KR101037665B1 - Ｇｐｓ 시간 동기화 시스템 및 이를 이용한 시간 동기화 방법 - Google Patents

Ｇｐｓ 시간 동기화 시스템 및 이를 이용한 시간 동기화 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 GPS 시간 동기화 시스템 및 이를 이용한 시간 동기화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위성으로부터 송신된 GPS의 시각정보를 이용하여 단일 마스터 클럭에 대해 복수 개의 슬레이브 클럭을 동기화하기 위한 GPS 시간 동기화 시스템 및 이를 이용한 시간 동기화 방법에 관한 것이다. 이를 달성하기 위한 수단으로, 위성에서 송신된 GPS 신호를 GPS 수신기에서 수신받아 시간을 설정하는 GPS시스템에 있어서, 위성에서 송신된 GPS 신호가 수신되어 저장되는 마스터 수신기;마스터 수신기에 연결되어 상기 GPS 신호가 수신되도록 마스터 수신기와 동기화되는 마스터 클럭; 마스터 수신기에 연결되고, 위성으로부터 송신된 GPS 신호가 수신되어 저장되는 슬레이브 수신기; 및 슬레이브 수신기에 연결되어 GPS 신호가 수신되도록 슬레이브 수신기와 동기화되는 슬레이브 클럭;을 포함하여 형성되어 슬레이브 수신기에서 수신된 GPS 신호를 마스터 수신기로 송신하고 마스터 수신기에서 수신된 GPS 신호와 비교한 후 보정값을 산출하여 보정값을 이용하여 슬레이브 수신기를 표준시각으로 보정하는 것이 특징이다.
GPS, 시간 동기화, GPS 수신기

Description

ＧＰＳ 시간 동기화 시스템 및 이를 이용한 시간 동기화 방법{Global Positioning System time synchronization system and time synchronization method thereof}
본 발명은 GPS 시간 동기화 시스템 및 이를 이용한 시간 동기화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위성으로부터 송신된 GPS의 시각정보를 이용하여 단일 마스터 클럭에 대해 복수 개의 슬레이브 클럭을 동기화하기 위한 GPS 시간 동기화 시스템 및 이를 이용한 시간 동기화 방법에 관한 것이다.
일반적으로 GPS(Global Positioning System)는 중궤도를 도는 24개 이상의 인공위성에서 송신되는 마이크로파를 GPS 수신기에서 수신하여 수신기의 위치벡터를 결정하는 것을 말한다. 즉, 위성으로부터 송신된 GPS신호를 GPS 수신기에서 수신받아 GPS 수신기의 위치정보를 확인한다.
이러한 위성에서 송신되는 GPS신호에는 위성의 시각정보가 포함되어 있어 위성에서 송신된 신호와 GPS 수신기에서 수신된 신호의 시간차를 측정하여 위성과 GPS 수신기 사이의 거리를 구하는 것이다. 이때 위성에서 송신되는 GPS 신호에 포함된 위성의 시각정보가 복수 개의 GPS 수신기로 수신되기 때문에 위성의 시각정보 를 표준시각정보로 이용하여 GPS 수신기에 시각정보를 업데이트하게 된다.
도 1은 종래의 시간 설정을 위해 위성과 GPS 수신기를 이용한 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 위성(1)에서 송신되는 GPS 신호는 서로 다른 위치에 있는 복수 개의 GPS 수신기(3)로 송신되기 때문에 하나의 GPS 신호에 포함된 시각정보가 각 GPS 수신기(3)에 수신될 때는 처음 송신된 위성(1)의 시각정보와 많은 오차가 발생되게 된다. 즉, 복수 개의 GPS 수신기(3)가 하나의 위성(1)으로부터 시각정보를 수신받으면 각 GPS 수신기(3)에서의 수신되는 시각이 달라지기 때문에 각 GPS 수신기(3) 간에 수십 ~ 수백 ㎱ 정도의 미묘한 차이가 발생된다. 또한 각 GPS 수신기(3)간에 장애물이 있는 경우에는 많은 시간 차이가 발생된다.
국가간의 협정세계시(UTC : Universal Time Coordinated)를 결정때와 같이 정밀 시각 동기를 필요로 하는 경우에는 수십 피코초까지 시간을 결정하기 때문에 각 GPS 수신기(3) 사이에 너무 많은 시각차가 발생되면 정확한 시간의 동기화가 힘들게 된다. 특히 GPS 수신기(3)에 수신된 시각정보를 정확한 시각정보가 필요한 산업용 또는 과학기술용 시계에 적용하는 경우도 정확한 GPS 수신기(3)의 시각정보를 이용해야 정확한 기술의 실현이 가능하다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 GPS 위성으로부터 송신되는 GPS 신호를 이용하여 마스터 클럭에 동기된 단일 마스터 수신기와 슬레이브 클럭에 동기된 복수의 슬레이브 수신기 간의 시각전송을 수행하여 마스터 클럭과 슬레이브 클럭 간의 시간차이를 산출하고 이를 이용하여 각 슬레이브 클럭의 주파수 제어를 통해 수신기 사이의 시각 동기화가 가능하도록 하는 GPS 시간 동기화 시스템 및 이를 이용한 시간 동기화 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로,
위성에서 송신된 GPS 신호를 GPS 수신기에서 수신받아 시간을 설정하는 GPS시스템에 있어서, 위성에서 송신된 GPS 신호가 수신되어 저장되는 마스터 수신기;마스터 수신기에 연결되어 상기 GPS 신호가 수신되도록 마스터 수신기와 동기화되는 마스터 클럭; 마스터 수신기에 연결되고, 위성으로부터 송신된 GPS 신호가 수신되어 저장되는 슬레이브 수신기; 및 슬레이브 수신기에 연결되어 GPS 신호가 수신되도록 슬레이브 수신기와 동기화되는 슬레이브 클럭;을 포함하여 형성되어 슬레이브 수신기에서 수신된 GPS 신호를 마스터 수신기로 송신하고 마스터 수신기에서 수신된 GPS 신호와 비교한 후 보정값을 산출하여 보정값을 이용하여 슬레이브 수신기를 표준시각으로 보정하는 것이 특징이다.
또한 마스터 수신기와 슬레이브 수신기는 GPS 수신기인 것이 특징이다.
또한 마스터 수신기와 슬레이브 수신기는 유선 또는 무선 통신망으로 연결된 것이 특징이다.
또한 유선 또는 무선 통신망은 CDMA, 유선인터넷, 무선인터넷 또는 GSM인 것이 특징이다.
또한 슬레이브 수신기는 복수 개인 것이 특징이다.
또한 GPS 신호는 마스터 GPS신호와 슬레이브 GPS신호로 각각 마스터 수신기와 슬레이브 수신기에 저장되는 것이 특징이다.
또한 마스터 GPS신호는 GPS 위성정보, 마스터 수신기와 마스터 클럭이 동기화된 시간이 포함된 것이 특징이다.
또한 슬레이브 GPS신호는 GPS 위성정보, 슬레이브 수신기와 슬레이브 클럭이 동기화된 시간이 포함된 것이 특징이다.
또한 보정값은 마스터 클럭과 슬레이브 클럭의 시간차 또는 슬레이브 클럭을 표준시각으로 제어하기 위한 주파수 제어값인 것이 특징이다.
또한 슬레이브 수신기에는 기준 주파수를 변경하기 위한 주파수 합성기 또는 페이즈 스텝퍼(Phase Stepper)가 설치되는 것이 특징이다.
또한 마스터 수신기는, 위성으로부터 송신된 GPS 신호를 수신받는 GPS수신부; GPS수신부에서 수신된 GPS 신호가 마스터 GPS신호로 저장되고, 슬레이브 수신기로부터 수신된 슬레이브 GPS 신호와 비교되어 보정값을 산출하는 마스터 프로세서; 마스터 GPS신호와 슬레이브 GPS신호 및 보정값이 저장되는 메모리부; 메모리부에 연결되어 GPS 신호를 통해 저장된 표준시각을 육안으로 확인할 수 있도록 디스 플레이 하는 디스플레이부; 마스터 프로세서에 의해 제어되어 슬레이브 수신기로 산출된 보정값을 송신하기 위한 보정값 송신부; 및 마스터 프로세서에 의해 제어되어 슬레이브 GPS신호를 송신받기 위한 신호 수신부;를 포함하여 형성된 것이 특징이다.
또한 슬레이브 수신기는, 마스터 수신부로부터 송신된 보정값을 수신하는 보정값 수신부; 슬레이브 수신기에 수신된 슬레이브 GPS신호를 마스터 수신기로 송신하기 위한 신호 송신부; 신호 송신부를 제어하여 슬레이브 GPS신호를 전송하고, 보정값 수신부를 제어하여 보정값을 전송받아 보정값을 이용하여 표준시각으로 보정하는 슬레이브 프로세서; 슬레이브 프로세서에 연결되어 보정된 표준시각이 저장되는 메모리부; 및 메모리부에 연결되어 저장된 표준시각 정보를 육안으로 확인할 수 있도록 디스플레이 하는 디스플레이부;를 포함하여 형성된 것이 특징이다.
또한 마스터 수신기와 슬레이브 수신기 사이의 거리는 9000 ㎞ 이하인 것이 특징이다.
또한 상기에 설명된 GPS 시간 동기화 시스템을 이용한 시간 동기화 방법은 위성으로부터 전송된 GPS 신호를 마스터 수신기와 슬레이브 수신기에서 수신받아 마스터 GPS신호와 슬레이브 GPS신호로 각각 저장되는 단계; 슬레이브 수신기에 저장된 슬레이브 GPS신호가 마스터 수신기로 수신되는 단계; 마스터 수신기에서 마스터 GPS신호와 슬레이브 GPS신호에 포함된 마스터 클럭시간과 슬레이브 클럭시간을 비교하는 단계: 마스터 클럭시간과 슬레이브 클럭시간의 시간차를 이용하여 표준시각으로 설정하기 위한 보정값을 산출하는 단계; 산출된 보정값 정보가 슬레이브 수 신기로 전송되는 단계; 및 수신된 보정값을 이용하여 슬레이브 수신기를 표준시각으로 보정하여 디스플레이하는 단계;로 이루어진 것이 특징이다.
또한 슬레이브 수신기는 실시간으로 마스터 수신기에 슬레이브 GPS신호를 송신하고, 마스터 수신기에서 산출된 보정값 정보를 실시간으로 수신받는 것이 특징이다.
아울러 표준시각 보정단계에서 마스터 클럭과 슬레이브 클럭의 시간차는 1 ㎱미만인 것이 특징이다.
본 발명에 의하면 GPS수신기 간의 시각정보를 위성에서 수신된 표준시각정보로 동기화시킬 수 있어 각 GPS수신기간의 시간 차이에 의해 발생될 수 있는 문제를 미연에 방지할 수 있다.
또한 GPS수신기를 소지하고 있는 소비자에게 정확환 시각정보를 제공할 수 있어 신뢰성을 갖는다.
또한 기존에 설치된 유무선 통신망을 이용하므로 추가로 통신망 구축에 비용이 들지 않아 저렴한 비용으로 정확한 시각 동기화가 가능하기 때문에 경제적이다.
또한 실시간으로 GPS 수신기 간에 시각 동기화가 가능하기 때문에 피코초 단위의 시각 동기화가 가능하여, 국가간의 협정세계시를 결정할 때 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소 들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 사용한다.
또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 시간 동기화를 위해 위성과 GPS 수신기를 이용한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 시간 동기화를 위한 마스터 수신기와 슬레이브 수신기의 구성을 나타낸 구성도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 위성(100)과 GPS 수신기를 이용하여 표준시각을 동기화하는 방법은 마스터 수신기(200)와 슬레이브 수신기(300)로 구성된 GPS 수신 시스템을 이용하여 제공되며 마스터 수신기(200)와 슬레이브 수신기(300)는 유선 또는 무선 통신망(400)으로 연결된다. 이러한 유선 또는 무선 통신망(400)은 CDMA, 유선인터넷, 무선인터넷 또는 GSM(Global System for Mobile communications)을 이용한다.
마스터 수신기(200)와 슬레이브 수신기(300)는 각각 위성(100)으로부터 GPS 신호를 수신받을 수 있도록 형성된 GPS 수신기를 일컫는다. 먼저 마스터 수신기(200)는 GPS 수신부(210)와 마스터 프로세서(220)와 메모리부(250)와 디스플레이부(260)와 보정값 송신부(230) 및 신호 수신부(240)로 구성된다.
GPS 수신부(210)는 마스터 수신기(200)의 외부에 노출되어 있는 안테나(202)에 연결되어 위성(100)으로부터 송신되는 GPS 신호를 수신받는다. 이때 GPS 수신부(210)는 마스터 수신기(200)에 연결된 마스터 클럭(280)에 동기화되면서 GPS신호 를 수신하게 된다. 마스터 클럭(280)은 일반적으로 원자 시계 등의 우수한 주파수 안정도를 가지는 주파수원이며 마스터 클럭(280)에서 합성된 기준 주파수와 1 PPS(Pulse Per Second)와 같은 위상 신호는 GPS 수신부(210)로 공급되어 GPS 수신부(210)가 마스터 클럭(280)에 동기되어 작동하게 한다. 마스터 클럭(280)이 존재하지 않는 경우에는 GPS 수신기(210) 내부의 OCXO나 TCXO와 같은 수정 발진기로 대체될 수 있지만, 수정 발진기는 원자 시계 등에 비해 주파수 안정도가 떨어지므로 나노 초 또는 피코 초 수준의 정밀 시각 동기의 경우 마스터 클럭용으로 부적절하다. 다만 슬레이브 클럭(380)에는 수정 발진기의 사용이 가능하고 이 경우 시각 동기를 통해 수정 발진기를 원자 시계급의 마스터 클럭(280)과 유사한 주파수 안정도를 가지도록 할 수 있다. 슬레이브 클럭(380)은 하단에 설명된다.
신호 수신부(240)는 슬레이브 수신기(300)에서 송신된 GPS신호를 유선 또는 무선 통신망(400)으로 수신받는다.
보정값 송신부(230)에서는 마스터 수신기(200)에서 수신된 GPS신호와 슬레이브 수신기(300)로부터 전송된 GPS신호를 비교하여 산출된 보정값을 다시 슬레이브 수신기(300)의 보정값 수신부(330)로 송신한다.
마스터 프로세서(220)는 GPS 수신부(210)와 보정값 송신부(230) 및 신호 수신부(240)에 연결된다. 이때 마스터 프로세서(220)에는 GPS 수신부(210)에서 수신된 GPS 신호가 마스터 GPS신호로 저장된다. 마스터 GPS신호는 GPS 위성정보, 마스터 수신기(200)와 마스터 클럭(280)이 동기화된 시간이 포함되어 있다. 또한 슬레이브 수신기(300)에서 수신된 GPS 신호도 GPS 위성정보, 슬레이브 수신기(300)와 슬레이브 클럭(380)이 동기화된 시간이 포함된 슬레이브 GPS신호로 저장된다.
즉, 슬레이브 수신기(300)에서 마스터 수신기(200)로 송신한 슬레이브 GPS신호는 마스터 프로세서(220)에서 마스터 GPS신호와 비교된다. 이때 마스터 클럭시간과 슬레이브 클럭시간이 비교되어 시간차를 추출한다. 추출된 시간차를 이용하여 보정값을 생성한 후 생성된 보정값을 보정값 송신부(230)로 전송하고 다시 해당 슬레이브 수신기(300)로 송신하여 슬레이브 수신기(300)를 표준시각으로 보정한다. 이러한 보정값은 마스터 클럭(280)과 슬레이브 클럭(380) 간의 시간차 또는 슬레이브 클럭(380)을 표준시각으로 제어하기 위한 주파수 제어값을 나타낸다.
메모리부(250)에는 마스터 프로세서(220)에 연결되어 마스터 GPS신호, 슬레이브 GPS신호 및 보정값이 저장된다. 이때 GPS신호를 통해 저장된 표준시각정보는 디스플레이부(260)를 통해 마스터 수신기(200)의 외부에서 육안으로 표준시각을 확인할 수 있도록 디스플레이된다.
슬레이브 수신기(300)는 마스터 수신기(200)로부터 표준시각에 대한 시간차 정보를 전송받는 모든 GPS 수신기를 일컫는다. 즉, 슬레이브 수신기(300)는 위성(100)으로부터 수신받은 GPS 신호를 마스터 수신기(200)로 전송하여 마스터 수신기(200)로부터 시간차를 보정하기 위한 보정값에 대한 정보를 제공받아 보정값을 이용하여 시각을 동기화한다. 슬레이브 수신기(300)는 GPS 수신부(310)와 보정값 수신부(330)와 신호 송신부(340)와 슬레이브 프로세서(320)와 메모리부(350) 및 디스플레이부(360)로 구성된다.
GPS 수신부(310)는 슬레이브 수신기(300)의 외부에 노출되어 있는 안테 나(302)에 연결되어 위성(100)으로부터 송신되는 GPS 신호를 수신받는다. 이때 GPS 수신부(310)는 슬레이브 수신기(300)에 연결된 슬레이브 클럭(380)에 동기되면서 GPS신호를 수신하게 된다. 이때 슬레이브 클럭(380)은 주파수 합성기(390)를 통해서 주파수가 공급되어 슬레이브 수신기(300)가 슬레이브 클럭(380)에 동기되는 것이 바람직하다.
보정값 수신부(330)에서는 마스터 수신기(200)의 마스터 프로세서(220)에서 산출된 보정값 정보를 유선 또는 무선 통신망(400)을 통해 수신받는다.
신호 송신부(340)는 슬레이브 수신기(300)에 저장된 슬레이브 GPS신호를 마스터 수신기(200)로 송신하는 역할을 한다. 슬레이브 GPS신호는 위성(100)으로부터 GPS신호가 수신되면 바로 마스터 수신기(200)로 송신된다.
슬레이브 프로세서(320)는 보정값 수신부(330)에 연결되어 있어 마스터 수신기(200)로부터 송신되는 보정값 정보를 이용하여 슬레이브 수신기(300)의 시각정보를 보정한다. 또한 슬레이브 프로세서(320)는 신호 송신부(340)에 연결되어 있어 수시로 마스터 수신기(200)로 슬레이브 GPS신호가 송신되도록 한다.
슬레이브 프로세서(320)에는 메모리부(350)가 연결되어 보정된 표준시각정보가 수신 저장된다. 저장된 표준시각정보는 슬레이브 수신기(300)의 외부에서 육안으로 시간을 확인할 수 있도록 디스플레이부(360)로 디스플레이 된다.
또한 슬레이브 수신기(300)에는 주파수 합성기(390) 또는 페이즈 스텝퍼(Phase Stepper)가 설치되고, 주파수 합성기(390)에 슬레이브 클럭(38)이 연결되어 보정값으로 슬레이브 클럭(380)을 제어하기 위한 주파수 제어값이 송신되는 경 우에 슬레이브 클럭(380)에서 제공되는 기준 주파수를 주파수 제어값으로 변경하여 GPS 수신부(310)에 제공한다.
이때 복수 개의 슬레이브 수신기(300)는 하나의 마스터 수신기(200)에 정해진 샘플링 간격으로 슬레이브 GPS신호를 송신하고 마스터 클럭(280)과 슬레이브 클럭(380)간의 시각차이를 보정하므로 각각의 슬레이브 수신기(300)는 실시간으로 마스터 수신기(200)의 표준시각정보와 피코초 단위의 시간 동기화가 가능해진다.
이하에서는 본 발명에 따라 GPS 신호를 이용하여 시간을 동기화하는 방법을 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 GPS를 이용한 시간 동기화 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 마스터 수신기(200)로 설정된 GPS 수신기와 슬레이브 수신기(300)로 설정된 GPS 수신기는 마스터 클럭(280)과 주파수 합성기(390)를 통한 슬레이브 클럭(380)에 각각 동기된 상태로 위성(100)으로부터 GPS 신호를 각 GPS 수신부(210, 310)에서 수신받는다. 이때 마스터 수신기(200)와 슬레이브 수신기(30)에 수신되어 저장되는 GPS 신호는 각각 마스터 GPS신호와 슬레이브 GPS신호로 저장된다.(S10)
복수 개의 슬레이브 수신기(300)는 슬레이브 클럭(380)에 동기되어 저장된 각각의 슬레이브 GPS신호를 신호 송신부(340)를 이용하여 실시간으로 마스터 수신기(200)로 송신한다.(S20)
마스터 프로세서(220)에서는 저장된 마스터 GPS신호와 각 슬레이브 수신 기(300)로부터 수신받은 슬레이브 GPS 신호를 비교한다. 이때 마스터 클럭(280)과 슬레이브 클럭(380)의 시간을 비교한다.(S30)
마스터 프로세서(220)에서는 마스터 클럭(280)과 슬레이브 클럭(380)의 시간을 비교하여 시간차를 구한다. 즉, 마스터 클럭(280)과 슬레이브 클럭(380)간의 차이가 나지 않는다면 시간차가 적게 나타나고, 마스터 클럭(280)과 슬레이브 클럭(380)간의 차이가 나면 시간차가 크게 나타날 것이다. 산출된 시간차를 이용하여 슬레이브 수신기(300)를 표준시각으로 보정하기 위한 보정값을 산출한다. 이때 보정값은 마스터 클럭(280)과 슬레이브 클럭(380)간의 시간차 또는 슬레이브 클럭(380)을 표준시각으로 제어하기 위한 주파수 제어값을 갖는다.(S40)
산출된 보정값 정보는 마스터 수신기(200)의 보정값 송신부(230)를 통하여 각 해당 슬레이브 수신기(300)의 보정값 수신부(330)로 실시간으로 전송된다.(S50)
슬레이브 수신기(300)에 수신된 마스터 클럭(280)과 슬레이브 클럭(380)간의 시간차를 이용하여 슬레이브 수신기(300)를 표준시각으로 보정하거나 주파수 합성기(390) 또는 페이즈 스텝퍼(Phase Stepper)를 이용하여 기준 주파수를 주파수 제어값으로 변화하여 표준시각으로 보정한다. 슬레이브 수신기(300)에 설정된 설정시간은 마스터 수신기(200)에 저장된 표준시각정보와의 시간차를 이용하여 보정됨으로써 마스터 수신기(200) 및 위성(100)과 시간 동기화가 이루어지게 된다.(S60)
즉, 위성(100)은 하나의 마스터 수신기(200)와 복수 개의 슬레이브 수신기(300)로 GPS 신호를 송신하고, 마스터 수신기(200)에서 복수 개의 슬레이브 수신기(300)로 표준시각정보를 동기화 시키기 때문에 마스터 수신기(200)와 슬레이브 수신기(300)를 구성하는 각 GPS 수신기 간에 1 ㎱ 미만(약 수백 피코초)의 오차로 시각정보가 동기화되어 정확한 시각을 제공할 수 있다.
이때 마스터 수신기(200)와 각 슬레이브 수신기(300)는 빠른 시간 동기화를 위해 약 9000 ㎞이하의 거리를 유지하는 것이 바람직하다.
도 1은 종래의 시간 설정을 위해 위성과 GPS 수신기를 이용한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 시간 동기화를 위해 위성과 GPS 수신기를 이용한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 시간 동기화를 위한 마스터 수신기와 슬레이브 수신기의 구성을 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 GPS를 이용한 시간 동기화 방법을 나타낸 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 위성 200 : 마스터 수신기
202, 302 : 안테나 210 : GPS수신부
220 : 마스터 프로세서 230 : 시간차 송신부
240 : 설정시각 수신부 250, 350 : 메모리부
260, 360 : 디스플레이부 300 : 슬레이브 수신기
320 : 슬레이브 프로세서 330 : 시간차 수신부
340 : 설정시각 송신부 400 : 유선 또는 무선 통신망

Claims (20)

  1. 위성(100)에서 송신된 GPS 신호를 GPS 수신기에서 수신받아 시간을 설정하는 GPS시스템에 있어서,
    상기 위성(100)에서 송신된 GPS 신호를 수신하여 마스터 GPS신호로 저장하는 마스터 수신기(200);
    상기 마스터 수신기(200)에 연결되어 상기 마스터 GPS 신호가 수신되도록 상기 마스터 수신기(200)와 동기화되는 마스터 클럭(280);
    상기 마스터 수신기(200)에 연결되고, 상기 위성(100)으로부터 송신된 상기GPS 신호를 수신하여 슬레이브 GPS신호로 저장하는 슬레이브 수신기(300); 및
    상기 슬레이브 수신기(300)에 연결되어 상기 슬레이브 GPS 신호가 수신되도록 상기 슬레이브 수신기(300)와 동기화되는 슬레이브 클럭(380);을 포함하여 형성되어,
    상기 슬레이브 수신기(300)는 슬레이브 GPS 신호를 상기 마스터 수신기(200)로 송신하고, 상기 마스터 수신기(200)는 수신된 슬레이브 GPS 신호와 마스터 GPS 신호를 비교한 후 보정값을 산출하며, 상기 슬레이브 수신기(300)는 상기 보정값을 이용하여 상기 슬레이브 수신기(300)를 표준시각으로 보정하며,
    상기 마스터 GPS 신호는 GPS 위성정보 또는 상기 마스터 수신기(200)와 상기 마스터 클럭(280)이 동기화된 시간이 포함되며, 상기 슬레이브 GPS 신호는 GPS 위성정보 또는 상기 슬레이브 수신기(300)와 상기 슬레이브 클럭(380)이 동기화된 시간이 포함되고,
    상기 보정값은 상기 마스터 클럭(280)과 상기 슬레이브 클럭(380)의 시간차 또는 상기 슬레이브 클럭(380)을 표준시각으로 제어하기 위한 주파수 제어값인 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 수신기(200)와 상기 슬레이브 수신기(300)는 GPS 수신기인 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 수신기(200)와 상기 슬레이브 수신기(300)는 유선 또는 무선 통신망(400)으로 연결된 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 유선 또는 무선 통신망(400)은 CDMA, 유선인터넷, 무선인터넷 또는 GSM인 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 슬레이브 수신기(300)는 복수 개인 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 슬레이브 수신기(300)에는 기준 주파수를 변경하기 위한 주파수 합성기(390) 또는 페이즈 스텝퍼(Phase Stepper)가 설치되는 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 시스템.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 수신기(200)는,
    상기 위성(100)으로부터 송신된 GPS 신호를 수신받는 GPS수신부(210);
    상기 GPS수신부(210)에서 수신된 GPS 신호가 마스터 GPS신호로 저장되고, 상기 슬레이브 수신기(300)로부터 수신된 슬레이브 GPS 신호와 비교되어 보정값을 산출하는 마스터 프로세서(220);
    상기 마스터 프로세서(220)에 연결되어 상기 마스터 GPS신호와 슬레이브 GPS신호 및 보정값이 저장되는 메모리부(250);
    상기 메모리부(250)에 연결되어 상기 GPS 신호를 통해 저장된 표준시각을 육안으로 확인할 수 있도록 디스플레이 하는 디스플레이부(260);
    상기 마스터 프로세서(220)에 의해 제어되어 상기 슬레이브 수신기(300)로 상기 산출된 보정값을 송신하기 위한 보정값 송신부(230); 및
    상기 마스터 프로세서(220)에 의해 제어되어 상기 슬레이브 GPS신호를 송신받기 위한 신호 수신부(240);를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 시스템.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 슬레이브 수신기(300)는,
    상기 마스터 수신부(200)로부터 송신된 보정값을 수신하는 보정값 수신부(330);
    상기 슬레이브 수신기(300)에 수신된 슬레이브 GPS신호를 상기 마스터 수신기(200)로 송신하기 위한 신호 송신부(340);
    상기 신호 송신부(340)를 제어하여 상기 슬레이브 GPS신호를 전송하고, 상기 보정값 수신부(330)를 제어하여 상기 보정값을 전송받아 상기 보정값을 이용하여 표준시각으로 보정하는 슬레이브 프로세서(320);
    상기 슬레이브 프로세서(320)에 연결되어 보정된 상기 표준시각이 저장되는 메모리부(350); 및
    상기 메모리부에 연결되어 저장된 표준시각 정보를 육안으로 확인할 수 있도록 디스플레이 하는 디스플레이부(360);를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 시스템.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 수신기(200)와 상기 슬레이브 수신기(300) 사이의 거리는 9000 ㎞ 이하인 것을 특징으로 하는 GPS를 이용한 시간 동기화 시스템.
  14. 위성(100)으로부터 전송된 GPS 신호를 마스터 수신기(200)와 슬레이브 수신기(300)에서 수신받아 마스터 GPS신호와 슬레이브 GPS신호로 각각 저장되는 단계(S10);
    슬레이브 수신기(300)에 저장된 상기 슬레이브 GPS신호가 상기 마스터 수신기(200)로 수신되는 단계(S20);
    상기 마스터 수신기(200)에서 상기 마스터 GPS신호와 상기 슬레이브 GPS신호에 포함된 마스터 클럭(280)시간과 슬레이브 클럭(380)시간을 비교하는 단계(S30):
    상기 마스터 수신기(200)가 상기 마스터 클럭(280)시간과 슬레이브 클럭(380)시간의 시간차를 이용하여 표준시각으로 설정하기 위한 보정값을 산출하는 단계(S40);
    상기 마스터 수신기(200)가 상기 산출된 보정값 정보를 상기 슬레이브 수신기(300)로 전송하는 단계(S50); 및
    상기 슬레이브 수신기(300)가 상기 수신된 보정값을 이용하여 상기 슬레이브 수신기(300)를 표준시각으로 보정하여 디스플레이하는 단계(S60);로 이루어지며,
    상기 마스터 클럭(280)과 상기 슬레이브 클럭(380)의 시간차는 1 ㎱미만인 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 마스터 수신기(200)와 상기 슬레이브 수신기(300)는 GPS 수신기인 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 슬레이브 수신기(300)는 복수 개인 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 보정값은 상기 마스터 클럭(280)과 상기 슬레이브 클럭(380)의 시간차 또는 상기 슬레이브 클럭(380)을 제어하기 위한 주파수 제어값인 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 슬레이브 수신기(300)는 실시간으로 상기 마스터 수신기(200)에 상기 슬레이브 GPS신호를 송신하고, 상기 마스터 수신기(200)에서 산출된 보정값 정보를 실시간으로 수신받는 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 방법.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 마스터 수신기(200)와 상기 슬레이브 수신기(300) 사이의 거리는 9000 ㎞ 이하인 것을 특징으로 하는 GPS 시간 동기화 방법.
  20. 삭제
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