KR100501138B1

KR100501138B1 - 이동통신 시스템용 이중화 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간동기 장치

Info

Publication number: KR100501138B1
Application number: KR1019980005339A
Authority: KR
Inventors: 윤병석; 김종수; 김도경
Original assignee: 유티스타콤코리아 유한회사
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 2005-09-26
Also published as: KR19990070477A

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템용 이중화 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간 동기 장치에 관한 것으로, 특히 이중화 시간/주파수 생성 카드의 절체시 채널카드에서 수신된 기준 시간과 채널카드 내부에서 만든 기준 시간과의 비동기 정보 메시지가 채널 카드 내부에서 만든 기준 시간의 위상보다 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간의 위상이 느림을 알리는 신호이면 뒤쳐진 위상이 보정되도록 설정된 카운팅 데이터를 로딩(loading)하고, 이 카운팅 데이터에 의해 기준 시간의 위상을 앞당기도록 기준 시간 생성 시점까지의 카운팅 개수를 감소시키며, 채널카드로부터 전달된 비동기 정보 메시지가 채널 카드 내부에서 만든 기준 시간의 위상보다 절체된 시간/주파수 생성 카드로부터의 기준 시간의 위상이 빠름을 알리는 신호이면 앞선 위상이 보정되도록 설정된 카운팅 데이터를 로딩하고, 이 카운팅 데이터에 의해 기준 시간의 위상이 늦추어지도록 기준 시간 생성 시점까지의 카운팅 개수를 증가시킴으로써, 이중화 시간/주파수 생성 카드의 절체시 자동적으로 기준 시간을 동기시켜 안정된 시스템 클럭과 기준시간을 발생시키도록 하여, 시스템 동작의 안정성과 성능을 향상시키는 이중화 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간 동기 장치에 관한 것이다.

Description

이동통신 시스템용 이중화 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간 동기 장치

본 발명은 이동통신 시스템의 이중화 시간/주파수 생성 카드에 관한 것으로, 특히 시간/주파수 생성 카드의 이중화 절체시 왜곡되는 기준 시간을 위상 보상해주어 동기시키는 기준 시간 동기 장치에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템 즉, 코드분할다중접속(Code Division Multiple Access; 이하 CDMA 라 약칭한다) 시스템이나 개인휴대통신(Personal Communication Service; 이하 PCS 라 약칭한다) 시스템의 시간/주파수 생성 카드는 GPS(Global Positioning System)수신기로부터 시간 정보(Time Of Day; 이하 TOD 라 약칭한다)와 10MHz 주파수 및 시간 클럭(1 Pulse Per Second;이하 1 PPS라 약칭한다)을 수신하여 기준 시간(Pulse Per Second; 이하 "PP2S"라 약칭한다)과 19.6608MHz를 발생하게 되는데, 여기서 TOD는 매 짝수 초마다 출력되는 연,일,시,분,초 등 시간에 관한 정보이고, 1 PPS는 매 초마다 발생되는 신호이다.

이러한 시간/주파수 생성 카드에서 생성되는 시간 및 주파수에 따라 CDMA 시스템이나 PCS 시스템은 망 동기를 이루어 시스템 전체의 동작을 수행하며, 여기서 시간/주파수 생성 카드는 시스템의 정확성과 신뢰성 향상을 위해서 이중화로 구현된다.

도1은 일반적인 이동통신 시스템에서 이중화로 구현되어 채널카드로 시간 및 주파수를 제공하는 시간/주파수 생성 카드의 블록 구성도이다.

도시된 바와 같이 일측 시간/주파수 생성 카드(20)는, GPS 수신기로부터 수신되는 시간 정보와 1PPS에 의해 기준 시간이 생성되도록 제어하는 중앙 처리 장치(21)와; 상기 중앙 처리 장치(21)의 제어에 따라 기준 시간을 생성하는데 필요한 초기 동기 신호에 의해 데이터를 로딩하는 데이터 로딩부(22)와; GPS 수신기로부터 수신된 10MHz 클럭을 기준으로 기준시간(PP2S)을 생성하는데 필요한 클럭(19.6608MHz)을 동기시키고, 동기된 19.6608MHz 클럭을 채널카드(10)와 기준 시간 발생부(23)로 출력하는 위상 동기 루프 회로(24)와; 상기 중앙처리장치(21)의 제어에 따라 상기 위상 동기 루프 회로(24)에서 출력되는 클럭을 카운팅하여 내부 시간 클럭(이하 "INT_1PPS"라 약칭한다)과 기지국의 기준 시간을 생성함과 동시에 INT_1PPS를 시간 클럭 비교부(26)로 전달하고 기지국의 기준 시간을 채널카드(10)로 전달하는 기준 시간 발생부(23)와; 상기 기준 시간 발생부(23)에서 생성된 INT_1PPS의 위상을 GPS 수신기로부터 수신된 시간 클럭(1PPS)의 위상과 비교하여 위상 차이값을 상기 중앙처리장치(21)로 전달하는 시간 클럭 비교부(26)와; 상기 시간 클럭 비교부(26)에 의한 위상 차이값을 보정하는 위상 보정 회로(25)로 구성된다.

이와 같이 구성된 일반적인 이동통신 시스템의 이중화 시간 주파수 생성 카드의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각 기지국은 시스템 전체의 동작에 동기를 이루기 위해 필요한 시간 및 주파수를 생성하는 시간/주파수 생성 카드를 이중화로 구비한다. 그리하여 도1에 도시된 액티브로 동작하는 시간/주파수 생성 카드(20)는 중앙처리장치(21)가 각 기지국의 기준 시간이 동기되도록 초기 동기 신호를 데이터 로딩부(22)로 전달하여 내부 시간 클럭(INT_1PPS)과 기지국 기준 시간(PP2S)을 생성하는 데 필요한 데이터를 로딩하도록 한다. 그리고 이와 동시에 액티브 시간/주파수 생성 카드(20)와 동일한 방법으로 구성된 또하나의 스탠바이 시간/주파수 생성 카드도 또한 액티브 시간/주파수 생성 카드(20)와 동일한 방법으로 동작한다.

액티브 시간/주파수 생성 카드(20)와 스탠바이 시간/주파수 생성 카드는 동일하게 동작하므로 액티브 시간/주파수 생성 카드(20)의 동작을 설명한다.

이렇게 데이터 로딩부(22)에 초기 동기 신호에 의해 데이터가 로딩되면, 위상 동기 루프 회로(24)는 기준 시간인 PP2S를 생성하는데 필요한 클럭인 19.6608MHz를 GPS 수신기로부터 수신된 10MHz에 동기시켜 기준 시간 발생부(23)로 전달하게 되는데, 기준 시간 발생부(23)는 이 GPS 수신기로부터의 10MHz에 동기된 19.6608MHz를 카운터의 클럭핀으로 입력받아 카운팅하게 된다. 그리하여 기준 시간 발생부(23)는 19,660,800번을 카운팅하여 매 초마다 내부 시간 클럭인 INT_1PPS를 생성하고 39,321,600번을 카운팅하여 매 짝수 초마다 기지국의 기준 시간인 PP2S를 생성하게 된다.

이렇게 액티브 시간/주파수 생성 카드(20)가 19.6608MHz와 PP2S를 생성하여 채널카드(10)로 전달하고, 이에 채널 카드(10)는 이 19.6608MHz와 PP2S에 동기되어 호 관련 동작을 수행한다. 그러다가 액티브로 동작하던 시간/주파수 생성 카드(20)에 장애가 발생되면 스탠바이 상태이던 시간/주파수 생성 카드(20)로 절체된다.

그래서 채널 카드(10)는 스탠바이 상태이던 시간/주파수 생성카드로의 절체로 인해 19.6608MHz와 PP2S를 중단없이 계속 전달받게 되는데, 시간/주파수 생성 카드의 완전한 이중화 구현이 어려우므로 왜곡된 19.6608MHz 클럭과 기준 시간을 전달받게 된다. 이 결과 클럭 깨어짐이 발생한 후 동기가 이루어지지 않는 상태를 유지하게 되는 것이다.

이러한 동작으로 일반적인 이동통신 시스템의 이중화 시간 주파수 생성 카드는 이중화 절체시 발생되는 클럭의 왜곡을 자동으로 복구시킬 수 없으므로 수동복구될 때까지 전반적인 시스템 동작을 지연시키는 결과를 초래하는 문제가 있었다.

또한 불안정한 클럭 발생으로 시스템의 안정성을 저하시키는 문제도 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히, 시간/주파수 생성 카드의 이중화 절체시 왜곡되는 기준 시간을 자동적으로 위상 보상해 주어 동기시킴으로써 안정한 시스템 클럭과 기준 시간을 발생시키는 이동통신 시스템용 이중화 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간 동기 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

이중화 시간/주파수 생성 카드의 절체시 채널카드에서 수신된 기준 시간과 채널 카드 내부에서 만든 기준시간과의 비동기 정보 메시지에 따라 시간 및 주파수가 동기되도록 제어하는 중앙 처리 장치와; 상기 중앙 처리 장치의 제어에 따라 기준 시간의 위상 보정에 필요한 데이터를 로딩(loading)하는 데이터 로딩부와; 상기 데이터 로딩부에서 로딩된 카운팅(counting) 데이터에 의해 기준시간 발생 시점까지의 카운팅 개수를 조절하여, 클럭과 기준시간이 동기되도록 기준 시간의 위상을 보정하여 생성하는 기준 시간 발생부를 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

이하, 상기와 같은 본 발명 "이동통신 시스템용 이중화 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간 동기 장치"의 기술적 사상에 따른 일 실시예의 구성 및 동작을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

<실시예>

먼저, 본 발명에 의한 이동통신 시스템용 이중화 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간 동기 장치의 실시예 구성은 도2에 도시된 바와 같이, GPS 수신기로부터 수신되는 시간 정보, 10MHz, 1PPS에 따라 시간 및 주파수가 생성되도록 제어하고, 채널카드(100)로부터 수신된 기준 시간의 동기 여부 메시지에 따라 기준 시간이 동기되도록 제어하는 중앙처리장치(210)와; 상기 중앙처리장치(210)의 제어에 따라 기준 시간 생성에 필요한 데이터와 기준 시간의 위상 보정에 필요한 데이터를 로딩하는 데이터 로딩부(220)와; 기준시간을 생성하는 19.6608MHz를 GPS 수신기로부터 수신된 10MHz에 동기시켜 출력하는 위상 동기 루프 회로(230)와; 상기 위상 동기 루프 회로(230)에서 출력되는 19.6608MHz 클럭을 기준 시간 생성 카운터의 클럭핀으로 입력받아 상기 데이터 로딩부(220)의 로딩 데이터에 따라 카운팅하여 내부 시간 클럭과 기준 시간을 생성하는 기준 시간 발생부(240)와; 상기 기준 시간 발생부(240)에서 생성된 내부 시간 클럭인 INT_1PPS의 위상과 GPS 수신기로부터 수신된 1PPS의 위상을 비교하여 위상차이값을 중앙 처리 장치(210)로 전달하는 시간 클럭 비교부(250)와; 상기 중앙 처리 장치(210)에서 출력되는 위상 보정 신호에 따라 시간 클럭(1PPS)과 INT_1PPS의 위상을 보정하는 위상 보정 회로(260)로 구성된다.

상기에서 채널 카드(100)는 시간/주파수 생성 카드(200)에서 생성되는 PP2S 기준 시간과 채널 카드(100)에서 만든 PP2S 시간과의 동기 여부를 검출하여 비동기 정보 메시지를 시간/주파수 생성 카드(200)내 중앙 처리 장치(210)로 전달하는 중앙 처리 장치(110)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 이동통신 시스템용 이중화 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간 동기 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각 기지국에 이중화로 구현된 시간/주파수 생성 카드중 일측 시간/주파수 생성 카드는 액티브 상태로 동작되고 다른 시간/주파수 생성 카드(200)는 스탠바이(stand by) 상태로 동작된다. 그러다가 액티브 상태로 동작하던 시간/주파수 생성 카드에 장애가 발생되면 스탠바이 상태이던 시간/주파수 생성카드(200)로 절체된다.

그러면 채널 카드(100)는 절체된 시간/주파수 생성 카드(200)에서 생성되는 기지국 기준 시간인 PP2S와 채널 카드(100) 내부에서 만든 PP2S와의 동기 여부를 검출하게 된다. 스탠바이 상태이던 시간/주파수 생성 카드(200)의 절체를 통해 중단없이 클럭과 기지국 기준 시간을 제공받지만 완전한 이중화 구현의 어려움으로 인해 왜곡된 클럭과 동기되지 않은 기준 시간을 제공받게 되는 것이다. 그리하여 채널 카드(100)는 PP2S인 기지국 기준 시간과 채널 카드(100) 내부에서 만든 PP2S와의 비동기 여부를 검출하여 비동기 정보 메시지를 시간/주파수 생성 카드(200)내 중앙 처리 장치(210)로 전달한다. 여기서 채널카드(100) 내부에서 만든 기준시간의 위상보다 시간/주파수 생성 카드(200)의 PP2S 기준 시간의 위상이 앞선다면, PP2S 기준 시간의 위상이 빠름을 알리는 정보로 시간/주파수 생성 카드(200)에 전달하게 된다.

그러면 시간/주파수 생성 카드(200)내 중앙 처리 장치(210)는 채널카드(100)로부터의 비동기 정보 메시지에 의해 기준시간의 위상이 보정되어 생성되도록 동기 시간 보정 신호를 데이터 로딩부(220)로 출력한다. 그리하여 데이터 로딩부(220)는 이 동기 시간 보정 신호에 의해 기준시간의 위상이 늦춰지도록 생성되어 채널 카드 내부에서 만든 기준 시간과의 위상과 동기되도록 로딩 데이터를 조정하여 로딩한다.

또한 위상 동기 루프 회로(230)는 PP2S 생성에 필요한 19.6608MHz 클럭을 GPS 수신기로부터 수신된 10MHz에 동기시켜 출력하게 되는데, 기준 시간 발생부(240)는 이 GPS 수신기의 10MHz에 동기된 19.6608MHz 클럭을 카운터의 클럭핀으로 입력받아 19.660800 번을 카운팅하여 매초마다 내부시간 클럭인 INT_1PPS를 생성하고 39.321600 번을 카운팅하여 매 짝수초마다 기준 시간인 PP2S를 생성하게 된다. 이러한 기준시간 발생부(240)는 중앙 처리 장치(210)의 제어에 따라 로딩된 데이터에 의해 카운팅 개수를 증가시켜 1PPS와 PP2S를 지연시켜 출력함으로써 채널 카드(100) 내부에서 만든 기준시간과 동기되도록 한다. 즉, 기준 시간 발생부(240)의 카운터는 중앙처리장치(210)의 제어에 의해 감소되어 로딩된 카운팅 데이터로 카운팅되는 개수를 증가시켜 위상이 늦도록 내부 시간 클럭(1PPS)을 생성하고, 또한 위상이 늦어진 기준시간(PP2S)을 짝수초에 생성하여 PP2S 기준 시간을 동기시키게 되는 것이다.

또한 기준 동기 시간 보상에 의해 시간 클럭 비교부(250)에서 PPS 위상 차이값이 발생하게 되는데, 이는 중앙처리 장치(210)로부터의 위상 보정 신호에 의해 위상 보정 회로(260)에서 위상이 보정된다.

그리고 채널카드(100)로부터의 비동기 메시지가 절체된 시간/주파수 생성 카드(200)로부터의 기준 시간의 위상이 채널카드(100) 내부에서 만든 기준 시간의 위상보다 늦음을 알리는 신호이면, 시간/주파수 생성 카드(200)의 중앙 처리 장치(210)는 기준 시간(PP2S)이 생성되는 카운팅 개수가 감소되어 위상이 앞당겨지도록, 카운팅 데이터를 증가시켜 로딩하도록 제어하게 된다. 그러면 기준 시간 발생부(240)는 증가된 카운팅 데이터에 의해 PP2S 신호 발생시점까지의 카운팅 개수가 감소되어 PP2S 신호의 위상을 앞당겨 생성함으로써 채널 카드(100) 내부에서 만든 기준 시간과 시간/주파수 생성 카드(200)의 PP2S 신호를 동기시키게 되는 것이다.

또한 기준 동기 시간 보상에 의해 시간 클럭 비교부(250)에서 PPS 위상 차이값이 발생하게 되는데, 이는 중앙처리장치(210)로부터의 위상 보정 신호에 의해 위상 보정 회로(260)에서 위상이 보정된다.

이리하여 이중화 시간/주파수 생성카드의 절체시 기준 시간에 대한 동기 여부를 검출한 결과정보를 전달받고, 이 결과정보에 따라 기준 시간의 위상을 자동적으로 보정하여 생성함으로써 기준 클럭과 기준 시간이 자동적으로 동기되어 시스템 동작의 안정성과 신뢰성을 향상시켜 주게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 "이동통신 시스템용 이중화 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간 동기 장치"는, 특히, 시간/주파수 생성 카드의 이중화 절체시 왜곡되는 기준 시간을 자동적으로 위상 보정해 주어 동기시킴으로써 안정한 시스템 클럭과 기준 시간을 발생시키는 효과가 있게 되는 것이다.

또한 이동통신 시스템에 자동적으로 동기된 기준 시간을 제공해줌으로써 시스템 동작의 안정성과 신뢰성을 향상시키는 효과도 있게 되는 것이다.

도 1 은 종래 이동통신 시스템의 이중화 시간/주파수 생성 카드와 채널카드와의 인터페이스 블록 구성도,

도 2 는 본 발명에 의한 이동통신 시스템용 이중화 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간 동기 장치 블록 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100:채널카드 110:중앙처리장치

200:시간/주파수 생성 카드 210:중앙처리장치

220:데이터 로딩부 230:위상 동기 루프 회로

240:기준 시간 발생부 250:시간 클럭 비교부

260:위상 보정 회로

Claims

이중화로 구현되어 이동통신 시스템의 망동기를 위한 시간 및 주파수를 생성하는 이중화 시간/주파수 생성 카드에 있어서,

이중화 시간/주파수 생성 카드의 절체시 채널카드(100)에서 검출된, 시간/주파수 생성 카드(200)로부터의 기준 시간과 채널 카드(100) 내부에서 만든 기준 시간과의 비동기 정보 메시지에 따라 시간 및 주파수가 동기되도록 제어하는 중앙 처리 장치(210)와;

상기 중앙 처리 장치(210)의 제어에 따라 기준 시간의 위상 보정에 필요한 데이터를 로딩(loading)하는 데이터 로딩부(220)와;

상기 데이터 로딩부(220)에서 로딩된 카운팅(counting) 데이터에 의해 기준시간 발생 시점까지의 카운팅 개수를 조절하여, 채널 카드(100) 내부에서 만든 기준 시간과 절체된 시간/주파수 생성 카드(200)로부터의 기준시간이 동기되도록 시간/주파수 생성 카드(200)의 기준 시간의 위상을 보정하여 생성하는 기준 시간 발생부(240)로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템용 이중화 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간 동기 장치.
제 1항에 있어서, 상기 중앙 처리 장치(210)는,

채널카드(100)로부터 전달되는 상기 비동기 정보 메시지가 채널 카드(100) 내부에서 만든 기준 시간의 위상보다 시간/주파수 생성카드(200)에서 전달하는 기준시간(PP2S)의 위상이 느림을 알리는 신호이면, 뒤쳐진 위상이 보정되도록 설정된 카운팅 데이터를 로딩하는 제어신호를 발생하고, 채널 카드(100)로부터 전달되는 상기 비동기 정보 메시지가 채널카드(100) 내부에서 만든 기준 시간의 위상보다 시간/주파수 생성 카드(200)에서 전달되는 기준시간(PP2S)의 위상이 빠름을 알리는 신호이면 앞선 위상이 보정되도록 설정된 카운팅 데이터를 로딩하는 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템용 이중화 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간 동기 장치.
제 1항에 있어서, 상기 기준 시간 발생부(240)는,

상기 데이터 로딩부(240)에서 로딩된 카운팅 데이터가 기준시간의 뒤쳐진 위상이 보정되도록 설정된 카운팅 데이터이면 기준 시간의 위상을 앞당기도록 기준 시간 생성시점까지의 카운팅 개수를 감소시키고, 상기 데이터 로딩부(240)에서 로딩된 카운팅 데이터가 기준시간의 앞선 위상이 보정되도록 설정된 카운팅 데이터이면 기준 시간의 위상을 늦추도록 기준시간 생성 시점까지의 카운팅 개수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템용 이중화 시간/주파수 생성 카드의 기준 시간 동기 장치.