5G基站的時(shí)鐘對齊成為網(wǎng)絡(luò )同步關(guān)鍵瑞薩高精度產(chǎn)品保駕護航

5G 連接作為“ 萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代”移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)終端的重要連接方式，由于其高傳輸速率和低網(wǎng)絡(luò )延遲的優(yōu)勢，被應用于越來(lái)越多重要領(lǐng)域，如智能遠程醫療、智能工廠(chǎng)、機器人、自動(dòng)駕駛、金融、VR/AR 等。

當5G 基站將數以百萬(wàn)計的終端設備連接入網(wǎng)，設備間的時(shí)鐘對齊就成為保證網(wǎng)絡(luò )同步的關(guān)鍵挑戰。時(shí)鐘進(jìn)行高精度的時(shí)間對齊需要處理恒定時(shí)間誤差（cTE）和動(dòng)態(tài)時(shí)間誤差（dynamic time error，dTE）這兩種時(shí)間誤差。精確時(shí)間協(xié)議（PTP）可通過(guò)物理互連信道在節點(diǎn)之間交換時(shí)間戳，從而確定和補償諸如通過(guò)互連和通過(guò)諸如物理層適配器（PHY）和光纖模塊（FOM）的內部設備的傳播延遲之類(lèi)的固定延遲。在補償后，伺服系統將更新節點(diǎn)中的主ToD 計數器，以考慮可測量因素的ToD 值的最佳估計值。

瑞薩電子中國數據中心事業(yè)部 高級經(jīng)理 肖巍

當下，IEEE 1588 是一種被業(yè)界廣為使用的PTP 協(xié)議，用于在計算機網(wǎng)絡(luò )中同步時(shí)鐘。該協(xié)議通過(guò)一個(gè)同步信號周期性的對網(wǎng)絡(luò )中所有節點(diǎn)的時(shí)鐘進(jìn)行校正同步，可以使基于以太網(wǎng)的分布式系統達到精確同步。IEEE 1588 協(xié)議在實(shí)現了亞微秒級時(shí)間誤差的同時(shí)，還提供了智能化系統，可以有選擇地重新分配時(shí)序數據包傳輸順序。在局域網(wǎng)中，通過(guò)該協(xié)議可將時(shí)鐘精度控制在亞微秒范圍內，從而令其適用于測量和控制系統，并在許多基站和IoT 設備間幫助進(jìn)行大規模網(wǎng)絡(luò )同步。作為業(yè)界首家提供全面支持同步以太網(wǎng)SyncE 和IEEE-1588 協(xié)議時(shí)鐘產(chǎn)品廠(chǎng)商，瑞薩發(fā)揮在時(shí)鐘設計領(lǐng)域雄厚的技術(shù)積累，將數字、模擬、電源芯片充分結合、無(wú)縫協(xié)作，開(kāi)發(fā)出IEEE 1588 解決方案，該方案搭載了瑞薩高處理性能MPU RZ/G2E 與精密同步時(shí)鐘IC8A34002，實(shí)現了時(shí)鐘精度在±10 ns 以?xún)鹊木珳士刂?，非常適用于核心設備和接入IP 交換機/ 路由器、同步以太網(wǎng)設備、5G 網(wǎng)絡(luò )設備的無(wú)線(xiàn)基礎設施以及10 Gb、40 Gb 和100 Gb 以太網(wǎng)接口。該方案可實(shí)現精確穩定時(shí)間對齊（超低相噪指標，RMS 抖動(dòng)低至100 fs（典型值）），擁有高集成度，可降低廠(chǎng)商BOM 成本。開(kāi)源的Linux 環(huán)境使客戶(hù)能夠更加靈活地選擇TSU 與時(shí)鐘組合以構建卓越的時(shí)序性能，從而創(chuàng )建支持IEEE1588的網(wǎng)絡(luò )系統。瑞薩在提供出色的時(shí)鐘解決方案的同時(shí)，還提供PTP 同步時(shí)鐘管理軟件，且無(wú)需支付授權費用，這將重塑網(wǎng)絡(luò )系統開(kāi)發(fā)的市場(chǎng)格局。

瑞薩時(shí)鐘產(chǎn)品已被國內外主要設備集成商采用，擁有可靠的使用記錄。此外，隨著(zhù)運營(yíng)商主導的O-RAN聯(lián)盟的發(fā)展，瑞薩也積極推動(dòng)網(wǎng)絡(luò )智能化、接口開(kāi)放化、硬件通用化和軟件開(kāi)源化，為更多中小設備集成商提供符合O-RAN 標準的產(chǎn)品及解決方案。

（本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》雜志社2021年6月期）