文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.200504
中文引用格式: 朱紅綠,孫麗楠. 5G家庭一體化小基站時鐘同步研究[J].電子技術應用,2020,46(7):19-23,28.
英文引用格式: Zhu Honglv,Sun Linan. Research on clock synchronization schemes of 5G home cell[J]. Application of Electronic Technique,2020,46(7):19-23,28.
0 引言
由于5G信號頻率較高,衰減較大,穿透能力較差,導致室外宏站無法完全解決室內覆蓋問題,而采用小基站方式可以更好地解決室內覆蓋問題。目前小基站的部署已經(jīng)到了關鍵時期,小基站的部署進度是決定5G能否全面規(guī)模商用的關鍵因素之一。當前已經(jīng)涉足小基站的有主流電信設備商以及中小型設備廠商,如華為、中興、愛立信、諾基亞、大唐移動、京信通信、三維通信等。
在小基站解決方案中存在分布式小基站、擴展型小基站、一體化小基站等細分方案,而對于家庭場景或者小型商業(yè)空間場景的室內覆蓋,因為部署環(huán)境、接入數(shù)量、回傳網(wǎng)絡等方面的原因,較難采用分布式小基站或擴展型小基站,因此可隨寬帶部署的一體化小基站成為家庭5G覆蓋的一種可行的解決方案。
未來隨著5G業(yè)務的發(fā)展,在家庭場景可能會出現(xiàn)更多的5G需求,而家庭一體化5G小基站可以有效地解決家庭室內覆蓋不足的問題,但是也引入了一系列新技術和運營管理挑戰(zhàn),時鐘同步就是其中之一。同步就是要求本地時鐘與標準時鐘偏差不超過一定范圍,如果不能保證精準的時鐘同步,將導致嚴重的互干擾,甚至影響全系統(tǒng)正常工作[1]。時鐘同步分為頻率同步和時間同步。頻率同步要求網(wǎng)絡中各基站以同一時鐘頻率運行,如GSM和WCDMA網(wǎng)絡;時間同步要求相位同步,如TD-LTE網(wǎng)絡[2]。目前eMBB的5G網(wǎng)絡是TDD系統(tǒng),采用時分復用技術,是嚴格的時鐘同步系統(tǒng):基站和標準時鐘之間的偏差不超過正負1.5 μs,基站之間時間偏差不能超過3 μs,頻率偏差(上下行)不能超過0.1 ppm(小基站系統(tǒng)),詳細參見3GPP標準[3]。宏基站可以通過加裝一套GPS系統(tǒng)解決時鐘同步問題,但是家庭環(huán)境下,安裝GPS設備不方便,并且家庭小基站潛在數(shù)量巨大,配套設備和工程建設成本高,導致該方案較難實施。
4G時代中國電信LTE網(wǎng)絡為FDD系統(tǒng),只需進行頻率同步,所以采用了1588ACR的方式。該機制不需要對承載網(wǎng)設備進行改造,易于現(xiàn)網(wǎng)實現(xiàn)。5G系統(tǒng)在時間、頻率上均要求同步,因此需要根據(jù)家庭小基站的應用場景、部署位置、PON承載能力等分析時鐘同步解決方案。根據(jù)現(xiàn)有技術條件,實現(xiàn)家庭一體化小基站同步有內置GPS方案、空口同步方案、PON時鐘方案、1588v2方案等。本文通過對上述方案的研究與對比,探索5G家庭一體化小基站切實可行的時鐘同步方案。
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作者信息:
朱紅綠,孫麗楠
(中國電信股份有限公司研究院,上海200122)