Ublox SMGR(Sync Manger)란 ?

참고 : u-blox 8 / u-blox M8 Receiver description - Manual

 

SMGR은 ublox LEA-M8f은 time, frequency 동기를 수행한다. SMGR은 내부/외부 osc의 phase와 frequency를 측정하여 내/외부 osc의 동기를 맞추는데 필요한 값을( ex. 주파수 변화량) 결정한다.

 

외부 source를 기준으로 내/외부 osc를 조정하여, 내/외부 osc의 동기를 외부 source에 맞추는 과정을 disciplining이라한다. Disciplining 과정중에 출력하는 Time pulse/주파수의 uncertainty를 도출한다. SMGR이 disciplining에 이용할 source의 종류는 다음과 같다.

 

1.     GNSS

2.     Int osc

3.     Up to 2 external signals : frequency or timing pulse(1PPS), ref signals on EXTINT0/1

4.     Externally conducted measurement 사용자가 동기관련하여 따로 측정한 값을 넣을 수 있다.

 

 

SMGR은 disciplining을 수행할 때, 반드시 source osc 특성과 disciplined osc 특성을 ubx-cfg-dosc, ubx-cfg-esrc를 통해 기입해야 한다. Osc의 특성으로 기본주파수, freq/phase 변화, 온도 규격 등이 있다. SMGR은 기입된 osc의 특성을 감안하여 disciplining을 수행한다. 참고로 LEA-M8F 내부에 있는 osc는 특성을 기입할 필요가 없다(LEA-M8F 칩 생산시 이미 기입되어 있는 상태임)

 

사용자는 EXT INT0/1에 연결된 OSC를 source로 사용할지, disciplined osc로 사용할지 선택할 수 있다. EXT INT 핀의 용도는 3가지 이다. Time source, Frequency source, Ext. feed back이다. Time source는 Time pulse 동기, Frequency source는 주파수 동기에 사용한다는 의미이다. Ext. feed back은 EXT_INT pin에 연결된 OSC를 disciplined osc로 쓰겠다는 말이다. 이것은 UBX-CFG-ESRC에 설정한다.

 

SMGR은 2가지 모드로 수행될 수 있다. FLL(Frequency Lock Loop), PLL(Phase Lock Loop)모드 이다. FLL의 목표는 frequency eroor를 줄이는 것이며,. PLL 모드는Frequency보다 Time pulse 에러를 줄이는 것이다. 따라서 frequency error가 발생할 수도 있다. Error를 보정하는 속도를 조정할 수 있다. Frequency의 경우 30PPb, Time pulse는 100ns이다.

SMGR은 기본적으로 1초에 1번씩 수행된다. 즉 LEA-M8F는 1초에 1번씩 Frequency는 30ppb, Time pulse는 100ns 내에서 에러를 보정할 수 있다.

 

※SMGR은 UBX-CFG-Rate의 항목 중 navigation rate에 맞추어 수행된다. (Time, Frequency 동기로 LEA-M8F로 사용되는 경우에는 SMGR이 1Hz보다 빠르게 수행되는 것은 권장하지 않는다.)

 

SMGR이 error를 보정하는 구체적인 과정은 다음과 같다.

1 choose the best source to be the reference, given the characteristics(phase noise and stability) of ezch of the sources and the uncertainty of their measurements

           각 source의 phase noise, stability, uncertainty를 비교하여 특성이 가장 좋은 source를 선택한다.

2. calculate the phase and/or frequency errors aw well as their uncertainty for each of the disciplined oscillators with respect to the reference source

           Reference source 대비 disciplined osc의 phase/freq error, uncertainty를 계산 한다.

 

3. calculate correction for disciplined oscillators; time and/or frequency corrections are limited to the configured limits

           Disciplined osc의 phase/frequency 보정 값을 결정한다. 한번에 보정 가능한 양은 정해져 있음.( Frequency의 경우 30PPb, Time pulse는 100ns)

 

4 Map frequency adjustment to physical output

계산된 보정값을 실제로 disciplined osc에 반영

 

SMGR은 주기적으로 수행되며, 각 source의 최신 측정값을 가져온다. source대비 disciplined osc간 phase/frequency error를 추정하며, error값을 이용하여 disciplined osc를 보정한다.

 

SMGR의 disciplining에 사용되는 source는 오직 1개만 가능하다. 선택된 source로 Time pulse 부분 에러를 측정 가능하면, PLL로 동작이 가능하다. Time pulse 에러를 측정하지 못하면 이 경우 LEA-M8F가 PLL로 설정되어 있어도, 자동으로 FLL로 동작한다.