基于WIFI的時(shí)鐘同步技術(shù)研究.pdf

1、目前實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步的方式有很多，傳統(tǒng)的同步方式是在基站側(cè)部署GPS，由GPS來(lái)提供同步，這種方式存在成本高、安全風(fēng)險(xiǎn)高等缺點(diǎn)。隨著WIFI技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用的不斷延伸，現(xiàn)在WIFI已經(jīng)成為主流的無(wú)線接入網(wǎng)和3G網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充，對(duì)時(shí)鐘同步的需求也日漸提高，但目前的WIFI常用于承載實(shí)時(shí)性不強(qiáng)的業(yè)務(wù)，無(wú)法滿足基站的同步需求。因此本文研究的基于WIFI的時(shí)鐘同步技術(shù)，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 時(shí)鐘同步包括頻率同步和相位同步，時(shí)鐘同步

2、的標(biāo)準(zhǔn)有很多，2011年制定的IEEE802.1as標(biāo)準(zhǔn)是各種同步協(xié)議中同步精度最高的，它對(duì)IEEE1588v2做了裁剪，簡(jiǎn)化了設(shè)備模型，并且除了基于Ethernet，802.1as還擴(kuò)充了對(duì)802.11以及MoCA的支持，本文主要研究了其在802.11鏈路中的應(yīng)用。
　　 802.1as的核心是它的時(shí)間戳機(jī)制，時(shí)間戳記錄的時(shí)刻越接近數(shù)據(jù)包實(shí)際發(fā)送、接收的時(shí)刻，能達(dá)到的時(shí)鐘同步精度就越高。經(jīng)過(guò)深入調(diào)研與分析，最后本文采用Linu

3、x Driver的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，該方案的優(yōu)點(diǎn)是既能屏蔽上層協(xié)議棧的時(shí)延抖動(dòng)，又不增加硬件實(shí)現(xiàn)成本。本文采用Matlab對(duì)提出的同步算法進(jìn)行仿真，首先用離散差分方程來(lái)描述時(shí)鐘的狀態(tài)，并對(duì)時(shí)鐘的相位偏差、頻率偏差，以及硬MAC層、物理層、無(wú)線鏈路帶來(lái)的時(shí)間戳不確定性建模，然后在此基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)的平均濾波、Kalman濾波和自適應(yīng)LMS濾波算法用于減小時(shí)間戳不確定性的性能進(jìn)行對(duì)比分析。最終選用跟蹤性能最好的Kalman濾波器作為補(bǔ)償算法的預(yù)處理