随着 5G 的推出和 O-RAN 联盟等举措，移动设备领域正在遭遇相当大的颠覆，这当然适用于基站和移动回程。
从手机到物联网设备，设备数量呈爆炸式增长，再加上移动视频流、工业物联网和汽车应用等新应用，给移动网络带来了容量挑战。此外，随着向基于数据包的回程机制的过渡以及移动回程进入电信数据中心，同步不仅变得更加重要，而且现在也极具挑战性。
5G 基站特有的 5 个关键同步挑战
- [为什么同步在 5G 中很重要？](#为什么同步在 5G 中很重要？)
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- [关键挑战 1：GNSS 漏洞](#关键挑战 1：GNSS 漏洞)
- [关键挑战 2：基站和无线电的分散化](#关键挑战 2：基站和无线电的分散化)
- 关键挑战3：阶段延续
- 关键挑战4：支持各种网络类型
- 关键挑战五：高性能传输网络
- 结论
为什么同步在 5G 中很重要？
5G 的精度要求比上一代网络严格得多。提供自动驾驶和工业 4.0 的超可靠低延迟通信 (URLLC) 网络需要极其精确的同步（以 100 纳秒为单位），以使应用程序能够执行所需的功能。为了充分发挥载波聚合在大带宽应用中的 5G 网络潜力，需要非常精确的同步。因此，"相位同步"在 5G 网络中至关重要。
基站特有的 5 个关键同步挑战是什么？
在这篇文章中，我们将确定宏基站同步中的关键挑战以及选择同步解决方案时需要考虑的事项。
关键挑战 1：GNSS 漏洞
GPS 或其他 GNSS 方法目前是基站同步的主要来源，但 GNSS 信号存在明显的漏洞，无论是有意还是无意。信号丢失可能是由于城市峡谷或大气天气条件等无意障碍造成的，也可能是故意造成的，例如信号干扰。
需要考虑的重要因素：使用基于 GNSS 的同步的系统会切换到其他同步源，如精确定时协议 (PTP)，或使用超稳定本地振荡器部署保持。价格实惠的石英振荡器正在逐渐普及，它们可以为应用提供长达 24 小时的保持。
关键挑战 2：基站和无线电的分散化
5G 网络通常具有分布式无线电架构，并依赖于从分配单元 (DU) 到无线电的基于分组的连接。电路交换网络已过渡到分组交换网络，允许基站使用同步以太网和基于分组的同步技术。与传统同步技术不同，基于分组的解决方案传输频率和时间，补充了基于 GNSS 的同步解决方案。然而，这样的解决方案需要具有强大参考时钟的复杂同步解决方案。
需要考虑的重要因素：传统无线电具有基于 VCXO 的简单物理层时钟时钟恢复功能。但现在，有了分布式无线电和数据包连接，就需要协议层时钟恢复。即使有物理层时钟的支持，协议层时钟恢复也需要非常低带宽的伺服器来实现支持 5G 空中接口要求所需的精度。人们不再选择简单的 VCXO，而是转向选择更强大的振荡器来实现此类部署*。
关键挑战3：阶段延续
如前所述，在大多数基站同步实施中，GNSS 被用作主要参考源。当 GNSS 信号发生故障时，系统可能会切换到基于数据包的网络同步，而 SyncE 或传统同步又可能支持这种同步。如果所有同步源都发生故障，系统将返回到本地时钟源以提供保持。根据系统要求，您的时钟源需要在定义的保持约束内具有一定的稳定性，才能实现目标保持规范。
关键挑战4：支持各种网络类型
5G 部署场景，尤其是前传场景，千差万别。在现有传统网络上部署对同步提出了重大挑战。由于分组延迟变化 (PDV) 的性质各不相同，部分定时支持网络或没有物理层时钟支持的网络要求基于分组的网络对时钟恢复锁相环 (PLL) 施加极低的带宽。宏基站同步 PLL 通常采用非常低的环路带宽（以 mHz 为单位）。此类系统需要非常稳定的振荡器来实现同步伺服，以实现所需的时钟规格。
需要考虑的重要因素： 振荡器的选择显然需要至少符合必要的标准。但是，标准并未考虑具体情况。例如，同步系统的温度行为可能会有所不同，除了标准可能规定的内容外，还需要在设计中考虑这一点。
关键挑战五：高性能传输网络
DU 和无线电之间的严格时间校准误差 (TAE) 要求传输网络元素的时间误差最小。根据 ITU-T 的规定，传输元素的动态性能低至 5ns。为了实现如此低的设备误差规格，需要在所有环境条件下使用高性能参考时钟。
需要考虑的重要因素：运输设备固有噪声产生的一个重要组成部分来自振荡器在不同环境条件下的行为。选择具有正确性能参数（如温度灵敏度）的参考时钟可确保振荡器噪声的贡献最小，并符合 TAE 要求
结论
基站和回程设计目前正在经历重大变革，许多因素影响着同步决策。选择合适的振荡器现在变得更加复杂，其影响也比以往更加深远。