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 T-BC产生的最大时间误差必须小于10ns。这要求测试设备必须具有更高的精度。

另外每个设备的精度要求正接近于测量接口本身的限制。对于Class A和Class B设备,标准时间测量接口是50Ω 1pps。ITU-T标准G.703中规定,接口的上升时间需小于5ns。但当脉冲到达电缆末端时,上升时间可激增至10ns甚至更多。上升时间所造成的偏移降低了接口的准确度,使得不论接口精度多高,都无法确定信号的原始位置。

而不同于使用电网传递信号,使用PTP在光以太网传递信号准确度更高,一是因为传递光信号,将不受电偏移的影响。另外因为双向传递,可自动计算光纤延迟。因此,只要光纤延迟的不对称性可得到控制并在必要时进行补偿,光以太网上的PTP测量接口可比50Ω 1pps接口更为精准。

如何测试前传网络呢?

首先需单独测试每个设备,以确保它们符合规约要求。Class C和Class D T-BC需要高精度测试仪来验证其性能,如下图所示:



但是,对于前传设备,这样测试可能并不足够。前传网络中有FlexE,它是一种优化后的以太网,支持5G网络所要求的网络切片技术。一些运营商提议用FlexE作为node-to-node连接,而标准以太网只用于连接到无线电模块。如何在FlexE上使用SyncE和PTP传递信号仍处在讨论阶段,所以目前最好的测试方法是将两个设备进行背靠背Back-to-back测试, 如下图所示:





第二是测试网络本身。在实验室环境中,测试类似于上述FlexE T-BC的方法。高精度测试仪可作为PTP 主时钟 (Grandmaster),或者如下图所示,测试仪与PRTC / T-GM设备同步。测量点可通过PTP / SyncE连接,位于末端的T-BC时钟或者T-TSC的1pps输出口。后者的测试点几乎完全嵌入基站或无线电模块,因此可能并非适用于所有设备。这里可使用1pps信号测量,因为大约±130ns的网络限制远远大于单个T-BC的限制。





正如前面所讲到的,与之前的3G,4G等移动无线电相比,5G新空口对同步有着更为严格的要求。这需要新一代设备来满足同步要求,同时也需要新一代测试设备验证和确保设备满足要求。