中移动：PTN仍需跨越时间同步门槛

同步网是通信网的一个必不可少的重要组成部分，是保证网络定时性能质量的关键。中国提出的TD-SCDMA标准，由于采用了TDD模式对时钟和时间同步提出了更高的要求。

TD-SCDMA支持同频组网，前提是时隙必须对齐。如果相邻NodeB之间空口不同步，会产生时隙间干扰和上下行时隙干扰。时隙干扰是指前一个时隙的信号落在下一个时隙中，破坏了这两个时隙内的正交码的正交性，使这两个时隙(内的基站或手机)都无法正常解调。上下行时隙干扰是指一个基站发射的信号直接对另一个基站的接收造成强大的干扰，严重影响第二个基站的正常接收。

TD-SCDMA基站的时间同步要求提供NodeB的物理层(码、帧、时隙)同步，保证所有NodeB同时发送同时接收，相位精度为<1.5us；提供NodeB的SFN同步，现在的TD系统要求做到所有NodeB的SFN同步，SFN=(time*100)mod4096；其中time为从1980.1.600：00：00开始计数的秒时间，SFN号每隔1024秒循环一遍；提供TOD信息(年月日时分秒)；提供1pps，通过锁相技术使NodeB保证输出频率稳定度高于5×10-8。即要求：TD-SCDMA基站要求频率准确度满足±50ppb，同时要求相邻基站间时间误差小于3μs。

在分组网络上通过IEEE1588v2实现的时间同步传递方案

无线系统同步基站之间在软切换中，如果基站管理器和基站没有时间同步，将导致在选择器中发生邮件指令不匹配，从而使通话连接不能建立起来。所以该类基站之间需要高精度时间行业频率同步，时间精度要求小于3μs，频率准确度要求满足+/-50PPb。

时间同步技术差异

时间同步的传递有两种方法，即采用有线方式和无线方式。

有线方式包括采用局间地面链路进行时间传送，和采用局内电缆/光纤进行时间分配。局间地面链路传送可基于多种传输技术，例如基于E1传输专线、基于SDH/MSTP网络、基于PTN网络等。局内时间分配也包括多种方式：IRIG-B(以及DCLS)、1PPS、PTP(IEEE1588v2)、NTP(以及改进型NTPv4)、UTI等。不同的局间时间传送技术和局内时间分配方式的组合可提供不同的时间精度，从微秒级、毫秒级甚至到秒级。PTP和UTI是未来统一提供时间同步和频率同步的方法，其中PTP是适合于不同传送平台的局间时频传送方法，UTI是适合于局内统一的时频分配方法。

无线系统的时间同步解决方案

NTP(NetworkTimeProtocol)由IETF提出，目前的标准为RFC1305(NTPv3)，目前有NTPv4的草案。SNTP为NTP的简化版，标准为RFC2030(SNTPv4)。NTP主要用来同步网络上的主机和路由器的时间。它的精度在广域网上为数十毫秒；在局域网上则为亚毫秒级或者更高。

传统的地面时间同步链路是采用NTP传送方式实现，该协议最大的缺点只能满足ms级别的时间传递精度，这对于无线时间同步基站所需的μs级时间精度是远远不够的。所以针对分组网络传递高精度时间的需求，IEEE协议组织提出了PTPIEEE1588精确时间传送协议，IEEE1588协议的全称是"网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准"，目前已发展到v2版本。

无线方式包括采用卫星定位系统接收机，和采用各国自建的长波授时系统。目前可以商用的卫星定位系统接收机有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗系统，可以全天候进行授时，时间精度可以达到百纳秒量级。我国可以商用的长波授时系统有国家授时中心(陕西天文台)发射系统，采用长波、短波混合方式发播时间。其中短波授时台每天24小时连续不断地以四种频率交替发播标准时间、标准频率信号，覆盖半径超过3000公里，授时精度为毫秒级；长波授时台每天定时发播高精度长波时频信号，作用距离1000公里-2000公里。长波短波结合可基本覆盖全国陆地和近海海域，授时精度为微秒级。

由此看出，目前的时间同步方法大致分为二类：一类是基于单程伪距测量定位原理的方法，如美国GPS卫星、俄罗斯GLONASS卫星和中国北斗导航卫星，卫星授时的优点是时间同步的精度高、无需组建网络，获取方便；卫星授时的缺点有价格高、施工难度大、失效率高。GPS等存在政治和安全风险。另一类是基于假设双向通信的传输时延差值为零的方法，如IEEE1588和NTP。第一种方法的特点是：单向信道；同步信号的获得稳定可靠；费用偏高；容易被卫星拥有者控制。第二种方法的特点是：双向信道；费用低；双向传输时延差值为零的条件不易获得。

PTN时间同步方案受认可

如果有线网络特别是肩负2G、3G无线通信系统的承载职能的传输网络可以提供时间同步传递功能，则可以从根本上解决在基站中配置卫星接收机、在机房架设卫星接收天线在工程安装方面的难度。具体解决思路是在有线网络如分组网或SDH网络中实现时间同步传递功能，同时在网络的某个节点处注入时间同步信息，其他站点跟踪该同步源，基站从相邻的传输网元提取同步信息，从而达到所有基站之间的时间同步。

首先在分组网络上游某节点注入时间源，然后通过PTP协议在分组网络上传递时间信息到所有分组网络的边缘站点，基站从与之相连的分组网设备上接收时间同步信息，达到空口之间的同步目的。这时分组网络提供的时间同步接口主要有带外接口和带内接口两种模式。

带内接口：支持PTP同步的以太网接口，包括百兆和千兆以太网，这种模式可传较远的距离，但基站需要运行PTP协议，需要对基站接口进行改造。

带外接口：支持TOD+1PPS的RJ45接口，这种接口对基站设备没要求，不需基站运行PTP协议，但只适合近距离传输，需人工补偿固定延时。

这时就要在分组网络中使用IEEE1588v2技术，通过IEEE1588V2协议报文实现时间同步。1588v2的核心思想是采用主从时钟方式，对时间信息进行编码，利用网络的对称性和延时测量技术，实现主从时钟的同步，PTP的关键在于延时测量。IEEE1588V2的优点主要有支持时间和频率同步；同步精度高，可达亚微秒级；网络PDV影响可通过逐级的恢复方式解决；是统一的业界标准。其缺点有不支持非对称网络，且需要硬件支持IEEE1588V2协议和工作原理。

随着PTP技术以及TD-SCDMA网络的快速发展，国内的传输设备生产厂家已开展基于MSTP和基于PTN高精度时间传送方面的相关研究和实验。国内外相关研究机构早在本世纪初就开始研究基于SDH的1PPS高精度时间传送，并在一定条件下，在实验室环境中得以实现。国内外相关厂家也开始研究通过多种高精度时间接口，在多种传输平台上进行高精度时间传送的研究和实验。目前国内厂家在实验室环境中刚刚实现PTP时间接口、1PPS+TOD时间接口的基于MSTP和基于PTN的高精度传送，但面对将来可能的实际应用，仍急需解决许多问题，例如：控制双向传输不对等造成的时间偏差、对于PTP边界时钟/透明时钟/通道透传的全面支持与合理使用、提高相关功能和性能的稳定性、权衡时间同步与频率同步间采用紧耦合与松耦合的利弊等。此外，目前只有少部分国内厂家的基站设备可以支持PTP的时间同步模式。