KR970007980B1 - 방송 주파수 동기화 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
요약없음
Description
제1도는 본 발명의 양호한 실시예도.
제2도는 보상 회로를 사용하는 다른 양호한 실시예도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 기본 발진기2 : 기본 RF 반송파 합성기
3 : 기본 방송 장치6 : 마이크로셀 트랜스폰더(transponder)
11 : 마이크로셀 비교기16 : 마이크로셀 방송 장치
본 발명은 타이머를 동기시키는 장치 및 방법에 일반적으로 관련된다. 특히, 본 발명은 기지국에 위치된 매스터(master) 발진기 및 마이크로셀에서 위치된 슬레이브(slaves) 발진기를 동기시키는 장치 및 방법에 관련된다. 그 동기화는 무선 주파수 신호의 동시 방송(simulcasting)을 이용한다.
클럭을 동기화시키는 방법은 제이. 레빈 등에 의한 종래 기술인 국가 표준 및 기술 연구소의 간행물 94권, 5호, 311페이지(1989년 9월-10월)에서의 명칭 "NIST 자동 컴퓨터 시간 서비스"에서 교시된다. 상기 논문에서, 상기 저자는 사용자에게 국가 표준 및 기술 연구소(the National Institute of Standerds and Technology : NIST)에 의해 발생된 시간에 대한 전화 액세스를 제공하기 위해 설계된 전화 시간 서비스인 자동 컴퓨터 시간 서비스(Automatic Computer Time Service : ACTS)를 설명한다.
상기 논문은 송신기 및 수신기를 분리하는 매체를 통해 정보의 전파 속도에서 불확실성이 존재하듯이 시간 유포(dissemination)의 원리 제한(principle limitation)을 언급한다. 통상적으로 밀리초 저도의 지연은 경로의 물리적인 길이와, 신호의 군속도에 따라 좌우된다. 일반적으로, 상기 피라미터중 어느 것도 공지되지 않았다. 결과적으로, 높은 정도로 동기를 이루기 위해, 천이 시간의 실시간 측정이 취해진다.
지연은 펄스를 사용자에게 송신하는 것과 에코된 펄스를 수신하는 것간에 시간 지속 기간을 측정함으로써 결정될 수 있다. 상기 왕복 이동 지연의 반은, 통신 매체가 상호적이라고 가정하는 사용자에게 도달하기 위해, 신호에 요구된 시간이다. 실험에 근거를 둔 증거가 전화 경로에서 상호 관계를 표시하는 것으로 상기 논문이 언급하지만, 완전한 상호 관계 부족이 상기 시스템에서 결과적인 제한으로 됨이 증명된다.
컴퓨터의 상기 밀리초 동기를 이루기 위해, 상기 NIST는 디지탈 시스템에서 클럭의 자동화된 세팅용의 간단한 전화 시스템을 개발해 왔다. NOST는 자동 다이얼링, 시간 구역 선택, 동작 모드 선택, 온-시간 표시기(on-time marker : OTM) 반향, 컴퓨터 클럭 세팅, 클럭 오프세트 아치빙(offset archiving), 및 컴퓨터의 병렬 단자에 신호 전송을 용이하게 하기 위해 소프트웨어를 개발하여 왔고, 그 소프트웨어는 OTM과 같은 외부 시간 펄스를 발생시키기 위해 사용될 수 있다. 부가적으로, 상기 논문은 프린터 단자에 보내진 신호를 정극성 펄스로 변화하기 위해 간단한 회로의 다이어그램을 제공한다. 상기 논문은 사용자로부터 모든 문자를 반향시키는 회로를 상세하게 설명하고 OTM 수신기 외부 펄스를 제공한다. 상기 회로는 모뎀을 요구하나 컴퓨터를 요구하지 않는다.
상기 논문은 디지탈 컴퓨터내에서 정확한 시간을 유지하기 위한 ACTS 응용에 기본적으로 중점을 두고 있다. 예를 들어, 상기 논문은 태깅(tagging) 사업 처리(transactions), 또는 정확한 시간을 갖는 과학적인 데이타를 제시한다. 그 태깅은 다수의 컴푸터가 태그 경우(events)와 무관할 때 특히 사용되고, 공통 시간 표준을 요구한다. 부가적으로, 상기 논문은 주파수 측정을 목적으로 한 제2응용을 언급한다. 상기 응용에서, OTM과 일치하는 펄스는 카운터를 시동하고 정지시키기 위해 사용된다. 카운터는 시험시 발진기 출력을 카운트한다. 펄스를 카운트에 비교함으로써, 발진기는 정확한 시간을 사용해서 측정될 수 있다. 상기 시스템은 디지탈 클럭을 세트하기 위해, 또는 하루 주기동안 108에서 일부의 정확성으로 주파수 측정을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
상기 논문은 상기 논문이 발생시키는 시스템 및 새로운 제품 개발을 장래에 생각하고 있다. 그것은 전화 수신기에 결합된 마이크로프로세서를 구비하는 디지탈 클럭을 제시한다. 국가 표준 및 기술 연구소에 따라 정확한 시간을 유지하기 위해, 클럭은 전화를 경유해 ACTS를 액세스한다. 그 전화는 조직(organization)을 통해 정확한 시간을 제공하기 위해 학교 또는 공장에 다른 전화를 네트워크시킬 수 있었다. 부가적으로, 상기 논문은 값싼 비-피크(peak) 시간동안 사용자로 하여금 호출할 수 있도록 자동 호출을 제시한다.
그러므로, 상기 논문은 정확한 클럭의 유지 및 주파수 발진기 측정 둘다에서 동기 방법 응용을 시간에 대해 제한한다. 종래 기술은 통신에서 동기 방법을 사용하기 위한 동기 부여(motivation)가 부족하다. 특히, 상기 논문은 ACTS가 기지국 및 동시 방송을 위한 마이크로셀을 동작시키기 위해 변경하는 것을 제시하지 않았다.
본 발명은 기지국, 및 동시 방송을 위한 마이크로셀을 동작시키는 것에 관련한다. 특히, 본 발명은, 2개의 국이 금속 배체에 의해 결합시, 기지국 및 마이크로셀에 위치된 발진기를 동기화시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 목적은 기지국의 발진기를 마이크로셀의 발진기와 동기화시키는 회로 구성을 제공하는 것이다. 발진기를 동기화시킴으로써, 기지국 및 마이크로셀 둘다에서 동기화된 RF 반송파는 동일 주파수를 가짐으로써, 동시 방송을 용이하게 한다. 본 발명의 다른 목적은 기지국이 시각 신호(time-of-day signal)를 전송하기 위해 전송 지연용으로 보상된다. 그 보상은 실시간 기준을 갖는 마이크로셀을 제공함으로써 동시 방소을 용이하게 할 뿐만 아니라, 마이크로셀에서 다른 기능용 절대 시간 표준을 제공한다.
본 발명의 또다른 목적은 기지국 시각 신호 전송 및 마이크로셀 시각 신호간에 일정한 시간 지연을 유지함으로써 발진기를 동기화하는 방법을 제공한다. 일정한 지연을 유지함으로써, 기지국 및 마이크로셀간의 전송 지연은 무효화되고, 발진기는 동기호된다. 그러므로, 동시 방송이 용이하게 된다.
본 발명의 또다른 목적은 기지국의 시각 신호를 마이크로셀에 전송되기 전에 시간 지연동안 보상하도록 조절하기 위한 방법이다. 상기 방법에서 실시간 기준은 그것을 동시 방송할 수 있는 마이크로셀에 대해 가용하다.
그러므로, 본 발명은 속 매체에 의해 기지국 및 함께 링크된 마이크로셀의 동시 방송을 가능하도록 하는 방법뿐만 아니라 요구된 회로를 교시한다.
본 발명의 특성 및 목적의 완전한 이해를 위해, 독자는 첨부 도면과 연관지어진 상세한 설명에 주목한다.
제1도에서, 개략도는 기본 방송 장치(3) 및 마이크로셀 방송 장치(16)로 하여금 "동시 방송(simulcast)"을 가능하게 하는 본 발명을 도시한다. 동일 주파수에서 동시 방송, 또는 방송은 기지국(31)에 위치된 기본 발진기(1)와, 마이크로셀(30)에 위치된 마이크로셀 발진기(12)의 동기를 요구한다. 루비디움(rubidium)과 같은 통상적인 고안정도 발진기인 기본 발진기(1)는 기본 RF 반송파 합성기(17)에 대한 기준 클럭과, 기본시각(time-of-day) 신호를 출력하는 기본 클럭(2)을 제공한다. 마이크로셀 발진기(12)는 마이크로프로세서를 포함하는 디지탈 제어기(13)에 의해 조절될 수 있는 수정 발진기이다. 마이크로셀 발진기(12) 출력은 마이크로셀 RF 반송파 합성기(15), 및 마이크로셀 시각 신호를 출력하는 마이크로셀 클럭(14)용 기준 주파수로써 사용된다.
기본 클럭(2)은 기본 시각 신호를 기본 송신기(4)에 주기적으로 보내고 기본 송신기(4)는 그것을 금속 링크(5)를 통해 마이크로셀(30)에 송신한다. 마이크로셀(30)에서 기본 시각 신호는 마이크로셀 비교기(11)의 마이크로셀 시각 신호와 비교된다. 마이크로셀 비교기(11)는 신호를 주기적으로 조절하고 2개의 신호간의 시간차를 계산한다. 상기 시간차는 기본 클럭(2) 및 마이크로셀(14)간의 상기 축적된 에러에, 기본 송신기(4) 및 비교기(11)간의 상기 송신 지연을 더한 것임을 교시한다. 금속 링크(5)는 일정한 전송 지연 때문에, 기본 발진기(1) 및 마이크로셀(12)이 동기되면 상기 시간차는 일정하게 되야 한다. 그러나, 상기 시간차가 변화하면, 상기 발진기는 동기되지 않는다.
시간차 변화는 마이크로셀 발진기(12)를 조절하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 마이크로셀 비교기(11)는 상기 시간차 변화에 대응하는 디지탈 제어기(13)에 정정 신호를 보낸다. 디지탈 제어기(13)는 교대로 마이크로셀 발진기(12)를 조절하여 금속 링크(5)의 일정한 전송 지연내로 마이크로셀 시각 신호를 돌려준다. 그러므로, 마이크로셀 발진기(12)의 주파수는 기본 발진기(3)의 주파수에 임의로 근접되게 할 수 있다.
디지탈 제어기(13)는 마이크로셀 발진기(12)을 조절할 뿐만 아니라 마이크로셀 클럭(14)을 리세트한다. 마이크로셀 클럭(14)을 리세팅하는 것이 전원 고장의 경우, 또는 마이크로셀 클럭(14)을 기본 클럭(2)과 단순히 결합하기 위해 요구된다.
제2도는 본 발명의 다른 양호한 실시예를 도시한다. 상기 특수한 실시예는 자동 비교기 회로(33)를 구비한다. 시각 신호가 금속 링크(5)를 통해 보내질 때, 상기 신호가 마이크로셀에 도달하기 전에 전송 지연이 있게 된다. 상기 전송 지연이 금속 링크(5)의 불확실성 때문에 예측될 수 없다. 그러나, 제2도의 실시예는 상기 문제를 극복할 수 있다.
기본 송신기(4)는 지연 처리기(8)와, 금속 링크(5)를 따라 마이크로셀 트랜스폰더(transponder) (6) 둘다에 펄스를 보낸다. 마이크로셀 트랜스폰더(6)는 기본 수신기(7)에 펄스를 반향시키고, 기본 수신기는 복귀 신호를 지연 처리기(8)에 보낸다. 지연 처리기(8)는 기본 송신기(4)로부터의 펄스를 수신하는 것과 기본 수신기(7)로부터의 복귀 신호를 수신하는 것간에 시간 지속 기간을 측정한다. 그후 지연 처리기(8)는 상기 시간 지속 기간을 반으로 분할하여 전송 지연에 도달한다. 상기 계산은 기지국(31)으로부터 보내진 신호용으로 요구된 상기 시간을 표현하여 마이크로셀(30)에 도달한다. 전송 지연에 대해 보상하기 위해, 지연 처리기(8)는 지연 신호를 지연 조절기(adjuster) (9)에 보내고, 기본 송신기(9)가 기본 시각 신호를 마이크로셀 비교기(11)에 송신하기 전에 지연 조절기(9)는 기본 시각 신호를 나아가게 한다.
명백히, 본 발명의 다수의 수정 및 변화는 상기 교시에 비추어 가능하다. 첨부된 향의 범위내에서 본 발명이 본원에 특히 설명된 것을 제외하고도 실시되는 것이 이해된다.
Claims (20)
- 기지국과, 금속 매체에 의해 함께 링크된 마이크로셀의 방송 주파수를 동기화시키는 장치에 있어서, (a) 기본 시각(time-of-day) 신호를 마이크로셀 비교기에 전송시키는 기본 송신기와, (b) 마이크로셀 시각 신호를 발생시키고, 마이크로셀 시각 신호를 마이크로셀 비교기에 보내는 마이크로셀 클럭과, (c) 마이크로셀 클럭에 마이크로셀 기준 주파수를 제공하는 마이크로셀 발진기와, (d) 기본 시각 신호 및 마이크로셀 시각 신호간의 시간차를 계산하고, 정정 신호를 디지탈 제어기에 출력하는 상기 마이크로셀 비교기와, (e) 정정 신호에 따른 상기 마이크로셀 발진기를 조절하는 상기 디지탈 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 장치.
- 제1항에 있어서, 정정 신호가 시간차의 변화에 비례하고, 상기 디지탈 제어기가 일정한 시간차를 유지하기 위해 상기 마이크로셀 발진기를 조절하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 디지탈 제어기가 전력 고장의 경우에 상기 마이크로셀 클럭을 리세트하기 위한 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 디지탈 제어기는 시간차를 보상함으로써 시각 신호를 결합하기 위해 상기 마이크로셀 클럭을 주기적으로 리세트하기 위한 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 마이크로셀 발진기가 수정형 발진기를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 장치.
- 제1항에 있어서, (f) 기본 클럭 및 기본 RF 반송파 합성기 둘다에 기본 기준 부파수를 제공하는 기본 발진기와, (g) 상기 기본 발진기로부터 기본 기준 주파수를 수신하고 상기 기본 송신기에 기본 시각 신호를 출력하는 상기 기본 클럭과, (h) 상기 기본 발진기로부터 기본 기준 주파수를 수신하고 기본 방송 장치(broadcaster)에 기본 방송 신호를 출력하는 상기 기본 RF 반송파 합성기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 기본 발진기가 고 신뢰도인 루비디움(rubidium)형 발진기를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 장치.
- 제1항에 있어서, 자동 보상 회로를 더 구비하며, 상기 자동 보상 회로는. (ⅰ) 상기 기본 송신기로부터 펄스를 수신하고 기본 수신기에 그것을 반향시키는 마이크로셀 트랜스폰더(transponder)와, (ⅱ) 상기 마이크로셀 트랜스폰더로부터 반향된 펄스를 수신하고, 지연 프로세서에 복귀 신호를 보내는 상기 기본 수신기와, (ⅲ) 펄스 및 복귀 신호간의 시간 지속 기간을 계산하고, 전송 지연에서 도착하기 위해 시간 지속 기간을 절반으로 분할하고, 전송 지연에 비례하는 지연 신호를 발생시키고, 지연 조절기에 지연 신호를 보내는 상기 지연 프로세서와, (ⅳ) 상기 기본 송신기가 기본 시각 신호를 상기 마이크로셀 비교기에 전송하기 전에, 상기 전송 지연을 보상하기 위해 기본 시각 신호를 나아가게 하는 상기 지연 조절기를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 장치.
- 제8항에 있어서, 정정 신호가 시간차에 비례하며, 상기 디지탈 제어기가 시간차로 제로로 감소시키기 위해 상기 마이크로셀 발진기를 조절하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 디지탈 제어기는 전력 고장인 경우 상기 마이크로셀 클럭을 리세트 하기 위한 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 디지탈 제어기가 상기 지연 조절기에 의해 변경되듯이 기본 시각 신호를 결합하기 위해 상기 마이크로셀 클럭을 주기적으로 리세트하기 위한 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송주파수 동기화 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 마이크로셀 발진기가 수정형 발진기를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 장치.
- 제8항에 있어서, (g) 기본 클럭 및 기본 RF 반송파 합성기 둘다에 기본 기준 주파수를 제공하는 기본 발진기와, (h) 상기 기본 발진기로부터 기본 기준 주파수를 수신하고 상기 기본 송신기에 기본 시각 신호를 출력하는 상기 기본 클럭과, (i) 상기 기본 발진기로부터 기본 기준 주파수를 수신하고 기본 방송 장치(broadcaster)에 기본 방송 신호를 출력하는 상기 기본 RF 반송파 합성기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 기본 발진기가 고신뢰도인 루비디움형 발진기를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 장치.
- 기지국과, 금속 매체에 의해 함께 링크된 마이크로셀의 방송 주파수를 동기화시키는 방법에 있어서, (a) 기본 발진기에 의해 발생된 기본 시각 신호를 마이크로셀 비교기에 전송하는 단계와, (b) 마이크로셀 발진기에 의해 발생된 마이크로셀 시각 신호를 상기 마이크로셀 비교기에 보내는 단계와, (c) 기본 시각 신호의 시간차를 상기 마이크로셀 비교기를 경유한 마이크로셀 시각 신호로써 계산하는 단계와, (d) 디지탈 비교기에 상기 마이크로셀 비교기로부터 시간차 변화에 대응하는 정정 신호를 보내는 단계와, (e) 일정한 시간차를 유지하기 위해 디지탈 제어기를 경유해 상기 마이크로셀 발진기를 조절하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 방법.
- 제15항에 있어서, (f) 전력 정전시 상기 디지탈 제어기를 경유해 상기 마이크로셀 클럭을 리세트하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 방법.
- 제15항에 있어서, 시간차를 보상하는 동안 마이크로셀 시각 신호를 기본 시각 신호에 결합하기 위해 상기 디지탈 제어기를 경유해 상기 마이크로셀 클럭을 리세트하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 방법.
- 기지국과, 금속 매체에 의해 함께 링크된 마이크로셀의 방송 주파수를 동기화시키는 방법에 있어서, (a) 기본 송신기로부터의 펄스를 지연 프로세서 및 마이크로셀 트랜스폰더(transponder)에 전송하는 단계와, (b) 상기 마이크로셀 트랜스폰더로부터의 펄스를 기본 수신기에 반향시키는 단계와, (c) 상기 기지국으로부터의 이동 왕복, 상기 마이크로셀 및 상기 기지국에 대한 펄스에 대해 상기 지연 프로세서를 경유해 시간 지속 기간을 측정하는 단계와, (d) 시간 지속 시간을 절반으로 분할함으로써 상기 지연 프로세서를 경유한 전송 지연을 계산하는 단계와, (e) 지연 조절기에 상기 지연 프로세서로부터 전송 지연에 대응하는 지연 신호를 보내는 단계와, (f) 기본 송신기가 마이크로셀 비교기에 기본 시각 신호를 전송하기 전에, 전송 지연을 보상하기 위해 상기 지연 조절기를 경유해 기본 시각 신호를 나아가게 하는 단계와, (g) 마이크로셀 발진기에 의해 발생된 마이크로셀 시각 신호를 상기 마이크로셀 비교기에 보내는 단계와, (h) 기본 시각 신호의 시간차를 상기 마이크로셀 비교기를 경유한 마이크로셀 시각 신호로써 계산하는 단계와, (i) 디지탈 제어기에 상기 마이크로셀 비교기로부터 시간차를 제로로 감소시키는데 필요한 정정에 대응하는 정정 신호를 보내는 단계와, (j) 시간차를 제로로 감소시키기 위해 디지탈 제어기를 경유해 상기 마이크로셀 발진기를 조절하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 방법.
- 제18항에 있어서, 전력 정정시 상기 신호 제어기를 경유해 상기 마이크로셀 클럭을 리세트하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방송 주파수 동기화 방법.
- 제18항에 있어서, 상기 지연 조절기에 의해 변경되듯이 마이크로셀 시각 신호를 기본 시각 신호에 결합시키기 위해 상기 디지탈 제어기를 경유해 상기 마이크로셀 클럭을 리세트하는 단계를 더 구비하는 것을특징으로 하는 방송 주파수 동기화 방법.
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