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用IPRAN实现BITS时钟替代4G基站GPS研究

2020-04-21鲁恒宏

数字技术与应用 2020年1期

鲁恒宏

摘要:隨着城区高楼大厦不断建起,在高楼内布放室分,实现深度覆盖已成为4G建设的一个主要目标方向,但要在高楼内布放BBU,其时钟GPS布放就难上加难,一方面物业不充许、一方面施工难度大。写字楼与酒店是不同意把GPS馈线从楼顶往下布放的。这样大楼内室分建设成本翻倍增加。为解决这难题,保山无线中心IPRAN维护小组,提出2种解决方案,方案一:采用1588v2实现时间同步,但IPRAN需要收费License,投资成本高。方案二:采用同步以太网实现频率同步,设备根据SSM(Synchronization Status Message)进行选源。该方案无论是IPRAN设备还是4G基站都不需要收费,能满足FDD频率同步要求。为此保山无线中心选取方案二做实验,选取精度较高的BITS(2Mbps)作为IPRAN的时钟源。

关键词:IPRAN;BITS时钟;基站GPS

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2020)01-0021-03

1 配置思路

本文基于如图1所示的组网,主要配置思路如下:

(1)在主备RSG部署接入主备BITS时钟源,以防止单点故障造成的全网时钟中断。(2)从RSG5向全网注入主时钟和时间信息,保证主备RSG配置同步。配置同步以太实现频率同步。(3)在ASG上使能同步以太功能,使其跟踪上游时钟。汇聚环上除RSG外其他网元配置与ASG相同。(4)在CSG上使能同步以太功能,使其跟踪上游时钟,并向基站传递。

对应ATN和基站间的时钟物理连接,有以下常见方式:

(1)通过ATN的时钟接口直接连接基站。(2)在以太业务接口通过同步以太传递时钟,但要求基站也支持相应协议。配置与网络侧接口相同。

本例中采用以太业务口传递时钟信号。组网中以CSG1与基站的连接为例,各CSG配置相同。如图1IPRAN时钟组网图所示。

2 配置选择时钟源

(1)本文档中RSG为CX600-X8设备,包括三个时钟口,分别为bits0、bits1、bits2。这三个时钟接口,既可以用于频率同步,也可用于时间同步。本示例采用bits2接入频率同步信号,bits0接入时间同步信号。(2)对于同步以太,通过在本地优先级列表中配置时钟信号优先级,并使能SSM达到选源控制。对于同步以太时钟同步,其整体选源排序为SSM时钟质量>本地优先级设置>时钟源类型。

1)SSM时钟质量优先级:PRC>SSUA>SSUB>SEC>DNU。没有配置优先级的源不参与选源;如果质量等级为DNU,此时钟源不参与选源。2)本地配置优先级:取值范围为1~255,取值越小,优先级越高。3)时钟源类型优先级:优先选择bits时钟源,其次为业务口接入的时钟源。

2.1 配置RSG5

在系统视图下配置全局时钟源信息。clock bits-type bits2 2mbps//外部参考源信号类型,本例为2mbps频率信号。clock source bits2 priority 10//按照规划数据配置外时钟口优先级,主BITS输入的时钟优先级为最高。clock source bits2 synchronization enable //使能外时间口时钟同步功能。只有使能本功能后,设备才会跟踪相应的时钟源。本例中外接BITS为2mbps信号,与默认值一致。如外界BITS为2mhz信号(clock bits-type bits2 2mhz),则还需配置SSM信息输入优先级(clock source bits2 ssm prc)。设备主备主控板都需接入时钟信号。

2.2 配置RSG6

RSG6的配置与RSG5类似。在系统视图下配置全局时钟源信息clock bits-type bits2 2mbps //外部参考源信号类型,本例为2mbps频率信号。clock source bits2 priority 20 //按照规划数据配置外时钟口优先级。因RSG6所接BITS为备BITS,为保证全网时钟统一,故建议RSG6接入的BITS时钟优先级低于从其他设备接收到的时钟优先级。clock source bits2 synchronization enable //使能外时间口优先级。

2.3 配置CSG和ASG

CSG和ASG从业务端口获取时钟源,时钟源输入端口可在配置同步以太实现频率同步时指定。

3 配置同步以太实现频率同步数据规划

3.1 配置RSG

主备RSG配置基本一致,按规划数据配置。此处以RSG5为例,按照数据配置如下:

(1)使能全局的同步以太功能。(2)clock ethernet-synchronization enable //在系统视图下使能全局的同步以太。(3)clock ssm-control on //通过SSM进行选源。ATN设备默认使能了ssm。(4)配置接口的同步以太功能。(5)interface GigabitEthernet2/0/0。(6)clock priority 20 //配置接口上时钟参考源的优先级,影响本端对入方向时钟参考源的选择。按照数据规划,RSG5此处优先级设置为20,RSG6此处设置为10。(7)clock synchronization enable//使能接口的同步以太。(8)interface GigabitEthernet3/0/0。(9)clock synchronization enable。

3.2 配置P(可选)

此处以P11为例,按照数据配置如下:

(1)使能全局的同步以太功能。(2)clock ethernet-synchronization enable。(3)clock ssm-control on。(4)配置接口的同步以太功能。(5)interface GigabitEthernet3/0/0。(6)clock priority 10。(7)clock synchronization enable。(8)interface GigabitEthernet2/0/0。(9)clock priority 20。(10)clock synchronization enable。

3.3 配置ASG

此处以ASG3为例,按照数据规划配置如下:

(1)使能全局的同步以太功能。(2)clock ethernet-synchronization enable。(3)clock ssm-control on。(4)在接口按规划数据配置优先级。(5)interface GigabitEthernet1/0/0。(6)clock priority 20。(7)clock synchronization enable。(8)interface Gigabit Ethernet1/1/2。(9)clock synchronization enable。(10)interface GigabitEthernet2/0/0。(11)clock priority 10。(12)clock synchronization enable。

3.4 配置CSG

此处以CSG1为例,按照数据规划配置如下:

(1)全局和接口均使能同步以太。(2)clock ethernet-synchronization enable。(3)在接口按规划数据配置优先级。(4)interface GigabitEthernet0/2/16。(5)clock priority 20。(6)clock synchronization enable。(7)interface GigabitEthernet0/2/17。(8)clock priority 10。(9)clock synchronization enable。(10)(可选)需要将时钟同步信号传递给基站时,在CSG与基站连接的接口,使能时钟同步功能。(11)clock bits-type bits0 2mbps //输出给频率测试仪表。(12)#。(13)interface Ethernet0/3/0//输出时钟信号给基站的接口。(14)clock synchronization enable。

4 爱立信4G基站以太网时钟应用案例

保山选取了隆阳区284号爱立信4G基站作为试点,首选把该基站接入的A设备使能以太网时钟功能,并确保该时钟频偏1A的数据除以20小于1。其次把该站GPS闭塞并删除,重新创建基于以太网口提取时钟的MO,数据配好后,检查整个基站时钟配置是否正确,时钟优先级是否为1,基站的以太网时钟license及featurestatesynceth是否激活如图2所示。

查看该基站是否锁定以太网时钟源,如为locked_mode则认为该基站能正确锁定以太网时钟并可用。

从图3看该基站能正锁定以太网时钟,但RRU不一定能启来,这时需注意: 以太网时钟是基于频率同步的,如果该站设为时间同步RRU是不能正常启动,这时可查看timeAndPhaseSynchCritical参数,如果该时钟同步参数为false则为频率同步、Ture 时为是时间同步。以太网时钟则必须为false,频率同步。

一旦基站时钟锁定并且为频率同步,可查看相应RRU是否可用(enable),基站正常后,让工程网优人员到现场测试:切换正常,平均下载速率可达90Mbps。说明以太网时钟源完全可取代爱立信4G基站的GPS时钟源。

5 华为4G基站以太网时钟应用案例

保山选取了腾冲腾越砚湖小区(室分)4G基站作为试点,首选把该基站接入的A设备使能以太网时钟功能,并确保该时钟频偏1A的数据除以20小于1。确保基站所接的A设备能正确锁定BITS时钟源。

其次,把该站GPS闭塞并删除,重新增加同步以太网时钟MO,这点很关键,一定要注意如果以太网时钟取自以太网电口则端口号选为0;如果以太网时钟取自光口则端口号选为1;同时设置基站时钟同步模式为:FREQ(频率同步)如图4所示,这样RRU才能正常工作。

最后设置时钟模式为:手动;时钟参考源为:以太网时钟(syncEth),通过以上三步后,华为4G基站时钟就已锁定,并且基站RRU已能正常启动,如图5所示。

让工程网优人员到前台测试,业务切换正常,下载速率达到87Mbps。说明以太网时钟能用于华为4G基站,并可取代现有GPS时钟源。

6 结语

保山通过IPRAN传递BITS时钟源取代现有4G基站GPS方案,是完成可行。這为后期大楼室分内BBU安装及开通提供了方便,同时也节约了建设成本、维护成本以及施工难度。