GNSS/GPSに依存しない5G同期

正確な時刻と位相の同期をセルタワーに提供する時間同期は、5G モバイル ネットワークの新たなパルスであり、すべての 5G ネットワークにとって重要な機能です。

TDD と Massive MIMO の使用が増え、eMBB、mMTC、uRLLC などの新しいサービスが求められるようになった結果、5G ネットワークでは 4G ネットワークよりも大幅に厳しい時間精度要件が課せられています。これにより、モバイル ネットワークの時間同期にかかる費用と複雑さが増し、インフラストラクチャの基盤となるコンポーネントに対する要求が高まります。

GNSS/GPS システムは、モバイル ネットワークで正確な時刻同期を提供するためによく使用されます。しかし、近年の戦争や厳しい地政学的環境により、通信事業者は GNSS ソリューションの脆弱性と、衛星信号がブロックされたり操作されたりする危険性に気付きました。複数の国では、通信事業者がライセンスを取得するには、すべての5G 同期がGNSS に依存しないことが義務付けられています。

5Gネットワークのタイミングと同期のドライバー

周波数分割分割 (FDD) システムには、純粋な周波数同期が必要です。FDD ベースの 5G および LTE ネットワークは、長時間 (1 時間以上) の同期喪失に耐えることができます。アップリンク (UL) とダウンリンク (DL) 間の干渉を最小限に抑えるために、ほとんどの 5G ネットワークで使用されている時分割複信 (TDD) システムでは、1.5 ピコ秒 (DL) 未満までの、大幅に厳密な時間と位相の同期が必要になります。

携帯電話とモバイル システム間の干渉を防ぐために、たとえばヨーロッパ全体では、アップリンクとダウンリンクの TDD パターンも一部制御されています。MNO のネットワークは、国内および国間で調整される必要があります。

GNSSに依存しない時間が必要になってきています。

GNSS は、(中国)、ガリレオ、米国 (ヨーロッパ) の 4 つの主要な衛星システムで構成されています。GNSS は、特定の軌道位置と時間を持つ衛星に依存しており、そのメッセージの到着は GNSS 受信機によって測定されます。これにより、モバイル ネットワークが非常に正確な時間を簡単に取得できるようになります。信号の性質上、RF 干渉が発生すると、GNSS サービスに大きな中断が生じる可能性があります。

2019年、欧州連合は、2017年から2018年の間にGPSの停止が2,000パーセント以上劇的に増加し、2019年も引き続き増加していると発表した。米国国立標準技術研究所（NIST）の3,500件を超える報告書では、30日間のGPS停止による経済的影響は、米国経済への総計で1日あたり10億ドル以上、最大で半分の損失になると推定されている。

実世界のネットワークを使用した検証

オーバーレイ同期ソリューションは、ネットワーク トランスポートから根本的に分離されており、インフラストラクチャ テクノロジとベンダーの独立性の両面で、オープン性の面で大きなメリットをもたらします。

しかし、最大の利点は、各ノードで完全なオンパス同期を実現するためにネットワーク全体をアップグレードする必要がないことです。それでも、異機種ネットワーク インフラストラクチャや専用ネットワーク インフラストラクチャ全体でスムーズに機能します。他の分野で利用され、実証されたこの機能は、現在 5G ネットワーク向けに調整されています。

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