《电子技术应用》

TD基站1588 V2时间同步方案商用测试实践

摘要: 从2008年开始,伴随着TD网络和PTN承载网络的研究部署,中国移动集团公司研究院就与中兴通讯独家合作,通过PTN承载网络,进行使用IEEE 1588V2(精准时间同步协议,以下称1588 )替代TD基站GPS时间同步的研究测试。

Abstract:

  国内现阶段TD网络建设使用GPS进行基站的时间同步" title="时间同步">时间同步。然而,GPS同步存在着安装维护成本高,安装环境要求高以及国家电信网络安全因素等方面的问题。为此,从2008年开始,伴随着TD网络和PTN承载网络的研究部署,中国移动集团公司研究院就与中兴通讯独家合作,通过PTN承载网络,进行使用IEEE 1588" title="1588">1588V2(精准时间同步协议,以下称1588 )替代TD基站" title="TD基站">TD基站GPS时间同步的研究测试。实验室测试、组网压力测试以及PTN试验网测试显示,1588均达到TD网络时间同步标准和规范的要求。

  随着2009年国内PTN网络的实际商用部署,在商用TD网络中通过PTN使用1588实现基站时间同步的实际商用测试,也因此具备了条件。1588时间同步的商用测试,为后期TD基站真正全面的GPS替代实践进行了技术和经验储备,具有重要的现实意义。

  1588 V2作为PTN关键技术之一,打破了分组化网络无法传送精确时钟信号的历史,支持1588 V2的新一代移动承载网只需要一个高精度时钟源输入,就可以将时钟信号精准地传送给各个基站,实现全网基站精准同步。1588的核心思想是采用主从时钟方式,对时间信息进行编码,利用网络的对称性和延时测量技术,实现主从时间的同步。1588可以同时实现频率同步和时间同步,时间传递的精度保证主要依赖于两个条件:计数器频率准确和链路的对称性。1588实现的关键在于延时测量。

  作为PTN技术和产业领域的领军者,中兴通讯对PTN的研发和投入高度重视,在PTN时间同步领域的技术和解决方案也一直引领着业界的发展。

  ● 在2008年8月的中国移动PTN实验室测试中,中兴通讯就成为唯一一家能够完成PTN GPS替代测试的厂家。其后,中兴通讯的PTN时间同步方案通过了中国移动现网35个节点的压力测试,在网络高负荷情况下性能稳定,并可以和TD-SCDMA系统互通。

  ● 2009年4月—6月,在中国移动组织的试点城市现网测试中,中兴通讯成为唯一能提供端到端1588 V2 时间同步测试的厂家,测试结果优异,符合相关规范的要求。

  ● 2009年9月—12月,在中国移动组织的1588 V2时间同步接口互通测试中(不同厂家的PTN和TD-SCDMA基站进行1588 V2互通),中兴通讯率先完成与多厂家TD-SCDMA基站对接测试,包括与大唐、华为、新邮通基站的1588带内/带外模式的对接,时间同步指标均符合中国移动要求。其中中兴通讯以专利技术实现了独一无二的“时间精度与流量完全无关”特性,即在链路负载为100%的情况下,也不影响时间同步精度。

  ● 2010年3月,为了进一步扩大在商用网络环境下的GPS时间同步替代技术的可行性研究,广东移动选取阳江移动作为试点,对“中兴通讯TD+PTN”商用组网情况下的1588时间同步功能、性能以及TD基站时间同步从GPS切换到1588后的TD业务性能进行商用测试验证,测试结果远优于中国移动相关规范的要求,为中国移动的1588 V2的大规模商用提供了有益的借鉴和例证。

  广东阳江移动公司的PTN网络采用中兴通讯ZXCTN系列PTN产品进行建设,采用接入、汇聚,二层组网模式,承载的业务以TD-SCDMA基站业务为主,包括部分2G和大客户集团用户业务,网络拓扑图如图1所示。

广东阳江移动PTN网络

图1 广东阳江移动PTN网络(中兴通讯PTN设备)

  广东阳江移动1588商用测试,选取了阳江移动PTN现网5个汇聚环中的2个汇聚环进行测试,测试站点为“阳西环”及“海陵环”所涵盖的站点,共计27个PTN节点,如图2所示。

 1588 V2商用测试组网

图2 1588 V2商用测试组网(广东阳江移动)

   测试参照中国移动集团公司的1588测试规范进行,基于1588 功能特性及现网应用的验证需求,阳江移动1588测试共分为三个阶段:一,时间源校准阶段;二,链路非对称性补偿工程阶段;三,按规范测试阶段。

  本次测试在基站长时间同步精度性能、时间源切换、业务倒换下的时间性能、GPS到地面同步的切换以及跨城市1588网络之间的业务质量等关键测试内容上,都取得了比规范标准要求优异得多的结果。关键测试项的测试结果如表1所示。

1588商用测试关键项指标

表1 1588商用测试关键项指标(广东阳江移动)

  广东阳江移动1588商用测试项目顺利完成,测试结果显示各项指标优异, PTN网络链路非对称性补偿值均在100ns以内,TD基站侧在时钟保持、时间源切换等方面表现良好,完全可以满足TD基站1.5μs(1500ns)时钟同步要求。

  IEEE 1588V2功能在阳江移动的规模商用,通过长时间在网验证,进一步明确了使用PTN通过1588V2 进行GPS替代规模商用实施的可能性,对广东移动乃至全国其他省市的1588V2规模商用提供了可靠的商用例证和借鉴。
同时,也再次表明了中兴通讯作为PTN技术和产业领域的领军者的实力。中兴通讯将保持对PTN的研发和投入的高度重视,全力推进PTN行业的成熟与发展。

继续阅读>>