空口(OTA)同步测试5G网络

5G NR将移除保护频段,同步测试需求增加,通过空口同步测试充分检测网络性能,必不可少。

5G网络正在全球范围内推广铺开,引发了人们对相位/时间同步需求的关注。相位/时间不同步将导致干扰。3GPP WG-4制定的规范明确指出,任何一对频率相同、有重叠覆盖范围的基站同步精度都应达到3µs以内。虽然3GPP的标准是基站间应同步到相对3µs之内,但仔细解读该指标可以发现,实际上每个基站应同步到标准参考时间(如UTC)的±1.5µs之内。

在运营商的5G TDD网络中,如果两个有重叠覆盖范围的基站不同步,那么一个基站到用户终端(UE)的下行链路很有可能干扰到另一基站的上行链路。5G网络还要移除各运营商原先分配到的保护频段,干扰问题将变得更加复杂。理论上相邻分配的频谱不会互相干扰,但事实上干扰仍会出现。首先带外发射无法被完全过滤,再加上保护频段取消,这些带外发射可能在相邻基站的频段内达到相当高的功率。如果不同网络之间的传输不同步,干扰可能就会产生,特别是当两个相邻基站的间距比基站与用户设备间的距离更近。如果同步性差的带内和带外干扰传输使得接收放大器进入非线性操作,由此产生的互调将导致更加严重的干扰和性能问题。

讲解视频

Real measurements 5G NR 讲解视频

讲解视频内容包括:

  • TDD干扰场景
  • 跨运营商同步
  • 取消保护频段
  • 同步要求
  • 5G同步信号块 (SSB)
  • 5G同步信号块的频率位置
  • 空口测量(OTA)5G NR 同步
  • 5G NR 空口(OTA)测试

讲解视频

Real measurements 5G NR 讲解视频
  • TDD干扰场景
  • 跨运营商同步
  • 取消保护频段
  • 同步要求
  • 5G同步信号块 (SSB)
  • 5G同步信号块的频率位置
  • 空口测量(OTA)5G NR 同步
  • 5G NR 空口(OTA)测试

因此,像5G NR这样的TDD系统必须达到指定要求的相位/时间同步,运营商必须设计网络并选择相应的网络设备,确保时间误差在预算之内。ITU-T G.8271.1附录V中,提供了几个包括不同类别设备网络的时间误差预算示例,我们可以看到在核心网络和终端应用之间参考点C的阈值为±1.1µs。C点往往是物理网络中的最后一个参考点,在C点可接收1pps信号或来自上游时钟的PTP分组通信。虽然有些网络中参考点C并不是很容易接入,但只需接入该点,我们仍可测量同步。但从参考节点C开始的下游网络,我们无法获取可以进行同步测试的传统信号,同步测试变得非常棘手。

在4G和5G TDD之前,因为同步要求只关注频率同步,如果无法对参考点C之后的网络时序进行高鲁棒性且细致的分析,可能并不是什么大问题。在允许一定时间同步降级的情况下,在参考点C之后,我们从终端应用中预算150ns噪声和250ns的故障时间,我们还仍可满足ITU的建议。

而5G网络更依赖于TDD,具有更为复杂和分散的CU、DU、RU链,同时前传网络中的组件也有时间误差。所以随着5G的加速铺开,测量参考点C以外的相位/时间同步比以往任何时候都更重要。空口测量是测试的理想选择,它可测量网络的全部同步性能。这意味着不仅仅是对网络时间对齐的快速单一测试,而是对静态和动态同步行为进行全面分析,如同我们在参考点C进行的一系列测试一样。

针对故障这类情况,运营商会预留部分时间预算,比如在失去PRTC可追溯性或GNSS信号短期中断时,需要为重排和短期保持规划预留时间预算。运营商可能已开始测量空口同步性能,才遇到如何分配故障事件时间预算问题。这里有个问题值得大家探讨,分析一个移动基站传输的同步,空口max|TE|值的测试阈值应设置为多少? 设置为±1.5µs?但如果是±1.5µs,分配给保持和重排的同步预算怎么办?假设网络在被测试时是无故障运行,那么重排和短期保持的预算是否应该单独预留,不应该包括在无故障时判定“通过/失败”的阈值中?

在ITU-T G.8271.1的附录V中,对在同步链中的某一部分出现故障的情况,给出了几个时间预算示例。这些示例中为保持和重排分配了从250ns到620ns不等的时间预算。如果在620ns的情况下,当系统在无故障的情况下运行时,空口的时间对齐应是±880ns,并非我们熟悉的±1.5µs。

这个问题并没有一个正确或错误的答案,重要的是,运营商构建他们自己的时间预算,需要进行空口测试,以验证完整的端到端网络是否可按照设计运行。理想情况下,测试应持续几个小时甚至几天的时间,检验是否有在特定时间发生的故障问题。另外应该考虑的是,在正常运行时要达到的目标同步时间范围不应包括如重排和保持等与故障情况有关的预算,这样才能保证不论各种情况,预算都能满足同步的标准要求。


博客作者:Bryan Hovey, 产品经理

更新时间:2021年8月13日 首次发布:2021年7月2日



继续阅读:

相关技术文档:空口测量(OTA)技术概要

相关产品:Calnex Sentinel

关注Calnex官方微信

微信公众二维码

关注Calnex微信公众号
获取最新技术,产品及市场信息

往期回顾

通过网络模拟验证多云环境

什么是多云?多云是指利用不同云供应商的两个或多个公共云的业务,可包括基础设施架构,平台或软件的任何组…

多接入边缘计算MEC — 迎接瞬时网络响应的挑战

MEC旨在解决时延的问题。随着越来越多的设备连接到5G移动网络,人们对近乎即时响应的需求和期望越来越…

通过网络仿真,测试铁路系统网络的性能

铁路行业正在发生巨变。为了更好地支持数字铁路和运输管理系统,与许多其他行业一样,铁路的网络系统正在从…

数据中心去中心化:实现微秒级的定时同步精度

据报道2020年,每人每秒创造了1.7兆字节的信息。在视频流、社交媒体、在线游戏和金融交易等应用的推…

推出新应用,部署SD-WAN?六种常见场景,网络仿真帮助企业IT经理从容应对挑战

远程办公的普及和IT新技术的迅速发展,让本就重任在身的IT部门经理,面临更大的挑战。…

验证视频应用,您的网络仿真仪需要具备哪些重要功能?

近年来,视频直播,网络电视,短视频等网络视频服务发展迅速。…

全新PTS技术概述和实验室测试指南

近期,ITU-T批准了G.8273.4建议,该建议阐述了可用于Partial Timing…

网络仿真助全球顶尖大学提供最佳远程学习体验

一所著名大学最近通过部门内部合作,使因新冠疫情被迫远程学习的学生获得最佳的远程学习体验。这所大学去年…

远程办公成为新常态,网络安全工程师如何兼顾网络安全和生产效率?

在之前的博客面对远程办公带来的日益增长的网络挑战,我们该如何应对,我们探讨了支持员工远程办公所需要注…

SD-WAN 助推 IT上云

SD-WAN可帮助您解决因传统网络固有局限所带来的挑战,并支持基于云的新应用消费模式。但是正确部署是…

ITU发布部分定时支持(PTS)时钟标准

ITU现已正式批准了第一版G.8273.4标准,该标准定义了部分定时支持(PTS)时钟的性能。G.8…
ITU update

特别推荐 - ITU-T工作组最新更新

ITU-T刚刚发布了一组在七月份全会上批准的新文件。这包括:…

5G网络切片:只是炒作?

过去几个月,我读了很多关于网络切片的文章以及它将如何彻底改变5G,进而改变我们的生活。…
banana skin

迁移到SD-WAN,如何确保无缝过渡?

SD-WAN解决方案具有节省成本,提高安全性,简化连接等优势。全球许多公司都在使用SD-WAN解决方…
图accurate_timing_in_financial_trading

在金融交易中准确定时

当今金融交易的基础(“floor”)是由多个服务器实施金融交易数据仓库。近年来,人们越来越关注如何在…

如何优化您的IT网络及其开销?

网络仿真可作为应对网络问题的关键工具,这篇博客将探讨仿真都可为您提供哪些帮助。 类似于Calnex…

通过快速稳健的解决方案应对IT网络问题

对于简单的补救脚本无法修复的IT网络问题,您可能需要一个更全面的响应方案。…

Class 6的6个新时钟

上周五,为期1个月的Class C, Class…

新年, 新视野

首先祝大家新年快乐!2019新年伊始,美国“新视野”号探测器探索飞越太阳系边缘柯伊伯带小天体“天涯海…

查找和修复网络问题的更好办法是?

查找网络性能故障的原因,并不是网络的唯一挑战。识别确定修复措施,可能一样艰巨棘手。而在部署之前进行测…

5G新挑战——在空口测量同步

5G带来了更为严格的同步要求,空口测试的需求也日益增加。空口测量有哪些挑战?…

网络仿真帮助美国大型银行节省百万成本

最近,我听说了一个案例,一家大型美国银行的数据实验室客户要求进行网络建模/测试,且需要实验室立即响应…

网络仿真是低风险推出SD-WAN的关键

某全球SD-WAN供应商正在为其SD-WAN产品制定验证策略,其中测试策略的核心是网络仿真。…

IEEE 1588 v2.1发布在即,新版有何新动向?

随着IEEE1588新修订出版的临近,在这里分享2017年Meinberg的Doug…

聚焦数据中心迁移期间的延迟问题

迁移数据中心可能对网络延迟有着重要的影响。比如地理距离会影响客户端和服务器之间的网络延迟。仅仅只是将…

两秒钟 = 视频用户流失?

现今,观众对视频电视广播的要求越发提高,比如直播,点播,用户定义内容,在观看现场音乐会和体育赛事直播…

前传系列答疑(6)在前传中测试同步

前传网络所要求的高精度对测试提出了挑战。比如class D…

有线电缆移动回传

移动运营商正在向小基站转型,特别是在大型宏蜂窝都无法应对大流量和连接密集的城市地区,但问题在于,所有…

前传系列答疑(5)前传中的同步方法

为了满足5G前传网络非常严格的同步要求,ITU-T正在制定一套新的“增强型时钟”。这些时钟的性能更好…

前传系列答疑(4)前传Fronthaul网络的同步要求

对于5G网络,基本的同步要求并没有改变。FDD网络(频分双工),载波频率必须在分配频率的50ppb之…

从eCPRI说起,关于CU, DU, RRU功能分割及Cloud RAN | 前传系列(3)

CPRI连接使用的暗光纤不仅昂贵,而且因为CPRI连接不能充分利用光纤,所以光纤使用效率低。有人提出…

从BBU到Baseband Hotel, 我们来说说C-RAN | 前传系列博客 (2)

为前传接口制定的协议在通用公共无线接口规范(CRPI)中得到了明确细化。通用公共无线接口规范(CRP…

到底什么是前传(Fronthaul) | 前传系列 (1)

前传(Fronthaul)是目前移动网络中最热的主题之一,了解探索它的意义颇有益处,尤其是它是如何影…

如何辨别正在使用的最佳主时钟算法

BMCA算法(最佳主时钟算法)是一种分布式算法,由系统中的所有PTP端口运行。最初,所有端口都发出A…

什么是PTP精确时间协议?

PTP是英文 “Precision Timing Protocol”…

什么是时钟?

时钟是从一个共同的起点开始,对定期事件计数的设备。这适用于所有的时钟和日历,日晷可能是个例外。常规事…

为什么PTP的子集如此之多?

IEEE1588(2008)是一个有269页长的巨大标准。它定义了精确时间协议(PTP)——一种基于…

什么是时间误差?

“你去哪儿了?你迟到了!”我看了看表,这明明还有几分钟才到开会时间,大家干嘛都一脸怒气,问我为什么迟…