Precision time protocol grandmaster clock : Systemization and development of the protocol handler and functional blocks on FPGA
Abstract: Med tanke på den ökade efterfrågan på exempelvis realtidsvideotjänster, är det uppenbart att högre krav ställs på timing och synkronisering och är därför kritiska för de infrastrukturer i nästa generationens nätverk. En av metoderna som telekomföretag har att hanterat detta är genom att använda en paketbaserat tidsfördelning som IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP). Med den andra versionen av protokollet även använts i Large Hadron Collider (LHR) vid CERN, bland flera andra tillämpningsområden (t.ex. telekombranschen), är det ett bevis på att PTP är en framtidssäker tid och frekvenssynkronisering lösning med tillräckligt intresse från en många olika intressegrupper. Synkroniseringsprotokoll kräver en mycket noggrann och stabil tidskälla, som fungerar som synkroniserings topologins främsta referens (som kallas för Grandmaster Klocka inom PTP). Förutom att fungera som en navigeringshjälp, ger GPS också en sådan exakt tidsreferens spridning med bekostnaden av en GPS-mottagare. Således är GPS ett populärt val för en tidsreferenskälla i synkroniseringsprotokoll som PTP. Som huvudresultatet i denna avhandling, har en PTP Grandmaster Klocka utvecklats och funktionellt verifierats på en FPGA. Grandmaster Klockan är PTP-topologins huvudreferenskälla som distribuerar synkronisering till PTP Slave Klockor. En GPS-mottagare fungerar som Grandmasterns tidsreferenskälla i systemet där periodiska tid och datum uppdateras och sedan in i PTP-meddelanden, som i sin tur är fördelade över Ethernet till en eller fler PTP Slave Klockor. I avsaknad av en PTP Slave klocka, emuleras dess beteende med hjälp utav en laptop för att funktionellt verifiera designen av Grandmaster Klockan. Trots att det var utanför omfattningen av avhandlingen, har en karakterisering med hjälp av ett verktyg lämpat för synkroniseringsprotokolls evaluering gjorts för att utvärdera de tidiga resultaten av denna design. Trots att resultaten inte uppnår samma nivå som liknande slutgiltiga implementationer av PTP Grandmaster Klockor, har vissa nyckelområden identifierats som en följd. De områden som bör förändras är i en viss mån en omdesign men går huvudsakligen ut på att ersätta funktionella block i systemets infrastruktur som har mer deterministiska och IEEE 1588 IP-kompatibla IP, t.ex. Ethernet MAC IP-blocket. Om de rekommenderade förändringarna följts, bör designen implemterad i denna avhandling uppnå den potentiella synkroniseringsnoggrannhet som krävs för dagens applikationsbehov.
AT THIS PAGE YOU CAN DOWNLOAD THE WHOLE ESSAY. (follow the link to the next page)