LTE-TDD和LTE-Advanced移动网络的定时和同步(上)

　　3 失效影响

　　投资建设小型蜂窝基站和LTE网络主要是为了增加容量和覆盖范围。当同步失效时，这两个目的就达不到。图5展示了“累积”出错情形。需求和影响是累积的，也就是：“加上上述全部”。

　　增强型小区间干扰协调 (Enhanced Intercell Interference Coordination, eICIC)完全取决于分布式时间的准确性。在只要求频率同步的网络中的不符合标准 (out-of-spec) 的定时仅仅影响失效NodeB的范围。在LTE-TDD和LTE-A网络中，eICIC使小型蜂窝能够相互合作，并与重叠的宏蜂窝合作运行。蜂窝如果在错误的时间进行传输，将在其覆盖范围内干扰其它基站的信号，导致整个频谱无效和更广泛的服务降级。

　　4 为严格的时间和相位同步而设的解决方案

　　目前满足LTE-TDD和LTE-A网络的严格的相位和时间同步要求的技术主要有三种：“无处不在的GNSS”、“完全on-path支持”的PTP和“部分on-path支持和/或Edge Grandmaster”的PTP。每种解决方案都各有优点和缺点，我们依次来进行探讨。

　　4.1 无处不在的GNSS

　　一个看似比较简单的方法就是在每一个移动基站部署GNSS接收器。GNSS接收器可以是一台单独设备或者嵌入到基站中。GNSS接收器还可以集成混用或与支持基站同步传送的就近的蜂窝基站路由器 (cell site router, CSR) 或网络接口设备(network interface device, NID)混用，代表性的就是使用PTP。虽然简单直接，但这种方法并不是在每个地点都在经济或技术上可行的，而且它还会使得eNodeB容易受到GNSS信号的干扰。

　　在经济或技术上可行性的挑战对于公共接入小型基站是最为明显的。这些小型基站(也称为metro cell、微蜂窝(microcell)和微蜂窝(picocell)，已被计划在需要更高容量或更大覆盖范围的地方实施。许多 (也许大部分) 这样的环境都无法提供容易地获得GNSS信号。蜂窝基站可能设在室内，例如在运动场、音乐会场、购物中心或办公大楼内，那里卫星信号无法到达，而且也无法连接至远程天线。此外，许多户外位置也存在问题。在城市峡谷，由于小型基站必须安装于接近地面，因此对高空的可见度有限。这些安装在在高楼阴影下基站，无法跟踪或锁定多个需要用来进行精确时间计算的卫星信号。其它具有安装问题的地区还包括隧道和地铁，乃至城市公园和沿途有树的街道，那里茂密的枝叶也会使卫星信号衰减到低于接收器灵敏度等级。

　　虽然小型基站设备产品的定价模式还正在形成，但可以合理假设，将会有一个集成GNSS接收器和天线的成本 — 由每一个使用它的已经安装的小型基站来共同承担的成本。虽然仅占基站总数成本的较小百分比，但GNSS安装和维护也要计算进宏基站 (macro site)的资金和运行费用中。图6尝试表达，虽然单个GNSS接收器和天线并不昂贵，但大量的部署和持续进行的维护可证明此选择是一个欠佳的经济选择。

　　GNSS信号的脆弱性也越来越受到人们的关注。其信号在地球表面非常弱，而且易受干扰。虽然通常都在定位系统的情况下进行讨论，诸如GPS干扰器和诱骗设备、大气干扰、来自反射信号的多径效应、来自故障电子设备的辐射、或者简单如不良天气损坏天线设施，都是失效的常见原因。这些弱点可以通过高质量的具备保持性能的振荡器(holdover oscillator)来减少，比如在基站中的使用小型的铷 (rubidium)原子钟;虽然在宏基站中是可行的，对于小型基站，该解决方案并不经济可行。

　　选择“无处不在的GNSS” 的运营商在遇到不可行的情况时仍然需要解决方案，而且最佳实践也表明需要备份定时源。因此，对于每个运营商来说，下面描述的网络传送时间的解决方案将具有重要的作用：或作为主要的定时解决方案，作为GNSS无法部署地区的替代源，或作为GNSS受损时的备份。(未完待续)