In this master thesis project, a new protocol called the Round Trip Time (RTT) protocol is implemented and verified. It helps determine the Ethernet clock frequency offset between two communicating nodes. The detection of this offset between nodes is a way to reduce the clock synchronization error. Ethernet is the basis on which a large amount of communication takes place in the world. Either it is used for exchanging data from one device to another or to connect devices to the internet. Due to the absence of clocks being exchanged between the various Ethernet communicating nodes, clock phase and frequency offsets can be present which leads to clock de-synchronization between the various nodes and results in lower system throughput. In the telecommunication industry, synchronization error between base stations can lead to lower throughput, performance degradation and packet loss. Also, with the introduction of 5G, stringent requirements will be placed on the clock synchronization errors.Currently, the Precision Time Protocol (PTP) is used to detect and correct clock synchronization errors. The PTP implementation reduces the clock synchronization error but it is still quite large. Hence, it is necessary to find a protocol which can work together with the PTP protocol to reduce this error. This thesis will introduce a new way to determine the clock frequency offset between nodes through the implementation of the RTT protocol. Through the course of this project, the clock frequency offset was determined by the RTT protocol. By comparing the expected and the theoretical clock offsets, it was concluded that the two values were very similar. The error between the offsets was in the range of 2.349-15.687 parts per billion (ppb) of the link frequency. Thus, the RTT protocol accurately and precisely determined the clock frequency offset between two Ethernet communicating nodes. This protocol is also extended to determine the clock frequency offset between two nodes transmitting periodic signals. For future works, this protocol can be combined with the PTP protocol and a way to determine the clock phase offset will be investigated. / I detta examensarbete implementerades och verifierades ett nytt protokoll, kallat Round Trip Time (RTT)-protokollet, som hjälper till att bestämma Ethernets klockfrekvensförskjutning mellan två kommunicerande noder. Denna fastställda förskjutning mellan de två noderna är ett sätt att reducera klocksynkroniseringsfelet. Ethernet är grunden i en stor del av dagens kommunikation i världen. Antingen används det för informationsutbyte mellan två enheter, eller för att ansluta till internet. Då det saknas ett utbyte av referensklocka mellan de olika kommunikationsnoderna på Ethernet, kan det uppstå klockfasoch frekvensförskjutning som leder till att klockan desynkroniseras mellan de olika noderna och därmed ger ett minskat dataflöde. I telekommunikationsindustrin kan ett synkronisationsfel mellan basstationer leda till minskat dataflöde, sämre prestanda och paketförlust. I och med introduktionen av 5G kommer stränga krav att ställas på klocksynkronisationsfelen.För närvarande används Precision Time Protocol (PTP) för att upptäcka och korrigera klocksynkroniseringsfelen. Implementationen av PTP reducerar klocksynkroniseringsfelet, men det är fortfarande relativt stort. Därav är det nödvändigt att hitta ett protokoll som kan arbeta tillsammans med PTP för att reducera detta fel. Detta arbete kommer att introducera ett nytt sätt att bestämma klockfrekvensförskjutningen genom implementation av RTT-protokollet. I detta arbete bestämdes klockfrekvensförskjutningen av RTT-protokollet. Genom att jämföra det förväntade och faktiska värdet på klockförskjutningen kunde slutsatsen dras att de två värdena var väldigt lika. Felet var i storleksordningen av 2,349-15,687 parts per billion (ppb) i linkfrekvensen. Således bestämmer RTT-protokollet korrekt och exakt klockfrekvensförskjutningen mellan de två kommunikationsnoderna i Ethernet. Protokollet utökas också för att bestämma klockfrekvensförskjutningen mellan två noder som sänder en periodisk signal. För framtida arbete kan detta protokoll kombineras med PTP-protokollet, och det ska även undersökas ett sätt för att bestämma klockfasförskjutningen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-276780 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Goes, Granville Manvel |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2020:103 |
Page generated in 0.003 seconds