5G基站的時鐘對齊成為網絡同步關鍵 瑞薩高精度產品保駕護航

肖巍

5G連接作為“萬物互聯時代”移動物聯網終端的重要連接方式，由于其高傳輸速率和低網絡延遲的優勢，被應用于越來越多重要領域，如智能遠程醫療、智能工廠、機器人、自動駕駛、金融、VR/ AR等。

當5G基站將數以百萬計的終端設備連接入網，設備間的時鐘對齊就成為保證網絡同步的關鍵挑戰。時鐘進行高精度的時間對齊需要處理恒定時間誤差（cTE）和動態時間誤差（dynamic time error，dTE）這兩種時間誤差。精確時間協議（PTP）可通過物理互連信道在節點之間交換時間戳，從而確定和補償諸如通過互連和通過諸如物理層適配器（PHY）和光纖模塊（FOM）的內部設備的傳播延遲之類的固定延遲。在補償后，伺服系統將更新節點中的主ToD計數器，以考慮可測量因素的ToD值的最佳估計值。

當下，IEEE 1588是一種被業界廣為使用的PTP協議，用于在計算機網絡中同步時鐘。該協議通過一個同步信號周期性的對網絡中所有節點的時鐘進行校正同步，可以使基于以太網的分布式系統達到精確同步。IEEE 1588協議在實現了亞微秒級時間誤差的同時，還提供了智能化系統，可以有選擇地重新分配時序數據包傳輸順序。在局域網中，通過該協議可將時鐘精度控制在亞微秒范圍內，從而令其適用于測量和控制系統，并在許多基站和IoT設備間幫助進行大規模網絡同步。

作為業界首家提供全面支持同步以太網SyncE和 IEEE-1588協議時鐘產品廠商，瑞薩發揮在時鐘設計領域雄厚的技術積累，將數字、模擬、電源芯片充分結合、無縫協作，開發出IEEE 1588解決方案，該方案搭載了瑞薩高處理性能MPU RZ/G2E與精密同步時鐘IC 8A34002，實現了時鐘精度在±10 ns以內的精準控制，非常適用于核心設備和接入IP交換機/路由器、同步以太網設備、5G網絡設備的無線基礎設施以及10 Gb、40 Gb和100 Gb以太網接口。該方案可實現精確穩定時間對齊（超低相噪指標，RMS抖動低至100 fs（典型值）），擁有高集成度，可降低廠商BOM成本。開源的Linux環境使客戶能夠更加靈活地選擇TSU與時鐘組合以構建卓越的時序性能，從而創建支持IEEE1588的網絡系統。瑞薩在提供出色的時鐘解決方案的同時，還提供PTP同步時鐘管理軟件，且無需支付授權費用，這將重塑網絡系統開發的市場格局。

瑞薩時鐘產品已被國內外主要設備集成商采用，擁有可靠的使用記錄。此外，隨著運營商主導的O-RAN聯盟的發展，瑞薩也積極推動網絡智能化、接口開放化、硬件通用化和軟件開源化，為更多中小設備集成商提供符合O-RAN標準的產品及解決方案。