專注時間同步裝置 
熱搜關鍵詞： 5G通信時間同步方案 室內定位時間同步方案 自動駕駛時間同步方案 智能電網時間同步方案
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隨著運營商的發展，開始考慮各種降成本的措施。原來的BBU都是分散化放置的，街邊、公園里都可以見到電信小機房，每個BBU機房都需要一個獨立的空調房間，維護成本都很高。為了降低這部分的維護費用，將分散的BBU集中化放置，統一集中放置在一個相對大的機房里，以減少運營維護成本。另一方面，隨著中國的5G技術發展以及大量的5G部署，將來會有越來越多的室內小基站部署，授時方式將會和BBU集中化管理是一樣的。
利用現有的交換機，直接接入1588 PTP主時鐘，主時鐘支持GPS和北斗搜星，可以出2路PTP端口。這種模式在現網中測試過華為和愛立信的BBU設備，基本上可以滿足小于1us的時間精度誤差，現網無需做任何改造。只要是支持PTP的BBU都可以采用這種方式。缺點：只能一級交換機，二級交換機就無法保證1us以內的授時精度了，適用于多達94臺BBU的機房。如下圖1所示：
每臺臺交換機48口，除去與主時鐘連接的1個口，還剩47口，兩臺交換機總計可以連接94臺BBU設備。在現網與華為和愛立信的BBU實測的結果顯示，同步精度可在250ns左右，不會超過1us。如果想要保證機房主時鐘的可靠性，還可以做設備1+1備份，兩個設備可以并排放在1U機架里，如下圖2所示：
如果BBU臺數比較少，小于8個，可以采用酷鯊科技自帶8網口的PTP主時鐘，省去額外部署交換機的費用。如果只有一臺BBU，可以將主時鐘直連BBU的方式，此時的主時鐘售價可以低至1萬元以下。
如果機房比較大，需要授時的BBU設備比較多，此時可以考慮采用多級普通交換機互聯。但是BBU自帶的PTP是沒有辦法通過多級普通交換機獲取準確時間的。此時可以在BBU前方加個從時鐘，酷鯊的從時鐘具有穿越5級普通交換機恢復出100ns的能力，可以強有力的給末端BBU提供直接授時。假設有2級交換機，滿配則可以支持2x48x48=4608臺BBU，如下圖所示：
支持上千臺BBU的主時鐘會非常重要，除了保證設備1+1備份外，主時鐘的搜星精度可以高達2ns。從時鐘一方面可以提供100ns的時鐘恢復能力，還可以向下提供多種授時接口。除了1588PTP外，還可以提供RS422接口的PPS ToD信號，給不支持北斗的基站直供GPS信號，主時鐘的信號源是北斗，相當于間接實現了北斗到GPS的轉換，現網眾多的只支持GPS的設備無需做改造。
5G的網絡部署和垂直行業應用對于時間同步提出了新的需求。眾多的新業務需要超高精度時間同步，高精度定位業務、車聯網、智能制造，遠程醫療，無人駕駛等應用對于時間同步的需求將達到10 ns量級。例如基于到達時間和到達時間差的基站定位技術，同步精度和基站之間的時間相位誤差線性相關。1 ns同步誤差對應的定位精度約為 0.3~0.4 m，滿足3 m的定位精度對應的同步誤差約為±10 ns，滿足1 m的定位精度對應的同步誤差約為±3 ns。
伴隨5G室內分部系統和基站RRU(AAU)拉遠技術應用越來越成熟，BBU集中放置的應用場景越來越多，隨之帶來的衛星天饋線需求量的劇增，采用傳統衛星天線會帶來了新問題：
1)射頻線纜布線困難故障率高，射頻電纜的物理特性（彎折/連接頭/損耗/故障排查）決定實際施工中有一定局限性；
2)無法滿足5G低時延需求，不同的模擬機之間因為線纜長度不一致，存在著授時精度差異，能夠滿足1.5us要求，但是對于50ns以內的精度滿足代價較大。
3)平時尤其是大型活動現場GPS/北斗有可能受到干擾，平時的無線電干擾、大型安保會對無人機進行空中管制容易造成GPS/北斗信號丟失。
4)一些特殊應用場景受限，一些特殊場所如礦井，隧道，地鐵，地下室、高端小區等地方，安裝眾多蘑菇頭天線將會非常困難甚至是不可能的任務。 怎么擺脫此項困擾是目前急需解決的問題。 基于以上的兩點討論，酷鯊科技做出了如下高精度10ns方案，如下圖所示：
在這個圖示中，接收機是酷鯊科技的高精度接收機，搜星精度高達2ns，利用酷鯊科技自己開發的PTP交換機，可以使末端BBU同步精度高達10ns，此時需要在BBU側內置酷鯊科技的從時鐘軟件或者核心板，標準的1588協議無法達到這個精度，市面上標準的1588交換機也是無法達到這個精度的。
上面三種方案，可以供運營商根據現場的情況來選擇，1588PTP是IP化網絡的授時方法，與傳統的饋線功分器的方法相比，具有以下特性，所列信息僅供參考。
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1588 PTP主時鐘方案 |
模擬饋線方案 |
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搜星方式 |
北斗+GPS
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很多BBU只支持GPS
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蘑菇頭 |
1個即可。可以雙備份 |
幾個主設備就幾個蘑菇頭，從設備所帶BBU數量有限，需要很多主時鐘，就會有很多蘑菇頭天線 |
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授時設備價格 |
一個機房一個主時鐘，結合交換機，支持單播256個基站，多播上萬個基站。酷鯊科技還有自帶8口的PTP主時鐘，能帶幾十個。 |
整個機房的多個主+多個從設備，如果有256個基站需要256根饋線，功分器+饋線+工程安裝費的總價格是？？？？ |
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BBU價格 |
自帶1588特性，無需費用 |
24小時1.5us守時功能的價格是>2000 元，僅帶衛星接收機大約200元。 |
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工程費用 |
1個天線安裝，室內全部使用現有的交換機IP網絡，網線即可 |
多個天線安裝+室內饋線部署工程，成本不低。另外一種是改造全網，核心網部署一級時鐘，傳輸網改造支持PTP，光纖改為單纖雙向，改網費用>5000萬 |
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擴容費用 |
新增BBU直接通過網線接入主時鐘 |
除了增加設備，還需要增加部署饋線，需額外的工程安裝費。
室內饋線越來越多，越來越亂 |
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部署方式 |
網線 |
粗饋線 |
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基站對時準確性 |
每個基站都與主時鐘自動對齊，無需單獨調整每個基站的時間誤差。 |
每個基站因為連接的饋線長度不同，如果需要準確授時，每個基站需要單獨測定并調節時間誤差。 |
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失去衛星時 |
主時鐘自帶有守時功能，帶領所有BBU基站時間一致，基站的通信功能不會中斷。 |
每個基站時間偏移方向和速度都不一樣，基站間的誤差超過1.5us的標準時，通信就會中斷。 |
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可靠性 |
故障率低，自帶BMC算法，可以雙設備熱備份，一個設備故障第二個設備直接替換，無需人工干預。 |
系統故障率高，故障了需要人工現場排查，恢復時間慢，不符合電信級的要求。 |
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可管理性 |
網管可管理，可接入網管中心，可以預警，可以告警。 |
IP網管？？？遠程配置？？？ |
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