無線接入網(wǎng)同步性能測試技術(shù)

目　錄

第1章　無線通信接入網(wǎng)及同步技術(shù)要求　1
1.1　2G無線接入網(wǎng)技術(shù)　1
1.1.1　GSM技術(shù)簡介　1
1.1.2　GSM技術(shù)發(fā)展歷史　2
1.1.3　GSM移動(dòng)通信技術(shù)　2
1.2　3G無線接入網(wǎng)技術(shù)　4
1.2.1　WCDMA　4
1.2.2　cdma2000　5
1.2.3　TD-SCDMA　5
1.2.4　WiMax　5
1.3　4G無線接入網(wǎng)技術(shù)　6
1.3.1　LTE性能概述　6
1.3.2　LTE傳輸及調(diào)制方案　7
1.3.3　LTE物理層技術(shù)　8
1.3.4　LTE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和核心技術(shù)　9
1.3.5　TD-LTE的技術(shù)特點(diǎn)　9
1.3.6　GSM向FDD LTE的演進(jìn)　10
1.3.7　LTE/LTEA業(yè)務(wù)　11
1.3.8　分布式基站和BBU集中化需求　12
1.3.9　移動(dòng)承載網(wǎng)功能需求　13
1.4　WLAN　14
1.4.1　IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)　14
1.4.2　無線局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)概述　14
1.4.3　無線局域網(wǎng)的特點(diǎn)　15
1.4.4　主要技術(shù)要求　16
1.5　典型無線接入設(shè)備的時(shí)鐘處理單元　16
1.5.1　同步設(shè)備定時(shí)發(fā)生器　16
1.5.2　模擬鎖相環(huán)的基本結(jié)構(gòu)　17
1.5.3　全數(shù)字鎖相環(huán)　18
1.5.4　基站時(shí)鐘單元實(shí)例　19

第2章　同步技術(shù)及主要指標(biāo)　22
2.1　同步基礎(chǔ)知識(shí)　22
2.1.1　基本術(shù)語和概念　22
2.1.2　同步方式簡介　23
2.1.3　頻率同步時(shí)鐘等級　24
2.2　時(shí)間同步　25
2.2.1　時(shí)間同步常用術(shù)語　25
2.2.2　時(shí)間同步方法　25
2.2.3　秒、閏秒的定義　26
2.2.4　時(shí)間同步原理　27
2.2.5　時(shí)間同步網(wǎng)　28
2.2.6　時(shí)間同步主要指標(biāo)　28
2.2.7　時(shí)間同步設(shè)備和其他業(yè)務(wù)網(wǎng)的關(guān)系　28
2.3　頻率同步主要術(shù)語　28
2.3.1　頻率準(zhǔn)確度　28
2.3.2　頻率穩(wěn)定度　29
2.3.3　抖動(dòng)　29
2.3.4　漂移　30
2.3.5　時(shí)間間隔誤差　30
2.3.6　最大時(shí)間間隔誤差　31
2.3.7　抖動(dòng)的描述方法　31
2.3.8　相位噪聲　31
2.4　主從同步網(wǎng)中從時(shí)鐘的工作模式　31
2.4.1　正常工作模式——跟蹤鎖定上級時(shí)鐘模式　31
2.4.2　保持模式　31
2.4.3　自由運(yùn)行模式——自由振蕩模式　32
2.5　常用的誤碼性能指標(biāo)　32
2.5.1　64kbit/s數(shù)字連接的誤碼性能參數(shù)　32
2.5.2　高比特率通道誤碼性能參數(shù)　32
2.5.3　可用時(shí)間和不可用時(shí)間　33
2.5.4　誤碼性能指標(biāo)　33
2.6　數(shù)字連接滑動(dòng)性能指標(biāo)及其分配　34
2.6.1　滑動(dòng)　34
2.6.2　國際數(shù)字連接滑動(dòng)性能指標(biāo)及其分配　34
2.6.3　電信運(yùn)營商同步網(wǎng)滑動(dòng)性能指標(biāo)及其分配　35
2.7　漂移指標(biāo)　36
2.7.1　漂移和抖動(dòng)　36
2.7.2　漂移產(chǎn)生　36
2.7.3　漂移指標(biāo)要求　37
2.7.4　同步網(wǎng)極長定時(shí)基準(zhǔn)參考鏈模型　37
2.7.5　電信運(yùn)營商同步網(wǎng)漂移性能指標(biāo)及其分配　37
2.8　抖動(dòng)指標(biāo)　38
2.8.1　無輸入抖動(dòng)時(shí)輸出抖動(dòng)　38
2.8.2　容許的最大輸入抖動(dòng)　38
2.8.3　抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性　39
2.8.4　抖動(dòng)的定量評估方法　40
2.8.5　映射抖動(dòng)　40
2.8.6　結(jié)合抖動(dòng)　41
2.8.7　相位噪聲　42
2.9　時(shí)間間隔誤差　42
2.9.1　時(shí)間間隔誤差　42
2.9.2　時(shí)間間隔測量　42
2.9.3　時(shí)間間隔測量的擴(kuò)展應(yīng)用　43
2.9.4　最大時(shí)間間隔誤差　43
2.10　時(shí)間偏差TDEV　44
2.10.1　時(shí)間偏差　44
2.10.2　時(shí)間偏差TDEV的計(jì)算　44
2.11　固有頻偏計(jì)算　44
2.11.1　振蕩器噪聲模型　44
2.11.2　對PRC 的測量結(jié)果的處理　45
2.11.3　對LPR測量結(jié)果的處理　45
2.12　多普勒效應(yīng)　46

第3章　同步技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)　47
3.1　時(shí)鐘等級規(guī)定　47
3.1.1　一級基準(zhǔn)時(shí)鐘　48
3.1.2　二級節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘　49
3.1.3　三級節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘　49
3.1.4　網(wǎng)元內(nèi)時(shí)鐘　49
3.2　同步時(shí)鐘設(shè)備的主要性能指標(biāo)　50
3.2.1　一級基準(zhǔn)時(shí)鐘性能指標(biāo)　50
3.2.2　二級節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘性能指標(biāo)　51
3.2.3　三級節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘性能指標(biāo)　56
3.3　通信樓綜合定時(shí)供給系統(tǒng)　57
3.3.1　產(chǎn)品適應(yīng)場合　57
3.3.2　設(shè)備結(jié)構(gòu)、功能及配置　57
3.3.3　系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)　58
3.4　時(shí)間同步　59
3.4.1　時(shí)間同步設(shè)備組網(wǎng)方式　59
3.4.2　時(shí)間同步設(shè)備的構(gòu)成　60
3.4.3　衛(wèi)星接收機(jī)　60
3.5　時(shí)間同步設(shè)備時(shí)間輸入功能　61
3.5.1　時(shí)間輸入信號的類型　61
3.5.2　時(shí)鐘功能　61
3.6　時(shí)間同步設(shè)備時(shí)間輸出功能　61
3.6.1　時(shí)間輸出信號的類型　61
3.6.2　時(shí)間調(diào)控功能　61
3.7　時(shí)間同步設(shè)備監(jiān)控管理功能　62
3.7.1　通信功能　62
3.7.2　輸入監(jiān)測功能　62
3.7.3　安全管理　62
3.7.4　告警分類　62
3.8　時(shí)間同步設(shè)備的性能要求　63
3.9　時(shí)間同步設(shè)備組網(wǎng)　64
3.9.1　時(shí)間同步設(shè)備組網(wǎng)原則　64
3.9.2　節(jié)點(diǎn)時(shí)間同步設(shè)備設(shè)置原則　64
3.9.3　時(shí)間傳送方法　65
3.9.4　各種業(yè)務(wù)網(wǎng)元的時(shí)間同步解決原則　66
3.10　時(shí)間基準(zhǔn)的局內(nèi)分配　66
3.10.1　分配方式　66
3.10.2　時(shí)間同步服務(wù)的接入　67
3.11　時(shí)間傳遞的幾種方法　68
3.11.1　IRIG-B　68
3.11.2　DCLS　68
3.11.3　NTP　69
3.11.4　ACTS　70
3.11.5　1PPS　70
3.11.6　串行口ASCII字符串　70
3.12　通信業(yè)務(wù)對時(shí)間同步的要求　70
3.13　SSM功能簡介　71
3.13.1　標(biāo)示時(shí)鐘質(zhì)量等級　72
3.13.2　避免形成定時(shí)環(huán)路　73
3.13.3　實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘自動(dòng)倒換　73
3.13.4　我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)規(guī)定　73
3.14　相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)簡介　74
3.14.1　標(biāo)準(zhǔn)體系　74
3.14.2　頻率和時(shí)間同步標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展　74
3.14.3　常用標(biāo)準(zhǔn)　75
3.15　同步以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)　76
3.15.1　頻率準(zhǔn)確度　76
3.15.2　牽引入/牽引出范圍　77
3.15.3　抖動(dòng)和漂移　77
3.15.4　抖動(dòng)測試　80
3.15.5　漂移測試　82
3.15.6　相位瞬變　83
3.16　1588　84
3.16.1　G.8261　85
3.16.2　G.8261.1　87
3.16.3　G.8263　89
3.16.4　G.8265和G.8265.1　90
3.17　電路仿真業(yè)務(wù)CES　90
3.17.1　自適應(yīng)時(shí)鐘模式　91
3.17.2　差分時(shí)鐘模式　92
3.18　時(shí)間同步　94
3.18.1　G.8271　94
3.18.2　邊界時(shí)鐘(T-BC)和透明時(shí)鐘(T-TC)　97

第4章　常用儀表及其使用方法　100
4.1　設(shè)備輸入口允許頻偏測試　100
4.1.1　SDH設(shè)備時(shí)鐘輸入口允許頻偏指標(biāo)定義　100
4.1.2　技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)　100
4.1.3　測試要求　101
4.1.4　測試儀表　101
4.1.5　測試裝置　101
4.1.6　MP1590B測試方法　101
4.1.7　MP1570A測試方法　102
4.1.8　Agilent 37718A/B/C測試方法　103
4.1.9　ANT-20/20E/20SE測試方法　104
4.2　輸出抖動(dòng)測試　104
4.2.1　指標(biāo)定義　104
4.2.2　業(yè)務(wù)接口的網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)指標(biāo)　105
4.2.3　測試方法　105
4.2.4　測試儀表　106
4.2.5　測試連接　106
4.2.6　MP1550A/1552B測試步驟　106
4.2.7　Agilent 37717C/37718A/B/C測試步驟　107
4.2.8　ANT-20/20E/20SE測試步驟　107
4.3　輸出漂移測試　108
4.3.1　技術(shù)指標(biāo)要求　108
4.3.2　測試標(biāo)準(zhǔn)　110
4.3.3　測試儀表及測試步驟　112
4.3.4　測試步驟　113
4.4　抖動(dòng)容限　115
4.4.1　ONT500抖動(dòng)容限測試(Jitter Mode選擇MTJ)　116
4.4.2　快速抖動(dòng)容限測試(Jitter Mode選擇Fast MTJ)　117
4.5　漂移容限　117
4.5.1　漂移容限測試連接　118
4.5.2　測試設(shè)置　118
4.6　BTS空口頻偏　120
4.7　BTS空口相位偏差　120
4.8　誤碼檢測(傳輸、空口)　120
4.9　利用漂移測試間接測試頻率偏差　120
4.10　時(shí)間測試　121
4.11　ONT-5xx抖動(dòng)漂移測試指南　121
4.11.1　ONT-5xx抖動(dòng)和漂移測試特點(diǎn)　121
4.11.2　ONT-5xx Jitter抖動(dòng)和漂移測試項(xiàng)目　121
4.11.3　抖動(dòng)測試步驟　122
4.11.4　輸出抖動(dòng)測試步驟(Jitter Mode選擇Manual)　124
4.11.5　SDH/OTN漂移測試步驟　126
4.11.6　基站同步測試時(shí)鐘端口E1漂移測試(舉例)　129

第5章　無線接入網(wǎng)頻率同步性能綜合測試方案　132
5.1　概述　132
5.2　測試目的　132
5.3　測試項(xiàng)目　133
5.4　主要測試技術(shù)要求　134
5.5　實(shí)驗(yàn)室測試環(huán)境　135
5.6　現(xiàn)網(wǎng)測試環(huán)境　136
5.7　實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的主要測試項(xiàng)目和方法　136
5.7.1　跟蹤外時(shí)鐘的頻率特性　136
5.7.2　基站時(shí)鐘牽引范圍　136
5.7.3　基站時(shí)鐘加擾性能　137
5.7.4　時(shí)鐘質(zhì)量檢測閾值測定　137
5.7.5　與同步有關(guān)的告警功能測定　137
5.7.6　再跟蹤功能測定　137
5.7.7　參考時(shí)鐘選擇機(jī)制測定　137
5.7.8　基站時(shí)鐘(保持)性能　137
5.7.9　主要測試內(nèi)容列表　137
5.8　在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的主要測試步驟　139
5.9　被測設(shè)備及型號　139
5.10　同步定時(shí)傳送鏈路　140
5.10.1　SDH低速率支路E1　140
5.10.2　FE網(wǎng)絡(luò)　141
5.11　基站同步性能測試用例　141
5.11.1　頻率準(zhǔn)確度測試　141
5.11.2　基站時(shí)鐘保持性能測試　141
5.11.3　保持切換功能測試　142
5.11.4　漂移產(chǎn)生　143
5.11.5　抖動(dòng)產(chǎn)生　143
5.11.6　牽引入范圍　144
5.11.7　頻率牽引出范圍　144
5.11.8　基站空口頻率測試　145

第6章　無線基站子系統(tǒng)頻率同步性能測試　146
6.1　無線同步系統(tǒng)的主要技術(shù)要求　146
6.1.1　無線接入系統(tǒng)對同步定時(shí)的要求　146
6.1.2　GSM無線接入系統(tǒng)射頻的主要技術(shù)指標(biāo)　147
6.2　BTS時(shí)鐘狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換　147
6.3　參考時(shí)鐘質(zhì)量與GSM射頻指標(biāo)的函數(shù)關(guān)系　148
6.4　時(shí)鐘頻偏對于基站射頻指標(biāo)影響的測試　151
6.4.1　時(shí)鐘頻偏對于基站射頻頻偏影響測試　151
6.4.2　時(shí)鐘頻偏對基站射頻相位偏差影響的測試　152
6.4.3　時(shí)鐘頻偏對于基站射頻鄰信道干擾的測試　152
6.4.4　時(shí)鐘頻偏對于基站射頻EDV指標(biāo)的影響的測試　152
6.4.5　時(shí)鐘頻偏對于越區(qū)切換等性能影響的測試　152
6.5　BTS E1時(shí)鐘輸入抖動(dòng)容限性能測試　153
6.6　基站時(shí)鐘保持時(shí)間測定　155
6.6.1　實(shí)驗(yàn)室測定　155
6.6.2　現(xiàn)網(wǎng)實(shí)測　157
6.7　時(shí)鐘牽引范圍測試　157
6.7.1　基站控制器時(shí)鐘牽引范圍測試測試結(jié)果　157
6.7.2　基站時(shí)鐘牽引范圍測試測試　158
6.7.3　不同廠商設(shè)備的牽引范圍對比　161
6.7.4　關(guān)于時(shí)鐘參考源頻偏鎖定門限值　163
6.7.5　結(jié)論　164
6.8　基站其他功能和性能測試　164
6.8.1　告警門限可設(shè)置功能測試　164
6.8.2　自由振蕩態(tài)1h頻率準(zhǔn)確度測試　165
6.8.3　鎖定態(tài)24h性能監(jiān)控測試　165
6.9　異常測試　168
6.9.1　抖動(dòng)漂移容限測試　168
6.9.2　加入抖動(dòng)和頻偏異常測試　170
6.9.3　瞬斷測試　170
6.9.4　頻偏、加抖動(dòng)、瞬斷測試　172
6.10　測試中發(fā)現(xiàn)的其他問題　172
6.10.1　功能方面　172
6.10.2　性能方面　172
6.11　測試結(jié)果及分析　173
6.12　典型無線基站系統(tǒng)時(shí)鐘同步機(jī)制　175
6.12.1　時(shí)鐘鎖相單元的DA值　175
6.12.2　參考源異常告警觸發(fā)條件　176
6.12.3　時(shí)鐘鎖定檢測確認(rèn)時(shí)間　177
6.12.4　保持到鎖定性能　177
6.12.5　相位重建　178
6.12.6　結(jié)語　179

第7章　SDH業(yè)務(wù)碼流傳送同步定時(shí)性能測試　180
7.1　測試環(huán)境　180
7.2　測試項(xiàng)目　180
7.3　測試方法　180
7.4　測試結(jié)果　181
7.5　SDH的E1對無線接入網(wǎng)時(shí)鐘頻偏的影響測試　186
7.6　結(jié)論　186
7.7　SDH網(wǎng)絡(luò)正常時(shí)的時(shí)鐘傳送測試實(shí)例　187
7.7.1　傳送質(zhì)量合格　187
7.7.2　時(shí)鐘傳送質(zhì)量很高　187
7.8　SDH傳輸系統(tǒng)異常對于無線基站同步定時(shí)的影響　188
7.8.1　網(wǎng)元設(shè)備時(shí)鐘處于自由振蕩狀態(tài)時(shí)　188
7.8.2　時(shí)鐘降質(zhì)對于業(yè)務(wù)的影響　189
7.9　SDH正常保護(hù)倒換時(shí)的影響　190
7.10　同步定時(shí)鏈路對BTS業(yè)務(wù)的影響　191
7.11　GSM組網(wǎng)及同步定時(shí)鏈路　192
7.11.1　核心網(wǎng)　192
7.11.2　某系統(tǒng)設(shè)備組網(wǎng)圖　192
7.11.3　無線設(shè)備時(shí)鐘同步拓?fù)洹?93
7.11.4　頻率同步異?；虿环€(wěn)定問題現(xiàn)象　194

第8章　同步以太網(wǎng)測試儀表及其使用方法　199
8.1　XG7210 SyncE時(shí)鐘分析儀　199
8.1.1　基本功能　199
8.1.2　主要技術(shù)指標(biāo)　200
8.1.3　XG7210 SyncE時(shí)鐘分析儀測試接口　200
8.1.4　測試應(yīng)用　201
8.2　同步以太網(wǎng)測試用例(Paragon-X)　203
8.2.1　輸出抖動(dòng)測試　203
8.2.2　抖動(dòng)容限測試　206
8.2.3　輸出漂移測試　209
8.2.4　漂移容限測試　212
8.2.5　漂移傳函測試　214
8.2.6　相位瞬變測試　216
8.2.7　時(shí)鐘保持測試　219
8.2.8　ESMC測試　221
8.2.9　頻率準(zhǔn)確度測試　224
8.2.10　牽引入范圍測試　225
8.2.11　牽引出范圍測試　227

第9章　時(shí)間同步測試儀表及測試方法　230
9.1　XG7010 IEEE1588時(shí)間分析儀　230
9.1.1　基本功能　230
9.1.2　主要特點(diǎn)　231
9.1.3　技術(shù)指標(biāo)　231
9.2　XG7050精密時(shí)間綜合分析儀　232
9.2.1　XG7050基本功能　233
9.2.2　XG7050主要特點(diǎn)　233
9.2.3　技術(shù)指標(biāo)　234
9.3　XG7010 應(yīng)用介紹　235
9.3.1　時(shí)間服務(wù)器輸出精度測試　235
9.3.2　傳輸設(shè)備的時(shí)間同步精度測試　236
9.3.3　基站時(shí)間同步精度測試　236
9.3.4　非對稱性補(bǔ)償測試　237
9.3.5　線纜延時(shí)精密測試　238
9.3.6　時(shí)鐘輸出頻率精度　238
9.3.7　同步以太網(wǎng)時(shí)鐘頻率精度　239
9.3.8　基站時(shí)鐘頻率精度測試　240
9.3.9　便攜BITS和時(shí)間源　240
9.3.10　時(shí)間長期漂移特性　240
9.3.11　時(shí)鐘同步長期漂移特性　241
9.4　Paragon-X PTP測試用例　242
9.4.1　PTP GM測試　242
9.4.2　PTP Slave測試　243
9.4.3　TSC時(shí)間瞬變測試　244
9.4.4　T-TC(透明時(shí)鐘)測試　245
9.4.5　T-BC(邊界時(shí)鐘)測試　246
9.5　時(shí)間設(shè)備測試實(shí)例　257
9.5.1　跟蹤衛(wèi)星時(shí)間的精度和穩(wěn)定性測試連接　257
9.5.2　待測設(shè)備跟蹤GPS信號后的輸出測試　257
9.5.3　待測設(shè)備跟蹤北斗信號的輸出測試　258
9.5.4　測試中所遇問題　258
9.5.5　NTP性能測試　260

縮略語 　262

引用標(biāo)準(zhǔn)和參考文獻(xiàn)　265

主要的儀表生產(chǎn)企業(yè)簡介　266
　Calnex公司及產(chǎn)品介紹　266
　JDSU企業(yè)簡介　269
　深圳市夏光通信測量技術(shù)有限公司簡介　269