FDD-LTE 4G基站同步授时安全应对策略研究与试验
2021-08-31洪春金许向东黄毅华卢洪涛
[洪春金 许向东 黄毅华 卢洪涛]
1 引言
目前国际形势复杂,中美关系紧张,并有愈演愈烈的趋势。目前全球GPS 同步卫星服务由美国运营掌控,而目前中国绝大部分4G基站均采用美国GPS 作为授时同步源,若由于种种原因,美国切断中国区域的GPS 同步授时服务,中国绝大部分4G基站将由于丢失同步源而全部瘫痪,4G 业务无法使用,对中国的影响极大,后果不堪设想。在中美关系每况愈下的情况下,提前考虑中国4G移动通信网络的同步授时安全问题及相应对应策略,将是极其重要及必要的。
2 FDD-LTE 4G基站同步模式选择
FDD-LTE 4G基站采用频分双工机制,4G基站小区间不需要严格时间同步,采用频率同步方式即可满足4G基站同步要求,因此在5G NR TDD基站建网前,FDDLTE 4G基站在不需要时间同步应用场景(例如COMP 等)的情况下,可以选择如“以太同步、GPS 频率同步”等方式。5G NR TDD基站建网后,由于涉及4G/5G 互操作,FDDLTE 4G基站要求选择时间同步,原因分析如下。
(1)4G-FDD基站采用频率同步,5G-TDD基站采用时间同步
如图1 所示,因4G基站与5G基站间时钟同步模式差异,标准5G 终端在现网4G网络配置的LTE GAP 测量周期内(测量周期Measurement Gap Repetition Period=40 ms,测量间隔Measurement Gap Length=6 ms)大概率测不到NR 邻区SSB 信号,从而导致4G基站到5G基站切换不成功,极大影响5G 终端在SA 组网架构下的4G 到5G 切换功能。

图1 4G-FDD 频率同步5G-TDD 时间同步
(2)4G-FDD基站和5G-TDD基站均采用时间同步
如图2 所示,在4G-FDD基站和5G-TDD基站均采用时间同步的情况下,假设4G基站帧头与5G基站帧头对齐(站间Time Alignment 校准Error,TAE=0 ms),所以考虑到5G基站SSB Offset 设置下(通常为0,SSB在第0 个子帧),4G基站的MG offset 设置和MGL 测量间隙时长能够满足在MGL 时间段内能够测量到5G SSB 信号,因此4G基站到5G基站能够切换成功。……
