精確時(shí)鐘同步技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著3G/LTE/5G的不斷發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)正從普通幾個(gè)天線的MIMO向大規(guī)模MIMO演進(jìn)，這使得新一代5G系統(tǒng)可以有效利用數(shù)字波束形成(DBF)技術(shù)實(shí)現(xiàn)空間資源靈活調(diào)度，由此對(duì)多天線間的時(shí)間同步性能也提出了新的高精度要求。以5G試驗(yàn)平臺(tái)中采用的100MHz信號(hào)帶寬為例考慮，要實(shí)現(xiàn)DBF技術(shù)，天線間信號(hào)的定時(shí)誤差至少需要控制在一個(gè)采樣周期內(nèi)。目前市場上常見的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘同步設(shè)備無法滿足5G試驗(yàn)平臺(tái)的高精度要求。因此，本文嘗試采用IEEE158

2、8V2時(shí)鐘同步協(xié)議和同步以太網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的時(shí)鐘同步方案，致力于研究如何實(shí)現(xiàn)5G試驗(yàn)平臺(tái)對(duì)高精度時(shí)鐘同步的需求。
　　本文首先介紹了時(shí)鐘同步的基本理論。隨后詳細(xì)介紹了IEEE1588時(shí)鐘同步協(xié)議和同步以太網(wǎng)技術(shù)的相關(guān)理論。第三章和第四章則給出了IEEE1588從時(shí)鐘的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)過程。本文設(shè)計(jì)的嵌入式IEEE1588從時(shí)鐘同步系統(tǒng)，采用支持IEEE1588協(xié)議的PHY芯片DP83640，在MⅡ接口處獲取event報(bào)文

3、的時(shí)間戳，結(jié)合物理層的同步以太網(wǎng)技術(shù)，可有效提高時(shí)鐘同步精度，避免了晶振的頻率抖動(dòng)對(duì)本地時(shí)間的穩(wěn)定性的影響。
　　最后，本文對(duì)IEEE1588從時(shí)鐘同步系統(tǒng)進(jìn)行了同步精度測試，分別對(duì)普通PTP同步和基于同步以太網(wǎng)的PTP同步進(jìn)行了測試。結(jié)果表明，普通PTP同步隨著同步周期的縮短，精度會(huì)相應(yīng)提高，但因?yàn)樗x取的硬件的限制，同步周期最短為0.0625s，此時(shí)同步誤差的峰峰值為20ns左右，無法滿足5G試驗(yàn)平面對(duì)時(shí)鐘同步精度的要求。在普