WCDMA基站时钟不同步的影响和解决策略

2016-05-17刘娅

长沙民政职业技术学院学报 2016年3期

关键词：天海传输网支路

刘娅

（九江职业大学信息工程学院，江西九江332000）

WCDMA基站时钟不同步的影响和解决策略

刘娅

（九江职业大学信息工程学院，江西九江332000）

在网络优化工作过程中，经常出现因基站时钟不同步，造成不同程度的单向通话、掉线、通话噪音、接通率低、切换失败及基站失锁等问题，对通信用户的通信质量造成了一定的影响，本文主要通过对基站时钟不同步的产生原因进行研究，来解决网络优化过程中遇到时钟失步问题。

时钟不同步；掉话；切换失败；感知

一、概述

（一）同步的概念

同步方式是现代数字通信的主要方式，其工作过程是将要传输的字符数据进行集中批量发送，对所有字符前的起止位不提醒，从而使得数据传输的效率得到了大幅度提高。通常同步方式下时钟信号的获得有两种途径，其一是使用时钟专线，将发送端时钟直接传送给接收端同步使用；其二是借助锁相环，即利用由发送端传送的信息流中的相位信息、时钟频率，进行同步时钟的提取、恢复再使用。

（二）同步的关键技术

锁相与频率合成是实现同步定时的关键技术。

锁相原理：锁相是指通过闭合控制的环路，使压控振荡器产生的信号能跟踪外参考输入信号，达到同频、同相状态的工作过程。

频率合成：使用锁相环路将一个高精度和高稳定度的时钟源，通过混频、倍频、分频输出所需要的同样高精度和高稳定度的时钟信号。

（三）移动通信基站时钟同步传输的方式

WCDMA网络NODEB之间是需要时钟同步的，就目前的网络结构来说，移动基站都是采用从2Mbps业务码流中提取定时的同步方式，无论是租用的2M业务电路还是运营商自建网所提供的2M业务电路，都是通过SDH传输网提供的。如图1所示，NodeB间的网络同步现要从SDH的E1支路上恢复时钟。理论上，NodeB的时钟应该追溯到RNC，从ATM7670上来。NodeB和ATM7670的传输中间经过了SDH传输网络，SDH传输网络需要保证把ATM7670发出的时钟信号完整地传送到NodeB，传输网络的任何时延、抖动都有可能导致时钟信号无法正常提取，从而导致NodeB的时钟锁不上，导致一系列切换失败、掉话等问题。

图1 移动通信基站时钟同步传输的方式

二、移动通信基站时钟同步技术分析

（一）基站时钟不同步的影响

基站时钟不同步不会影响对NodeB的正常操作，但会影响业务质量QOS，主要因切换困难影响以下几个方面的用户感知。

（1）造成3G和3G小区间软切换失败；

（2）造成3G和3G小区间更软切换失败；

（3）造成3G和2G小区间硬切换失败，由于2G对时间非常敏感，因此时钟不同步会大大降低切换成功率；

（4）同步状态继续恶化会导致基站进入Holdover模式，该模式下UE只能正常进行更软切换。

此外，时钟不同步会导致用户面传输时延增大，从而导致掉话率增加，时钟锁不上的很大一部分原因就是传输抖动引起的，而这种传输抖动本身也会对业务造成影响，影响用户感知。

（二）基站时钟不同步的原因及解决方案

1.传输线路接头问题

E1线路的连接头有问题或者E1线路的连接方式（是否交叉连接）都会影响时钟的正常锁定，这种问题可以通过直接的误码告警或切换NodeB时钟提取线路方案来检测判断。

2.基站主控板硬件问题

基站主控硬件CCM板有隐性故障或者是明显的时钟不同步告警，需要后台提取告警信息及指标变化情况观察来分析，一般通过重启基站或更换基站的主控板件解决这类问题。

3.传输网的数据失真问题

传输时延、抖动都会影响时钟的正常锁定，特别是抖动会造成滑码和误码，如果这个数据内容里面恰好包含时钟信号，那将会造成时钟信号无法正常解析。这种问题比较棘手，因为NodeB只能产生一些故障现象，看不到故障发生的原因，需要结合传输网络来综合分析。从目前的经验来看，传输故障主要分两类。

（1）时钟锁不上,从ATM7670发送给NodeB的数据里面是包含有时钟信号的，但是经过了SDH网络以后，NodeB就无法提取到时钟了。传输网的时延和抖动是主要的原因，而解决的方案有三个。

①对明显光传输网络存在误码或光衰过大的传输线路进行修复。

②给传输网的每个节点加上精准的时钟以减少抖动，没有精准时钟源的传输节点无法保证NodeB对数据抖动的要求。对每个节点加上精准的时钟是必须的。

③让传输网开启支路时钟再定时功能，支路时钟再定时的解决思路就是把E1/T1的业务和时钟分开来传，业务继续走原来的路径，但时钟却走另外一条没有经过映射的路径，使得EI/T1时钟最终能够跟踪到精度较高的标准时钟（BITS），从而减小传输网对时钟同步的影响。如果可能的话，把全网都设置成为支路时钟再定时的方式是一个非常好的选择，一般现网都会在传输设置开启。

（2）时钟能够锁上但无法切换,这个问题往往是由于网络部分开启支路时钟再定时引起的。因为基站传输开启了支路时钟再定时以后，NodeB的时钟就变成从SDH网络提取了，即使传输网络原来的抖动很高，NodeB也能够提取到非常精准的时钟。而可能相邻基站的传输节点未开启支路时钟再定时功能，仍然从ATM7670取得时钟。如果两个相邻位置NodeB之间时钟不同步，则两个NodeB间可能会有频差，频差过大将造成UE终端切换过程中不去解或解不开邻站小区的扰码，从而造成切换问题。从NodeB的角度来看，这种情况下，两个相邻的NodeB的时钟都是锁上的，NodeB无法区分某个传输节点是否开启了支路时钟再定时，解决的方案需要在传输网站点功能开启情况进行核实并修正。

（三）基站时钟不同步的技术案例

星子县天海酒店自身三个小区之间切换正常，但三个小区无法与周边所有小区切换，最后导致掉话。如图2所示，天海酒店11无法切向信号更好的思麦博小区31，最终连续EC/IO质量差掉话。