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KR101605316B1 - frequency error estimating apparatus using Rx delay in PTP - Google Patents

frequency error estimating apparatus using Rx delay in PTP Download PDF

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Publication number
KR101605316B1
KR101605316B1 KR1020150023275A KR20150023275A KR101605316B1 KR 101605316 B1 KR101605316 B1 KR 101605316B1 KR 1020150023275 A KR1020150023275 A KR 1020150023275A KR 20150023275 A KR20150023275 A KR 20150023275A KR 101605316 B1 KR101605316 B1 KR 101605316B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
delay
ptp
average value
time
frequency error
Prior art date
Application number
KR1020150023275A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정진섭
지승환
이승만
조성인
Original Assignee
주식회사 이노와이어리스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이노와이어리스 filed Critical 주식회사 이노와이어리스
Priority to KR1020150023275A priority Critical patent/KR101605316B1/en
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L7/0037—Delay of clock signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
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Abstract

The present invention relates to a frequency error estimating apparatus using RX delay in PTP which analyzes the trend of differences between transmitting time of a transmitting packet and receiving time of a receiving packet and estimates a frequency error so as to estimate a frequency error faster and more accurate than the existing way. The frequency error estimating apparatus of the present invention comprises: a delay detection unit which detects delays between transmitting time of a sync packet transmitted from the master server of PTP and receiving time of a slave device; a modified median filter which extracts a delay in a certain order among delays detected by the delay detection unit and the transmitting time of a packet having the corresponding delay; a delay average unit which calculates an average value of the extracted delay and the transmitting time extracted by the transform median filter; and a frequency slope estimating unit which estimates a frequency error by using the average value of the delay and the transmitting time calculated by the delay average unit.

Description

ＰＴＰ 에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치{frequency error estimating apparatus using Rx delay in PTP}[0001] The present invention relates to a frequency error estimating apparatus using Rx delay in PTP,

본 발명은 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치에 관한 것으로, 특히 송신 패킷의 송신 시간과 수신 패킷의 수신 시간의 차이의 변화 추세를 분석하여 주파수 오차를 추정함으로써 종래 방법에 비해 빠르고 정확하게 주파수 오차를 추정할 수 있도록 한 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for estimating a frequency error using a received delay in a PTP, and more particularly, to a method and apparatus for estimating a frequency error by analyzing trends of a difference between a transmission time of a transmission packet and a reception time of a reception packet, The present invention relates to a frequency offset estimation apparatus using a receive delay in a PTP.

현대의 무선통신 시스템에서는 서비스의 품질이나 커버리지 확장 등을 위해 소형 이동통신 기지국인 스몰-셀(Small Cell)이 사용되고 있다. 소형 이동통신 기지국으로서의 스몰-셀의 기본 요건 중의 하나는 매크로 기지국과의 주파수 동기인데, 건물 내부 등에 설치된 스몰-셀의 경우에는 GPS 클록을 이용할 수가 없고, 이를 대체한 동기화 방법 중의 하나가 바로 IEEE 1588 PTP(Precision Time Protocol)의 사용이다.In a modern wireless communication system, a small cell, a small mobile communication base station, is used for quality of service and expansion of coverage. One of the basic requirements of a small-cell as a small-sized mobile communication base station is frequency synchronization with a macro base station. In the case of a small-cell installed inside a building, a GPS clock can not be used. PTP (Precision Time Protocol).

도 1은 PTP에서 마스터 서버와 슬레이브 기기 사이의 시각 동기 절차를 도시한 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, PTP는 시각 동기를 이루고자 하는 클록이 마스터-슬레이브 관계를 갖는 한편 시각정보인 TOD(Time Of Day)를 포함하고 있는데, 동기(SYNC) 및 지연(DELAY) 패킷으로 이루어진 동기 메시지들을 주기적으로 교환하여 슬레이브 기기, 예를 들어 스몰-셀을 마스터 서버에 동기시킨다.1 is a diagram illustrating a time synchronization procedure between a master server and a slave device in the PTP. As shown in FIG. 1, the PTP includes a time-of-day (TOD), which is time information, while the clock for achieving the time synchronization has a master-slave relationship, and includes synchronous (SYNC) and delay Synchronization messages are periodically exchanged to synchronize the slave device, e.g., a small-cell, with the master server.

PTP를 이용한 종래의 주파수 오차 추정 방식은 마스터 서버에서 송신하는 싱크(SYNC) 패킷과 슬레이브 기기에서 그 패킷을 수신한 시간을 이용하여 주파수 오차를 구한다. PTP 마스터 서버에서 송신하는 싱크 패킷의 간격을 Tsync[sec]라고 하면, 1초 단위로 환산한 마스터 서버와 슬레이브 기기 각각의 타임스탬프(time stamp)의 차이는 아래의 수학식 1과 같다.In the conventional frequency error estimation method using PTP, a frequency error is calculated using a SYNC packet transmitted from the master server and a time when the slave device receives the packet. If the interval of the sync packet transmitted from the PTP master server is T sync [sec], the difference between the time stamps of the master server and the slave devices in units of 1 second is expressed by Equation 1 below.

Figure 112015016144501-pat00001
Figure 112015016144501-pat00001

위의 수학식 1에서 Δt M 및 Δt S 를 이용하여 마스터 서버와 슬레이브 기기 사이의 시간 오차를 구할 수 있는데, 이것이 주파수 오차가 되며 아래의 수학식 2에 의해 구해질 수 있다.In the above Equation 1,? T M And Δ t there using a S to obtain the time offset between the master server and the slave device, which is the frequency error can be calculated by equation (2) below.

Figure 112015016144501-pat00002
Figure 112015016144501-pat00002

한편, PTP는 유선 네트워크 패킷을 기반으로 하기 때문에 마스터 서버로부터 송신되는 싱크 메시지에 어쩔 수 없이 패킷 딜레이가 수반되는데, 이러한 패킷 딜레이가 일정하지 않기 때문에, 즉 패킷 딜레이에 편차(PDV: Packet Delay Variance)가 발생하기 때문에 주파수 오차를 정확하게 추정하기가 어렵게 된다.On the other hand, since the PTP is based on a wired network packet, a packet delay is inevitably involved in a sync message transmitted from a master server. Since the packet delay is not constant, that is, a packet delay variation (PDV) It is difficult to accurately estimate the frequency error.

예를 들어, 수신 시간의 차이를 루프 필터(Loop Filter)로 처리하여 평균화함으로써 주파수를 추정할 수 있는데, 종래 루프 필터를 적용하여 실제 상용망을 통한 싱크 메시지로부터 정확한 주파수 오차를 추정하기 위해서는 많은 수의 패킷 샘플이 필요하게 되고, 결과적으로 정확한 주파수 오차를 추정하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
For example, it is possible to estimate the frequency by processing the difference in reception time with a loop filter (a loop filter). In order to estimate an accurate frequency error from a sync message through an actual commercial network by applying a conventional loop filter, A packet sample is required, and as a result, it takes a long time to estimate an accurate frequency error.

- 선행문헌1: 10-2008-0107402호 공개특허공보(발명의 명칭: 패킷 네트워크 내의 향상된 클록 제어)- Prior Art 1: 10-2008-0107402 (Title: Enhanced Clock Control in Packet Networks) - 선행문헌2: 10-2011-0008615호 공개특허공보(발명의 명칭: 병렬처리 기반의 시각 동기화 장치)- Prior Art 2: 10-2011-0008615 (Patent Title: Parallel Processing-Based Time Synchronization Device) - 선행문헌3: 10-2012-0076135호 공개특허공보(발명의 명칭: 네트워크 타이밍 제어 장치 및 그 방법)- Prior Art 3: 10-2012-0076135 (Title of the Invention: Network Timing Control Device and Method) - 선행문헌4: 10-1427850호 등록특허공보(발명의 명칭: 주파수 오프셋 추적기를 이용한 패킷 지연 변이 극복 방법 및 주파수 오프셋 추적기)- Prior Art 4: 10-1427850 (Patent Title: Method of Overcoming Packet Delay Variation Using Frequency Offset Tracker and Frequency Offset Tracker)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 송신 패킷의 송신 시간과 수신 패킷의 수신 시간의 차이의 변화 추세를 분석하여 주파수 오차를 추정함으로써 종래 방법에 비해 빠르고 정확하게 주파수 오차를 추정할 수 있도록 한 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치를 제공함을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for estimating a frequency error by analyzing trends of a difference between a transmission time of a transmission packet and a reception time of a reception packet, The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a frequency error estimation apparatus using a reception delay in a PTP.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주파수 오차 추정 장치는 PTP의 마스터 서버에서 송신한 싱크 패킷의 송신 시간과 이를 슬레이브 기기에서 수신한 수신 시간 사이의 딜레이를 검출하는 딜레이 검출부; 상기 딜레이 검출부에 의해 검출된 딜레이 중에서 소정 순서의 딜레이와 해당 딜레이를 갖는 패킷의 송신 시간을 추출하는 변형 메디안 필터; 상기 변형 메디안 필터에 의해 추출된 딜레이 및 송신 시간의 평균값을 구하는 딜레이 평균부; 및 상기 딜레이 평균부에 의해 구해진 딜레이 및 송신 시간의 평균값을 이용하여 주파수 오차를 추정하는 주파수 기울기 추정부;를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a frequency error estimation apparatus comprising: a delay detector for detecting a delay between a transmission time of a sync packet transmitted from a master server of a PTP and a reception time of a sync packet received from the slave; A transformed median filter for extracting a transmission time of a packet having a predetermined delay and a corresponding delay among the delays detected by the delay detection unit; A delay averaging unit for obtaining an average value of delays and transmission times extracted by the modified median filter; And a frequency slope estimating unit that estimates a frequency error using an average value of a delay and a transmission time obtained by the delay averaging unit.

전술한 구성에서, 상기 딜레이 검출부는 마스터 서버에서 송신한 싱크 패킷의 송신 시간(t m (k)) = T1과 이를 슬레이브 기기에서 수신한 시간(t s (k)) = T2 사이의 딜레이를,

Figure 112015016144501-pat00003
에 의해 검출하는 것을 특징으로 한다.In the above-described configuration, the delay detector detects the delay between the transmission time ( t m (k) ) = T1 of the sync packet transmitted from the master server and the time t s (k)
Figure 112015016144501-pat00003
As shown in FIG.

상기 변형 메디안 필터는 상기 딜레이 검출부로부터의 입력 값들을 정렬한 후에 사전에 선택된 하나의 딜레이(t' d (k) 와 그 때의 마스터 서버의 싱크 패킷 송신 시간(t' m (k)를 출력하는 것을 특징으로 한다.The modified median filter outputs the sync packet transmission time t ' m (k) of the master server at that time after one delay ( t' d (k) selected beforehand by sorting the input values from the delay detector .

상기 정렬은 오름차순 또는 내림차순으로 이루어지되, 상기 선택은 오름차순으로 정렬된 경우에 상대적으로 중심보다 낮은 순서에서 정해지는 것을 특징으로 한다.Wherein the sorting is performed in ascending or descending order, wherein the selection is performed in ascending order relative to the center in ascending order.

상기 딜레이 평균부는 딜레이 및 송신 시간의 평균값을,Wherein the delay average unit calculates an average value of delay and transmission time,

Figure 112015016144501-pat00004
Figure 112015016144501-pat00004

에 의해 두 구간으로 나누어서 구하되, 위의 식에서 D1과 T1은 각각 구간 1에서의 딜레이 평균값과 절대시간 평균값을 나타내고, D2와 T2는 각각 구간 2에서의 딜레이 평균값과 절대시간 평균값을 나타내는 것을 특징으로 한다.By dividing into two sections by the above equation, D1 and T1 respectively represent a delay average value and an absolute time average value in interval 1 and D2 and T2 respectively indicate a delay average value and an absolute time average value in interval 2. [

상기 주파수 기울기 추정부는 각각의 상기 구간의 절대 시간 T1과 T2 각각에 대한 각각의 상기 딜레이 평균값의 변화량을 계산하여 마스터 서버와 슬레이브 기기 사이의 주파수 오차를 계산하되,The frequency slope estimator may calculate an absolute time T1 of each section By calculating each change amount of the delay, an average value for T2, respectively, but calculates the frequency error between the master server and the slave device,

Figure 112015016144501-pat00005
Figure 112015016144501-pat00005

에 의해 계산하는 것을 특징으로 한다.
Is calculated by the following equation.

본 발명의 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치에 따르면, 수신 딜레이, 즉 송신 패킷의 송신 시간과 수신 패킷의 수신 시간의 차이의 변화 추세를 분석하여 주파수 오차를 추정함으로써 종래 방법에 비해 빠르고 정확하게 오차를 주파수 정할 수 있다.
According to the apparatus for estimating the frequency error using the receive delay in the PTP of the present invention, by estimating the frequency error by analyzing the change in the reception delay, that is, the difference between the transmission time of the transmission packet and the reception time of the reception packet, The error can be frequency-determined.

도 1은 PTP에서 마스터 서버와 슬레이브 기기 사이의 시각 동기 절차를 도시한 도면.
도 2는 PTP에서 마스터 서버와 슬레이브 기기 사이의 딜레이 분포 히스토그램.
도 3은 본 발명의 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치에 따른 블록 구성도.
도 4는 도 3에서 변형 메디안 필터의 내부 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치에서 복수 샘플에 대한 변형 메디안 필터의 출력을 보인 그래프.
도 6은 본 발명의 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치에 따른 각종 결과를 보인 그래프,
도 7은 본 발명의 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치에 의해 주파수 기울기 추정 결과를 보인 그래프.1 is a view showing a time synchronization procedure between a master server and a slave device in PTP;
2 is a histogram of delay distribution between master server and slave device in PTP;
3 is a block diagram of a frequency offset estimation apparatus using receive delay in the PTP of the present invention.
FIG. 4 is an internal block diagram of a modified median filter in FIG. 3; FIG.
5 is a graph showing the output of a transformed median filter for a plurality of samples in a frequency offset estimation apparatus using a receive delay in the PTP of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing various results of the frequency offset estimation apparatus using the receive delay in the PTP of the present invention,
7 is a graph showing frequency slope estimation results by a frequency error estimation apparatus using a receive delay in the PTP of the present invention.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.

도 2는 PTP에서 마스터 서버와 슬레이브 기기 사이의 딜레이 분포 히스토그램이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 마스터 서버가 송신 패킷(SYNC)을 송신한 시간과 이를 슬레이브 기기가 수신한 시간의 차, 즉 딜레이가 일정하지 않고 대략 0.5에서 3 사이에 분포하며, 평균은 대략 1.19이고 표준편차는 대략 362일 정도로 PDV가 일정하지 않다.2 is a delay distribution histogram between the master server and the slave device in the PTP. As shown in FIG. 2, the difference between the time when the master server transmits the transmission packet SYNC and the time when it received the slave device, that is, the delay is not constant, is distributed between approximately 0.5 and 3. The average is approximately 1.19 And the standard deviation is about 362 days. PDV is not constant.

도 3은 본 발명의 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치에 따른 블록 구성도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치는 크게 PTP의 마스터 서버에서 송신한 싱크(SYNC) 패킷의 송신 시간과 이를 슬레이브 기기에서 수신한 수신 시간 사이의 차이(딜레이)를 검출하는 딜레이 검출부(10), 딜레이 검출부(10)에 의해 검출된 딜레이를 갖는 패킷 중에서 비정상적인 딜레이를 갖는 패킷을 걸러내는 변형 메디안 필터(20), 변형 메디안 필터(20)에 의해 필터링된 딜레이들의 평균값을 구하는 딜레이 평균부(30) 및 딜레이 평균부(30)에 의해 구해진 딜레이 평균값과 시간을 이용하여 주파수 오차를 추정하는 주파수 기울기 추정부(40)를 포함하여 이루어질 수 있다.3 is a block diagram of a frequency error estimator using a receive delay in the PTP of the present invention. As shown in FIG. 3, in the PTP of the present invention, the apparatus for estimating a frequency error using the receive delay is constructed such that a difference between a transmission time of a sync (SYNC) packet transmitted from a master server of a PTP and a reception time A delayed median filter 20 for filtering a packet having an abnormal delay among packets having a delay detected by the delay detection unit 10, And a frequency slope estimator 40 for estimating a frequency error by using a delay average value and a time obtained by the delay averaging unit 30 and the delay averaging unit 30 for obtaining an average value of the delays.

전술한 구성에서, 딜레이 검출부(10)는 마스터 서버에서 송신한 싱크 패킷의 송신 시간(t m (k)) = T1과 이를 슬레이브 기기에서 수신한 시간(t s (k)) = T2 사이의 차를 구하는데, 이렇게 구해진 딜레이는 아래의 수학식 3과 같다.In the above-described configuration, the delay detector 10 detects the difference between the transmission time ( t m (k) ) T1 of the sync packet transmitted from the master server and the time t s (k) , And the delay thus obtained is expressed by Equation 3 below.

Figure 112015016144501-pat00006
Figure 112015016144501-pat00006

다시 도 3으로 돌아가서, 딜레이 검출부(10)의 출력인 t d (k)는 변형 메디안 필터(20)의 입력이 되는데, 변형 메디안 필터(20)는 입력 값들을 정렬한 후에 그 중에서 사전에 정해진(선택된) 하나의 값(t' d (k)와 그 때의 마스터 서버의 싱크 패킷 송신 시간(t' m (k)를 출력한다. 예를 들어, 메디안 필터의 크기가 200인 경우에 통상의 메디안 필터라면 필터 입력값을 오름차순 또는 내림차순으로 정렬한 후에 그 중심인 100번째 값을 출력하지만 본 발명의 변형 메디안 필터에서는 오름차순 정렬후 대략 10~15(변경 가능)번째 값을 선택한다. 여기에서 t d (k)가 크다는 것은 딜레이, 즉 지연이 많다는 것을 의미하며 그 만큼 신뢰성이 떨어지는 반면에 t d (k) 가 작다는 것은 마스터 서버로부터의 싱크 패킷이 최소 지연을 갖고 슬레이브 기기에 도달했음을 의미한다.3, the output t d (k) of the delay detector 10 becomes the input of the modified median filter 20. The modified median filter 20 rearranges the input values, and outputs the selected), a value (t 'd (k) and that the master server sync packet transmission time (t when' m (k). for example, the conventional median in the case where the size of the median filter 200 filter if selects the center of the 100th value outputs, but the modified median filter according to the invention (change) about 10 to 15 after ascending the second value after sorting the filter input values in ascending or descending order, where t d (k) means that there is a delay, that is, a lot of delay, and that t d (k) is small as it is less reliable, meaning that the sync packet from the master server has reached the slave device with minimum delay.

여기에서, 변형 메디안 필터(20)의 출력으로 최소값이 아닌 10~15번째 값을 선택한 이유는 최소 지연으로 도달할 확률 자체가 낮음에도 불구하고 이를 선택한 경우에 변형 메디안 필터(20)의 출력 분포가 고르지 못할 것을 감안한 결과이다.
Here, the reason why the 10th to 15th values are selected as the output of the modified median filter 20 is that the output distribution of the modified median filter 20 when the probability of reaching the minimum delay is low, It is the result that it does not choose.

도 4는 도 3에서 메디안 필터의 내부 블록 구성도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 변형 메디안 필터(20)는 입력되는 디지털 샘플을 한 샘플씩 지연시켜가면서 복수의 샘플, 즉 필터(20)의 샘플 크기만큼 입력받는 딜레이 라인(21), 딜레이 라인(21)에 의해 입력되는 각 샘플에 원하는 가중치, 본 실시예에서는 "1"를 부여하는 가중치 곱셈부(22), 사용자에 의해 원하는 출력 샘플 번호를 설정받는 번호 설정부(24) 및 가중치 곱셈부(22)에서 출력된 각 샘플을 오름차순 또는 내림차순, 본 실시예에서는 오름차순으로 정렬한 상태에서 번호 설정부(24)에 의해 설정된 번호의 샘플을 출력하는 정렬/선택부(23)를 포함하여 이루어질 수 있다.
FIG. 4 is an internal block diagram of the median filter in FIG. 4, the modified median filter 20 according to the present invention includes a delay line 21 receiving a plurality of samples, that is, a sample size of the filter 20, while delaying input digital samples by one sample, A weight multiplier 22 for assigning a desired weight value, which is "1" in this embodiment, to each sample input by the delay line 21, a number setting unit 24 for setting a desired output sample number by the user, A sorting / selecting section 23 for outputting samples of the number set by the number setting section 24 in a state in which the samples outputted from the weighting multiplying section 22 are sorted in ascending or descending order, in ascending order in the present embodiment .

도 5는 본 발명의 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치에서 복수 샘플에 대한 변형 메디안 필터의 출력을 보인 그래프이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 장치에서 변형 메디안 필터(20)의 출력은 대략적으로 음(-)의 기울기를 갖는 선으로 나타나게 되는데, 이러한 기울기가 바로 주파수 오차이다.5 is a graph showing an output of a transformed median filter for a plurality of samples in a frequency offset estimation apparatus using a receive delay in the PTP of the present invention. As shown in FIG. 5, in the apparatus of the present invention, the output of the modified median filter 20 appears as a line having a roughly negative slope, which is the frequency error.

한편, 변형 메디안 필터(20)의 출력인 t' d (k) 및 t' m (k)는 딜레이 평균부(30)로 입력되는데, 이후 이 값들은 복수, 예를 들어 두 부분으로 나뉘어서 평균이 구해지게 된다.
On the other hand, the outputs t ' d (k) and t' m (k) of the transformed median filter 20 are input to the delay averaging unit 30. These values are then divided into a plurality, .

아래의 수학식 4는 딜레이 평균부(30)에 의해 두 부분으로 나뉘어서 구해진 딜레이 평균을 나타낸 수식이다.Equation (4) below is a formula representing a delay average obtained by dividing into two parts by the delay averaging unit 30.

Figure 112015016144501-pat00007
Figure 112015016144501-pat00007

위의 수학식 4에서 D1과 T1은 각각 구간 1에서의 딜레이 평균값과 절대시간 평균값을 나타내고, D2와 T2는 각각 구간 2에서의 딜레이 평균값과 절대시간 평균값을 나타낸다. 위의 수학식 4에서, 각 구간의 딜레이 평균값인 D1과 D2 및 그 절대시간 평균값인 T1과 T2가 주파수 기울기 추정부(40)의 입력이 되는데, 주파수 기울기 추정부(40)에서는 각 구간의 절대 시간 T1과 T2 각각에 대한 각각의 딜레이 평균값의 변화량을 계산하여 마스터 서버와 슬레이브 기기 사이의 주파수(클록) 차이를 계산하는데, 그 계산식은 아래의 수학식 5와 같다.In Equation (4) D1 and T1 represent the delay average value and the absolute time average value in interval 1, respectively, and D2 and T2 represent the delay average value and absolute time average value in interval 2, respectively. In Equation (4), the delay average values D1 and D2 of the respective sections and the absolute time average values T1 and T2 of the respective sections are input to the frequency slope estimating section 40. In the frequency slope estimating section 40, Time T1 and (Clock) difference between the master server and the slave device is calculated by calculating a variation amount of each delay average value for each of the T2 and T2 .

Figure 112015016144501-pat00008
Figure 112015016144501-pat00008

도 6은 본 발명의 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치에 따른 각종 결과를 보인 그래프이고, 도 7은 본 발명의 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치에 의의해 주파수 기울기 추정 결과를 보인 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing various results according to the apparatus for estimating a frequency error using the receive delay in the PTP of the present invention, and FIG. 7 is a graph showing the results of frequency slope estimation by the apparatus for estimating the frequency offset using the receive delay in the PTP of the present invention Graph.

먼저 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 종래 방법으로 주파수 오차를 추정했을 경우에 F(normal) error에서 알 수 있듯이, -49, 904, 1141, -693 및 -830(10000 샘플을 5구간으로 나누어서 처리한 경우, 단위는 ppb, 이하 같다)가 나왔지만, 본 발명에 따르면, F(new) error에서 알 수 있듯이 종래 방법과 동일 샘플수에 대해 각각 -7, 36, -12, -46 및 64가 나와서 에러가 현저하게 줄어들었음을 알 수 있으며, 결과적으로 종래 방법과 비교할 때 더 빠른 시간에 동일한 결과를 얻을 수가 있다.As can be seen from FIG. 6, as can be seen from the F (normal) error when the frequency error is estimated by the conventional method, -49, 904, 1141, -693 and -830 As can be seen from F (new) error, according to the present invention, -7, 36, -12, -46 and 64 are obtained for the same number of samples as the conventional method, And it is possible to know that the error has remarkably decreased. As a result, the same result can be obtained at a faster time than the conventional method.

이렇게 추정된 주파수 오차는 슬레이브 기기의 주파수를 보정하는데 사용되고, 결과적으로 매크로셀과 스몰-셀 사이의 동기를 정확하게 유지시킬 수 있다.
The estimated frequency error is used to correct the frequency of the slave device, and as a result, the synchronization between the macrocell and the small-cell can be accurately maintained.

이상, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.
While the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the details of the illustrated embodiments. However, it should be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It will be possible. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.

10: 딜레이 검출부, 20: 변형 메디안 필터,
21: 딜레이 라인, 22: 가중치 곱셈부,
23: 정렬/선택부, 24: 번호 설정부,
30: 딜레이 평균부, 40: 주파수 기울기 추정부10: delay detection unit, 20: deformed median filter,
21: delay line, 22: weight multiplier,
23: alignment / selection unit, 24: number setting unit,
30: delay average part, 40: frequency tilt estimation part

Claims (6)

PTP의 마스터 서버에서 송신한 싱크 패킷의 송신 시간과 이를 슬레이브 기기에서 수신한 수신 시간 사이의 딜레이를 검출하는 딜레이 검출부;
상기 딜레이 검출부에 의해 검출된 딜레이 중에서 소정 순서의 딜레이와 해당 딜레이를 갖는 패킷의 송신 시간을 추출하는 변형 메디안 필터;
상기 변형 메디안 필터에 의해 추출된 딜레이 및 송신 시간의 평균값을 구하는 딜레이 평균부 및
상기 딜레이 평균부에 의해 구해진 딜레이 및 송신 시간의 평균값을 이용하여 주파수 오차를 추정하는 주파수 기울기 추정부를 포함하여 이루어지며,
상기 변형 메디안 필터는 상기 딜레이 검출부로부터의 입력 값들을 정렬한 후에 사전에 선택된 하나의 딜레이(t'd(k) 와 그 때의 마스터 서버의 싱크 패킷 송신 시간(t'm(k)를 출력하는, PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치.A delay detector for detecting a delay between a transmission time of the sync packet transmitted from the master server of the PTP and a reception time of the sync packet transmitted from the slave device;
A transformed median filter for extracting a transmission time of a packet having a predetermined delay and a corresponding delay among the delays detected by the delay detection unit;
A delay averaging unit for obtaining an average value of delays and transmission times extracted by the modified median filter, and
And a frequency slope estimator for estimating a frequency error using an average value of a delay and a transmission time obtained by the delay averaging unit,
The modified median filter outputs the sync packet transmission time t ' m (k) of the master server at that time after one delay ( t' d (k) selected beforehand by sorting the input values from the delay detector , An apparatus for estimating a frequency error using a receive delay in a PTP. 제 1 항에 있어서,
상기 딜레이 검출부는 마스터 서버에서 송신한 싱크 패킷의 송신 시간(t m (k)) = T1과 이를 슬레이브 기기에서 수신한 시간(t s (k)) = T2 사이의 딜레이를,
Figure 112015016144501-pat00009

에 의해 검출하는 것을 특징으로 하는 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치.The method according to claim 1,
The delay between the delay detection is the transmission time of a sync packet transmission from the master server (t m (k)) = T1 and the time it received from the slave device (t s (k)) = T2,
Figure 112015016144501-pat00009

Wherein the frequency offset estimation unit detects the frequency offset using the received delay in the PTP. 삭제delete 제 2 항에 있어서,
상기 정렬은 오름차순 또는 내림차순으로 이루어지되, 상기 선택은 오름차순으로 정렬된 경우에 상대적으로 중심보다 낮은 순서에서 정해지는 것을 특징으로 하는 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the sorting is performed in ascending order or descending order, wherein the selection is performed in an order lower than the center in ascending order. 제 2 항에 있어서,
상기 딜레이 평균부는 딜레이 및 송신 시간의 평균값을,
Figure 112016004113516-pat00010

에 의해 두 구간으로 나누어서 구하되,
위의 식에서 D1과 T1은 각각 구간 1에서의 딜레이 평균값과 절대시간 평균값을 나타내고, D2와 T2는 각각 구간 2에서의 딜레이 평균값과 절대시간 평균값을 나타내는 것을 특징으로 하는 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the delay average unit calculates an average value of delay and transmission time,
Figure 112016004113516-pat00010

By dividing it into two sections,
In the above equation, D1 and T1 represent a delay average value and an absolute time average value in interval 1, respectively, and D2 and T2 respectively indicate a delay average value and an absolute time average value in interval 2. In the PTP, Estimating device. 제 5 항에 있어서,
상기 주파수 기울기 추정부는 각각의 상기 구간의 절대 시간 T1과 T2 각각에 대한 각각의 상기 딜레이 평균값의 변화량을 계산하여 마스터 서버와 슬레이브 기기 사이의 주파수 오차를 계산하되,
Figure 112015016144501-pat00011

에 의해 계산하는 것을 특징으로 하는 PTP에서 수신 딜레이를 이용한 주파수 오차 추정 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the frequency slope estimator calculates a variation of the delay average value for each of the absolute times T1 and T2 of each of the intervals to calculate a frequency error between the master server and the slave equipments,
Figure 112015016144501-pat00011

And calculating a frequency error using the received delay in the PTP.
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