混合(PTP+SyncE)仿真模式模拟石英晶体振荡器对单个T-BC或T-BC链的性能的影响.该模型假设混合T-BC,其中物理层频率支持通过SyncE提供.该软件仅实现锁定状态模拟.图2显示了G.8273.2中定义的T-BC模型.图3显示了在软件中实现的T-BC的仿真模型.

图2:G.8273.2中定义的T-BC模型

图3:软件中实现的T-BC的仿真模型

本地贴片有源振荡器随时间的频率特性与T-BC模型的仅PTP模拟输入相同.假设PTP grandmaster和SyncE主参考时钟都是理想的.在链仿真中,到节点的PTP和SyncE输入是来自前一节点的相应输出.假设链中的所有T-BC的本地振荡器行为相同.

本地振荡器的频率随时间变化趋势测量用于计算理想时钟的频率误差.该频率误差被积分以计算时间误差.然后,将对T-BC输出的实时时钟晶体振荡器贡献的模型应用于时间误差,以模拟T-BC输出的结果时间误差.T-BC被模拟为两个级联PLL-SyncEPLL和PTPPLL(见图4).SyncEPLL的输出是对PTPPLL的引用.

图4:SyncE-PTPPLL级联

如图3所示,有源晶体时间误差对SyncE输出的传递函数由带宽等于SyncE带宽的高通滤波器近似.SyncE输入时间误差与SyncE输出时间误差的传递函数由具有相同带宽的低通滤波器近似.SyncE可被视为T-BC的PTP块的本地振荡器.为了对PTPPLL建模,在SyncEPLL的情况下使用相同的概念:相对于本地振荡器贡献的高通传递函数(SyncE输出)和关于PTP输入贡献的低通传递函数.

局部振荡器频率变化的模拟:

可以使用时间误差模拟器软件模拟各种因素对本地振荡器的时间误差的贡献.这些因素是:

1.温度可变

2.徘徊振荡器

3.日常衰老

在典型情况下,模拟所有这些因素的结果贡献以解决现实情况.但也可以分别模拟每个因素的贡献.图5显示了上述每种不同因素的模拟模型.

图5:振荡器时间误差影响因素的仿真模型:(a)锁定状态模拟;(b)保持状态模拟

表示每个贡献因子的频率随时间的趋势被加在一起以计算总频率变化.然后,它被集成以计算时间误差.对于锁定状态仿真,使用表示系统对本地振荡器不稳定性的响应的高通滤波器对时间误差进行滤波.以下各节将更详细地讨论每个因子的输入数据模型.

可变温度

变温贡献的模拟需要两个输入:

1.感兴趣的振荡器的频率特性.

2.表示模拟期间温度变化的时间温度曲线图6示出了变温模拟模型的框图.

图6:可变温度效应仿真模型

SPXO振荡器的频率温度数据用高阶多项式建模.该多项式用于根据温度曲线数据计算时间频率行为.由此产生的频率随时间的变化特征是环境温度的贡献,必须包含在其他因素中(图5).

时钟漂移

时钟漂移贡献的模拟需要将感兴趣的进口XO有源晶体(频率趋势)作为输入的时间频率行为.图7显示了时钟漂移模拟模型的框图.输入频率趋势配有一条直线,表示振荡器的日常老化.从输入数据中进一步减去它,因为每日漂移是单独计算的.模型的输出与其他因素一起添加.

每日老化

晶体时钟振荡器每日老化贡献的模拟基于每日老化率.日常老化值用于生成频率序列作为时间的线性函数,其表示由于日常老化引起的频率变化.图7显示了每日老化模拟模型的图表.

图7:每日漂移(老化)模拟模型