KR19990000712A - Gps를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급장치 및 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히, 10㎒의 주파수와 1PPS를 출력하는 제 1 GPS(100) 및 제 2 GPS(200)와; 10㎒의 주파수와 1PPS를 입력하여 분배하고, 상기 제 1 GPS(100)의 상태 및 에러를 인지할 수 있는 TOD를 검출하여 상기 제 1 GPS(100)를 관리하는 제 1 TFSA(300)와; 10㎒의 주파수와 1PPS를 입력하여 분배하고, 상기 제 1 TFSA(300)의 상태 및 에러를 인지할 수 있는 TOD를 검출하여 상기 제 2 GPS(200)를 관리하는 제 2 TFSA(400)와; 통신 시스템에서 필요로 하는 클럭을 발생시키는 제 1 TFGA(500) 및 제 2 TFGA(600)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은 듀얼 액티브 크로스 이중화 구조를 구현함으로써, 클럭을 분배하여 다수의 통신 시스템 제어국에 안정적으로 공급할 수 있고, GPS의 상태관리를 함으로써, 정확도가 높고 연속적인 클럭을 통신 시스템에 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 용이하게 GPS 4중화를 구현할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 전세계 위치 검출장치(GLOBAL POSITIONING SYSTEM; 이하 GPS라 칭한다.)를 이용한 듀얼 액티브 크로스(DUAL ACTIVE CROSS) 이중화 방식의 시스템 타임(SYSTEM TIME) 공급장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히, GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 구조를 구현함으로써, 클럭(CLOCK)을 통신 시스템 제어국에 안정적으로 공급할 수 있을 뿐만 아니라, GPS의 상태관리를 할 수 있어 정확도가 높은 GPS의 클럭 소스(SOURCE)를 찾아 공급할 수 있는 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
주지하다시피, GPS는 20,183㎞ 상공에서 1일 2회 지구를 공전하며 현재 위치에 대한 좌표신호와 좌표신호를 송신한 시각에 대한 신호를 송신하는 GPS위성을 6개의 궤도면 각각에 3개씩 총 18개(각 궤도에 대한 예비 위성을 포함하면 총 24개) 등간격으로 배치한 후, GPS 수신기를 사용하여 상기 GPS위성에서 송신된 신호를 수신, 처리하므로써 GPS 수신기가 존재하는 위치를 검출할 수 있는 장치이며, GPS안테나와 GPS 수신회로로 이루어지는 GPS 수신기를 사용하여 3개 이상의 GPS위성에서 송신되는 신호를 검출하여 자기의 위치를 검출하는 장치이다.(단, 3차원 위치측정의 경우에는 4개 이상의 GPS위성 신호가 필요).
한편, 종래의 GPS를 이용한 시스템 타임 공급장치는 도 1 에 도시된 바와 같이, 10㎒의 주파수와 GPS위성으로부터 송신된 펄스(PULSE)용 스탬프(STAMP)인 1PPS를 출력하는 제 1 GPS(100)와; 10㎒의 주파수와 GPS위성으로부터 송신된 펄스용 스탬프인 1PPS를 출력하는 제 2 GPS(200)와; 상기 제 1 GPS(100)의 신호 출력단 및 이후에 설명할 제 2 TFSA(400)의 신호 입·출력단과 접속되어, 상기 제 1 GPS(100)에서 출력한 10㎒의 주파수와 1PPS를 입력하고, 상기 제 1 GPS(100)의 상태 및 에러(ERROR)를 인지할 수 있는 TOD(TIME OF DAY; 이하 TOD라 칭한다.)를 검출하는 제 1 TFSA(300)(TIME FREQUENCY SPLITTING ASSEMBLY; 이하 TFSA라 칭한다.)와; 상기 제 2 GPS(200)의 신호 출력단 및 제 1 TFSA(300)의 신호 입·출력단과 접속되어, 상기 제 1 TFSA(300)에서 출력한 10㎒의 주파수와 1PPS를 입력하고, 상기 제 1 TFSA(300)의 상태 및 에러를 인지할 수 있는 TOD를 검출하는 제 2 TFSA(400)와; 상기 제 1 TFSA(300)의 신호 출력단 및 이후에 설명할 제 2 TFGA(600)의 신호 입·출력단과 접속되어, 상기 제 1 TFSA(300)에서 출력된 10㎒의 주파수와 1PPS를 이용해 위상 동기 루프(Phase Lock Loop; 이하 PLL이라 칭한다.)를 구성하여 통신 시스템에서 필요로 하는 클럭인 50㎐, 2.048㎒, 4.096㎒, 8㎑ 중 하나를 발생시키는 제 1 TFGA(500)(TIME FREQUENCY GENERATION ASSEMBLY; 이하 TFGA라 칭한다.)와; 상기 제 2 TFSA(400)의 신호 출력단 및 제 1 TFGA(500)의 신호 입·출력단과 접속되어, 상기 제 2 TFSA(400)에서 출력된 10㎒의 주파수와 1PPS를 이용해 PLL를 구성하여 통신 시스템에서 필요로 하는 클럭인 50㎐, 2.048㎒, 4.096㎒, 8㎑ 중 하나를 발생시키는 제 2 TFGA(600)를 포함하여 구성된다.
한편, 종래 GPS를 이용한 시스템 타임 공급장치의 동작 과정은, 먼저, 통신 시스템에서 요구하는 클럭(50㎐, 2.048㎒, 4.096㎒, 8㎑ 중 하나)을 발생시키기 위하여, 상기 제 1 GPS(100)에서 출력된 10㎒ 주파수와 1PPS를 상기 제 1 TFSA(300)에서 입력하고, 상기 제 1 TFSA(300)는 제 1 GPS(100)의 동작 상태 및 에러만을 관리하며, 상기 제 1 TFGA(500)는 제 1 TFSA(300)에서 출력된 10㎒의 주파수와 1PPS를 이용해 PLL을 구성하여 필요한 동기된 클럭을 발생시킨다.
한편, 상기 제 2 GPS(200), 제 2 TFSA(400) 및 제 2 TFGA(600)는 상기 제 1 GPS(100), 제 1 TFSA(300) 및 제 1 TFGA(500)와 같은 동일한 동작을 수행하며, 상기 제 2 TFSA(400)는 상기 제 2 GPS(200)만을 관리한다.
따라서, 상기에서 설명한 바와 같이, 제 1 GPS(100)는 제 1 TFSA(300)가, 제 2 GPS(200)는 제 2 TFSA(400)가 관리하고, 어느 한쪽에 액티브상태를 유지하면 다른 한쪽은 스탠드-바이(STAND-BY)상태를 취함으로써, 이중화 방식을 실행하였다.
그러나, 상기와 같은 종래 GPS를 이용한 시스템 타임 공급장치는, 액티브-스탠드 바이(ACTIVE-STAND BY) 방식의 이중화를 구현함으로, 어느 한쪽의 시스템이 액티브 상태일 때는 다른 쪽의 시스템은 스탠드-바이 상태를 유지하여 시스템 타입을 실시간으로 제공하지 못하고, 각각의 TFSA간을 절체하였음으로, 예를 들어, 노이즈가 인가되었을 경우에도 노이즈를 신호로 인지하여 하부 클럭의 불연속 현상이 발생하며, 이로 인한 TFGA의 PLL-LOCK FAIL 현상이 발생하는 문제점이 있었다.
또한, GPS를 1:1로 받는 구조에서는 예를 들어, 제 1 GPS가 이상이 생기고, 제 2 TFSA가 이상이 생길 경우 전체 시스템에 클럭을 공급하지 못하는 시스템 정지 현상이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히, GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 구조를 구현함으로써, 클럭을 분배하여 다수의 통신 시스템 제어국에 안정적으로 공급할 수 있고, GPS의 상태관리를 함으로써, 예를 들어 한쪽의 GPS가 고장이 났을 경우, 다른 GPS의 클럭 소스를 이용하여 클럭을 공급할 수 있어, 정확도가 높고 연속적인 클럭을 통신 시스템에 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 용이하게 GPS 4중화를 구현할 수 있는 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급장치는, 10㎒의 주파수와 GPS위성으로부터 송신된 펄스용 스탬프인 1PPS를 출력하는 제 1 GPS와; 10㎒의 주파수와 GPS위성으로부터 송신된 펄스용 스탬프인 1PPS를 출력하는 제 2 GPS와; 상기 제 1 GPS 및 제 2 GPS의 신호 출력단과 접속되어, 상기 제 1 GPS 및 제 2 GPS에서 출력한 10㎒의 주파수와 1PPS를 입력하여 분배하고, 상기 제 1 GPS의 상태 및 에러를 인지할 수 있는 TOD를 검출하여 상기 제 1 GPS를 관리하는 제 1 TFSA와; 상기 제 1 GPS 및 제 2 GPS의 신호 출력단과 접속되어, 상기 제 1 GPS 및 제 2 GPS에서 출력한 10㎒의 주파수와 1PPS를 입력하여 분배하고, 상기 제 2 GPS의 상태 및 에러를 인지할 수 있는 TOD를 검출하여 상기 제 2 GPS를 관리하는 제 2 TFSA와; 상기 제 1 TFSA와 제 2 TFSA의 신호 출력단 및 이후에 설명할 제 2 TFGA의 신호 입·출력단과 접속되어, 상기 제 1 TFSA 및 제 2 TFSA에서 분배된 10㎒의 주파수와 1PPS를 이용해 PLL를 구성하여 통신 시스템에서 필요로 하는 클럭인 50㎐, 2.048㎒, 4.096㎒, 8㎑ 중 하나를 발생시키는 제 1 TFGA와; 상기 제 1 TFSA와 제 2 TFSA의 신호 출력단 및 제 1 TFGA의 신호 입·출력단과 접속되어, 상기 제 1 TFSA 및 제 2 TFSA에서 출력된 10㎒의 주파수와 1PPS를 이용해 PLL를 구성하여 통신 시스템에서 필요로 하는 클럭인 50㎐, 2.048㎒, 4.096㎒, 8㎑ 중 하나를 발생시키는 제 2 TFGA를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 각각의 TFSA는 제 1 GPS 및 제 2 GPS의 상태 및 에러를 알려주는 TOD를 검출하고, 검출된 각각 GPS의 TOD를 통해 클럭 소스(10㎒, 1PPS)를 입력하도록 제어하는 TFSA 제어부와; 상기 TFSA 제어부의 신호 출력단과 접속되어, 상기 TFSA 제어부의 제어에 의해 클럭 소스(10㎒, 1PPS)를 입력하여 다수의 통신 시스템 제어국에 보내기 위해 분배하는 먹스부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
한편, 이러한 본 발명 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급장치는 각각의 GPS의 상태를 점검하고 비교하여 각각의 GPS중 양호한 클럭 소스(10㎒, 1PPS)를 가진 GPS를 선택하고, 선택한 클럭 소스를 이용하여 통신 시스템 제어국에 적합한 클럭을 발생시키며, 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식을 사용함으로써, 고장시에도 클럭을 발생시킬 수 있다.
이러한 본 발명 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급장치 및 그 제어방법은 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 구조를 구현함으로써, 클럭을 분배하여 다수의 통신 시스템 제어국에 안정적으로 공급할 수 있고, GPS의 상태관리를 함으로써, 예를 들어 한쪽의 GPS가 고장이 났을 경우, 다른 GPS의 클럭 소스를 이용하여 클럭을 공급할 수 있어, 정확도가 높고 연속적인 클럭을 통신 시스템에 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 용이하게 GPS 4중화를 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 종래 GPS를 이용한 시스템 타임 공급장치의 구성을 나타낸 블럭도,
도 2 는 본 발명 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급장치의 구성을 나타낸 블럭도,
도 3 은 도 2 에서 TFSA부의 구성을 나타낸 블럭도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 제 1 GPS200 : 제 2 GPS
300 : 제 1 TFSA310 : TFSA 제어부
320 : 먹스부400 : 제 2 TFSA
500 : 제 1 TFGA600 : 제 2 TFGA
이하, 본 발명 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급장치 및 그 제어방법의 기술적 사상에 따른 일 실시예를 들어 그 구성 및 동작을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
[실시예]
본 발명은 도 2, 도 3 에서 도시한 바와 같이, 먼저, 상기 제 1 GPS(100) 및 제 2 GPS(200)의 신호 출력단을 상기 제 1 TFSA(300) 및 제 2 TFSA(400)의 신호 입력단에 각각 접속하고, 상기 제 1 TFSA(300) 및 제 2 TFSA(400)의 신호 출력단을 상기 제 1 TFGA(500) 및 제 2 TFGA(600)내에 각각 장착된 상기 먹스부(320)의 신호 입력단에 각각 접속하며, 상기 제 1 TFGA(500)의 신호 입·출력단을 상기 제 2 TFGA(600)의 신호 입·출력단에 접속하고, 상기 TFSA 제어부(310)의 신호 출력단을 상기 먹스부(320)의 신호 입력단에 접속하여 본 실시예를 구성한다.
상기와 같이 구성된 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급장치의 동작과정은, 먼저, 상기 제 1 TFSA(300)는 제 1 TFSA(300)내에 장착된 상기 TFSA 제어부(310)를 통하여 TOD로서 상기 제 1 GPS(100)의 동작 상태를 관리하고, 상기 제 2 TFSA(400)는 제 2 TFSA(400)내에 장착된 상기 TFSA 제어부(310)를 통하여 TOD로서 상기 제 2 GPS(200)의 동작 상태를 관리한다.
한편, 상기 제 1 TFSA(300) 및 제 2 TFSA(400)는 각각의 GPS로부터 클럭 소스(10㎒, 1PPS)를 모두 입력하며, 각각의 GPS가 정상 동작을 수행할 경우, 제 1 TFSA(300)는 제 1 GPS(100)의 클럭 소스를 관리하여, 상기 먹스부(320)를 통해 클럭 소스를 다수의 통신 시스템 제어국으로 전송하기 위해 분배하고, 제 2 TFSA(400)는 제 2 GPS(200)의 클럭 소스를 관리하여 상기 먹스부(320)를 통해 클럭 소스를 다수의 통신 시스템 제어국으로 전송하기 위해 분배한다.
그런데, 만약 상기에서 예를 들어, 제 1 GPS(100)의 동작 상태가 나빠지면, 제 1 TFSA(300)는 제 2 GPS(200) 클럭 소스로 절체를 하여 관리하고, 반대로 제 2 GPS(200)의 동작 상태가 나빠지면, 제 2 TFSA(400)는 제 1 GPS(100) 클럭 소스로 절체를 하여 관리한다.
따라서, 각각의 TFSA는 제 1 GPS(100)와 제 2 GPS(200)에 대해 이중화를 행하면서, 모두 듀얼 액티브로 동작하여 클럭 소스를 각각의 TFGA에 제공하게 되는 것이다.
또한, 제 1 TFGA(500) 및 제 2 TFGA(600)는 제 1 TFSA(300) 및 제 2 TFSA(400)에서 출력된 클럭 소스를 입력하여 통신 시스템의 제어국에서 필요로 하는 클럭인 50㎐, 2.048㎒, 4.096㎒, 8㎑ 중 하나를 발생시키는 동작을 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급장치 및 그 제어방법은, 특히, GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 구조를 구현함으로써, 클럭을 분배하여 다수의 통신 시스템 제어국에 안정적으로 공급할 수 있고, GPS의 상태관리를 함으로써, 예를 들어 한쪽의 GPS가 고장이 났을 경우, 다른 GPS의 클럭 소스를 이용하여 클럭을 공급할 수 있어, 정확도가 높고 연속적인 클럭을 통신 시스템에 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 용이하게 GPS 4중화를 구현할 수 있는 효과가 있다.
Claims (3)
10㎒의 주파수와 GPS위성으로부터 송신된 펄스용 스탬프인 1PPS를 출력하는 제 1 GPS와; 10㎒의 주파수와 GPS위성으로부터 송신된 펄스용 스탬프인 1PPS를 출력하는 제 2 GPS와; 상기 제 1 GPS 및 제 2 GPS의 신호 출력단과 접속되어, 상기 제 1 GPS 및 제 2 GPS에서 출력한 10㎒의 주파수와 1PPS를 입력하여 분배하고, 상기 제 1 GPS의 상태 및 에러를 인지할 수 있는 TOD를 검출하여 상기 제 1 GPS를 관리하는 제 1 TFSA와; 상기 제 1 GPS 및 제 2 GPS의 신호 출력단과 접속되어, 상기 제 1 GPS 및 제 2 GPS에서 출력한 10㎒의 주파수와 1PPS를 입력하여 분배하고, 상기 제 2 GPS의 상태 및 에러를 인지할 수 있는 TOD를 검출하여 상기 제 2 GPS를 관리하는 제 2 TFSA와; 상기 제 1 TFSA와 제 2 TFSA의 신호 출력단 및 이후에 설명할 제 2 TFGA의 신호 입·출력단과 접속되어, 상기 제 1 TFSA 및 제 2 TFSA에서 분배된 10㎒의 주파수와 1PPS를 이용해 PLL를 구성하여 통신 시스템에서 필요로 하는 클럭인 50㎐, 2.048㎒, 4.096㎒, 8㎑ 중 하나를 발생시키는 제 1 TFGA와; 상기 제 1 TFSA와 제 2 TFSA의 신호 출력단 및 제 1 TFGA의 신호 입·출력단과 접속되어, 상기 제 1 TFSA 및 제 2 TFSA에서 출력된 10㎒의 주파수와 1PPS를 이용해 PLL를 구성하여 통신 시스템에서 필요로 하는 클럭인 50㎐, 2.048㎒, 4.096㎒, 8㎑ 중 하나를 발생시키는 제 2 TFGA를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급장치.
제 1 항에 있어서, 상기 각각의 TFSA는 제 1 GPS 및 제 2 GPS의 상태 및 에러를 알려주는 TOD를 검출하고, 검출된 각각 GPS의 TOD를 통해 클럭 소스(10㎒, 1PPS)를 입력하도록 제어하는 TFSA 제어부와; 상기 TFSA 제어부의 신호 출력단과 접속되어, 상기 TFSA 제어부의 제어에 의해 클럭 소스(10㎒, 1PPS)를 입력하여 다수의 통신 시스템 제어국에 보내기 위해 분배하는 먹스부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급장치.
각각의 GPS의 상태를 점검하고 비교하여 각각의 GPS중 양호한 클럭 소스(10㎒, 1PPS)를 가진 GPS를 선택하고, 선택한 클럭 소스를 이용하여 통신 시스템 제어국에 적합한 클럭을 발생시키며, 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식을 사용함으로써, 고장시에도 연속적인 클럭을 발생시킬 수 있는 GPS를 이용한 듀얼 액티브 크로스 이중화 방식의 시스템 타임 공급방법.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020024441A (ko) * | 2000-09-25 | 2002-03-30 | 박종섭 | 이동통신 시스템에서의 시스템 클럭 이중화 공급 장치 |
| KR100771466B1 (ko) * | 2006-04-27 | 2007-10-30 | 김정선 | 재난 구조용 ＧＰＳ주파수가 130 ｄＢｍ 펄스 폭에 형성된5 ㎓ 밀리미터파 주파수대역을 이용한 초 광대역주파수확장변조 복합무선통신시스템 |
| CN107037724A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-08-11 | 上海东古航空科技有限公司 | 一种基于can总线的无人机冗余系统 |
-
1997
- 1997-06-10 KR KR1019970023781A patent/KR100232967B1/ko not_active IP Right Cessation
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| CN107037724A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-08-11 | 上海东古航空科技有限公司 | 一种基于can总线的无人机冗余系统 |
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