• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.125-130
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• 2013

Compared to OWR (One-Way Ranging) method that requires precise network time synchronization, TWR (Two-Way Ranging) method has advantages in building an indoor WPAN (Wireless Personal Area Network) location system with lower cost. However, clock offsets of nodes in WPAN system should be eliminated or compensated to improve location accuracy of the TWR method. Because conventional clock offset elimination methods requires multiple TWR transactions to reduce clock offset, they produce network traffic burden instead. This paper presents a clock offset estimation method that can reduce clock offset error with a single TWR transaction. After relative clock offsets of sensor nodes are estimated, clock offsets of mobile tags are estimated using a single TWR communication. Simulation results show that location accuracy of the proposed method is almost similar to the conventional clock offset elimination method, while its network traffic is about a half of the conventional method.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권10호
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• pp.894-900
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• 2012

실내 무선측위 시스템은 정확한 태그 위치를 측정하기 위하여 비콘의 거리 정보를 사용한다. 시스템은 비콘과 태그 사이의 거리를 추정하기 위해서, 독립적인 클럭 오프셋을 포함하는 각 비콘에 도착하는 태그 펄스의 시간 정보를 계산한다. 이러한 클럭 오프셋은 비콘의 측위와 위치 추정 성능에 심각한 영향을 미친다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결할 수 있는 클럭 오프셋 보정 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 성능을 검증하기 위해여 랜덤하게 -1,000ppm~1,000ppm 사이의 클럭 오프셋을 가지는 상황에서 측위 실험을 진행하였으며, 모의실험 결과를 통하여 제안하는 기법이 클럭 오프셋 문제를 효율적으로 해결할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.327-332
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• 2012

본 논문에서는 관측소 지리적 위치에 의한 대류권 파라미터에 따른 위성 클럭오차 특성을 분석한 것으로 PANDA 소프트웨어를 이용하여 관측소 거리의 간격에 따른 GPS 위성 클럭오차에 따른 정밀단독측위의 성능을 연구하여 결과를 제시하였다. 분석 결과에 의하면 거리의 간격이 200km 이하인 경우에는 대류권 파라미터와 위성 시계 오차 파라미터의 관련성이 크며, 최대 0.8ns의 클럭 오차를 발생하였다. 또한 거리의 간격이 500km이상인 경우에는 위성 클럭 오차와 대류권 파라미터의 관련성이 현저하게 감소됨을 알 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.175-183
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• 2008

네트워크에서 QoS(quality of Service) 제공 기술은 양단간 네트워크 경로의 안정성과 성능의 정도를 나타내는 QoS 척도에 대한 실제 측정에 기반을 두고 있다. QoS 척도 중에서 특히 단방향 지연의 측정은 양단간 두 측정 지점간의 클럭(clock) 동기가 선행되어야 한다. 하지만, 네트워크에서 모든 단말 또는 호스트(host) 사이에는 절대적 또는 상대적인 시간 차이가 존재한다. 본 논문에서는, 단방향 지연 단방향 지연 변이와 일주 지연(round-trip time: RTT) 간의 관계식을 새롭게 유도하여 추정 오류가 일주지연의 사분의 일 이하가 됨을 수학적으로 보여주며, 이를 이용한 단방향 지연과 클럭 오프셋(offset)의 추정 기법을 제안하고 실험을 통하여 본 제안의 유용성을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권12A호
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• pp.1128-1135
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• 2010

실내 무선 측위를 위한 UWB (Ultra Wide Band) 무선 측위 시스템에서는 정확한 위치 정보를 추정하기 위해 거리 인지 정보를 사용한다. 거리 인지를 위해서는 TOA (Time of Arrival), TDOA (Time Difference of Arrival)와 같은 시간 정보를 기반으로 하는 기법을 사용하는 것이 일반적이며, 시간 정보를 측정하기 위해서는 흔히 클럭 정보를 사용하는데, 이 때 가장 기본적으로 고려해야할 요소가 클럭 동기를 맞추는 것과 클럭 오프셋에 의한 오차를 보상하는 것이다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 공통 클럭을 이용한 거리 인지 및 무선 측위 기술을 제안한다. 제안하는 무선 측위 기술의 성능 검증을 위하여 IEEE 802.15.4a TG에서 제시한 채널 환경에서 공통 클럭을 이용한 측위 시스템의 거리 인지 및 우선 측위 결과를 확인하기 위한 실험을 진행하였으며, 모의실험 결과를 통하여 클럭 오프셋에 영향을 받지 않는 우선 측위 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.669-676
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• 2015

In this paper, we described the simulation results of the phase offset performance of a clock in holdover mode which was normally operated in GPS Disciplined Oscillator (GPSDO). In the TIE model, we included the time error term caused by environmental temperature variation because one of the most important parameters of clock phase error is the frequency offset and drift caused by the variation of temperature. For the simulation, we employed Maximum Time Interval Error (MTIE) for the performance evaluation when the frequency offset and drift are estimated by using an Unbiased Finite Impulse Response (UFIR) filter with ladder algorithm. We assumed that the noise in the GPS measurement is white Gaussian with zero mean and 1 ns standard deviation, and temperature linearly varies with a slope of $1{^{\circ}C}$ per hour. From the simulation results, the followings were observed. First, with the estimation error of temperature of less than 3 % and the temperature compensation period of less than 900 seconds, the requirement of CDMA2000 phase synchronization under 10 us could be achieved for more than 40,000 seconds holdover time if we employ an OCXO (Oven Controlled Crystal Oscillator) clock. Second, in order to achieve the requirement of LTE-TDD under 1.5 us for more than 10,000 seconds holdover time, below 3 % estimation error and 500 seconds should be retained if a Rubidium clock is adopted.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권3호
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• pp.84-94
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• 2006

본 논문은 UWB (Ultra Wide Band) 시스템의 성능 개선을 위해서 Superframe 주기를 이용한 MAC(Medium Access Control) 계층 time slot 동기 알고리즘을 제안한다. Multi-band ORM Alliance (MBOA) 에서 제안한 UWB시스템에서는 Time Slot의 동기를 위해서 Medium Access Slot (MAS) 와 MAS사이의 guard time에 단말기들 간의 MAC 계층 주파수 오프셋으로 야기될 수 있는 시간 오차의 최대값인 MaxDrift를 더해주게 된다. MaxDrift를 더한 만큼 MAS에서 데이터를 전송할 수 있는 시간이 줄어들게 되므로 각각의 MAS에 MaxDrift를 더해주는 방식은 전체 시스템 성능의 저하를 가져오게 된다. 본 논문에서는 시스템의 성능을 높이고자 time slot동기를 guard time을 증가시키는 방식이 아닌, Superframe주기로 전송되는 연속된 Beacon Frame을 수신하여 주파수 오프셋 값을 estimation하여 보정해주는 방법을 제안한다. Piconet을 초기화시킨 Device는 내부 clock을 이용해서 Superframe주기로 Beacon을 전송을 하므로, Piconet에 접속하려는 단말기들은 연속된 Beacon을 수신하여 Piconet을 생성한 단말기의 MAC계층과 수신한 단말기와의 MAC계층 주파수 오프셋을 구할 수 있다. 각각의 수신 단말기에서 측정한 상대적 주파수 오프셋 값을 내부적으로 estimation한 각각의 MAS의 position에 가감시켜 Piconet을 생성한 단말기에서 estimation한 MAS position에 동기를 맞출 수 있다. 제안된 알고리즘을 통해서 단말기들 간의 최대 주파수 오프셋 값과 관계없이 MaxDrift로 인해서 낭비되는 시간을 각 MAS당 1clock 이내로 줄일 수 있다. 제안된 알고리즘을 하드웨어로 합성한 결과 390개의 Logic Cell이 소모되었으며, 시뮬레이션 결과 최대주파수 오프셋이 20ppm, 40ppm, 80ppm일 때 MAS당 오차범위가 main clock의 1clock이내였으며 기존의 방법에 비해서 각각 1%, 2%, 4%의 throughput이 향상되었다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제5권3호
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• pp.157-163
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• 2016

Clocks for time synchronization using radio signals such as global navigation satellite system (GNSS) may lose reference signals by intentional or unintentional jamming. This is called as holdover. When holdover occurs, a clock goes into free run in which synchronization performance is degraded considerably. In order to maintain the required precise time synchronization during holdover, accurate estimation on main parameters such as frequency offset and frequency drift is needed. It is necessary to implement an optimum filter through various simulation tests by creating clock noise in accordance with given specifications in order to estimate the main parameters accurately. In this paper, a method that creates clock noise in accordance with given specifications is described.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권10호
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• pp.1004-1010
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• 2012

논문에서는 최근에 무선 센서 관련 연구에서 제안된 높은 정확도를 가진 센서 간의 클락 동기 기술을 멀티스태틱 레이더 시스템을 위한 무선 시간동기 알고리즘에 적용을 고려하고 특히 비가시선 상에 있는 노드들 간에 적용 될 수 없는 기존 이론의 한계를 극복하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서는 두 노드에서의 얻어진 타임 스탬프 관찰 결과 정보를 바탕으로 recursive robust least M-estimation (RLM) 기법을 이용하여 두 개의 센서 노드 간의 상대적인 클락 스큐(skew)와 위상 차이를 추정한다. 그 과정에서 NLOS 환경으로 인해 uplink와 downlink시에 발생하는 지연시간의 차이를 추적하여 억제시킴으로써 알고리즘의 성능 향상시킨다. 또한 mean square error (MSE)를 계산하여 알고리즘의 성능을 기존 maximum-liklihood (ML) 기법을 이용한 알고리즘과 비교 분석한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.1391-1398
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• 2012

무선 센서네트워크에서의 시각동기는 Wireless USB, WBAN 등의 MAC 계층에서부터 응용 계층에 이르기까지 거의 모든 계층에서 다양한 목적을 위해 매우 중요한 기술이다. 본 논문에서는 무선 센서네트워크에서의 시각동기를 위한 실시간 클럭 스큐 추정 방법을 제시한다. 재귀적 최소제곱법을 통해 오프셋 보정 정보들을 얻을 때마다 클럭 스큐가 실시간적으로 추정 및 갱신되며, 아울러 스큐 추정을 위해 각 센서노드에 저장해야할 정보를 최소화한다. 제안한 클럭 스큐 추정 방법은 기존의 클럭 오프셋 보정 방법과 쉽게 통합될 수 있으며, 이 경우 보다 정확하고 효율적인 시각동기화가 가능해진다. 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해 제안한 클럭 스큐 추정 방법을 통한 시각동기 정확도의 향상을 보인다.