GNSS/GPS oberoende 5G-synkronisering

Tidssynkronisering, som ger korrekt tids- och fassynkronisering till mobiltornet, är den nya pulsen för 5G-mobilnätverket och en avgörande funktion för alla 5G-nätverk.

Som ett resultat av den större användningen av TDD och massiva MIMO, samt behoven av nya tjänster som eMBB, mMTC och uRLLC, har 5G-nätverk betydligt strängare krav på tidsnoggrannhet än 4G-nätverk. Detta leder till en ökning av kostnaden och komplexiteten för tidssynkronisering i mobilnät och ökade krav på infrastrukturens underliggande komponenter.

GNSS/GPS-system används ofta för att erbjuda exakt tidssynkronisering i mobilnät. De senaste årens krig och hårda geopolitiska miljöer har dock gjort operatörerna medvetna om GNSS-lösningarnas bräcklighet och den lätthet med vilken satellitsignaler kan blockeras eller manipuleras. Flera länder har föreskrivit att all 5g-synkronisering måste vara GNSS-oberoende för att en operatör ska få en licens.

Timing- och synkroniseringsdrivrutiner i 5G-nätverk

Ren frekvenssynkronisering krävs för frekvensdelningssystem (FDD). 5G- och LTE-nätverk baserade på FDD tål en långvarig (> 1 timme) förlust av synkronisering. För att minimera störningar mellan upplänken (UL) och nedlänken (DL), skulle tidsdelningsduplex (TDD)-system som används i de flesta 5G-nätverk behöva avsevärt snävare tids- och fassynkronisering, ner till under 1,5 pikosekunder (DL).

För att förhindra störningar mellan mobiltelefoner och mobilsystem har vissa upplänks- och nedlänks-TDD-mönster också kontrollerats, till exempel över hela Europa. Nätverken av MNO:er måste samordnas både inom och mellan länder.

GNSS-oberoende tid blir ett behov.

GNSS består av fyra primära satellitsystem: (Kina), Galileo och USA (Europa). GNSS förlitar sig på satelliter med en specificerad omloppsplats och tid som skickar meddelanden vars ankomst mäts av GNSS-mottagaren. Det erbjuder en enkel metod för mobilnät att få en mycket exakt tid. Alla RF-störningar kan orsaka stora avbrott i GNSS-tjänsten på grund av signalernas karaktär.

Under 2019 sa den europeiska organisationen att avbrotten ökade dramatiskt med långt över 2 000 procent mellan 2017 och 2018 och fortsatte att öka under 2019, med mer än 3 500 rapporter från National Institute of Standards and Technology (NIST) som uppskattade de ekonomiska konsekvenserna av 30- dag GPS-avbrott som en kombinerad förlust för den amerikanska ekonomin på mer än en miljard USD per dag, med upp till hälften.

Validering genom användning av verkliga nätverk

Överlagringssynkroniseringslösningar är i grunden frikopplade från nätverkstransporten och ger betydande fördelar i form av öppenhet, både vad gäller infrastrukturteknik och leverantörsoberoende.

Den största fördelen är dock att den inte behöver en komplett nätverksuppgradering för att ge full synkronisering på vägen vid varje nod. Ändå fungerar det smidigt över heterogena och hyrda nätverksinfrastrukturer. Utnyttjad och bevisad i andra sektorer har kapaciteten nu anpassats för 5G-nätverk.

Ladda ner Net Insights whitepaper för att lära dig mer om GNSS/GPS Oberoende 5G-synkronisering endast på Whitepapers Online.