使用增强型主参考时钟(ePRTC)标准,通过精确时间架构应对5G弹性挑战( 二 )


· 如果参考时间信号是通过GNSS等无线电系统运行的 , 则必须将多路反射和来自其他本地发射的干扰(例如人为干扰)尽可能减小到可接受的水平 。
· 没有极端的传播异常 , 例如严重的雷暴或太阳耀斑 。
· 根据原子钟 , 时间参考为GNSS , 频率参考为1 pps/10 MHz 。 常见的错误是将GNSS的时间和频率设置为最高优先级 , 这会使原子钟成为经典备用角色 , 从而无法发挥ePRTC的运行优势 。
在考虑了这些调试要求后 , 选择ePRTC解决方案的下一步是系统验证和测试 。
验证和测试
测试和验证分为3个主要阶段:
1. 21天“学习”期
2. 14天“保持”期
3. 7天“恢复”期
21天的学习期有助于以超高精度确定ePRTC时标的UTC校准校正参数和本地铯原子钟的频率偏移估值 。 GNSS子系统报告本地时标相对于UTC的一组连续时间误差测量结果 , 以便可以缓慢地调整本地时标速率 。 这段为期三周的学习期(第一阶段)有助于验证ePRTC是否确实符合ITU-T的时间精度规范 。
使用增强型主参考时钟(ePRTC)标准,通过精确时间架构应对5G弹性挑战文章插图
图1——21天后显示符合ITU-T G.8272.1时间精度标准
在14天的保持期内 , GNSS信号断开 , ePRTC必须验证其是否可以在14天的保持期内保持100 ns 。 铯原子钟越出色 , 此测试的性能就越高 。
如图2所示 , 经过测试的ePRTC在几乎整个中断期内都将时间误差性能限制保持在100 ns标准内 , 并维持了25 ns的时钟类 。 使用高性能铯原子钟可提供比标准要求高四倍的保持性能 。
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图2. 在Microchip的TimeProvider 4100的ePRTC测试过程中 , 经过14天的中断期(+1天的恢复期)后 , 时间误差完全处于100 ns要求(42 ns)之内 。 重新连接GNSS时返回零
恢复期是为了验证将GNSS重新连接到ePRTC单元时 , 一切是否恢复正常 。 目标是验证能否成功重新收敛和重新建立100%的正常时标保护操作 , 如图3所示 。
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图3. 与G.8272.1标准相比 , 后保持期与主UTC-NIST参考的时间偏差(TDEV)—— 显示7天后保持期的结果
保持“油表”的重要性
“油表”特别有用 , 因为它可以帮助移动运营商充分了解ePRTC保持功能能够保持100 ns精度(相对于UTC)的时间 。 标准要求是14天 。
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图4——保持“油表”(拉出GNSS天线之前)的时间估值为40天(远优于要求的14天)
ePRTC标准满足5G对保证交付一致、高精度的相位和时间的要求 。 它实现此功能的难易程度取决于是否作为完整解决方案的一部分正确部署 , 包括已充分验证、测试和调试的正确时钟和相关系统 。
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