0 引言
高 精 度 同 步 , 与 更 大 带 宽 、 超 低 时 延 同 为 第 五 代 移 动 通 信 技 术 (the 5th Generation Mobile
Communication Technology,5G)时代承载网的 3 大性能指标。同步网作为 5G 承载网络的关
键构成,是必不可少的基础支撑网络
[1]
。除了支撑 5G 基本业务同步需求,满足协同业务高精度同
步需求,还需要为语音核心网、光传送网(Optical Transport Network,OTN)以及支撑系统等提
供同步支撑。在延时测量、业务时延控制、业务监控和基站定位等方面也出现了更多新的应用需求。
同步地面组网较传统的卫星授时方式,具备平均成本低、相对精度高、场景适应广和安全可靠等特
点。国际和国内多个标准化和行业均组织开展了针对 5G 同步解决方案的研究。国内运营商正在结
合自身的网络构架、业务需求、兼容性、安全性和成本等方面综合考虑,开展各自的 5G 同步技术
体系和部署方案研究。
时间基 准 源下沉 部 署是面向 5G 同步应用 的 技术方 案 ,5G 推进 组 和中国 通 信标准化 协 会(China
Communications Standards Association,CCSA)先后启动了相关研究课题。笔者深度参与了
以上 课题 的研 究活动。本文基 于前 期的 研究成果,对时 间源 下沉 式组网技术中尚缺失 的关 键技术,
如:按需实施方案、同步域规划、保护策略以及同步管控等技术方案提出了自己的见解,进行了创
新和 完善 。并 结合电信同步网 规划 和现 网的应用,对后 续同 步网 可能的演进方向进行 了分 析探讨,
提出时间源统一纳入承载网统一管控等建议,为后续同步技术应用和标准化提供参考。
1 时间源集中式与下沉式组网方案
基 于 同 步 以 太 网 (Synchronization Ethernet , SyncE) 的 高 精 度 时 间 协 议 (Precision Time
Protocol,PTP)构架是目前 5G 高精度时间同步最主流的方案。较相对成熟的物理层频率网,基于
PTP 的时间同步网,随着时间同步精度需求的提升,在部署和运维上的难度也越来越高,技术上也
还存在着许多待研究的领域。由于长链组网的时间误差难以控制,暂时无法采用类似频率同步网方
式组建全国性的时间同步网。当前业界采用的是区域化组网方案,将时间同步网限定在城域网范围
进行规划。5G 高精度同步网演化出两种典型组网方案:时间源集中式组网和时间源下沉式组网。
两种组网方案各有特点和优劣,其中时间源下沉式组网方案带来了新的部署思路和演进方向,值得
重点研究。
5G 高精度时间同步通用组网模型如图 1 所示。完整的时间同步链 路包含了 3 个组成部分
[2-3]
。同
步网首部是时间基准源,即基准主时间设备(Primary Reference Time Clock,PRTC)或增强型基
准 主 时 间 设 备 (enhanced Primary Reference Time Clock , ePRTC) , 并 结 合 祖 时 钟
(Grandmaster Clock, GM)。 采 用 全 球 导 航 卫 星 系 统 (Global Navigation Satellite System,
GNSS)授时或超高精度地基时间信号授时,获取时间基准信号,以 PTP 形式输出给下游同步节点;
中间为 5G 承载网同步链路,由多个边界时钟(Boundary Clock,BC)或 透传时钟(Transparent
Clock,TC)组成的同步链,采用高精度同步传输技术实现高精度同步承载;末端则是同步应用,
利用时钟(Slave)恢复时间信息,完成应用功能。目前典型应用如 5G 基站。