소되도록 도 4에 도시된 플로우차트는 단계 S203부터 단계 S206을 반복수행하도록 변경될 수 있음 역시 당업자에게 자명하다.

이상과 같은 본 발명은, 초기에 수신용 증폭기의 이득을 최대로 설정한 후 수신용 증폭기로부터 출력되는 신호의 진폭에 따라서 수신용 증폭기의 이득을 감소시켜 설정한다. 따라서, 수신 신호를 왜곡시키지 않는 최대값으로 수신 신호를 증폭할 수 있다. 또한, 본 발명의 xDSL 모뎀은 통신 채널 구축을 요청한 후 수신된 신호가 잡음인지 아니면 진정한 xDSL 신호인 지를 용이한 방법으로 판별할 수 있다.

Claims (14)

1. 전화선을 이용하여 통신하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법에 있어서:

   상기 전화선을 통해 수신되는 수신 신호를 증폭하는 증폭기의 이득을 최대로 설정하는 단계(a)와;

   통신 채널 구축 요청 신호를 송신하는 단계(b)와;

   소정 시간동안 상기 증폭기로부터 출력되는 수신 신호의 피크값이 기준값보다 클 때 상기 증폭기의 이득을 소정 레벨만큼 감소시키는 단계(c)와;

   시간 영역내의 상기 수신 신호를 주파수 영역내의 신호들로 변환하는 단계(d)와;

   상기 주파수 영역내 신호들 중 가장 큰 세기를 갖는 신호의 주파수를 검출하는 단계(e); 그리고

   상기 검출된 주파수의 신호가 원하는 주파수 대역 내의 신호로서 소정 개수 입력될 때까지 상기 단계들(b~e)을 반복 수행하는 단계(f)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 증폭기는 프로그램가능한 이득 증폭기인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전화선을 통해 수신되는 신호는 아날로그 신호인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 단계(a)를 수행한 후, 상기 증폭기로부터 출력되는 상기 수신 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계(a-1)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 단계(f)는,

   상기 검출된 주파수가 수신하기를 원하는 주파수 대역에 속하는 지를 판별하는 단계와;

   상기 검출된 주파수가 상기 원하는 주파수 대역에 속하지 않을 때 상기 요청 신호 송신 단계로 리턴하는 단계; 그리고

   상기 검출된 주파수가 상기 원하는 주파수 대역에 속할 때, 상기 원하는 주파수 대역 내의 신호가 소정 개수 입력될 때까지 상기 요청 신호 송신 단계로 리턴하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 디지털 통신 시스템의 데이터 변조 방식은 DMT(discrete multitone) 방식인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 원하는 주파수 대역은 복수 개의 톤들 중 원하는 톤의 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법.
8. 전화선을 이용하여 통신하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법에 있어서:

   상기 전화선을 통해 수신되는 아날로그 신호를 증폭하는 증폭기의 이득을 최대로 설정하는 단계(a)와;

   통신 채널 구축을 요청하는 신호를 송신하는 단계(b)와;

   상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계(c)와;

   소정 시간동안의 상기 디지털 신호들의 피크값을 검출하는 단계(d)와;

   상기 검출된 피크값과 기준값을 비교하는 단계(e)와;

   상기 피크값이 상기 기준값보다 클 때 상기 증폭기의 이득을 소정 레벨만큼 감소시키는 단계(f)와;

   시간 영역내의 상기 디지털 신호를 주파수 영역내의 신호들로 변환하는 단계(g)와;

   상기 주파수 영역내 신호들 중 가장 큰 세기를 갖는 주파수를 검출하는 단계(h)와;

   상기 검출된 주파수가 원하는 주파수 대역내에 속하는 지를 판별하는 단계(i)와;

   상기 검출된 주파수가 상기 원하는 주파수 대역내에 속할 때 상기 요청 신호 송신 단계로 리턴하는 단계(j); 그리고

   상기 검출된 주파수가 상기 원하는 주파수 대역내에 속할 때 상기 원하는 주파수 대역 내의 신호가 소정 개수 입력될 때까지 상기 단계들(b~j)을 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 증폭기는 프로그램가능한 이득 증폭기인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 디지털 통신 시스템의 데이터 변조 방식은 DMT(discrete multitone)인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 단계(i)는 상기 검출된 주파수가 원하는 톤의 주파수 대역에 속하는 지를 판별하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 초기화 방법.
12. 전화선을 이용해서 통신하는 디지털 통신 시스템에 있어서:

    통신 채널 구축을 요청하는 신호를 출력하는 컨트롤러와;

    상기 전화선을 통해 수신되는 아날로그 신호의 진폭을 이득에 따라 조절하는 증폭기; 및

    상기 진폭이 조절된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 포함하되;

    상기 컨트롤러는,

    상기 디지털 신호를 받아들이고, 소정 시간동안의 상기 디지털 신호들의 피크값이 기준값보다 클 때 상기 증폭기의 이득을 감소시키는 이득 조절기; 그리고

    시각 영역내의 상기 디지털 신호를 주파수 영역 내의 신호들로 변환하는 고속 푸리에 변환기를 포함하고;

    상기 컨트롤러는 초기화동안, 상기 주파수 영역내 신호들 중 가장 큰 세기를 갖는 신호의 주파수가 원하는 주파수 대역 내에 속하는 신호로서 소정 개수 입력될 때까지 상기 통신 채널 구축 요청 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 증폭기는 프로그램가능한 이득 증폭기인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 디지털 통신 시스템의 데이터 변조 방식은 DMT(discrete multitone) 방식인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템.