21世纪以来,移动互联网飞速发展,移动数据业务每年都呈倍数增长,这无疑增加了移动通信网络的压力,为此推出了5G的建设规划。对移动互联网而言,宏基站容易受地形地貌的影响时常存在着一些盲区,LTE小基站恰好可以弥补宏基站的不足,在很多公共站场和楼宇中得到了广泛应用。但由于网络环境的复杂化和网络设备的多样性,大到网络交换设备,小到路由器等通信设备都需要一个统一的时钟。目前卫星导航技术进行时钟同步成本较高,NTP网络时间协议实现时钟同步精度不足,综合时钟同步精度、可靠性及成本考虑,近年推出的IEEE1588v2时钟同步协议在通信领域中被广泛应用,因此本文基于此协议对LTE小基站时钟同步系统展开研究。首先通过查阅大量的国内外相关技术文献资料,对通信网络进行时钟同步的意义并对国内外有关卫星导航系统、NTP协议、PTP协议进行了认真的研究分析。接着对IEEE1588v2协议进行了详细的介绍,包括网络系统中设备的时钟种类、时钟报文和PTP协议引擎状态机的状态转换,其中重点介绍了时钟同步机制以及PTP协议所涉及到的关键技术。其次制定了基于STM32F107微处理器的IEEE1588v2协议的从时钟系统的软硬件时间戳设计方案。硬件设计包括微处理器芯片和以太网PHY芯片DM9161A的选型,微处理器最小系统电路、以太网PHY电路以及串口通信电路的设计。软件设计包含主程序设计、PTP引擎程序设计、时钟报文程序设计、PTP本地时钟调节程序设计以及Lw IP轻型TCP/IP协议栈的移植与应用。最后基于主时钟对所设计的从时钟系统的时钟同步精度进行测试。上位机通过网络封包专业分析软件Wireshark对撷取的主从时钟报文信息进行分析,分析结果表明主从时钟通信正常。通过Log Viewer日志工具软件对从时钟频率误差和时间误差数据进行存储,为观察数据波动采用Matlab软件进行仿真验证,得到时间偏差范围在1100ns以内。然后对从时钟进行PPS同步精度测试,利用示波器观测主从时钟时间的相位差,实测结果表明时钟同步偏差范围达到了LTE小基站时钟同步要求。