高端路由器時間同步的研究與實現(xiàn).pdf

1、時鐘同步技術(shù)是IP RAN（Radio Access Network，無線接入網(wǎng)）建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。時鐘同步包括頻率同步和時間同步，在無線網(wǎng)絡(luò)中，頻分復(fù)用制式如WCDMA只需要保證頻率同步，而時分復(fù)用制式如TD-SCDMA則需要在支持頻率同步的基礎(chǔ)上支持時間同步。目前IP RAN支持的主要時鐘同步技術(shù)中只有IEEE1588v2支持時間同步，而且中國移動在IP RAN建設(shè)中明確要求核心和匯聚接入設(shè)備必須支持IEEE1588v2協(xié)議。

2、r>　　IEEE1588v2協(xié)議即精密時間協(xié)議（Precison Time Protocol，PTP），該協(xié)議定義了網(wǎng)絡(luò)中完成高精度時間同步的原理和報文交互的規(guī)范，主要用于解決成本過高及精度不足等問題。目前，在無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中解決時間同步的主要方案是在基站節(jié)點上安裝GPS（Global Position System）接收器，通過獲取衛(wèi)星時間完成各接入設(shè)備間的時間同步。但是GPS方案存在施工難度大、成本高、可靠性低等缺點，IEEE1588

3、v2不僅能夠提供與 GPS同級別的時間同步能力，還能克服GPS的上述缺點。
　　本文研究的是將IEEE1588v2協(xié)議用在IP RAN的核心層高端路由器上完成時間同步，證明該方案可以替代GPS同步方案。本文對IEEE1588v2協(xié)議中的關(guān)鍵點做了研究，包括協(xié)議概念、報文類型及格式、時鐘工作模式、同步機制中的數(shù)據(jù)集與狀態(tài)機等內(nèi)容。
　　高端路由器的時鐘功能模塊包括主控制板和業(yè)務(wù)板兩部分，分別在三、四章中進行了介紹。本文采用在同

4、步以太網(wǎng)技術(shù)完成物理層頻率同步的基礎(chǔ)上通過 IEEE1588v2協(xié)議報完成時間同步的方案。兩項技術(shù)的實現(xiàn)都需要軟硬件的支持，項目背景主要是基于業(yè)務(wù)板上支持IEEE1588v2協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)芯片（Network Processors，NP芯片）和支持同步以太網(wǎng)功能的10GE（Gigabit Ethernet）以太網(wǎng)接口卡。其中在NP芯片完成PTP協(xié)議報文的收發(fā)和時間戳的獲取，在以太網(wǎng)接口卡上完成對時鐘信號的恢復(fù)與上送。
　　主要工作