低抖動、高性能網絡同步器時鐘解決方案

體聲波 (BAW) 諧振器技術為穩定、安全和高性能的通信基礎設施鋪平了道路，設計人員可以利用獨具創新的 BAW 技術來縮減 BOM、提高網絡性能并增強抗振動和抗沖擊的能力。

基于 DPLL（數字鎖相環）的網絡同步器可根據收到的網絡時鐘生成純淨的輸出時鐘并配置設定給各種子系統，是通信網絡裝置中的關鍵元件。5G革命即将來臨。無論是以無縫增強和虛拟現實體驗形式提供更快，更豐富的内容還是實作真正自動駕駛汽車的技術，它都有望激發一系列創新和新服務。

在電信行業的快速發展的驅使下，産生了對更高帶寬和更快資料速率的巨大需求，需要進行嚴格的網絡更新。通過交換機和路由器的複雜互連将資訊從終端使用者傳輸到中央核心網絡的以太網骨幹網已經發生了翻天覆地的變化，從10 Mbps到現在的400千兆以太網速度，以及未來大于1 太比特的以太網。

每個5G和400Gbps節點的核心是一個稱為網絡同步器的半導體定時內建電路（IC）。該同步器可確定采樣資訊的準确性，進而減少誤碼和鍊路損傷。

有助于在這些網絡同步器的輸出時鐘上實作超低抖動（噪聲）的突破性技術稱為體聲波（BAW）諧振器。

為什麼這種性能對5G和400-Gbps網絡至關重要？

400-Gbps收發器使用四級脈沖幅度調制（PAM-4）方案來傳輸資料。與傳統的非歸零調制方案相比，該資料調制方案在相同帶寬上實作更高的資料速率。像光網際網路論壇通用電氣接口和電氣和電子工程師協會802.3bs這樣的400-Gbps标準對PAM-4發射機具有非常嚴格的發射振動需求，僅将整個發射機抖動的一小部分配置設定給網絡同步器生成 參考時鐘。

采用56G PAM-4串行器/解串器（SerDes）解決方案的交換機應用專用IC供應商要求在12 kHz至20 MHz頻段内最大內建參考時鐘抖動為150 fs均方根（RMS）。采用TI BAW諧振器技術的網絡同步器時鐘，例如LMK05318，通常具有小于60 fs（156.25-MHz載波）的內建RMS抖動（12 kHz至20 MHz），如下圖所示，是LMK05318的硬體系統框圖，這種性能水準可以幫助設計人員為他們的系統提供面對未來的保障。

現在，關于5G應用中的無線電，5G新無線電标準規定了低于6 GHz的新頻帶，并擴充到毫米波頻率。雖然低于6 GHz是現有長期演進（LTE） - 進階功能的進步，但真正的挑戰在于毫米波設計，其中更多連續帶寬可用于傳輸大量資料。參考時鐘損傷（例如相位噪聲）可能導緻調制信号失真，這在毫米波設計的較高頻率和較寬帶寬特性中成為問題。

信号品質的特征在于系統的誤差矢量幅度，參考時鐘的相位噪聲對它起主要影響。由于更加密集的調制方案計劃用于5G（目前從256個正交幅度調制 [QAM] ，未來高達1, 024個QAM），對誤差矢量幅度的要求變得越來越嚴格。是以，來自網絡同步器的低噪聲參考時鐘對于確定最佳系統性能至關重要。