LTE-TDD和LTE-Advanced移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的定時(shí)和同步(上)

　　3 失效影響

　　投資建設小型蜂窩基站和LTE網(wǎng)絡(luò )主要是為了增加容量和覆蓋范圍。當同步失效時(shí)，這兩個(gè)目的就達不到。圖5展示了“累積”出錯情形。需求和影響是累積的，也就是：“加上上述全部”。

　　增強型小區間干擾協(xié)調 (Enhanced Intercell Interference Coordination, eICIC)完全取決于分布式時(shí)間的準確性。在只要求頻率同步的網(wǎng)絡(luò )中的不符合標準 (out-of-spec) 的定時(shí)僅僅影響失效NodeB的范圍。在LTE-TDD和LTE-A網(wǎng)絡(luò )中，eICIC使小型蜂窩能夠相互合作，并與重疊的宏蜂窩合作運行。蜂窩如果在錯誤的時(shí)間進(jìn)行傳輸，將在其覆蓋范圍內干擾其它基站的信號，導致整個(gè)頻譜無(wú)效和更廣泛的服務(wù)降級。

　　4 為嚴格的時(shí)間和相位同步而設的解決方案

　　目前滿(mǎn)足LTE-TDD和LTE-A網(wǎng)絡(luò )的嚴格的相位和時(shí)間同步要求的技術(shù)主要有三種：“無(wú)處不在的GNSS”、“完全on-path支持”的PTP和“部分on-path支持和/或Edge Grandmaster”的PTP。每種解決方案都各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，我們依次來(lái)進(jìn)行探討。

　　4.1 無(wú)處不在的GNSS

　　一個(gè)看似比較簡(jiǎn)單的方法就是在每一個(gè)移動(dòng)基站部署GNSS接收器。GNSS接收器可以是一臺單獨設備或者嵌入到基站中。GNSS接收器還可以集成混用或與支持基站同步傳送的就近的蜂窩基站路由器 (cell site router, CSR) 或網(wǎng)絡(luò )接口設備(network interface device, NID)混用，代表性的就是使用PTP。雖然簡(jiǎn)單直接，但這種方法并不是在每個(gè)地點(diǎn)都在經(jīng)濟或技術(shù)上可行的，而且它還會(huì )使得eNodeB容易受到GNSS信號的干擾。

　　在經(jīng)濟或技術(shù)上可行性的挑戰對于公共接入小型基站是最為明顯的。這些小型基站(也稱(chēng)為metro cell、微蜂窩(microcell)和微蜂窩(picocell)，已被計劃在需要更高容量或更大覆蓋范圍的地方實(shí)施。許多 (也許大部分) 這樣的環(huán)境都無(wú)法提供容易地獲得GNSS信號。蜂窩基站可能設在室內，例如在運動(dòng)場(chǎng)、音樂(lè )會(huì )場(chǎng)、購物中心或辦公大樓內，那里衛星信號無(wú)法到達，而且也無(wú)法連接至遠程天線(xiàn)。此外，許多戶(hù)外位置也存在問(wèn)題。在城市峽谷，由于小型基站必須安裝于接近地面，因此對高空的可見(jiàn)度有限。這些安裝在在高樓陰影下基站，無(wú)法跟蹤或鎖定多個(gè)需要用來(lái)進(jìn)行精確時(shí)間計算的衛星信號。其它具有安裝問(wèn)題的地區還包括隧道和地鐵，乃至城市公園和沿途有樹(shù)的街道，那里茂密的枝葉也會(huì )使衛星信號衰減到低于接收器靈敏度等級。

　　雖然小型基站設備產(chǎn)品的定價(jià)模式還正在形成，但可以合理假設，將會(huì )有一個(gè)集成GNSS接收器和天線(xiàn)的成本 — 由每一個(gè)使用它的已經(jīng)安裝的小型基站來(lái)共同承擔的成本。雖然僅占基站總數成本的較小百分比，但GNSS安裝和維護也要計算進(jìn)宏基站 (macro site)的資金和運行費用中。圖6嘗試表達，雖然單個(gè)GNSS接收器和天線(xiàn)并不昂貴，但大量的部署和持續進(jìn)行的維護可證明此選擇是一個(gè)欠佳的經(jīng)濟選擇。

　　GNSS信號的脆弱性也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。其信號在地球表面非常弱，而且易受干擾。雖然通常都在定位系統的情況下進(jìn)行討論，諸如GPS干擾器和誘騙設備、大氣干擾、來(lái)自反射信號的多徑效應、來(lái)自故障電子設備的輻射、或者簡(jiǎn)單如不良天氣損壞天線(xiàn)設施，都是失效的常見(jiàn)原因。這些弱點(diǎn)可以通過(guò)高質(zhì)量的具備保持性能的振蕩器(holdover oscillator)來(lái)減少，比如在基站中的使用小型的銣 (rubidium)原子鐘;雖然在宏基站中是可行的，對于小型基站，該解決方案并不經(jīng)濟可行。

　　選擇“無(wú)處不在的GNSS” 的運營(yíng)商在遇到不可行的情況時(shí)仍然需要解決方案，而且最佳實(shí)踐也表明需要備份定時(shí)源。因此，對于每個(gè)運營(yíng)商來(lái)說(shuō)，下面描述的網(wǎng)絡(luò )傳送時(shí)間的解決方案將具有重要的作用：或作為主要的定時(shí)解決方案，作為GNSS無(wú)法部署地區的替代源，或作為GNSS受損時(shí)的備份。(未完待續)