KR20080093524A - 통신 시스템에서 ｇｐｓ 정보를 이용한 시간 동기화 방법및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 ｇｐｓ 정보를 이용한 시간 동기화 방법및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 GPS(Global Positioning System) 정보를 이용한 시간 동기화 방법에 있어서, GPS 수신기를 구비한 그랜드 마스터 노드에서 GPS 신호를 이용하여 1PPS(1 Pulse Per Second), TOD(Time Of Day), 1PPS_en, 10MHz클럭을 추출하여 추출한 신호들을 안정화하고 안정화된 신호들을 사용하여 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 생성하여 슬레이브 노드로 전송하는 과정과, 슬레이브 노드에서 동기 메시지를 수신하고 슬레이브 노드의 시간 동기화 블록에서 타임 오프셋 및 주파수 분리 보상을 지원하는 OFCC(Offset&Frequency Compensation Clock) 동기화 기술을 사용하여 시간 동기화 연산을 수행하여 시간 동기화 블록의 TOD 정보를 수정하는 과정과, 시간 동기화 블록에서 수정된 TOD 정보를 사용하여 1PPS, TOD, 1PPS_en 신호를 추출하고 슬레이브 노드의 안정화 블록으로 전달하여 신호들을 안정화하는 과정과, 안정화된 신호들을 다시 시간 동기화 블록으로 전달하여 시간 동기화 블록의 TOD 정보를 갱신하고 갱신된 TOD 정보를 이용하여 또 다른 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 생성하는 과정을 포함한다.
Figure P1020070037343
GPS, 1PPS, TOD, 시간 동기화, Multi-hop

Description

통신 시스템에서 ＧＰＳ 정보를 이용한 시간 동기화 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SYNCHRONIZING TIME IN A COMMUNICATION SYSTEM USING GPS INFORMATION}
도 1은 일반적인 GPS(Global Positioning System) 수신기의 블록 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 그랜드 마스터 노드의 블록 구성도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 노드의 블록 구성도
도 4는 OFCC 시간 동기화를 위한 타임 오프셋 및 주파수 보상 간격을 나타낸 기본적인 동작 절차 흐름도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 노드의 OFCC(Offset & Frequency Compensation Clock) 동기화 기술을 이용한 시간 동기화 동작 흐름도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 노드의 IEEE 1588 표준을 이용한 시간 동기화 동작 흐름도
본 발명은 통신 시스템에서 GPS(Global Positioning System) 수신기를 구비한 노드(Node)의 GPS 정보를 이용하여 GPS 수신기를 구비하지 않은 주변 노드들의 시간을 동기화(Synchronization)하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 GPS 서비스라는 것은, 3개 이상의 GPS 위성으로부터 발신되는 GPS 신호를 수신하여 이로부터 정확한 시간과 거리를 측정하여 3개의 각각 다른 거리를 삼각 측량 방법에 의하여 현재의 위치에 대한 정확한 정보를 사용자에게 알려줌으로써 사용자가 현재 자신의 위치에 대해 인지할 수 있도록 하는 서비스를 말한다. 부가적으로 이러한 GPS 는, 지도 또는 교통 정보등과 같은 데이터들을 더 이용하여 사용자가 특정 목적지를 선택하는 경우, 기 저장된 지도 정보 등을 이용하여 상기 사용자의 위치로부터 상기 사용자가 선택한 목적지까지의 교통편 정보 또는 길 안내 정보 등과 같은 네비게이션(Navigation) 정보를 제공하는 네비게이션 서비스로 많이 사용되고 있고, 또한 측지와 측량 분야, 군사용, 항공 운항 제어 등의 분야에서도 적용되고 있다.
일반적으로 무선 통신망에 있어서 시스템 또는 망의 동기화는 매우 중요한 요소이다. 현재 무선 통신망의 동기화 방법은 GPS 위성을 이용한 동기화 방법이 대표적인 방법으로서, GPS 신호를 수신하기 위해 수신기와 GPS 위성간의 점대점 방식(Point-to-Point Topology)을 주로 사용한다.
도 1은 일반적인 GPS 수신기의 블록 구성도이다. 시간 동기화를 위하여 GPS 위성의 정보를 이용하는 GPS 수신기는 GPS 신호 혹은 GPS 1PPS(1 Pulse Per Second)에 동기된 8KHz 신호의 입력을 기준(Reference)으로 사용하여 이에 동기된 10MHz, PP2S(Pulse Per 2 Second), 1PPS 신호를 시스템에 공급하는 기능을 수행한다.
도 1을 참조하여 각 구성에 대하여 좀더 상세히 살펴보면, GPS 수신기(10)는 크게 안테나 인터페이스(Antenna Interface)(110)와 FPGA(Field-Programmable Gate Array)(120)와, GPS 수신부(Receiver)(130)와, CPU(140)와, 발진기(150)와, 입출력부(160)를 포함한다.
상기 안테나 인터페이스(110)는 GPS 수신 안테나로부터 L1 신호를 수신하여 UTC(Universal Coordinated Time)에 동기된 1PPS 신호를 공급하는 기능과, GPS 수신 안테나와의 물리적 연결상태를 점검하여 이를 시스템에 보고하는 기능을 수행한다.
상기 FPGA(120)는 GPS 수신기(10) 내의 각 VCO(Voltage Controlled Oscillator)의 출력 유무, 전력(Power) 정상 동작 여부 등을 판단하여 CPU(140)에 보고하는 기능을 수행하는 알람 검출부(Alarm detector)(121)와, GPS 1PPS에 동기된 8KHz 신호 및 외부(External) 1PPS 신호를 입력받는 멀티플렉서(125)와, 선택제어신호에 따라 선택되는 상기 멀티플렉서(125)의 출력을 수신하여 수신신호의 위상 오류를 검사하는 위상 오류 검출부(Phase Error Detector)(122)와, 클럭 및 타이밍 생성기(124)와 위상 오류 검출부(122)와 알람 검출부(121) 간의 신호의 입출력 동작을 하는 이산 입출력 인터페이스(Discrete I/O Interface)(123)와, GPS 혹은 동기된 10MHz 클럭을 이용하여 시스템에서 요구하는 1PPS, PP2S 출력 신호를 생성하는 클럭 및 타이밍 생성기(CLK & Timing Generator)(124)를 포함한다.
상기 GPS 수신부(130)는 상기 안테나 인터페이스에서 수신한 GPS 신호를 처리하여 GPS 1PPS 신호를 공급한다.
상기 CPU(140)는 GPS 수신 동작시에 GPS 수신기(10)의 각 구성들을 제어하고, 알람 검출부(121)에서 보고된 알람을 판단하여 현재 GPS 수신기(10)의 수신 상태를 시스템에 보고한다. 상기 수신 상태는 FF(Function Failure)상태, PF(Power Failure)상태, Normal상태, Abnormal상태, Holdover상태로 설정될 수 있다.
상기 발진기(150)는 OCXO(Oven Controlled X-tal(crystal) Oscillator) 또는 TCXO(Temperature-Compensated X-tal(crystal) Oscillator)로 구성되어 기계적이나 물리적으로 안정적인 발진 주파수를 갖는 출력 신호를 제공한다. OCXO는 수정(crystal)이 온도에 민감하게 변화하는 특성을 이용한 것으로, 오븐(oven)을 사용하여 수정 주변의 온도를 일정하게 유지시켜 오차가 발생하지 않도록 하는 방식을 사용한다. OCXO는 수정 응용 제품들 중에서 가장 정밀도가 높지만 부피가 크고 12V, 24V, 30V의 다양한 전원을 사용하고 있어 개인 휴대 통신보다 중계기(Repeater)나 미사일이나 인공위성 등의 국방용으로 주로 사용된다. TCXO는 OCXO에 비하여 상대적으로 저가이기 때문에 일반적인 GPS 수신기에 많이 사용된다. TCXO는 수정의 작동 성능을 좋게 하기 위하여 온도 보상 회로, 써미스터(thermistor), 그리고 전압 제어 오실레이터(VCO: Voltage Controlled Oscillator)를 채용한다. 온도 보상 회로는 작동 온도 변화에 따른 TCXO 출력 주파수 변화를 제한한다. 써미스터는 온도에 따라 변동하는 오실레이터의 발진 주파수 오차를 줄인다. VCO는 수 MHz에서 수십 MHz에 이르기까지 온도 변화에 대한 주파수 안정도가 높아 기준 주파수원으로 널리 사용된다.
상기 입출력부(160)는 디버그 포트(Debug port)와 TOD(Time Of Day) 포트를 포함하는 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 포트를 사용자에게 제공하여, TOD 포트를 이용하여 현재의 TOD 데이터(Data)의 실시간 모니터링을 가능하게 하고 또한 원격 제어 및 다운로드(download) 기능을 제공할 수 있다.
상기 TOD는 일정 기준 예컨대, 1980년 1월 6일 자정(Midnight January, 6, 1980)을 기준으로 첫 번째 GPS 1PPS부터 계산하여 현재 수신되고 있는 1PPS가 몇 번째 1PPS인지를 알려주어 이를 통해 정확한 시간정보를 제공할 수 있다. 또한 상기 1PPS는 정확한 타이밍(timing)신호로서 각 노드에서는 상기 1PPS 신호에 시스템에서 사용하는 모든 클럭을 동기시켜 사용하게 된다.
종래의 무선 통신망의 동기화 방법은 상기에서 설명한 GPS 수신기를 구비하여 GPS 위성으로부터 GPS 정보를 수신하여 동기화하는 방식을 사용한다. 그러나 그러한 방식은 고층 건물이나 장애물이 많은 도심 또는 GPS 수신이 어려운 실내의 경우에는 GPS 위성으로부터 GPS 정보를 수신하기가 어려워 시스템의 동기화에 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 통신 시스템에서 GPS(Global Positioning System) 수신기를 구비한 노드(Node)의 GPS 정보를 이용하여 GPS 수신기를 구비하지 않은 하위 노드(Slave Node)들의 시간을 동기화(Synchronization) 시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
이를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따르면, 통신 시스템에서 GPS(Global Positioning System) 정보를 이용한 시간 동기화 방법에 있어서, GPS 수신기를 구비한 그랜드 마스터 노드에서 GPS 신호를 이용하여 1PPS(1 Pulse Per Second), TOD(Time Of Day), 1PPS_en, 10MHz클럭을 추출하여 상기 추출한 신호들을 안정화하고 상기 안정화된 신호들을 사용하여 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 생성하여 상기 슬레이브 노드로 전송하는 과정과, 상기 슬레이브 노드에서 상기 동기 메시지를 수신하고 상기 슬레이브 노드의 시간 동기화 블록에서 타임 오프셋 및 주파수 분리 보상을 지원하는 OFCC(Offset & Frequency Compensation Clock) 동기화 기술을 사용하여 시간 동기화 연산을 수행하여 상기 시간 동기화 블록의 TOD 정보를 수정하는 과정과, 상기 시간 동기화 블록에서 상기 수정된 TOD 정보를 사용하여 1PPS, TOD, 1PPS_en 신호를 추출하고 상기 슬레이브 노드의 안정화 블록으로 전달하여 상기 신호들을 안정화하는 과정과, 상기 안정화된 신호들을 다시 시간 동기화 블록으로 전달하여 상기 시간 동기화 블록의 TOD 정보를 갱신하고 상기 갱신된 TOD 정보를 이용하여 또 다른 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 형태에 따르면, 통신 시스템에서 GPS(Global Positioning System) 정보를 이용한 시간 동기화 장치에 있어서,
GPS 수신기를 구비하여 상기 GPS 수신기로부터 받은 GPS 신호를 이용하여 1PPS(1 Pulse Per Second), TOD(Time Of Day), 1PPS_en, 10MHz클럭을 추출하여 상기 추출한 신호들을 안정화하고, 상기 안정화된 신호들을 사용하여 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 생성하여 상기 슬레이브 노드로 전송하는 그랜드 마스터 노드와, 상기 그랜드 마스터 노드 또는 다른 슬레이브 노드로부터 시 간 동기화를 위한 동기 메시지를 수신하고, 상기 슬레이브 노드의 시간 동기화 블록에서 타임 오프셋 및 주파수 분리 보상을 지원하는 OFCC(Offset & Frequency Compensation Clock) 동기화 기술로 시간 동기화 연산을 수행하여 상기 시간 동기화 블록의 TOD 정보를 수정하며, 상기 수정된 TOD 정보를 사용하여 1PPS, TOD, 1PPS_en 신호를 추출하여 상기 슬레이브 노드의 안정화 블록으로 전달하여 안정화하고, 상기 안정화된 신호들을 다시 상기 시간 동기화 블록으로 전달하여 상기 시간 동기화 블록의 TOD 정보를 갱신하고 상기 갱신된 TOD 정보를 이용하여 또 다른 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위해 동기 메시지를 생성하는 적어도 하나 이상의 슬레이브 노드를 포함함을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 통신 시스템에서의 위성 위치 확인 시스템(GPS: Global Positioning System, 이하 'GPS'라 칭하기로 한다) 정보를 사용한 시간 동기화 방 법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 일 실시예에서는 이더넷(Ethernet) 시스템 하에서 GPS 수신기를 구비하지 않은 노드(Node)의 시간 동기를 맞추기 위해 GPS 수신기를 구비한 노드의 신호를 수신하여 처리함으로써, GPS 수신기가 없는 노드에서의 시간 동기를 맞출 수 있는 방안을 제안한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 정보를 이용한 시간 동기화 장치는 크게 GPS 수신기를 구비한 그랜드 마스터 노드와 GPS 수신기를 구비하지 않은 적어도 하나 이상의 슬레이브 노드로 구성된다. 그랜드 마스터 노드와 슬레이브 노드는 시간 동기화 동작을 수행하는 시간 동기화 블록과 출력된 신호를 안정화시키고 원하는 클럭 및 펄스를 생성하는 안정화 블록으로 구성된다.
본 발명에서 사용하는 시간 동기화 기술은 IEEE 1588 표준에 기반을 두고 있으며, 멀티 홉(Multi-hop) 환경에서 더욱 향상된 지터(Jitter Variation) 값을 얻을 수 있는 OFCC(Offset & Frequency Compensation Clock) 동기 기술을 적용한다. 상기의 OFCC 기술은 기 출원된 특허(국내특허 출원번호: 10-2006-0039606, 출원인: 삼성전자, 출원일: 2006.5.2)에 기반한다. 본 발명에서 참조하는 OFCC 시간 동기화 기술은 뒷부분에서 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 그랜드 마스터 노드의 블록 구성도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 그랜드 마스터 노드(20)는 크게 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신부와, 상기 GPS 수신기(215)에서 수신한 GPS 신호를 사용하여 시간 동기를 위한 안정화된 클럭 및 펄스를 생성하는 안정화 블록(280)과 시간 동기화 연산을 수행하고 IEEE 1588 표준을 따라 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 생성하는 시간 동기화 블록(250)을 포함한다.
상기 GPS 수신부는, GPS 안테나로부터 L1 신호를 수신하여 UTC(Universal Coordinated Time)에 동기된 1PPS(Pulse Per Second) 신호를 공급하고 GPS 수신 안테나와의 물리적 연결상태를 점검하여 이를 시스템에 보고하는 안테나 인터페이스(210)와, 상기 안테나 인터페이스에서 수신한 GPS 신호를 처리하여 GPS 1PPS 신호를 상기 안정화 블록(280)으로 공급하는 상기 GPS 수신기(215)를 포함한다.
상기 안정화 블록(280)은, GPS 수신 장치 내의 각 VCO(Voltage Controlled Oscillator)의 출력 유무, 전력(Power) 정상 동작 여부 등을 판단하여 상기 CPU(220)에 보고하는 알람 검출부(225)와, 상기 GPS 수신부(215)에게 GPS 신호를 받아서 수신신호의 위상을 검사하는 위상 오류 검출부(230)와, 클럭 및 타이밍 생성부(240)와 위상 오류 검출부(230)와 알람 검출부(225) 간의 신호의 입출력 동작을 수행하는 이산 입출력 인터페이스(235)와, GPS 혹은 동기된 10MHz 클럭을 이용하여 시스템에서 요구하는 1PPS, PP2S(Pulse Per 2 Second) 출력 신호를 생성하는 클럭 및 타이밍 생성부(240)와, OCXO(Oven Controlled X-tal(crystal) Oscillator) 또는 TCXO(Temperature-Compensated X-tal(crystal) Oscillator)로 구성되어 기계적이나 물리적으로 안정적인 발진 주파수를 갖는 출력 신호를 제공하는 발진기(245)를 포함한다.
상기 시간 동기화 블록(250)은 IEEE 1588 표준을 따라 통신을 수행하기 위한 네트워크 프로토콜 스택(Network Protocol Stack)(260)과, IEEE 1588 표준을 따 라 싱크 메시지(Sync Message)를 감지하여 메시지를 식별하는 싱크 디텍터(Sync Detector)(265)와, IEEE 1588 표준을 따라 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위해 타임스탬프를 생성하는 타임스탬프(Time Stamp) 생성부(Generator)(270)와, 시간 동기화 동작시 상기 시간 동기화 블록(250)의 각 구성들을 제어하는 CPU(255)를 포함한다.
상기 네트워크 프로토콜 스택(260)은 네트워크를 통해 전송된 패킷을 처리하기 위해 실행될 수 있는 절차 및 프로그램의 세트를 의미하며, 여기서 패킷은 지정된 프로토콜을 따를 수 있다.
또한 그랜드 마스터 노드(20)는 이더넷 PHY(275)를 포함한다. 이더넷 PHY(275)는 일명, 이더넷 물리 레이어 또는 이더넷 송수신기로써 이더넷 표준 인터페이스를 포함한다.
상기에 설명한 그랜드 마스터 노드의 구성을 참조하여 그랜드 마스터 노드의 시간 동기화 동작을 살펴보기로 한다.
상기 GPS 수신부를 구비한 안정화 블록(280)은 1PPS 신호, 1PPS가 발생하는 순간의 TOD(Time Of Day) 정보, 그리고 1PPS_en 신호를 상기 시간 동기화 블록(250)에게 전달하기 위해 추출한다. 상기 1PPS_en 신호의 용도는 다음과 같다. TOD의 추출은 1PPS에 비하여 상대적으로 지연되어 발생하기 때문에 1PPS가 발생하는 순간의 데이터가 지연 후 추출된 TOD 데이터라는 것을 알리기 위해 1PPS_en를 사용한다.
이와 같이 추출된 1PPS, 1PPS_en, TOD 와 안정화 블록의 10MHz 클럭은 시간 동기화 블록(250)에 전달된다. 시간 동기화 블록(250)에 전달되는 1PPS 신호 및 10MHz 그리고 TOD 신호는 모두 디지털(Digital) PLL(Phase Locked Loop)을 이용하여 위상 오류(Phase error) 및 주파수(Frequency)의 정밀도(Accuracy)/안정도(Stability)가 개선된 안정화된 신호임에 유의할 필요가 있다.
이렇게 안정화된 1PPS 신호와 이때의 TOD 정보 그리고 GPS 수신부에서 제공되는 10MHz 클럭을 이용하여 시간 동기화 블록(250)에서는 슬레이브 노드(30)와 이더넷(Ethernet) 기반의 동기 메시지를 교환하여 두 노드 간의 시간 동기를 맞춘다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 노드의 블록 구성도이다. 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 노드(30)의 구성을 상세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 노드는 그랜드 마스터 노드 또는 다른 슬레이브 노드로부터 받은 동기 메시지를 이용하여 시간 동기화 동작을 수행하는 시간 동기화 블록과 출력된 신호를 안정화시키고 원하는 클럭 및 펄스를 생성하는 안정화 블록을 포함한다.
상기 시간 동기화 블록(320)은 IEEE 1588 표준을 따라 통신을 수행하기 위한 네트워크 프로토콜 스택(322)과, IEEE 1588 표준을 따라 싱크 메시지를 감지하여 메시지를 식별하는 싱크 디텍터(323)와, IEEE 1588 표준을 따라 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위해 타임스탬프를 생성하는 타임스탬프 생성부(324)와, 시간 동기화 동작 수행시 상기 슬레이브 노드(30)의 각 구성들을 제어하며 OFCC 동기화 기법으로 슬레이브 노드의 시간 동기화 연산을 수행하는 CPU(321)를 포함한다.
상기 안정화 블록(330)은 각 VCO(Voltage Controlled Oscillator)의 출력 유무, 전력(Power) 정상 동작 여부 등을 판단하여 CPU(340)에 보고하는 알람 검출부(331)와, 상기 시간 동기화 블록(320)으로부터 입력되는 1PPS 신호의 위상 오류를 검사하는 위상 오류 검출부(332)와 알람 검출부(331) 및 위상 오류 검출부(332) 및 클럭 및 타이밍 생성기(334) 간의 신호의 입출력 동작을 수행하는 이산 입출력 인터페이스(333)와, 시간 동기를 위한 클럭 및 펄스를 생성하는 클럭 및 타이밍 생성부(334)와, 시간 동기화 동작시 안정화 블록(330)의 각 구성들을 제어하는 CPU(340)와, 안정적인 발진 주파수를 갖는 출력 신호를 제공하는 TCXO(350)를 포함한다.
또한 슬레이브 노드(30)는 이더넷 PHY(310)를 포함한다. 이더넷 PHY(310)는 일명, 이더넷 물리 레이어 또는 이더넷 송수신기로써 이더넷 표준 인터페이스를 포함한다.
상기에 설명한 슬레이브 노드의 구성을 참조하여 슬레이브 노드의 시간 동기화 동작을 살펴보기로 한다. 슬레이브 노드의 경우 그랜드 마스터 노드와의 통신은 이더넷 기반의 PTP(Precision Time Protocol) 메시지를 통해 이루어진다. 상기 PTP 메시지 역시 슬레이브 노드의 타임스탬프 생성부(324)에서 IEEE 1588 표준을 따르는 타임스탬프가 생성된다. 상기 타임스탬프 정보를 사용하여 FPGA(320)내에 위치한 CPU(321)에서 OFCC 동기화 기법을 사용하는 연산과정을 거쳐 시간 동기화 연산을 수행하고 슬레이브 노드(30)의 TOD 정보를 수정한다. 상기 FPGA(320)에서는 상기 TOD 정보를 이용하여 1초에 한 번씩 펄스를 발생하도록 하여 1PPS 신호를 생 성한다. 이렇게 발생된 1PPS 신호 외에 1PPS 발생 시의 TOD 정보 및 1PPS_en 신호를 안정화 블록(330)으로 전달한다. 안정화 블록(330)에서는 수신된 1PPS를 디지털(Digital) PLL(Phase Locked Loop)을 이용하여 안정화시키고 이때의 TOD 정보를 제공한다. 상기 TOD 정보를 이용하여 동기된 PP2S(Pulse per 2 Second) 및 10MHz 클럭을 생성하여 출력으로 제공한다.
여기서 안정화된 1PPS, 1PPS_en, TOD 그리고 10MHz 클럭은 다시 시간 동기화 블록의 입력으로 전달되어, 시간 동기화 블록의 TOD 정보를 갱신하고 안정된 TOD 정보를 이용하여 또 다른 슬레이브 노드의 마스터 노드로서 동작하여 안정적인 동기 제공원이 될 수 있다. 이와 같이 각각의 슬레이브 노드는 이웃한 슬레이브 노드의 마스터 노드로서 동작할 수 있으며, 마스터 노드 역할을 하는 슬레이브 노드는 이더넷(Ethernet)을 이용한 PTP 메시지를 종속한 슬레이브 노드로 주고받아, 멀티 홉(Multi-Hop) 시간 동기화를 완성한다.
본 발명에서 사용하는 OFCC(Offset & Frequency Compensation Clock) 동기화 방식에 대해서 설명하기로 한다. OFCC 방식은 종래의 일명 타임 오프셋 및 주파수 동시 결합 보상 대신에 일명 타임 오프셋 및 주파수 분리 보상을 지원하도록 개선된 방법을 사용한다. 도 4는 OFCC(Offset & Frequency Compensation Clock) 타임 동기화를 위한 타임 오프셋 및 주파수 보상 간격을 나타낸 기본적인 동작 절차 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타임 동기화 방식은 마스터 클록에서는 자신의 착수 타임(launching time)을 포함하는 동기 메시지 [Sync]를 주기적으로 슬레이브 클록으로 전송함으로써, 일정한 주기를 두고 타임 동기화 를 위한 동작을 수행한다. 이때 본 발명은 동기 메시지(Sync), 후속 메시지(Follow Up), 지연 요청 메시지(Delay Request) 및 지연 응답 메시지(Delay Response)의 통신을 포함하는 IEEE 1588의 기본 절차를 그대로 사용한다. 그런데, 슬레이브 클록에서 주파수 업데이트 방식은 종래의 일명 타임 오프셋 및 주파수 동시 결합 보상 대신에 본 발명의 특징에 따라 일명 타임 오프셋 및 주파수 분리 보상을 지원하도록 개선된다.
즉, 본 발명에서는 동기화 사이클에 따라 두 개의 간격(interval), 즉 타임 오프셋 보상 간격(TCI: Time offset Compensation Interval) 및 주파수 보상 간격(FCI: Frequency Compensation Interval)이 있게 되며, 해당 간격에 따른 주기로 타임 오프셋 보상 및 주파수 보상 동작을 수행하게 된다. 타임 오프셋 보상 간격은 두개의 인접한 동기 메시지간의 간격이다. 그리고 주파수 보상 간격은 이보다 길며, 예를 들어 다수의 타임 오프셋 보상 간격들로 설정될 수 있다.
타임 오프셋 및 주파수 보상 간격의 정의는 도 4에 도시된다. 도 4에서 'm'은 주파수 보상 간격 대 타임 오프셋 보상 간격의 비율이다. 이러한 파라미터 m은 타임 의존적이도록 설정할 수도 있지만, 이는 보다 간단하게 또한 실제 적용시에는 적절하게 고정된 수로 미리 설정될 수 있다.
이와 같이 상기한 두 간격(TCI, FCI)에 대응하여, 본 발명에서는 두개의 주파수 스케일링 계수를 구하는 방식이 슬레이브 클록을 위한 동작 절차로서 제공된다.
1. 타임 오프셋 보상 간격(TCI).
일단 슬레이브가 동기 메시지를 수신하면, 일반적인 경우에는 수신한 동기 메시지를 하기 수학식 1과 같은 주파수 스케일링 계수(FreqScaleFactor) 계산 방식을 사용하여 단지 타임 오프셋 보상을 위해 자신의 주파수를 업데이트하는데 사용한다.
FreqScaleFactorn = MasterClockCountn / SlaveClockCountn
상기 수학식 1에서 FreqScaleFactorn는 주파수 스케일링 계수, MasterClockCountn = MasterClockTimen - MasterClockTimen -1, MasterClockTimen = MasterSyncTimen + MasterToSlaveDelay, MasterSyncTimen은 마스터에서 슬레이브로 동기 메시지를 전송한 시간, MasterToSlaveDelay는 마스터에서 슬레이브로 동기 메시지 전송시 전송 지연 시간, SlaveClockCountn = SlaveClockTimen - SlaveClockTimen-1, SlaveClockTimen은 슬레이브가 마스터로부터 동기 메시지를 수신한 시간임.
2. 주파수 보상 간격(FCI).
일단 슬레이브가 본 발명의 특징에 따라 이전 주파수 및 타임 오프셋 동시 보상 타임 시점에서부터 n번째 수신한 동기 메시지(현재 동기 메시지)가 mn번째 동기 메시지일 경우에, 하기 수학식 2와 같은 주파수 스케일링 계수 계산 방식을 사용하여 타임 오프셋 및 주파수 보상 모두를 위해 자신의 주파수를 업데이트하게 된 다.
Figure 112007029091237-PAT00001
상기 수학식 2에서 FreqScaleFactorn는 주파수 스케일링 계수, MasterClockCountn = MasterClockTimen - MasterClockTimen -1, MasterClockTimen = MasterSyncTimen + MasterToSlaveDelay, MasterSyncTimen은 마스터에서 슬레이브로 동기 메시지를 전송한 시간, MasterToSlaveDelay는 마스터에서 슬레이브로 동기 메시지 전송시 전송 지연 시간, SlaveClockCountn = SlaveClockTimen - SlaveClockTimen-1, SlaveClockTimen은 슬레이브가 마스터로부터 동기 메시지를 수신한 시간, ClockDiffCountn = MasterClockTimen - SlaveClockTimen임.
만약 상기 m이 미리 설정된 상수이며 타임 독립적이면, 상기 수학식 3은 하기 수학식 3과 같게 된다.
Figure 112007029091237-PAT00002
상기 수학식 3에서 모든 파라미터는 종래에서 기술한 것과 동일한 정의를 가진다.
상기의 OFCC 방식에 따른 타임 동기화 방식은 주파수 및 오프셋 보상을 분리되게 지원하는 방식을 사용하여, 슬레이브의 주파수 및 타임 오프셋이 개별적으로 보상되도록 하므로, 단계적인 브리지(스위치)들을 가지는 네트워크에서, 그랜드 마스터에서 슬레이브로 동기화 경로를 따라 축적되는 대부분의 에러가 보상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 노드의 OFCC(Offset & Frequency Compensation Clock) 동기화 기술을 이용한 시간 동기화 동작 흐름도이다. 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 노드의 OFCC 동기화 기술을 이용한 시간 동기화 동작을 상세히 살펴보기로 한다. 슬레이브 노드(30)가 이더넷 망을 통하여 마스터 노드로부터 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 수신하면, 405단계에서 슬레이브 노드 내에 위치한 시간 동기화 블록(320)의 싱크 디텍터(323)에서 IEEE 1588 표준을 따라 수신한 싱크 메시지(Sync message)를 감지하여 식별한다. 여기서 상기 마스터 노드는 그랜드 마스터 노드 혹은 다른 슬레이브 노드가 될 수 있다.
다음 410단계로 진행하여 수신한 메시지의 타임스탬프 정보를 추출하고, 415단계에서 타임스탬프 정보를 CPU(321)로 전달한다.
420단계에서 OFCC 동기화 기술을 사용하여 해당 동기 메시지 수신 시점에 따른 주파수 보상 간격을 계산하고 425단계로 진행하여 상기 계산한 주파수 보상 간격이 미리 설정된 주파수 보상 간격에 해당하는지 확인한다. 즉 이전 주파수 및 타임 오프셋 동시 보상 타임 시점에서부터 현재 수신한 동기 메시지가 m번째 인지를 확인한다. 상기 425단계에서의 확인 결과 주파수 보상 간격이 미리 설정된 주파수 보상 간격에 해당할 경우에는 430단계로 진행하여 상기 수학식 2에 따른 스케일링 계수 계산 방식을 사용하여 타임 오프셋 및 주파수 보상 모두를 위해 자신의 주파수를 업데이트하게 된다. 또한 상기 425단계에서의 확인 결과 주파수 보상 간격이 미리 설정된 주파수 보상 간격에 해당하지 않을 경우에는 435단계로 진행하여 상기 수학식 1과 같은 주파수 스케일링 계수 계산 방식을 사용하여 단지 타임 오프셋 보상을 위해 자신의 주파수를 업데이트하게 된다.
다음 440단계에서는 슬레이브 노드(30)의 시간 동기화 블록(320)에서 동기된 TOD 정보로부터 얻은 1PPS 신호와, 1PPS_en 신호와, 1PPS 발생 시점의 TOD정보를 추출하여 슬레이브 노드(30)의 안정화 블록(330)으로 전달한다. 다음 445단계로 진행하여 상기 안정화 블록(330)에서 디지털 PLL을 이용하여 1PPS와, 1PPS_en, TOD, 10MHz 클럭을 안정화한다. 450단계에서는 상기 안정화 블록(330)에서 안정화한 1PPS, 1PPS_en, 1PPS 발생 시점의 TOD정보, 10MHz 클럭을 다시 시간 동기화 블록(320)으로 전달하여 시간 동기화 블록(320)내의 CPU(321)의 TOD 정보를 갱신한다. 다음 455단계로 진행하여 상기 450단계에서 갱신된 안정화된 TOD 정보를 사용하여 또 다른 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위해 타임스탬프를 생성하고, 465단계로 진행하여 이더넷 망을 사용하여 동기 메시지를 전송한다.
또한 상기에서 설명한 것처럼 450단계, 455단계, 465단계로 진행하여 동작 을 수행하면서 동시에 상기 445단계에서 안정화된 펄스 및 클럭을 사용하여 465단계로 진행하여 슬레이브 노드에서 PP2S 신호와 TOD 정보를 출력한다.
또한 상기 450단계에서 410단계로 진행하여 마스터 노드로부터 다시 동기 메시지를 수신하여 상기의 동작을 반복 수행할 수도 있다.
상기에서 설명한 것 처럼 OFCC 방식을 적용할 경우, 시간 동기화 블록에서 노드간 위상 오류(Phase error), 주파수 정확도(Accuracy) 및 안정성(Stability)이 크게 개선되어 안정화를 거친 후 전송할 수 있는 홉(hop)의 수가 늘어나는 장점이 있다. 그러나 도 6과 같이 OFCC 방식을 적용하지 않고 IEEE 1588에서 제안한 방법과 안정화 블록을 결합하는 경우도 사용목적에 따라 적용 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 노드의 IEEE 1588 표준을 이용한 시간 동기화 동작 흐름도이다. 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 노드의 IEEE 1588 표준을 이용한 시간 동기화 동작을 상세히 살펴보기로 한다.
슬레이브 노드가 이더넷 망을 통하여 마스터 노드로부터 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 수신하면, 510단계에서 슬레이브 노드 내에 위치한 시간 동기화 블록(320)의 싱크 디텍터(323)에서 IEEE 1588 표준을 따라 수신한 싱크 메시지(Sync message)를 감지하여 식별한다. 여기서 상기 마스터 노드는 그랜드 마스터 노드 혹은 다른 슬레이브 노드가 될 수 있다.
다음 520단계로 진행하여 수신한 메시지의 타임스탬프 정보를 추출하고, 530단계에서 타임스탬프 정보를 CPU(321)로 전달한다.
540단계에서 IEEE 1588 표준을 따르는 오프셋 보상 동작을 수행하고, 550단계로 진행하여 슬레이브 노드(30)의 시간 동기화 블록(320)에서 동기된 TOD 정보로부터 얻은 1PPS 신호와, 1PPS_en 신호와, 1PPS 발생 시점의 TOD 정보를 추출하여 슬레이브 노드(30)의 안정화 블록(330)으로 전달한다. 다음 560단계로 진행하여 상기 안정화 블록(330)에서 디지털 PLL을 이용하여 1PPS와, 1PPS_en, TOD, 10MHz 클럭을 안정화한다. 570단계에서는 상기 안정화 블록(330)에서 안정화한 1PPS, 1PPS_en, 1PPS 발생 시점의 TOD 정보, 10MHz 클럭을 다시 시간 동기화 블록(320)으로 전달하여 시간 동기화 블록(320)내의 CPU(321)의 TOD 정보를 갱신한다. 다음 580단계에서 갱신된 안정화된 TOD 정보를 사용하여 또 다른 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위해 타임스탬프를 생성하고, 590단계로 진행하여 이더넷 망을 사용하여 동기 메시지를 전송한다.
또한 상기에서 설명한 것처럼 570단계, 580단계, 590단계로 진행하여 동작을 수행하면서 동시에 상기 560단계에서 안정화된 펄스 및 클럭을 사용하여 585단계로 진행하여 슬레이브 노드에서 PP2S 신호와 TOD 정보를 출력한다.
또한 상기 570단계에서 520단계로 진행하여 마스터 노드로부터 다시 동기 메시지를 수신하여 상기의 동작을 반복 수행할 수도 있다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 GPS 정보를 이용한 시간 동기화 방법 및 장치의 동작 및 구성이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실 시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 이더넷 시스템에서 GPS 정보를 이용한 시간 동기화 방법 및 장치에 따르면, 이더넷 시스템에서 GPS 수신기를 구비하지 않은 기지국에서도 안정되고 정확한 시간 동기를 맞출 수 있는 이점을 가진다. 따라서 GPS 신호의 수신이 어려운 도심이나 건물 내의 실내 환경에서도 소형 기지국 또는 중계기를 설치할 수 있는 장점이 있다. 상기와 같이 GPS 수신기의 장착 없이 소형 기지국의 구현이 가능함에 따라 시스템 설계의 비용 측면에서 매우 큰 이점을 가질 수 있다.

Claims (17)

  1. 통신 시스템에서 GPS(Global Positioning System) 정보를 이용한 시간 동기화 방법에 있어서,
    GPS 수신기를 구비한 그랜드 마스터 노드에서 GPS 신호를 이용하여 1PPS(1 Pulse Per Second), TOD(Time Of Day), 1PPS_en, 10MHz클럭을 추출하여 상기 추출한 신호들을 안정화하고 상기 안정화된 신호들을 사용하여 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 생성하여 상기 슬레이브 노드로 전송하는 과정과,
    상기 슬레이브 노드에서 상기 동기 메시지를 수신하고 상기 슬레이브 노드의 시간 동기화 블록에서 타임 오프셋 및 주파수 분리 보상을 지원하는 OFCC(Offset & Frequency Compensation Clock) 동기화 기술을 사용하여 시간 동기화 연산을 수행하여 상기 시간 동기화 블록의 TOD 정보를 수정하는 과정과,
    상기 시간 동기화 블록에서 상기 수정된 TOD 정보를 사용하여 1PPS, TOD, 1PPS_en 신호를 추출하고 상기 슬레이브 노드의 안정화 블록으로 전달하여 상기 신호들을 안정화하는 과정과,
    상기 안정화된 신호들을 다시 시간 동기화 블록으로 전달하여 상기 시간 동기화 블록의 TOD 정보를 갱신하고 상기 갱신된 TOD 정보를 이용하여 또 다른 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 시간 동기화 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 슬레이브 노드가 사용하는 타임 오프셋 및 주파수 분리 보상을 지원하는 OFCC(Offset & Frequency Compensation Clock) 동기화 기술은,
    마스터측으로부터 동기 메시지의 수신시, 해당 동기 메시지의 수신 시점을 이전 주파수 보상 시점과 확인함으로 미리 설정된 주파수 보상 간격에 도달하였는지 확인하는 과정과,
    상기 확인 결과 상기 미리 설정된 주파수 보상 간격에 도달하지 않았을 경우에는 타임 오프셋 보상 동작만을 수행하는 과정과,
    상기 확인 결과 미리 설정된 주파수 보상 간격에 도달하였을 경우에는 타임 오프셋 및 주파수 보상 동작을 모두 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 그랜드 마스터 노드에서 GPS 신호를 이용하여 추출하는 상기 TOD 신호는, 동일 과정에서 추출되는 상기 1PPS 신호의 발생 순간의 TOD 정보이고,
    상기 슬레이브 노드의 시간 동기화 블록에서 수정된 TOD 정보를 사용하여 추출되는 상기 TOD 신호는, 동일 과정에서 추출되는 상기 1PPS 신호의 발생 순간의 TOD 정보인 것을 특징으로 하는 시간 동기화 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 안정화는 디지털(Digital) PLL(Phase Locked Loop) 을 사용하여 위상 오류(Phase error) 및 주파수의 정밀도(Accuracy)와 안정도(Stability)를 개선하여 클럭 및 펄스들을 안정화하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 그랜드 마스터 노드에서 상기 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위해 생성되는 동기 메시지는 PTP(Precision Time Protocol) 방식으로 캡슐화되고, IEEE 1588 표준을 따라 타임스탬프(Timestamp) 되어 전송되는 것을 특징으로 하는 시간 동기화 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 슬레이브 노드에서 상기 또 다른 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위해 생성하는 동기 메시지는 PTP 방식으로 캡슐화되고, IEEE 1588 표준을 따라 타임스탬프 되어 전송되는 것을 특징으로 하는 시간 동기화 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 슬레이브 노드에서 수신한 동기 메시지는 IEEE 1588 표준을 따라 타임스탬프 정보가 처리되는 것을 특징으로 하는 시간 동기화 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 슬레이브 노드에서 수정된 TOD 정보를 사용하여 1PPS, TOD, 1PPS_en 신호를 추출하여 안정화한 후에, 상기 슬레이브 노드에서 상기 TOD 정보를 이용하여 PP2S(Pulse Per 2 Second) 및 10MHz클럭을 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화 방법.
  9. 통신 시스템에서 GPS(Global Positioning System) 정보를 이용한 시간 동기화 장치에 있어서,
    GPS 수신기를 구비하여 상기 GPS 수신기로부터 받은 GPS 신호를 이용하여 1PPS(1 Pulse Per Second), TOD(Time Of Day), 1PPS_en, 10MHz클럭을 추출하여 상기 추출한 신호들을 안정화하고, 상기 안정화된 신호들을 사용하여 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 생성하여 상기 슬레이브 노드로 전송하는 그랜드 마스터 노드와,
    상기 그랜드 마스터 노드 또는 다른 슬레이브 노드로부터 시간 동기화를 위한 동기 메시지를 수신하고, 상기 슬레이브 노드의 시간 동기화 블록에서 타임 오프셋 및 주파수 분리 보상을 지원하는 OFCC(Offset & Frequency Compensation Clock) 동기화 기술로 시간 동기화 연산을 수행하여 상기 시간 동기화 블록의 TOD 정보를 수정하며, 상기 수정된 TOD 정보를 사용하여 1PPS, TOD, 1PPS_en 신호를 추출하여 상기 슬레이브 노드의 안정화 블록으로 전달하여 안정화하고, 상기 안정화된 신호들을 다시 상기 시간 동기화 블록으로 전달하여 상기 시간 동기화 블록의 TOD 정보를 갱신하고 상기 갱신된 TOD 정보를 이용하여 또 다른 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위해 동기 메시지를 생성하는 적어도 하나 이상의 슬레이브 노드를 포함함을 특징으로 시간 동기화 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 GPS 수신기를 구비하는 그랜드 마스터 노드는
    전력 정상 동작 여부 등을 감지하는 알람 검출부와, 수신 신호의 위상 오류를 검사하는 위상 오류 검출부와, 시스템에서 요구하는 펄스(Pulse) 및 클럭을 생성하는 클럭 및 타이밍 생성부와, 상기 알람 검출부와 상기 위상 오류 검출부와 상기 클럭 및 타이밍 생성부 간의 신호 입출력 동작을 수행하는 이산 입출력 인터페이스와, 안정적인 발진 주파수를 갖는 출력 신호를 제공하는 발진기를 포함하는 안정화 블록과,
    IEEE 1588 표준을 따라 통신을 수행하기 위한 네트워크 프로토콜 스택(Network Protocol Stack)과, IEEE 1588 표준을 따라 싱크 메시지(Sync Message)를 감지하여 메시지를 식별하는 싱크 디텍터(Sync Detector)와, IEEE 1588 표준을 따라 타임스탬프(Time Stamp)를 생성하는 타임스탬프 생성부(Time Stamp Generator)와, 시간 동기화 동작시 각 구성들을 제어하는 CPU(Central Processing Unit)를 포함하는 시간 동기화 블록을 포함함을 특징으로 하는 시간 동기화 장치.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 슬레이브 노드는
    IEEE 1588 표준을 따라 통신을 수행하기 위한 네트워크 프로토콜 스택과, IEEE 1588 표준을 따라 싱크 메시지를 감지하여 메시지를 식별하는 싱크 디텍터와, IEEE 1588 표준을 따라 타임스탬프를 생성하는 타임스탬프 생성부와, 시간 동기화 동작시 각 구성들을 제어하고 OFCC 동기화 기법을 사용하여 슬레이브 노드의 시간 동기화 연산을 수행하는 CPU를 포함하는 시간 동기화 블록과,
    전력 정상 동작 여부 등을 감지하는 알람 검출부와, 수신 신호의 위상 오류 를 검사하는 위상 오류 검출부와, 시스템에서 요구하는 펄스 및 클럭을 생성하는 클럭 및 타이밍 생성부와, 상기 알람 검출부와 상기 위상 오류 검출부와 상기 클럭 및 타이밍 생성부 간의 신호 입출력 동작을 수행하는 이산 입출력 인터페이스와, 안정적인 발진 주파수를 갖는 출력 신호를 제공하는 발진기를 포함하는 안정화 블록을 포함함을 특징으로 하는 시간 동기화 장치.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 OFCC(Offset & Frequency Compensation Clock) 동기화 기술은, 마스터 노드 측으로부터 동기 메시지의 수신시, 해당 동기 메시지의 수신 시점을 이전 주파수 보상 시점과 확인함으로 미리 설정된 주파수 보상 간격에 도달하였는지 확인하여, 상기 확인 결과 상기 미리 설정된 주파수 보상 간격에 도달하지 않았을 경우에는 타임 오프셋 보상 동작만을 수행하며, 상기 확인 결과 미리 설정된 주파수 보상 간격에 도달하였을 경우에는 타임 오프셋 및 주파수 보상 동작을 모두 수행하는 것을 특징으로 하는 시간 동기화 장치.
  13. 제 9항에 있어서, 상기 그랜드 마스터 노드에서 GPS 신호를 이용하여 추출하는 상기 TOD 신호는, 동일 과정에서 추출되는 상기 1PPS 신호의 발생 순간의 TOD 정보이고,
    상기 슬레이브 노드의 시간 동기화 블록에서 수정된 TOD 정보를 사용하여 추출되는 상기 TOD 신호는, 동일 과정에서 추출되는 상기 1PPS 신호의 발생 순간의 TOD 정보인 것을 특징으로 하는 시간 동기화 장치.
  14. 제 9항에 있어서, 상기 그랜드 마스터 노드에서 상기 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위해 생성되는 동기 메시지는 PTP(Precision Time Protocol) 방식으로 캡슐화되고, IEEE 1588 표준을 따라 타임스탬프(Timestamp) 되어 전송되는 것을 특징으로 하는 시간 동기화 장치.
  15. 제 9항에 있어서, 상기 슬레이브 노드에서 상기 또 다른 슬레이브 노드의 시간 동기화를 위해 생성하는 동기 메시지는 PTP 방식으로 캡슐화되고, IEEE 1588 표준을 따라 타임스탬프 되어 전송되는 것을 특징으로 하는 시간 동기화 장치.
  16. 제 9항에 있어서, 상기 슬레이브 노드에서 수신한 동기 메시지는 IEEE 1588 표준을 따라 타임스탬프 정보가 처리되는 것을 특징으로 하는 시간 동기화 장치.
  17. 제 9항에 있어서, 상기 안정화는 디지털(Digital) PLL(Phase Locked Loop)을 사용하여 위상 오류(Phase error) 및 주파수의 정밀도(Accuracy)와 안정도(Stability)를 개선하여 클럭 및 펄스들을 안정화시키는 것을 특징으로 하는 시간 동기화 장치.
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