WO2016035937A1 - 클록의 동기화 장치 및 방법 - Google Patents

클록의 동기화 장치 및 방법 Download PDF

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WO2016035937A1
WO2016035937A1 PCT/KR2014/011455 KR2014011455W WO2016035937A1 WO 2016035937 A1 WO2016035937 A1 WO 2016035937A1 KR 2014011455 W KR2014011455 W KR 2014011455W WO 2016035937 A1 WO2016035937 A1 WO 2016035937A1
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WO
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signal
gps
ntp
clock
reference clock
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PCT/KR2014/011455
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English (en)
French (fr)
Inventor
조희창
Original Assignee
콘텔라 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals

Definitions

  • the present invention relates to a clock synchronization technique, and more particularly, to an apparatus and method for synchronizing clocks to provide a stable service in a communication system.
  • a clock In a communication entity such as a base station, a terminal, and the like, a clock is degraded in accuracy and precision due to inherent instability, environmental factors, and arbitrary modification by a user.
  • Precise time protocol (PTP) ie IEEE 1588
  • NTP network time protocol
  • GPS global positioning system
  • the NTP-based clock synchronization method may be used for clock synchronization between a server and a client terminal.
  • the NTP-based clock synchronization method is a method of applying a phase lock method to synchronize clocks under a reliable error range by exchanging messages with servers or subnet peers.
  • the GPS based clock synchronization method may be classified into a stand-alone (GPS) -based clock synchronization method, an A (assisted) -GPS-based clock synchronization method, and the like.
  • a communication entity may track a satellite on its own and synchronize a clock based on a GPS signal obtained from the tracked satellite.
  • the A-GPS based clock synchronization method is intended to compensate for the shortcomings of the S-GPS based clock synchronization method.
  • the communication entity may acquire a GPS signal from a GPS server and synchronize a clock based on the acquired GPS signal.
  • the NTP-based clock synchronization method communication entities can easily synchronize their clocks if a network environment is established.
  • the clock synchronization obtained through the NTP-based clock synchronization method has a lower precision than the clock synchronization obtained through the GPS-based clock synchronization method.
  • the communication entity may not receive the GPS signal.
  • the GPS signal is refracted and reflected due to the terrain and features around the communication object, which may cause errors in the GPS signal.
  • a GPS receiving antenna for receiving a GPS signal can be used.
  • the communication entity may not properly receive a GPS signal.
  • An object of the present invention for solving the above problems is to provide an apparatus for synchronizing the clock based on GPS and NTP.
  • Another object of the present invention for solving the above problems is to provide a method for synchronizing clocks based on GPS and NTP.
  • GPS reference for detecting a GPS signal
  • a reference clock is set based on the NTP signal obtained from the NTP server
  • the GPS signal from the GPS receiver The processor may include a processor configured to reset a reference clock based on the GPS signal, and an oscillator configured to generate a frequency based on the reference clock obtained from the processor.
  • the GPS receiver may detect the GPS signal based on a reference clock set based on the NTP signal.
  • the processor may provide the oscillator with a reference clock reset based on the GPS signal when the GPS signal is acquired.
  • the processor may provide a reference clock set based on the NTP signal when the GPS signal is not obtained.
  • a clock synchronization method performed by a communication entity, the method comprising: setting a reference clock based on an NTP signal, detecting a GPS signal, and detecting the GPS signal. Resetting the reference clock based on the GPS signal, and generating a frequency based on the reset reference clock.
  • the GPS signal may be detected based on a reference clock set based on the NTP signal.
  • the clock synchronization method may further include generating a frequency based on a reference clock set based on the NTP signal when the GPS signal is not detected.
  • the clock synchronization method may further include generating a frequency based on a reference clock set based on the NTP signal when the detection of the GPS signal fails after generating the frequency.
  • the communication entity may synchronize the clock based on the NTP. That is, the communication entity can efficiently synchronize the clock by operating the GPS and NTP together, thereby providing a stable and reliable communication service.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a clock synchronization device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a clock synchronization method according to an embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • a network may include, for example, a wireless Internet such as wireless fidelity (WiFi), a mobile Internet such as wireless broadband internet (WiBro) or world interoperability for microwave access (WiMax), a global system for mobile communication ) Or 2G mobile networks such as code division multiple access (CDMA), wideband code division multiple access (WCDMA) or 3G mobile networks such as CDMA2000, high speed downlink packet access (HSDPA) or high speed uplink packet access (HSUPA).
  • a 4G mobile communication network such as a 3.5G mobile communication network, a long term evolution (LTE) network, or an LTE-Advanced network, and a 5G mobile communication network may be included.
  • a terminal may be a mobile station, a mobile terminal, a subscriber station, a portable subscriber station, a user equipment, or an access terminal. Etc., and may include all or part of the functions of a terminal, a mobile station, a mobile terminal, a subscriber station, a portable subscriber station, a user device, an access terminal, and the like.
  • a desktop computer a laptop computer, a tablet PC, a wireless phone, a mobile phone, a smart phone, a smart watch capable of communicating with the terminal (smart watch), smart glass, e-book reader, portable multimedia player (PMP), portable game console, navigation device, digital camera, digital multimedia broadcasting (DMB) player, digital voice Digital audio recorder, digital audio player, digital picture recorder, digital picture player, digital video recorder, digital video player ) Can be used.
  • PMP portable multimedia player
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • a base station may include an access point, a radio access station, a node B, an evolved nodeB, a base transceiver station, and an MMR. mobile multihop relay) -BS and the like, and may include all or part of a function of a base station, an access point, a wireless access station, a NodeB, an eNodeB, a base transceiver station, an MMR-BS, and the like.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a clock synchronization device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a clock synchronization method according to an embodiment of the present invention.
  • the clock synchronizing apparatus 100 may refer to a communication entity such as a base station, a terminal, or the like in a communication system.
  • the clock synchronization apparatus 100 may include a clock processor 10, a GPS (global positioning system) receiver 20, a GPS antenna 30, an oscillator 40, a baseband physical (PHY) layer processor ( 50 and a radio frequency (RF) processor 60.
  • a clock processor 10 may include a clock processor 10, a GPS (global positioning system) receiver 20, a GPS antenna 30, an oscillator 40, a baseband physical (PHY) layer processor ( 50 and a radio frequency (RF) processor 60.
  • GPS global positioning system
  • PHY baseband physical
  • RF radio frequency
  • the clock processor 10 may include a phase locked loop (PLL) circuit.
  • the oscillator 40 may mean a voltage controlled oscillator (VCO).
  • the clock processor 10 may receive an NTP signal from a network time prorocol (NTP) server 200 (S100).
  • NTP network time prorocol
  • the clock processor 10 may set a reference clock based on the NTP signal received from the NTP server 200 (S110).
  • the clock processor 10 may provide a reference clock set based on the NTP signal to the GPS receiver 20, the oscillator 40, and the like.
  • the reference clock reset based on the NTP signal may be provided to the oscillator 40 after being converted through a digital analog converter (DAC).
  • DAC digital analog converter
  • the GPS receiver 20 may be driven simultaneously with the clock processor 10 and may detect a GPS signal received through the GPS antenna 30 (S120).
  • the GPS receiver 20 may detect the GPS signal based on the reference clock obtained from the clock processor 10. That is, the NTP signal may be detected faster than the GPS signal.
  • the GPS receiver 20 may detect the GPS signal using a reference clock set based on the NTP signal.
  • the GPS receiver 20 may detect a GPS signal based on a standalone (GPS) scheme. That is, the GPS receiver 20 may track the satellite itself based on the GPS antenna 30, and detect the GPS signal from the tracked satellite. Alternatively, the GPS receiver 20 may detect a GPS signal based on the A (assisted) -GPS scheme. That is, the GPS receiver 20 may detect the GPS signal transmitted from the GPS server based on the GPS antenna or the wire.
  • GPS GPS
  • the GPS receiver 20 may transmit the detected GPS signal to the clock processor 10.
  • the GPS receiver 20 may transmit a GPS signal to the clock processor 10 based on a serial peripheral interface (SPI) method or an inter-integrated circuit (I2C) method.
  • SPI serial peripheral interface
  • I2C inter-integrated circuit
  • the connection relationship between the clock processor 10 and the GPS receiver 20 is not limited by the above description. That is, the GPS receiver 20 may transmit the GPS signal to the clock processor 10 based on a communication method other than the SPI method and the I2C method.
  • the clock processor 10 may reset the reference clock based on the GPS signal (S130). That is, the clock processor 10 may reset the reference clock set based on the NTP signal based on the GPS signal. Since the reference clock set based on the GPS signal is more accurate than the reference clock set based on the NTP signal, the clock processor 10 finally resets the reference clock based on the GPS signal when both the NTP signal and the GPS signal are received. Can be.
  • the clock processor 10 may continuously acquire the NTP signal from the NTP server 200 even when the GPS signal is received. The reason is to set the reference clock based on the NTP signal when the reference signal based on the GPS signal is unlocked.
  • the clock processor 10 may provide the oscillator 40 with a reference clock reset based on the GPS signal.
  • the reference clock reset based on the GPS signal may be provided to the oscillator 40 after being converted through the DAC.
  • the oscillator 40 may generate a frequency based on the received reference clock based on the GPS signal (S140).
  • the frequency generated by the oscillator 40 may be provided to the GPS receiver 20, the baseband physical layer processor 50, the RF processor 60, and the like.
  • the clock processor 10 provides the oscillator 40 with the reference clock set based on the NTP signal. can do.
  • the oscillator 40 may generate a frequency using a reference clock based on the NTP signal.
  • the clock processor 10 may determine that the GPS receiver 20 has failed to detect the GPS signal. In this case, the clock processor 10 may provide the oscillator 40 with a reference clock set based on the NTP signal. In this case, the reference clock reset based on the NTP signal may be provided to the oscillator 40 after being converted through the DAC.
  • the oscillator 40 may generate a frequency based on the received reference clock based on the NTP signal (S150). The frequency generated by the oscillator 40 may be provided to the GPS receiver 20, the baseband physical layer processor 50, the RF processor 60, and the like.
  • the clock processor 10 may provide the oscillator 40 with a reference clock set based on the GPS signal. In this case, the oscillator 40 may generate a frequency using a reference clock based on the GPS signal. In addition, when a frequency is generated based on an NTP signal-based reference clock and the NTP signal-based reference clock is unlocked and a GPS signal is detected, the clock processor 10 may oscillate the reference clock set based on the GPS signal. 40 can be provided. In this case, the oscillator 40 may generate a frequency using a reference clock based on the GPS signal.
  • the methods according to the invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded on a computer readable medium.
  • Computer-readable media may include, alone or in combination with the program instructions, data files, data structures, and the like.
  • the program instructions recorded on the computer readable medium may be those specially designed and constructed for the present invention, or may be known and available to those skilled in computer software.
  • Examples of computer readable media include hardware devices that are specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include machine language code, such as produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device described above may be configured to operate with at least one software module to perform the operations of the present invention, and vice versa.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

클록의 동기화 장치 및 방법이 개시된다. 클록 동기화 장치는 GPS 신호를 검출하는 GPS 수신부, NTP 서버로부터 획득된 NTP 신호를 기반으로 기준 클록을 설정하고, GPS 수신부로부터 GPS 신호를 획득한 경우 GPS 신호를 기반으로 기준 클록을 재설정하는 처리부, 및 처리부로부터 획득한 기준 클록을 기반으로 주파수를 생성하는 발진부를 포함한다. 따라서, GPS와 NTP가 함께 운용됨으로써 클록이 효율적으로 동기화될 수 있다.

Description

클록의 동기화 장치 및 방법
본 발명은 클록의 동기화 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신 시스템에서 안정적인 서비스를 제공하기 위해 클록을 동기화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
기지국, 단말 등과 같은 통신 개체(entity)에서 클록(clock)은 고유의 불안정성, 환경적 요소들, 사용자에 의한 임의의 수정 등에 의해 정확성과 정밀성이 저하된다. 통신 시스템에서 클록의 동기를 위해 PTP(precision time protocol)(즉, IEEE 1588) 기반의 클록 동기화 방법, NTP(network time protocol) 기반의 클록 동기화 방법, GPS(global positioning system) 기반의 클록 동기화 방법 등이 사용될 수 있다.
NTP 기반의 클록 동기화 방법은 서버(server)와 클라이언트(client) 단말 간의 클록 동기화를 위해 사용될 수 있다. NTP 기반의 클록 동기화 방법은 위상 고정(phase lock) 방법을 응용한 것으로, 서버들 또는 서브넷 피어(subnet peer)들과의 메시지(message) 교환을 통해 신뢰성 있는 오류 범위 하에서 클록을 동기화하는 방법이다.
GPS 기반의 클록 동기화 방법은 S(standalone)-GPS 기반의 클록 동기화 방법, A(assisted)-GPS 기반의 클록 동기화 방법 등으로 분류될 수 있다. S-GPS 기반의 클록 동기화 방법에서, 통신 개체는 자체적으로 위성을 트래킹(tracking)할 수 있고, 트래킹된 위성으로부터 획득한 GPS 신호를 기반으로 클록을 동기화할 수 있다. A-GPS 기반의 클록 동기화 방법은 S-GPS 기반의 클록 동기화 방법의 단점을 보완하기 위한 것이다. A-GPS 기반의 클록 동기화 방법에서, 통신 개체는 GPS 서버로부터 GPS 신호를 획득할 수 있고, 획득한 GPS 신호를 기반으로 클록을 동기화할 수 있다.
NTP 기반의 클록 동기화 방법에서 통신 개체는 네트워크 환경이 구축되어 있으면 클록을 용이하게 동기화할 수 있다. 그러나 NTP 기반의 클록 동기화 방법을 통해 획득된 클록 동기는 GPS 기반의 클록 동기화 방법을 통해 획득된 클록 동기 보다 정밀도가 낮은 단점이 있다.
한편, GPS 기반의 클록 동기화 방법에서 위성으로부터 송출된 GPS 신호는 간섭, 전파 방해 등에 의해 감도가 약해질 수 있으므로 통신 개체는 GPS 신호를 수신하지 못할 수 있다. 뿐만 아니라, GPS 신호는 통신 개체 주변의 지형과 지물로 인해 굴절, 반사되며, 이로 인해 GPS 신호의 오차가 발생될 수 있다. 이를 보정하기 위해, GPS 신호의 수신을 위한 GPS 수신 안테나가 사용될 수 있다. 그러나 옥내에 설치되는 통신 개체(예를 들어, 스몰셀(smallcell) 장비)의 경우 GPS 수신 안테나는 주로 건물 내부에 설치되기 때문에, 통신 개체는 GPS 신호를 제대로 수신하지 못할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, GPS 및 NTP를 기반으로 클록을 동기화하는 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, GPS 및 NTP를 기반으로 클록을 동기화하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 클록 동기화 장치는, GPS 신호를 검출하는 GPS 수신부, NTP 서버로부터 획득된 NTP 신호를 기반으로 기준 클록을 설정하고, 상기 GPS 수신부로부터 상기 GPS 신호를 획득한 경우 상기 GPS 신호를 기반으로 기준 클록을 재설정하는 처리부, 및 상기 처리부로부터 획득한 기준 클록을 기반으로 주파수를 생성하는 발진부를 포함한다.
여기서, 상기 GPS 수신부는, 상기 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 기반으로 상기 GPS 신호를 검출할 수 있다.
여기서, 상기 처리부는, 상기 GPS 신호를 획득한 경우 상기 GPS 신호를 기반으로 재설정된 기준 클록을 상기 발진부에 제공할 수 있다.
여기서, 상기 처리부는, 상기 GPS 신호를 획득하지 못한 경우 상기 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 상기 발진부에 제공할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 개체에서 수행되는 클록 동기화 방법은, NTP 신호를 기반으로 기준 클록을 설정하는 단계, GPS 신호를 검출하는 단계, 상기 GPS 신호가 검출된 경우 상기 GPS 신호를 기반으로 상기 기준 클록을 재설정하는 단계, 및 재설정된 기준 클록을 기반으로 주파수를 생성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 GPS 신호는, 상기 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 기반으로 검출될 수 있다.
여기서, 상기 클록 동기화 방법은, 상기 GPS 신호가 검출되지 않은 경우 상기 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 기반으로 주파수를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 클록 동기화 방법은, 상기 주파수 생성 후 상기 GPS 신호의 검출에 실패한 경우, 상기 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 기반으로 주파수를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, GPS 신호의 수신 성능이 저하된 경우에도 통신 개체는 NTP를 기반으로 클록을 동기화할 수 있다. 즉, 통신 개체는 GPS와 NTP를 함께 운용함으로써 클록을 효율적으로 동기화할 수 있으므로 끊김 없이 안정적으로 통신 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클록 동기화 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클록 동기화 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
명세서 전체에서 망(network)은, 예를 들어, WiFi(wireless fidelity)와 같은 무선인터넷, WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동통신망, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동통신망, LTE(long term evolution)망 또는 LTE-Advanced망과 같은 4G 이동통신망, 및 5G 이동통신망 등을 포함할 수 있다.
명세서 전체에서 단말(terminal)은 이동국(mobile station), 이동 단말(mobile terminal), 가입자국(subscriber station), 휴대 가입자국(portable subscriber station), 사용자 장치(user equipment), 접근 단말(access terminal) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
여기서, 단말로 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 사용할 수 있다.
명세서 전체에서 기지국(base station)은 접근점(access point), 무선 접근국(radio access station), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved nodeB), 송수신 기지국(base transceiver station), MMR(mobile multihop relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 기지국, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클록 동기화 장치를 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클록 동기화 방법을 도시한 흐름도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 클록(clock) 동기화 장치(100)는 통신 시스템에서 기지국, 단말 등과 같은 통신 개체(entity)를 의미할 수 있다. 클록 동기화 장치(100)는 클록 처리부(10), GPS(global positioning system) 수신부(20), GPS 안테나(30), 발진부(oscillator)(40), 기저대역(baseband) 물리(PHY) 계층 처리부(50) 및 RF(radio frequency) 처리부(60)를 포함할 수 있다.
여기서, 클록 처리부(10)는 PLL(phase locked loop) 회로를 포함할 수 있다. 발진부(40)는 전압 조절 발진부(voltage controlled oscillator, VCO)를 의미할 수 있다.
클록 동기화 방법에서, 먼저 클록 처리부(10)는 NTP(network time prorocol) 서버(200)로부터 NTP 신호를 수신할 수 있다(S100). 여기서, NTP 서버로부터 NTP 신호를 수신하는 과정은 공지된 NTP 기술을 기초로 수행될 수 있다. 클록 처리부(10)는 NTP 서버(200)로부터 수신한 NTP 신호를 기반으로 기준(reference) 클록을 설정할 수 있다(S110). 클록 처리부(10)는 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 GPS 수신부(20), 발진부(40) 등에 제공할 수 있다. 이때, NTP 신호를 기반으로 재설정된 기준 클록은 DAC(digital analog converter)을 통해 변환된 후 발진부(40)에 제공될 수 있다.
한편, GPS 수신부(20)는 클록 처리부(10)와 동시에 구동될 수 있으며, GPS 안테나(30)를 통해 수신되는 GPS 신호를 검출할 수 있다(S120). GPS 수신부(20)는 클록 처리부(10)로부터 획득한 기준 클록을 기초로 하여 GPS 신호를 검출할 수 있다. 즉, NTP 신호는 GPS 신호보다 더 빠르게 검출될 수 있으며, GPS 신호보다 NTP 신호가 먼저 검출된 경우 GPS 수신부(20)는 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 사용하여 GPS 신호를 검출할 수 있다.
GPS 수신부(20)는 S(standalone)-GPS 방식을 기반으로 GPS 신호를 검출할 수 있다. 즉, GPS 수신부(20)는 GPS 안테나(30)를 기반으로 자체적으로 위성을 트래킹(tracking)할 수 있고, 트래킹된 위성으로부터 GPS 신호를 검출할 수 있다. 또는, GPS 수신부(20)는 A(assisted)-GPS 방식을 기반으로 GPS 신호를 검출할 수 있다. 즉, GPS 수신부(20)는 GPS 안테나 또는 유선을 기반으로 GPS 서버로부터 전송되는 GPS 신호를 검출할 수 있다.
GPS 수신부(20)는 검출된 GPS 신호를 클록 처리부(10)에 전송할 수 있다. 이때, GPS 수신부(20)는 SPI(serial peripheral interface) 방식 또는 I2C(inter-integrated circuit) 방식을 기반으로 GPS 신호를 클록 처리부(10)에 전송할 수 있다. 여기서, 클록 처리부(10)와 GPS 수신부(20) 간의 연결 관계는 상기 설명에 의해 한정되지 않는다. 즉, GPS 수신부(20)는 SPI 방식, I2C 방식 이외의 통신 방식을 기초로 하여 GPS 신호를 클록 처리부(10)에 전송할 수 있다.
클록 처리부(10)는 GPS 수신부(20)로부터 GPS 신호를 수신한 경우 GPS 신호를 기반으로 기준 클록을 재설정할 수 있다(S130). 즉, 클록 처리부(10)는 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 GPS 신호를 기반으로 재설정할 수 있다. GPS 신호를 기반으로 설정된 기준 클록이 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록보다 더 정확하므로, 클록 처리부(10)는 NTP 신호와 GPS 신호를 모두 수신한 경우 최종적으로 GPS 신호를 기반으로 기준 클록을 재설정할 수 있다.
한편, 클록 처리부(10)는 GPS 신호를 수신한 경우에도 NTP 서버(200)로부터 NTP 신호를 지속적으로 획득할 수 있다. 그 이유는, GPS 신호 기반의 기준 클록이 언락(unlock) 상태가 된 경우에 NTP 신호를 기반으로 기준 클록을 설정하기 위함이다.
클록 처리부(10)는 GPS 신호를 기반으로 재설정된 기준 클록을 발진부(40)에 제공할 수 있다. 이때, GPS 신호를 기반으로 재설정된 기준 클록은 DAC을 통해 변환된 후 발진부(40)에 제공될 수 있다. 클록 처리부(10)로부터 GPS 신호를 기반으로 재설정된 기준 클록을 수신한 경우, 발진부(40)는 수신한 GPS 신호 기반의 기준 클록을 기반으로 주파수를 생성할 수 있다(S140). 발진부(40)에서 생성된 주파수는 GPS 수신부(20), 기저대역 물리 계층 처리부(50), RF 처리부(60) 등에 제공될 수 있다.
한편, GPS 신호 기반의 기준 클록을 기반으로 주파수가 생성된 후 GPS 신호 기반의 기준 클록이 언락 상태가 된 경우, 클록 처리부(10)는 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 발진부(40)에 제공할 수 있다. 이 경우, 발진부(40)는 NTP 신호 기반의 기준 클록을 사용하여 주파수를 생성할 수 있다.
반면, 클록 처리부(10)는 미리 설정된 시간 동안 GPS 수신부(20)로부터 GPS 신호를 수신하지 못한 경우 GPS 수신부(20)에서 GPS 신호 검출에 실패한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 클록 처리부(10)는 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 발진부(40)에 제공할 수 있다. 이때, NTP 신호를 기반으로 재설정된 기준 클록은 DAC을 통해 변환된 후 발진부(40)에 제공될 수 있다. 클록 처리부(10)로부터 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 수신한 경우, 발진부(40)는 수신한 NTP 신호 기반의 기준 클록을 기반으로 주파수를 생성할 수 있다(S150). 발진부(40)에서 생성된 주파수는 GPS 수신부(20), 기저대역 물리 계층 처리부(50), RF 처리부(60) 등에 제공될 수 있다.
한편, NTP 신호 기반의 기준 클록을 기반으로 주파수가 생성된 후 GPS 신호가 검출된 경우, 클록 처리부(10)는 GPS 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 발진부(40)에 제공할 수 있다. 이 경우, 발진부(40)는 GPS 신호 기반의 기준 클록을 사용하여 주파수를 생성할 수 있다. 또한, NTP 신호 기반의 기준 클록을 기반으로 주파수가 생성된 후 NTP 신호 기반의 기준 클록이 언락 상태가 되고 GPS 신호가 검출된 경우, 클록 처리부(10)는 GPS 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 발진부(40)에 제공할 수 있다. 이 경우, 발진부(40)는 GPS 신호 기반의 기준 클록을 사용하여 주파수를 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. GPS(global positioning system) 신호를 검출하는 GPS 수신부;
    NTP(network time protocol) 서버(server)로부터 획득된 NTP 신호를 기반으로 기준 클록(reference clock)을 설정하고, 상기 GPS 수신부로부터 상기 GPS 신호를 획득한 경우 상기 GPS 신호를 기반으로 기준 클록을 재설정하는 처리부; 및
    상기 처리부로부터 획득한 기준 클록을 기반으로 주파수를 생성하는 발진부를 포함하는 클록 동기화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 GPS 수신부는,
    상기 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 기반으로 상기 GPS 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 클록 동기화 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 GPS 신호를 획득한 경우 상기 GPS 신호를 기반으로 재설정된 기준 클록을 상기 발진부에 제공하는 것을 특징으로 하는 클록 동기화 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 GPS 신호를 획득하지 못한 경우 상기 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 상기 발진부에 제공하는 것을 특징으로 하는 클록 동기화 장치.
  5. 통신 개체(entity)에서 수행되는 클록(clock) 동기화 방법으로서,
    NTP(network time protocol) 신호를 기반으로 기준(reference) 클록을 설정하는 단계;
    GPS(global positioning system) 신호를 검출하는 단계;
    상기 GPS 신호가 검출된 경우 상기 GPS 신호를 기반으로 상기 기준 클록을 재설정하는 단계; 및
    재설정된 기준 클록을 기반으로 주파수를 생성하는 단계를 포함하는 클록 동기화 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 GPS 신호는,
    상기 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 기반으로 검출되는 것을 특징으로 하는 클록 동기화 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 클록 동기화 방법은,
    상기 GPS 신호가 검출되지 않은 경우 상기 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 기반으로 주파수를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클록 동기화 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 클록 동기화 방법은,
    상기 주파수 생성 후 상기 GPS 신호의 검출에 실패한 경우, 상기 NTP 신호를 기반으로 설정된 기준 클록을 기반으로 주파수를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클록 동기화 방법.
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