KR19990024607A - 천이 모드를 이용한 디지털 위상 고정 루프의 동기 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 디지털 위상 고정 루프의 동기 제어 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 디지털 위상 고정 루프가 입력 동기 기준 클럭의 상태 변화에 대해 안정적으로 루프 클럭을 출력할 수 있도록 하고, 다중화된 디지털 위상 고정 루프의 출력 클럭의 위상을 일치시키는 위상 동기 루프의 동기 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 종래의 디지털 위상 고정 루프에서 사용하던 동작 모드이외에 중간 천이 모드를 추가하여 동기 기준 클럭이 순간적으로 나빠지는 경우에 동작 모드의 변경으로 인한 위상 고정 루프의 출력 클럭의 급격한 변화를 방지하여 클럭의 안정도가 저하되는 것을 방지하고, 다중화된 위상 고정 루프의 출력 클럭의 위상들을 일치시켜 출력 클럭들 사이에 발생 가능한 간섭 현상을 배제할 수 있다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 디지털 위상 동기 루프의 동기 제어에 이용됨.
Description
본 발명은 전자 교환기와 같이 고안정도의 클럭을 필요로 하는 통신 시스템에서 마이크로 프로세서를 사용하여 디지털로 구현한 디지털 위상 고정 루프가 입력 동기 기준 클럭의 상태 변화에 대해 안정적으로 루프 클럭을 출력할 수 있도록 하고, 다중화된 디지털 위상 고정 루프의 출력 클럭의 위상을 일치시키는 위상 동기 루프의 동기 제어 방법에 관한 것이다.
종래의 디지털 위상 고정 루프는 동기 제어 모드를 위상 고정 루프의 동기 정도에 따라 동기 기준 클럭이 입력 기준 조건을 벗어난 장애 상태로 입력되는 경우의 동작 모드, 동기 기준 클럭이 정상적으로 입력되어 위상 고정 루프가 이를 추적하는 경우의 동작 모드, 및 위상 고정 루프가 동기 기준 클럭에 동기된 루프 클럭을 출력하는 경우의 동작 모드로만 구분하여 운용하였기 때문에 동기 기준 클럭의 상태가 순간적으로 나빠지는 경우에 동작 모드의 변경으로 인한 루프 클럭의 변화가 커져 루프 클럭의 안정도가 현저히 저하되는 문제점과 다중화된 위상 고정 루프의 출력 클럭의 위상들이 일치하지 않으므로 인해 출력 클럭들간에 간섭 현상이 발생되는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 종래의 디지털 위상 고정 루프에서 사용하던 동작 모드이외에 중간 천이 모드를 추가하여 동기 기준 클럭이 순간적으로 나빠지는 경우에 동작 모드의 변경으로 인한 위상 고정 루프의 출력 클럭의 급격한 변화를 방지하여 클럭의 안정도가 저하되는 것을 방지하고, 다중화된 위상 고정 루프의 출력 클럭의 위상들을 일치시켜 출력 클럭들 사이에 발생 가능한 간섭 현상을 배제할 수 있는 위상 동기 루프의 동기 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 동기 제어 방법에 대한 모드 천이도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 프리-런닝(FREE-RUNNING) 모드 2 : 패스트(FAST) 모드
3 : 홀드 패스트(HOLD FAST) 모드 4 : 노멀(NORMAL) 모드
5 : 홀드 노멀(HOLD NORMAL) 모드 6 : 파인 노멀(FINE NORMAL) 모드
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 디지털 위상 고정 루프의 동기 제어 방법에 있어서, 위상 고정 루프의 초기 시동시와 동기 기준 클럭의 손실시 및 동기 기준 클럭의 주파수가 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위를 벗어나 위상 고정 루프가 이를 추적할 수 없는 경우에 동작하여 위상 고정 루프내 발진기의 안정도를 유지하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 동작중 동기 기준 클럭의 주파수가 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위 이내로 돌입하면 위상 고정 루프가 동기 기준 클럭을 추적하여 위상 고정 루프의 출력 클럭이 동기 기준 클럭과 주파수 동기를 이루도록 동작하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계의 동작중 동기 기준 클럭의 주파수가 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위를 벗어나면 동작하여 상기 제 2 단계의 수행을 중지하고 제1 소정의 기간동안 동기 기준 클럭의 주파수를 감시하여 상기 제1 소정의 기간안에 동기 기준 클럭의 주파수가 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위 이내로 다시 돌입하면 상기 제 2 단계로 복귀하고, 동기 기준 클럭의 주파수가 지속적으로 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위를 벗어나면 상기 제 1 단계로 천이하는 제 3 단계; 상기 제 2 단계의 동작중 위상 고정 루프의 출력 클럭이 동기 기준 클럭에 주파수 동기를 이루면 동작하여 위상 고정 루프가 안정된 상태로 동기 기준 클럭을 추적하여 위상 동기를 이루도록 하는 제 4 단계; 상기 제 4 단계의 동작중 동기 기준 클럭과 위상 고정 루프 출력 클럭간에 주파수 차가 발생하면 동작하여 상기 제 4 단계의 수행을 중지하고 제2 소정의 기간동안 동기 기준 클럭과 위상 고정 루프 출력 클럭간의 주파수 차를 감시하여 상기 제2 소정의 기간안에 주파수 차가 발생하지 않으면 상기 제 4 단계로 복귀하고, 지속적으로 주파수 차가 발생하면 상기 제 1 단계로 천이하는 제 5 단계; 및 상기 제 4 단계의 동작중 위상 고정 루프의 출력 클럭과 동기 기준 클럭의 위상이 일치되면 동작하여 다중화된 위상 고정 루프의 출력 클럭간 상대 위상을 비교하여 다중화된 위상 고정 루프들의 출력 클럭 위상이 일치하도록 미세 조정하고, 위상 고정 루프의 출력 클럭과 동기 기준 클럭간에 위상차가 발생하면 상기 제 4 단계로 천이하는 제 6 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 동기 제어 방법에 대한 모드 천이도이다.
본 발명은 전자 교환기와 같이 고안정도의 클럭을 필요로 하는 통신 시스템에 사용되는 디지털 위상 고정 루프의 동기를 제어하기 위한 방법으로, 마이컴 등에 실장되어 구현될 수 있다.
도면에서 프리-런닝(FREE-RUNNING) 모드(1)는 위상 고정 루프의 초기 시동시와 시스템 운용중 기준 클럭이 손실되었을 경우 및 동기 기준 클럭의 주파수가 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위를 벗어나 위상 고정 루프가 이를 추적할 수 없는 경우에 동작하는 동작 모드로 위상 고정 루프내 발진기의 안정도를 유지한다.
패스트(FAST) 모드(2)는 상기 프리-런닝(FREE-RUNNING) 모드(1)로 동작중 동기 기준 클럭의 주파수가 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위 이내로 돌입하면 동작하는(11) 동작 모드로, 위상 고정 루프의 루프 이득을 크게 설정하여 위상 고정 루프가 가능한 빨리 동기 기준 클럭을 추적하여 짧은 시간내에 위상 고정 루프의 출력 클럭이 동기 기준 클럭과 주파수 동기를 이루도록 한다.
홀드 패스트(HOLD FAST) 모드(3)는 상기 패스트(FAST) 모드(2)로 동작중 동기 기준 클럭의 주파수가 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위를 벗어나면 동작하는(14) 천이 모드로, 상기 패스트(FAST) 모드(2) 수행을 중지하고 일정 대기 기간을 설정하여 동기 기준 클럭의 주파수를 감시하여 해당 기간동안 동기 기준 클럭의 주파수가 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위 이내로 다시 돌입하면 원래 동작 모드인 상기 패스트(FAST) 모드(2)로 복귀하고(15), 동기 기준 클럭의 주파수가 지속적으로 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위를 벗어나면 상기 프리-런닝(FREE-RUNNING) 모드(1)로 천이한다(16).
노멀(NORMAL) 모드(4)는 상기 패스트(FAST) 모드(2)로 동작중 위상 고정 루프의 출력 클럭이 동기 기준 클럭에 주파수 동기를 이루면 동작하는(12) 동작 모드로, 위상 고정 루프의 루프 이득을 작게 설정하여 매우 느린 응답 특성을 갖게 하므로써 위상 고정 루프의 출력 클럭이 안정된 상태로 동기 기준 클럭과 위상 동기를 이루도록 한다.
홀드 노멀(HOLD NORMAL) 모드(5)는 상기 노멀(NORMAL) 모드(4)로 동작중 동기 기준 클럭과 위상 고정 루프 출력 클럭간에 주파수 차가 발생하면 동작하는(17) 천이 모드로, 상기 노멀(NORMAL) 모드(4) 수행을 중지하고 일정 대기 기간을 설정하여 동기 기준 클럭과 위상 고정 루프 출력 클럭간의 주파수 차를 감시하여 해당 기간동안 주파수 차가 발생하지 않으면 원래 동작 모드인 상기 노멀(NORMAL) 모드(4)로 복귀하고(18), 지속적으로 주파수 차가 발생하면 상기 프리-런닝(FREE-RUNNING) 모드(1)로 천이한다(19).
파인 노멀(FINE NORMAL) 모드(6)는 상기 노멀(NORMAL) 모드(4)로 동작중 위상 고정 루프의 출력 클럭과 동기 기준 클럭의 위상이 일치되면 동작하는(13) 동작 모드로, 다중화된 위상 고정 루프의 출력 클럭간 상대 위상을 비교하여 다중화된 모든 위상 고정 루프의 출력 클럭 위상이 일치하도록 미세 조정하며, 파인 노멀(FINE NORMAL) 모드(6)로 동작중 위상 고정 루프의 출력 클럭과 동기 기준 클럭간에 위상차가 발생하면 상기 노멀(NORMAL) 모드(4)로 천이한다(20).
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.
상기와 같은 본 발명은 다음과 같은 특유의 효과를 갖는다.
첫째, 동기 과정에서 장애를 감지하면 해당 동작 모드의 수행을 중지하고 천이 모드로 동작하여 장애 상태를 지속적으로 감시한 후에 그 결과에 따라 위상 고정 루프를 동작시키기 때문에 외부로부터 입력되는 동기 기준 클럭에 순간적으로 장애가 발생하여도 위상 고정 루프가 안정되게 클럭을 출력할 수 있다.
둘째, 다중화된 위상 고정 루프 출력 클럭간의 미세 위상차까지도 제어하여 모두 동일한 클럭을 출력하게 하므로써 서로 다른 클럭으로 인한 간섭 현상을 최소화할 수 있다.
셋째, 주파수 동기를 거쳐 위상 동기를 하고 그 다음에 다중화된 위상 고정 루프의 출력 클럭 위상을 이루는 다단 제어 방식을 사용하므로써 위상 고정 루프가 안정되기까지 소요되는 시간을 단축시켰으며 궁극적으로는 매우 높은 안정도를 유지할 수 있다.
Claims (3)
- 디지털 위상 고정 루프의 동기 제어 방법에 있어서,위상 고정 루프의 초기 시동시와 동기 기준 클럭의 손실시 및 동기 기준 클럭의 주파수가 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위를 벗어나 위상 고정 루프가 이를 추적할 수 없는 경우에 동작하여 위상 고정 루프내 발진기의 안정도를 유지하는 제 1 단계;상기 제 1 단계의 동작중 동기 기준 클럭의 주파수가 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위 이내로 돌입하면 위상 고정 루프가 동기 기준 클럭을 추적하여 위상 고정 루프의 출력 클럭이 동기 기준 클럭과 주파수 동기를 이루도록 동작하는 제 2 단계;상기 제 2 단계의 동작중 동기 기준 클럭의 주파수가 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위를 벗어나면 동작하여 상기 제 2 단계의 수행을 중지하고 제1 소정의 기간동안 동기 기준 클럭의 주파수를 감시하여 상기 제1 소정의 기간안에 동기 기준 클럭의 주파수가 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위 이내로 다시 돌입하면 상기 제 2 단계로 복귀하고, 동기 기준 클럭의 주파수가 지속적으로 위상 고정 루프내 발진기의 발진 범위를 벗어나면 상기 제 1 단계로 천이하는 제 3 단계;상기 제 2 단계의 동작중 위상 고정 루프의 출력 클럭이 동기 기준 클럭에 주파수 동기를 이루면 동작하여 위상 고정 루프가 안정된 상태로 동기 기준 클럭을 추적하여 위상 동기를 이루도록 하는 제 4 단계;상기 제 4 단계의 동작중 동기 기준 클럭과 위상 고정 루프 출력 클럭간에 주파수 차가 발생하면 동작하여 상기 제 4 단계의 수행을 중지하고 제2 소정의 기간동안 동기 기준 클럭과 위상 고정 루프 출력 클럭간의 주파수 차를 감시하여 상기 제2 소정의 기간안에 주파수 차가 발생하지 않으면 상기 제 4 단계로 복귀하고, 지속적으로 주파수 차가 발생하면 상기 제 1 단계로 천이하는 제 5 단계; 및상기 제 4 단계의 동작중 위상 고정 루프의 출력 클럭과 동기 기준 클럭의 위상이 일치되면 동작하여 다중화된 위상 고정 루프의 출력 클럭간 상대 위상을 비교하여 다중화된 위상 고정 루프들의 출력 클럭 위상이 일치하도록 미세 조정하고, 위상 고정 루프의 출력 클럭과 동기 기준 클럭간에 위상차가 발생하면 상기 제 4 단계로 천이하는 제 6 단계를 포함하여 이루어진 디지털 위상 고정 루프의 동기 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 단계는,위상 고정 루프의 루프 이득을 크게 설정하여 위상 고정 루프가 가능한 빨리 동기 기준 클럭을 추적하여 짧은 시간내에 위상 고정 루프의 출력 클럭이 동기 기준 클럭과 주파수 동기를 이루도록 한 것을 특징으로 하는 디지털 위상 고정 루프의 동기 제어 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 제 4 단계는,위상 고정 루프의 루프 이득을 작게 설정하여 매우 느린 응답 특성을 갖게 하므로써 위상 고정 루프가 안정된 상태로 동기 기준 클럭을 추적하여 동기 기준 클럭에 위상 동기를 이루도록 한 것을 특징으로 하는 디지털 위상 고정 루프의 동기 제어 방법.
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