1. 클럭 (Clock) 이란?
ㅇ (신호) 타이밍 신호/동기 신호 (Timing Signal, Chronosignal, Clocking Information)
- 동작하는(행동하는) 순간(타이밍,Timing)을 제어하기 위한 시간 정보
. 보통, 사각형의 펄스 열(구형파)
ㅇ (장치) 현재 시간 또는 타이밍 신호를 주는 장치
- ① 현재의 시간 정보를 나타내는(표시해주는) 장치 (시계)
. 例) 해 시계, 물 시계, 괘종 시계, 손목 시계 등
- ② 타이밍 신호(Timing Signal)를 제공하는(공급하는) 장치
. 例) 클럭원
2. 클럭의 필요성 (디지털 통신계, 디지털 시스템 등에서)
ㅇ 디지털 신호를 올바르게 전송/다중화/교환하려면 시간 간격을 바르게 유지해야 함
- 일정한 시간 간격으로 생기는, 펄스의 유무 혹은 펄스의 상태 변화 등에 의하여,
타이밍 정보를 전달하게 됨
3. 클럭원의 종류 (Clock source type)
ㅇ 클럭원 (동기원, Clock Source, Reference Clock) : 타이밍 기준 신호 제공
- 시간 발생원(절대 시간 또는 상대 시간) : 정확한 시각 기준원
. 例) UTC(세계 협정시) 등
- 주파수 발생원 : 주파수동기를 위한 주파수 기준원
. 例) 주파수 표준기 등
ㅇ 주파수 표준기/기준기 (Frequency Standard)
- 1차 표준기 (Primary Frequency Standard) ☞ PRC(Primary Reference Clock)
. 어떤 다른 외부 참조 없이 독립적인 운용 하에 주파수 동기의 기준이 됨
.. 例) 세슘원자시계 등
- 2차 표준기 (Secondary Frequency Standard)
. 외부 1차 주파수 표준기를 참조하여 교정되며 2차적인 주파수 동기의 기준 제공
.. 例) 루비듐원자시계, 고품질 수정발진기 등
4. 클럭의 공급 : 망 동기 (Network Synchronization)
ㅇ 클럭 공급 방식
- Autonomous Clock (자치형 클럭) 또는 Master Clock
. 외부 영향과 무관하게 독립적으로 고정밀 내부 발진기로부터 타이밍 신호를 공급
- Slave Clock (종속형 클럭)
. 외부 기준 타이밍 신호로부터 제어되며 타이밍 신호를 공급
ㅇ 망동기용 클럭 선택 방식 ☞ 동기식전송망의 동기방식 참조
- 동기 클럭원을 선택하는 방법에 따라 다음 5가지로 구분
. 외부 동기 (External Timing)
. 선로 동기 (Line Timing)
. 루프 동기 (Loop Timing)
. 관통 동기 (Through Timing)
. 내부 동기 (Internal Timing)
※ [참고]
- 동기 망의 계층구조 ☞ 망동기 계층구조 참조
. 계층 1 (Stratum 1, ST1), 계층 2 (Stratum 2, ST2), 계층 3 (Stratum 3, ST3)
- 동기 클럭 : 통상, DS-1 전송로를 통해 전달됨
. 1,544 (T1) 및 2,048 (E1) kHz 아날로그형 신호
. 1,544 (T1) 및 2,048 (E1) kbps 디지털형 신호
. STM-n/OC-m 로부터 위 형식의 신호를 추출
- 불완전하게 동기되어지는 정도에 대한 척도는, ☞ 지터 원더 슬립 참조
※ 망동기 관련 표준
- 정의 : SONET (T1.101/GR-253), SDH (G.810)
- 동기망 : SONET (T1.101/GR-253), SDH (G.825)
- 계층 1 : SONET (T1.101) => PRS(ST1), SDH (G.811) => PRC
- 계층 2 : SONET (T1.101) => ST2, SDH (G.812) => SSU
- 계층 3 : SONET (T1.101/GR-253) => ST3, SDH (G.813) => SEC
5. 클럭의 검출 : 수신기에서 동기 클럭 찾기
ㅇ 검파 (Detection)
- 동기 검파 : 수신 반송파의 주파수,위상에 맞춰, 국부 발진기(LO)를 재생시켜 검파하는 방식
- 비동기 검파 : 수신 반송파로부터 정확한 위상을 추출할 필요가 없는 방식
ㅇ 클럭 복원 (CDR, Clock and Data Recovery)
- 수신 직렬 데이터 스트림에서 적절한 클럭을 추출하고, 이를통해 데이터 복원
6. 클럭의 품질
ㅇ 클럭 안정도 (Clock Stability)
- 단기 안정도
- 장기 안정도
ㅇ 클럭 정확도 (Clock Accuracy)
- 시간 정확도 : 시각 정확도, 타이밍 정확도 (지터, 원더 등)
- 주파수 정확도 : 주파수편차, 주파수허용편차 등