着运营商网络的发展,覆盖社区和园区通信的基站开始部署。随着中国领先的5G技术以及大量的5G网络部署,将来会有越来越多的室内小基站部署,基站授时将会是一项关键的因素。

一、1us过一级交换机模式

利用现有的交换机,直接接入1588 PTP主时钟,主时钟支持GPS和北斗搜星,可以出2路PTP端口。这种模式在现网中测试过华为、中兴和爱立信的BBU设备,基本上可以满足小于1us的时间精度误差,现网无需做任何改造。只要是支持PTP的BBU都可以采用这种方式。缺点:只能一级交换机,二级交换机就无法保证1us以内的授时精度了,适用于最多94台BBU的机房。如下图所示:

1us过一级交换机模式
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1us过一级交换机模式

每台台交换机48口,除去与主时钟连接的1个口,还剩47口,两台交换机总计可以连接94台BBU设备。在现网与华为、中兴和爱立信的BBU实测的结果显示,同步精度最小在250ns左右,最大不会超过1us。如果想要保证机房主时钟的可靠性,还可以做设备1+1备份,两个设备可以并排放在1U机架里,如下图所示:

主时钟
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主时钟

如果BBU台数比较少,小于8个,可以采用酷鲨科技自带8网口的PTP主时钟ROUTE66,省去额外部署交换机的费用。

二、100ns过多级普通交换机的模式

如果机房比较大,需要授时的BBU设备比较多,此时可以考虑采用多级普通交换机互联。但是BBU自带的PTP是没有办法通过多级普通交换机获取精准时间的。此时可以在BBU前方加个从时钟,酷鲨的从时钟具有穿越5级普通交换机恢复出100ns的能力,可以强有力的给末端BBU提供直接授时。假设有2级交换机,满配则可以支持2x48x48=4608台BBU,如下图所示:

100ns过多级普通交换机的模式
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100ns过多级普通交换机的模式

支持上千台BBU的主时钟会非常重要,除了保证设备1+1备份外,主时钟的搜星精度可以高达2ns。从时钟一方面可以提供100ns的时钟恢复能力,还可以向下提供多种授时接口。除了1588PTP外,还可以提供RS422接口的PPS ToD信号,给不支持北斗的基站直供GPS信号,主时钟的信号源是北斗,相当于间接实现了北斗到GPS的转换,现网众多的只支持GPS的设备无需做改造。

三、10ns高精度时间同步

5G的网络部署和垂直行业应用对于时间同步提出了新的需求。众多的新业务需要超高精度时间同步,高精度定位业务、车联网、智能制造,远程医疗,无人驾驶等应用对于时间同步的需求将达到10 ns量级。例如基于到达时间和到达时间差的基站定位技术,同步精度和基站之间的时间相位误差线性相关。1 ns同步误差对应的定位精度约为 0.3~0.4 m,满足3 m的定位精度对应的同步误差约为±10 ns,满足1 m的定位精度对应的同步误差约为±3 ns。

酷鲨科技的高精度10ns方案,如下图所示:

10ns高精度时间同步
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10ns高精度时间同步

在这个图示中,接收机是酷鲨科技的高精度接收机,搜星精度高达2ns,利用酷鲨科技自己开发的PTP交换机,可以使末端BBU同步精度高达10ns,此时需要在BBU侧内置酷鲨科技的从时钟软件或者核心板,或者在基站前面放置酷鲨科技的时间同步盒。标准的1588协议无法达到这个精度,市面上标准的1588交换机也是无法达到这个精度的。

上面三种方案,可以供运营商根据现场的情况来选择,1588PTP是IP化网络的授时方法,具有成熟稳定的特点,以上信息仅供参考。