A Compensation Method of Timing Signals for Communications Networks Synchronization by using Loran Signals

In this paper, we describe a compensation method that can be used for the situation where Loran receivers lose their phase lock to the received Loran signals when Loran signals are employed for the synchronization of national infrastructures such as telecommunication networks, electric power distribution and so on. In losing the phase lock to the received signals in a Loran receiver, the inner oscillator of the receiver starts free-running and the performance of the timing synchronization signals which are locked to the oscillator's phase is very severly degraded, so the timing accuracy under 1 us for a Primary Reference Clock (PRC) required in the International Telecommunications Union (ITU) G.811 standard can not be satisfied in the situation. Therefore, in this paper, we propose a method which can compensate the phase jump by using a compensation algorithm when a Loran receiver loses its phase lock and the performance evaluation of the proposed algorithm is achieved by the Maximum Time Interval Error (MTIE) of the measured data. From the performance evaluation results, it is observed that the requirement under 1 us for a PRC can be easily achieved by using the proposed algorithm showing about 0.6 us with under 30 minutes mean interval of smoothing with 1 hour period when the loss of phase lock occurs.

Loran 신호 이용 통신망 동기를 위한 타이밍 신호 보상 방안

본 논문에서는 Loran 신호를 이용하여 원거리통신망 및 전력 분배망과 같은 국가 기반 산업에 대한 망동기를 이루고자 할 때에 Loran 수신기에서 수신한 신호에 대한 위상 동기를 잃어 버렸을 때 이를 보상하기 위한 방안에 대해서 논한다. Loran 수신기에서 위상 동기를 잃었을 때에는 수신기 내에 있는 오실레이터가 자유구동을 하게되고, 따라서 이를 기준으로 출력되는 타이밍 동기신호의 성능이 크게 떨어지게 되며, 이때에 ITU G.811 표준에서 요구하는 PRC에 대한 1 us 이하의 요구 성능을 만족시킬 수 없게 된다. 따라서 본 논문에서는 Loran 수신기가 위상 동기를 잃었을 때 이를 보상하기 위해 보상 알고리즘을 사용하여 위상 점프를 보상하는 방법에 대해 제안했으며, 이에 대해 실측한 데이터에 대한 MTIE 성능을 분석하였다. 성능 분석 결과 제안된 방법을 사용하면 1시간 간격으로 동기를 잃었을 경우에 30 분 평균 이하의 스무딩 값을 사용할 경우 대략 0.6 us 이하의 MTIE 값을 보여서 산업체 표준에서 요구하는 1 us 이내의 PRC 성능을 충분히 만족시킬 수 있음을 확인하였다.