KR100333743B1 - System and method for synchronizing time/frequency using satellite - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 위성을 이용한 시각 및 주파수 동기를 위한 동기 시스템 및 그 방법에 관한 것임.The present invention relates to a synchronization system and a method for synchronizing time and frequency using satellites.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은, 통신망을 동기시키기 위해 필요한 기준클럭을 위성링크를 이용해 구현함으로써, 시각 및 주파수 동기를 간단히 이룰 수 있는 동기 시스템 및 그 방법을 제공하고자 함.An object of the present invention is to provide a synchronization system and a method for simplifying time and frequency synchronization by implementing a reference clock necessary for synchronizing a communication network using a satellite link.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
본 발명은, 위성을 이용한 시각 및 주파수 동기를 위한 동기 시스템에 있어서, 클럭, 보정 및 무결성 감시, 위성궤도 정보가 실린 데이터를 고정밀 시각 및 주파수 동기 신호로 발생시켜 위성으로 전송하기 위한 송신 수단; 위성 링크상에서 지연되고 왜곡된, 상기 송신 수단으로부터 상기 위성을 통하여 전달되는 신호를 수신하여 고정밀 시각 및 주파수 동기용 클럭을 재생하기 위한 적어도 하나의 수신 수단; 및 상기 위성 링크상에서 지연 왜곡된 양을 실시간으로 측정하고, 갑작스런 사고를 감지하는 무결성을 감시하여 보정 및 무결성 감시 정보를 실시간적으로 상기 송신 수단에 전송하기 위한 적어도 하나의 무결성 감시 및 보정 수단을 포함함.According to an aspect of the present invention, there is provided a synchronization system for synchronizing time and frequency using a satellite, comprising: transmitting means for generating a clock, correction and integrity monitoring, and generating data containing satellite orbit information as a high-precision time and frequency synchronizing signal to a satellite; At least one receiving means for receiving a signal transmitted through the satellite from the transmitting means, delayed and distorted on a satellite link, to reproduce a clock for high-precision time and frequency synchronization; And at least one integrity monitoring and correction means for measuring the amount of delayed distortion on the satellite link in real time, monitoring the integrity for detecting a sudden accident, and transmitting correction and integrity monitoring information to the transmitting means in real time. box.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 동기 시스템 등에 이용됨.The present invention is used in a synchronization system and the like.
Description
본 발명은 위성을 이용한 시각 및 주파수 동기를 위한 동기 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 통신망을 동기시키기 위해 필요한 기준클럭을 위성을 이용해 구현함으로써, 시각 및 주파수 동기를 간단히 이루어내는 동기 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronization system and method for synchronizing time and frequency using satellites, and more particularly, to a synchronization system and method for achieving time and frequency synchronization simply by implementing a reference clock necessary for synchronizing a communication network using satellites. It is about.
종래의 기술은 미국의 군사위성인 광역지구측위시스템(GPS : Global Positioning System)에 의존하고 있는데, 이는 기본적으로 절대적인 시각 및 주파수 동기가 된 GPS 위성들이 시각동기된 신호를 지상에 전송하면 지상기지국에서는 이 신호를 이용하여 시각 및 주파수 동기를 맞추어 주는 방식이다.The prior art relies on the Global Positioning System (GPS), the US military satellite, which basically transmits time-synchronized signals to the ground when GPS satellites with absolute time and frequency synchronization transmit to the ground. It is a method of synchronizing time and frequency using signals.
그러나, 종래의 GPS 방식은 네 개 이상의 정밀 시계를 내장한 측위용 페이로드를 부착한 위성을 필요로 하는 문제점이 있었다.However, the conventional GPS method has a problem in that a satellite having a payload for positioning with four or more precision watches embedded therein is required.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 통신망을 동기시키기 위해 필요한 기준 클럭을 위성링크를 이용해 구현함으로써, 시각 및 주파수 동기를 간단히 이룰 수 있는 동기 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and provides a synchronization system and method for simplifying time and frequency synchronization by implementing a reference clock necessary for synchronizing a communication network using a satellite link. The purpose is.
도 1 은 본 발명에 따른 위성을 이용한 시각 및 주파수 동기를 위한 동기 시스템의 일실시예 구성도.1 is a block diagram of an embodiment of a synchronization system for time and frequency synchronization using satellites according to the present invention;
도 2 는 본 발명에 따른 위성을 이용한 시각 및 주파수 동기를 위한 동기 시스템중 송신장치의 일실시예 구성도.2 is a block diagram of an embodiment of a transmission apparatus of a synchronization system for time and frequency synchronization using a satellite according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 따른 위성을 이용한 시각 및 주파수 동기를 위한 동기 시스템중 수신장치의 일실시예 구성도.3 is a configuration diagram of a receiver in a synchronization system for time and frequency synchronization using satellites according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 위성을 이용한 시각 및 주파수 동기를 위한 동기 시스템중 무결성 감시 및 보정 장치의 일실시예 구성도.Figure 4 is a configuration diagram of an embodiment of the integrity monitoring and correction apparatus of a synchronization system for time and frequency synchronization using a satellite according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
110 : 송신장치 120~12n : 수신장치110: transmitter 120 ~ 12n: receiver
130~13n : 무결성 감시 및 보정장치130 ~ 13n: Integrity monitoring and correction device
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 위성을 이용한 시각 및 주파수 동기를 위한 동기 시스템에 있어서, 클럭, 보정 및 무결성 감시, 위성궤도 정보가 실린 데이터를 고정밀 시각 및 주파수 동기 신호로 발생시켜 위성으로 전송하기 위한 송신 수단; 위성 링크상에서 지연되고 왜곡된, 상기 송신 수단으로부터 상기 위성을 통하여 전달되는 신호를 수신하여 고정밀 시각 및 주파수 동기용 클럭을 재생하기 위한 적어도 하나의 수신 수단; 및 상기 위성 링크상에서 지연 왜곡된 양을 실시간으로 측정하고, 갑작스런 사고를 감지하는 무결성을 감시하여 보정 및 무결성 감시 정보를 실시간적으로 상기 송신 수단에 전송하기 위한 적어도 하나의 무결성 감시 및 보정 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, in the synchronization system for time and frequency synchronization using a satellite, the clock, correction and integrity monitoring, generating the data containing the satellite orbit information as a high-precision time and frequency synchronization signal transmitted to the satellite Transmitting means for performing; At least one receiving means for receiving a signal transmitted through the satellite from the transmitting means, delayed and distorted on a satellite link, to reproduce a clock for high-precision time and frequency synchronization; And at least one integrity monitoring and correction means for measuring the amount of delayed distortion on the satellite link in real time, monitoring the integrity for detecting a sudden accident, and transmitting correction and integrity monitoring information to the transmitting means in real time. Characterized in that made.
또한, 본 발명의 방법은, 위성을 이용한 시각 및 주파수 동기를 위한 동기 시스템에 적용되는 시각 및 주파수 동기 방법에 있어서, 위성 링크상에서 지연 왜곡된 양을 실시간으로 측정하고 갑작스런 사고를 감지하는 무결성을 감시하여 보정 및 무결성 감시 정보를 실시간적으로 송신 수단에 전송하는 제 1 단계; 클럭, 보정 및 무결성 감시, 위성궤도 정보가 실린 데이터를 고정밀 시각 및 주파수 동기 신호로 발생시켜 위성으로 전송하는 제 2 단계; 및 상기 위성 링크상에서 지연되고 왜곡된, 상기 송신 수단으로부터 상기 위성을 통하여 전달되는 신호를 수신하여 고정밀 시각 및 주파수 동기용 클럭을 재생하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the method of the present invention is a time and frequency synchronization method applied to a synchronization system for time and frequency synchronization using a satellite, and monitors the integrity of measuring the amount of delayed distortion on a satellite link in real time and detecting a sudden accident. Transmitting the correction and integrity monitoring information to the transmitting means in real time; A second step of generating a clock, correction and integrity monitoring, and data containing satellite orbit information as a high-precision time and frequency synchronization signal and transmitting it to the satellite; And a third step of receiving a signal transmitted through the satellite from the transmission means, delayed and distorted on the satellite link, and reproducing a clock for high-precision time and frequency synchronization.
본 발명에서는 GPS 방식을 사용하여 구현되는 네 개 이상의 정밀 시계를 내장한 측위용 페이로드를 부착한 위성 대신에 정지된 사이트에서 활용가능한 위성을 이용하여 시각 및 주파수 동기 시스템을 구현하는 방식을 제안하며, 위성을 기본적으로 하나만 이용함으로써, 정확도가 떨어지는 단점을 없애기 위해 보다 값이 싼 지상 보정국을 제안하여 시각 및 주파수 정확도를 개선하고자 한다.The present invention proposes a method of implementing a time and frequency synchronization system using satellites available at stationary sites instead of satellites equipped with positioning payloads having four or more precision clocks implemented using a GPS method. In order to eliminate the disadvantages of accuracy by using only one satellite, we propose a cheaper ground correction station to improve visual and frequency accuracy.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 위성을 이용한 시각 및 주파수 동기를 위한 동기 시스템의 일실시예 구성도로서, 송신장치(110)와, 수신장치들(120~12n)과, 무결성 감시 및 보정 장치들(130~13n)을 구비한다.1 is a configuration diagram of a synchronization system for synchronizing time and frequency using a satellite according to the present invention, including a transmitter 110, receivers 120 to 12n, and integrity monitoring and correction devices ( 130-13n).
이와 같은 구조를 갖는 시각 및 주파수 동기 시스템의 동작에 대하여 살펴보면 다음과 같다.The operation of the time and frequency synchronization system having such a structure is as follows.
먼저, 송신장치(110)에서 원자시계와 보정 및 무결성 감시 정보와 위성 궤도 정보를 이용하여 고정밀 시각 및 주파수 동기 신호를 발생시켜 위성 궤도 데이터, 보정 데이터, 및 시각 정보들을 정지궤도위성으로 전송해 준다.First, the transmitter 110 generates high-precision time and frequency synchronization signals using atomic clocks, correction and integrity monitoring information, and satellite orbit information to transmit satellite orbit data, correction data, and time information to geostationary satellites. .
그러면, 수신장치들(120~12n)은 위성 링크상에서 지연되고 왜곡된, 송신장치(101)로부터 상기 정지궤도위성을 통하여 전달되는 신호를 수신하여 고정밀 시각 및 주파수 동기용 클럭을 각각 복구해낸다.Then, the receivers 120 to 12n receive a signal transmitted through the geostationary satellite from the transmitter 101, which is delayed and distorted on the satellite link, and recovers the clocks for high precision time and frequency synchronization, respectively.
그리고, 무결성 감시 및 보정 장치(130~13n)는 위성 링크상에서 지연 왜곡된 양을 실시간으로 측정하고, 갑작스런 사고를 감지하는 무결성 감시를 통해 이 정보를 실시간적으로 송신장치(101)에 다시 전송해준다. 이때, 무결성 감시 및 보정 장치는 하나 또는 그 이상의 개수로 구현될 수 있다.In addition, the integrity monitoring and correction device (130 ~ 13n) measures the amount of delayed distortion on the satellite link in real time, and transmits this information back to the transmitter 101 in real time through the integrity monitoring to detect a sudden accident . In this case, the integrity monitoring and correction apparatus may be implemented in one or more numbers.
도 2 는 본 발명에 따른 위성을 이용한 시각 및 주파수 동기를 위한 동기 시스템중 송신장치의 일실시예 구성도로서, 데이터 발생부(201)와, 암호화부(202)와, 시각 동기신호 발생 및 변조부(203)와, 주파수 변환부(204)와, 다중화부(205)와, 주파수 합성부(206)를 구비한다.2 is a configuration diagram of an apparatus for transmitting an apparatus in a synchronization system for synchronizing time and frequency using a satellite according to the present invention, wherein the data generator 201, the encryption unit 202, and the time synchronization signal are generated and modulated. A unit 203, a frequency converter 204, a multiplexer 205, and a frequency synthesizer 206 are provided.
도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 발생부(201)는 무결성 감시 및 보정 장치들(130~13n)로부터 오차 보정 데이터와 무결성 감시 정보를, 위성 관제 센터로부터 위성의 궤도 데이터를 읽어들여 이로부터 원하는 데이터 포맷을 가공한다.As shown in FIG. 2, the data generator 201 reads error correction data and integrity monitoring information from the integrity monitoring and correction devices 130 to 13n, and reads satellite orbit data from the satellite control center. Process the data format.
이어서, 암호화부(202)는 데이터 발생부(201)로부터 가공된 데이터를 입력받아 원하지 않는 사용자는 사용할 수 없도록 가공하며, 위성 링크에서 발생하는 오차를 줄일 수 있도록 패리티 비트를 추가시켜 채널을 코딩한다. 그리고, 시각 동기신호 발생 및 변조부(203)에서는 암호화부(202)로부터 코딩된 데이터를 입력받아 세슘 원자시계로부터 전달된 동기신호 클럭을 활용해 신호 확산기능을 수행하여 타임 마커를 붙여주고 전체 데이터를 기저대역 변조 신호로 바꾸어 준다.Subsequently, the encryption unit 202 receives the processed data from the data generation unit 201 so that it can not be used by an unwanted user, and codes the channel by adding a parity bit to reduce an error occurring in the satellite link. . In addition, the time synchronization signal generation and modulation unit 203 receives the coded data from the encryption unit 202 and performs a signal spreading function using the synchronization signal clock transmitted from the cesium atomic clock to attach a time marker to the entire data. Replace with the baseband modulated signal.
이에 따라, 주파수 변환부(204)에서는 시각 동기신호 발생 및 변조부(203)를 통해 변조된 기저대역 변조 신호를 송신하기 위해 베이스밴드 변조 신호와 위상 동기를 맞추어 고주파 대역 신호로 변환하여 다중화부(205)로 전달한다.Accordingly, the frequency converter 204 converts the time-synchronized signal generation and the baseband modulated signal modulated by the modulator 203 into high-frequency band signals in phase synchronization with the baseband modulated signal and converts them into a multiplexer ( 205).
다중화부(205)는 주파수 변환부(204)로부터 전달된 고주파 대역 신호와 그 외에 다른 기타 위성 전송신호를 아날로그 신호로 믹싱한다. 여기서 다중화된 다른 기타 위성 전송신호와 고주파 대역 신호는 송신안테나를 통해 정지궤도위성으로 전송된다.The multiplexer 205 mixes the high frequency band signal transmitted from the frequency converter 204 and other satellite transmission signals into an analog signal. The other multiplexed satellite signals and high frequency band signals are transmitted to the geostationary satellite via the transmit antenna.
한편, 주파수 합성기(206)는 세슘 원자시계로부터 전달되는 1pps의 동기 클럭과 10MHz의 기준 클럭으로부터 전체 시스템에 동일한 동기를 가지도록 하는 주요 클럭을 합성하여 암호화부(202), 시각 동기발생 및 변조부(203), 주파수 변환부(204)로 제공한다.On the other hand, the frequency synthesizer 206 synthesizes a synchronizing clock of 1pps transmitted from the cesium atomic clock and a main clock which has the same synchronization to the entire system from a reference clock of 10MHz, thereby encrypting the encryption unit 202, time synchronization generating and modulating unit. 203 to the frequency converter 204.
도 3 은 본 발명에 따른 위성을 이용한 시각 및 주파수 동기를 위한 동기 시스템중 수신장치의 일실시예 구성도로서, 주파수 변환부(301)와, 복조부(302)와, 복호화부(303)와, 데이터 처리부(304)와, 타임 디코더(305)와, 평활화 필터(306)와, 주파수 합성부(307)와, 무결성 감시 정보 처리부(308)와, 홀드오버 처리부(309)를 구비한다.3 is a configuration diagram of a receiver in a synchronization system for synchronizing time and frequency using satellites according to the present invention, which includes a frequency converter 301, a demodulator 302, a decoder 303, And a data processor 304, a time decoder 305, a smoothing filter 306, a frequency synthesizer 307, an integrity monitoring information processor 308, and a holdover processor 309.
도 3에 도시된 바와 같이, 주파수 변환부(301)에서는 수신안테나로부터 전달되는 신호를 중간주파수(IF : Intermediate frequency)대역 신호로 변환하여 복조부(302)로 전달하면 복조부(302)에서는 주파수 변환부(301)로부터 전달된 중간주파수 대역 신호로부터 코드 습득과 추적 과정 및 프레임 동기를 통해 1 pps와 같은 형태를 갖는 동기 클럭과 데이터를 비트 스트림 형태로 복조한다.As shown in FIG. 3, the frequency converter 301 converts a signal transmitted from a reception antenna into an intermediate frequency (IF) band signal and transmits the signal to the demodulator 302. From the intermediate frequency band signal transmitted from the conversion unit 301, through the code acquisition and tracking process and frame synchronization, a synchronous clock and data having a form such as 1 pps are demodulated into a bit stream.
이어서, 복호화부(303)에서는 복조부(302)를 통해 전달된 비트 스트림 신호를 이용해 채널 상에서 오차를 찾고 정정해주며 암호화(encoding)된 신호를 복호화하여 송신 데이터 형태로 재생한다.Subsequently, the decoder 303 finds and corrects an error on the channel by using the bit stream signal transmitted through the demodulator 302, and decodes the encoded signal to reproduce it in the form of transmission data.
이때, 데이터 처리부(304)에서 복호화부(303)를 통해 재생된 위성궤도 데이터, 시각 정보, 보정 정보들을 송신장치(110)부터 수신 장치들(120~12n)에 이르기 까지의 지연 시간을 계산하여 처리해 주면, 타임 디코더(305)에서는 복조부(302)로부터 1 pps의 동기 클럭과 데이터 처리부(304)로부터의 지연 시간 정보를 이용해 지연 시간을 보상한 송신장치(110)의 시계와 가장 근접한 동기 클럭과 동기 시각 정보를 재생한다.In this case, the data processing unit 304 calculates the delay time from the transmitter 110 to the receivers 120 to 12n using the satellite orbit data, time information, and correction information reproduced by the decoder 303. In this case, the time decoder 305 uses the 1 pps synchronization clock from the demodulator 302 and the delay clock information from the data processor 304 to close the clock of the transmitter 110 that compensates for the delay time. And time synchronization information.
이어, 평활화 필터(Smoothing filter)(306)는 타임 디코더(305)의 동기 클럭 정보에서 추출한 클럭을 필터링하여 잡음을 제거한 후 사용자가 원하는 사용 목적에 맞는 클럭 주파수를 합성해주는 주파수 합성부(307)로 전달한다.Next, the smoothing filter 306 is a frequency synthesizer 307 that filters the clock extracted from the synchronous clock information of the time decoder 305 to remove noise and synthesizes a clock frequency suitable for a desired use purpose of the user. To pass.
여기서, 평활화 필터(306)는 복구된 클럭 특성이 장기 안정도에서는 뛰어나지만 위성의 운동이나 기타 여러 요인에 의해 단기 안정도에서는 떨어지므로 루즈 커플 위상 동기 루프(Loosely coupled Phase Locked Loop) 알고리즘과 같은 소프트웨어 알고리즘을 통해 단기 안정도를 개선시킨다.Here, the smoothing filter 306 uses a software algorithm such as a loosely coupled phase locked loop algorithm because the recovered clock characteristics are excellent in long-term stability but deteriorate in short-term stability due to satellite motion or other factors. Improve short-term stability.
한편, 복호화부(303)로부터 송신 데이터 형태의 신호를 추가적으로 전달받은 무결성 감시 정보 처리부(308)는 위성 고장이나 성능 저하에 대한 영향을 감소시키기 위해 별도로 무결성 감시 정보만을 처리하고, 홀드오버 처리부(309)에서는 무결성 감시 정보 처리부(308)에서 이상 신호가 전송되면 즉각적으로 기존 데이터로부터 인터폴레이션 기법 등을 통해 지속적으로 클럭의 정확도를 저하시키지 않도록 데이터를 발생시켜 데이터 처리부(304)로 전달해준다.On the other hand, the integrity monitoring information processing unit 308 additionally received a signal in the form of transmission data from the decoding unit 303 separately processes only the integrity monitoring information to reduce the impact on satellite failure or performance degradation, the holdover processing unit 309 ), When an abnormal signal is transmitted from the integrity monitoring information processing unit 308, data is generated and transmitted to the data processing unit 304 so as not to deteriorate the accuracy of the clock continuously through interpolation techniques from existing data.
도 4 는 본 발명에 따른 위성을 이용한 시각 및 주파수 동기를 위한 동기 시스템중 무결성 감시 및 보정 장치의 일실시예 구성도로서, 수신부(401)와, 시각 오차 및 주파수 안정도 측정부(402)와, 무결성 감시부(403)와, 보정 및 무결성 감시 데이터 발생부(404)를 구비한다.4 is a configuration diagram of an integrity monitoring and correction apparatus of a synchronization system for time and frequency synchronization using a satellite according to the present invention, including a receiver 401, a time error and frequency stability measurement unit 402, An integrity monitoring unit 403 and a correction and integrity monitoring data generator 404 are provided.
도 4에 도시된 바와 같이, 동일한 수신장치들(120~12n)의 동일한 수신부(401)에서 계산된 지연 시간으로 보정된 최종 클럭을 복구해내면, 시각 오차 및 주파수 안정도 측정부(402)에서는 이 정보를 송신장치(110) 시계와 자체적으로 보유한 동기된 정밀 시계 클럭을 비교하여 복구 클럭과 무결성 감시 및 보정 장치들(130~13n) 자체의 정밀 클럭으로부터 주파수 안정도를 측정한다. 또한, 시각 오차 및 주파수 안정도 측정부(402)에서는 1pps 클럭을 입력받아 위성 궤도 오차나 대류권 지연 등 기타 타 요인에 의해 발생되는 시각 오차를 측정하여 이에 따른 정보들을 보정 및 무결성 감시 데이터 발생부(404)로 전달한다.As shown in FIG. 4, when the final clock corrected by the delay time calculated by the same receiver 401 of the same receivers 120 to 12n is recovered, the time error and frequency stability measuring unit 402 may use the same. The frequency stability is measured from the recovery clock and the integrity clock of the integrity monitoring and correction devices 130 to 13n by comparing the information with the clock of the transmitter 110 and the synchronized precision clock that is held by itself. In addition, the time error and frequency stability measuring unit 402 receives a 1pps clock to measure the time error caused by satellite orbit error, tropospheric delay, and other factors, and corrects the information accordingly and integrity monitoring data generator 404 To pass).
한편, 무결성 감시부(403)에서는 수신부(401)로부터 전달되는 신호에 대한 신호대잡음비, 송신신호 분석 등을 수행하여 무결성 및 성능과 관련된 데이터를 보정 및 무결성 감시 데이터 발생부(404)로 전달하면, 보정 및 무결성 감시 데이터 발생부(404)에서는 통신을 위한 보정 및 무결성 감시 데이터 포맷을 구현하여 통신 링크를 통해 송신장치(110)로 정보를 전송한다.한편, 시각 지연을 계산하는 방식에 대해 살펴보면 다음과 같다.T_기지국 = T_송신기 + R_송신기,위성 + dR1 + R_위성,기지국 + dR2 + e,T_보정국 = T_송신기 + R_송신기,위성 + dR1 + R_위성,보정국 + dR2' + e',T_기지국 : 기지국 도달 시각,T_송신기 : 송신기 출발 시각,R_송신기,위성 : 송신기에서 위성까지의 전달 예상 시간,dR1 : 위성 궤도 오차에 의한 R_송신기,위성 전달 시간 오차,R_위성,기지국 : 위성에서 기지국까지의 전달 예상 시간,dR2 : 위성 궤도 오차에 의한 R_위성,기지국 전달 시간 오차,R_위성,보정국 : 위성에서 보정국까지의 전달 예상 시간,e : 기지국에서의 기타 지연 오차,e' : 보정국에서 기타 지연 오차,즉, 보정 데이터로 보내주는 값은 이론적인 지연시간을 뺀 dR1 + dR2' + e' 값이 된다.이 값이 반영되면 기지국에서는, T_기지국, 추정 = T_송신기 + R_송신기,위성 + (dR1 - dR1) + R_위성,기지국 + dR2 - dR2' + e - e'의 값이 된다.결국, 위성 궤도 오차 부분도 공통된 성분 dR1은 완전히 상쇄되어 없어지고, dR2도 기지국이 보정국에서의 거리가 가까워질수록 거의 오차가 상쇄되며, 나머지 e-e' 성분만 남게 되어 동기시스템의 성능을 향상 시킬 수 있게 된다.On the other hand, the integrity monitoring unit 403 performs the signal-to-noise ratio, the transmission signal analysis for the signal transmitted from the receiving unit 401, and delivers data related to integrity and performance to the correction and integrity monitoring data generator 404, The correction and integrity monitoring data generation unit 404 implements a correction and integrity monitoring data format for communication and transmits the information to the transmitting apparatus 110 through the communication link. T_base station = T_transmitter + R_transmitter, satellite + dR1 + R_satellite, base station + dR2 + e, T_correction station = T_transmitter + R_transmitter, satellite + dR1 + R_satellite, Correction station + dR2 '+ e', T_ base station: base station arrival time, T_ transmitter: transmitter departure time, R_ transmitter, satellite: estimated time of transmission from transmitter to satellite, dR1: R_ transmitter due to satellite orbit error Satellite propagation time error, R_satellite, base station Estimated time to propagate to station, dR2: R_Satellite due to satellite orbit error, base station propagation time error, R_Satellite, Compensation station: Estimated time to propagate from satellite to compensating station, e: Other delay error at base station, e ': The value sent by the correction station to other delay errors, i.e., the correction data, is the value of dR1 + dR2' + e 'minus the theoretical delay time. Transmitter + R_ Transmitter, satellite + (dR1-dR1) + R_Satellite, base station + dR2-dR2 '+ e-e' In the end, the common component of the satellite orbit error dR1 is completely canceled out. As the distance from the base station to the base station gets closer, the error is almost canceled, and only the remaining ee 'components remain, thereby improving the performance of the synchronization system.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary knowledge.
상기와 같은 본 발명은, 위성 하나만으로도 고정밀 클럭을 제공받을 수 있어서 우리나라 지형에서 전국적으로 대략 100ns 이내의 시각동기 오차를 가지는 통신망 동기 시스템을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 유무선 통신망 동기에 필요한 고정밀 클럭을 종래의 통신시스템의 큰 수정없이 구현할 수 있고 위성에 내부적인 수정을 요하지 않으므로 경제적으로도 큰 효과가 있다.As described above, the present invention can be provided with a high-precision clock using only a satellite, so that not only can implement a network synchronization system having a visual synchronization error within approximately 100ns nationwide in Korea's terrain but also provide a high-precision clock required for wired / wireless communication network synchronization. It can be implemented without major modification of communication system, and it does not need internal modification to satellite, so it is economically effective.
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