随着物联网技术的发展,时钟同步类业务逐渐增多,物联网设备对时间同步精度的要求也越来越高。在智能电网中,电力发、输、变、配、用全环节场景的时频同步支撑;在智能交通中的智能调度系统,对线路车辆进行规划调度,都对时钟同步的精度有刚性需求。如何利用无线通信技术实现时钟同步的高性能需求,对5G网络行业是新的挑战。
图1-典型5G授时业务行业应用架构
近日,中移物联网有限公司(以下简称“中移物联”)联合思博伦通信,在位于重庆的中国移动5G物联网开放实验室内,针对5G高精度授时网关进行了全面的性能验证。此次验证通过在实验室中搭建精确的时钟参考环境,结合基站、授时网关、时钟同步测试仪等设备,准确快速地评估完成相关授时类终端产品的性能,有效支撑行业用户、设备厂商等进行评测、选型及调优等工作。
图2-基于实验室5G空口授时测试拓扑
从图2可见,通过铷钟为卫星模拟器提供高精度频率参考源,卫星模拟器同时发送GNSS信号给基站和时钟同步测试仪,基站通过SIB9的方式向授时网关授时,授时网关输出的B码信号经转换器转为1PPS信号,传输到时钟同步测试仪与时钟基准源进行比对分析。同时,时钟同步测试仪也可以接收并解析基站发出的OTA空口信号,从而对基站时钟能力进行验证。这样就能精准的测试授时网关的授时精度,同时也能保证整个测试环境不受外界无线环境干扰。同时,在时钟同步测试仪上,也可以直观地从1PPS的绝对时间误差,实时地观测到授时网关同步时间的变化,还可以为时间误差设置门限。通过专业的结果分析软件CAT来分析授时网关经过长时间测试的数据。
图3-物联网开放实验室进行高精度授时网关测试
基于实验室5G空口授时测试能力,覆盖了空口、卫星、传输网等授时方式的完整测试能力。通过在实验室内使用卫星模拟器来做时钟源,屏蔽掉真实卫星所在的复杂环境的影响,使得测试环境可控可重复。与此同时,在实验室可对PTP,SyncE, 1PPS, E1/10MHz等信号进行分析,同时支持进行多路信号分析,并能执行长时间性能测试,有效的提升了高精度授时测试的效率,降低测试难度,能更高效全面地进行授时性能验证。
未来,中移物联和思博伦通信将持续完善试验模型,提升测试验证效率,从而加速产品及方案的上市时间,为行业伙伴提供更精准、更可靠、更方便的基于5G空口授时的产品和业务。
