精准时间同步应用于5G基站及低轨卫星

尽管卫星导航定位系统(GNSS)因其卓越性能可有效解决室外约90%的导航定位需求,然而,GNSS系统中的卫星距离地面大概2万多公里到3万多公里的距离,其信号非常微弱,且存在室内无法定位、导航定位精度不高、在卫星数量不够或有遮挡、有干扰的情况下,导航定位速度慢等弊端。现今,低轨卫星由于轨道低,兼具覆盖广、低时延、可靠性高、衰减少等特性,在同通信有深度融合的当下,是未来发展的重中之重,更是必然出路。低轨卫星作为一种可行的5G补充方案,可让卫星互联网弥补地面5G信号覆盖不到的广袤区域、堪称是对正在建设的5G标准的完美诠释。低轨卫星只有实现了精准时间同步,才能为偏远农村山区、飞行中的飞机、远洋航行的船只、远离大陆的海岛以及其它光纤无法覆盖的区域提供卫星高速通信,让全球从真正意义上互通互联起来。5G低轨卫星通信和地面5G网连在一起,网络无处不在,通讯随处可行。通过低轨卫星,智能手机将可直接进入卫星应用领域,用户可在地面网络和卫星网络间进行无缝切换。在海洋、山林、沙漠等区域,地面网络无法覆盖的地区,卫星网络是唯一的通信保障,让世上万物得以有效连接,全球永不失联。

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然而,我国疆域辽阔,自然地貌较为复杂。尽管工信部要求全国90%的行政村实现“光纤入户”,但剩余10%的行政村和行政村下面的自然村落要实现户户接网线,除了接入网技术异常复杂外,建设起来也是困难重重。鉴于低轨卫星有广域覆盖的特性,由此,接通来自上空卫星的“隐形光纤”,更为经济实惠。在广阔的农村和森林、沙漠、海洋等地区,连接低轨卫星网络能节省大量的基站和光纤建设经费,性价比极高。

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为5G及低轨卫星精准授时,只需将酷鲨科技高性能主时钟CGM放置在能很好接收卫星信号的区域,从卫星(GPS/北斗)或原子钟组获取时间源。从时钟在经过具有SyncE的交换机后,相对于主时钟的时间同步误差仅仅在±1ns(峰峰值),主时钟和从时钟通过1588报文进行同步通讯。这里的从时钟会是5G基站内的BBU和RRU的时钟板卡。全站最末端的RRU相对于UTC的绝对时间误差只有±16ns(接卫星时的峰峰值),或±1ns(接原子钟组时的峰峰值)。BBU和RRU设备,分别需要配备1个时统板卡,具备1588V2协议从时钟恢复功能,恢复出CLK、PPS/TOD后通过背板分发到设备内其他各个板卡。此时BBU和RRU之间需能有效支持SyncE功能的交换机。BBU和RRU统一使用一样的时统板卡,使用现有网线传1588报文,机房无需再去部署众多的同轴10Mhz和422电平的PPS/TOD线,机房更规整,工程安装更简单。主时钟不用出众多的频率和PPS/TOD接口,可以更小型化,1U设备就可以,价格也更低,BBU和RRU可以任意增加,位置也不受限制,只要接入SyncE交换机即可。当从时钟恢复出精准时间后,可以将时间传递给低轨卫星地面站,给低轨卫星进行授时或者通讯。。酷鲨科技独创的时间同步技术在5G+时代背景下进行应用,可穿越任何IP网络,让广大用户无需对现有网络进行改造,便可精准恢复时间信息,实现整网的精准时间同步,确保与主时钟的时间保持高度一致。这一特性能极好的满足低轨卫星对精准授时的要求。

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“地基”(地面时间同步授时系统),相较于“天基”(依靠空中卫星授时)而言,具有无可比拟的天然优势。首先,地面授时抗干扰能力强,安全性高!无论是雷达、基站,还是敌方干扰机都无法对地面授时系统进行干扰;其次,地面授时比空中北斗授时精度更高,现阶段普通北斗接收机的授时精度在100纳秒水平,而酷鲨科技地面授时现已成功可达到1纳秒授时精度;第三,地面授时区域时间一致性会更好,即便主时钟丢了卫星信号,发生了时间偏移,从时钟时间也会紧跟主时钟,能有效确保在当前主时钟下的整体区域时间是一致的。GPS授时因为都跟踪的是卫星,各GPS授时点之间一旦没了卫星信号,时间各自偏移,那相互之间的偏差就无法确定,整个区域内时间也就千差万别,不一致;第四,地面授时系统,比起卫星授时而言,适用于更多应用场景,比如山洞、矿井、室内等。众所周知,这些区域是没有办法通过卫星接收机来获取时间的。由此,通过网络地面时间同步来实现授时在当先显得尤为紧迫。

酷鲨科技系列高精尖时频产品以卫星(GPS/北斗/Glonass)作为时间源,具有多种输出信号格式,输出端口可根据客户需要进行个性化配置;在失去卫星信号情况下可长时间守时;搜星性能好,信号稳定,可广泛应用于通信、电力、广电、医院、学校、企业、军工等多种需要精准时间同步领域。酷鲨科技另一显著优势在于,可让广大客户无需改网,无需将现网大量存在的普通交换机更换为1588BC/TC交换机,就能轻松实现精准亚微秒级的时间同步精度,让广大客户无需费时费力费钱改造现网,省钱省心!

酷鲨科技主营的系列高科技时频产品(CGM-I-3U/CGM-I-1U/CGM-C/Qg 2/EGM主时钟,C88/C68/C66核心板,P88/P68/P66单板,M88/M68/M66模块)均兼具“小强全省”(“小”表现为小巧玲珑;“强”表现为主时钟性能强,从时钟恢复时间精度强;“全”表现为特性、接口种类、定制方案、适应网络类型全;“省”表现为省心又省钱)全部特性,可帮助广大客户轻松实现纳秒级精准时间同步。当主时钟和从时钟之间有普通交换机时,从时钟的时间恢复精度为百纳秒级;中间具有SycE功能的非1588交换机时,时间精度能高达10纳秒。在 不久的未来,这一精度有望突破1纳秒。真正的小强全省,真正的物超所值!

作为地面精准时间同步领域的“领头羊”,酷鲨科技自成立来就一直专注于地面精准时间同步系列高精尖时频产品和技术的研发、生产与销售,为广大用户提供“端到端”和“点到点”的完整解决方案。我司精准时间同步技术因性能强、指标高、功能全等显著特性现已成为地面精准时间同步的不二之选,在我国乃至全球步入5G 时代的背景下,低轨卫星有望助力天网和地网充分融合的天地信息一体化网络!

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