5G基站的時鐘對齊成為網(wǎng)絡(luò)同步關(guān)鍵瑞薩高精度產(chǎn)品保駕護航

5G 連接作為“ 萬物互聯(lián)時代”移動物聯(lián)網(wǎng)終端的重要連接方式，由于其高傳輸速率和低網(wǎng)絡(luò)延遲的優(yōu)勢，被應(yīng)用于越來越多重要領(lǐng)域，如智能遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能工廠、機器人、自動駕駛、金融、VR/AR 等。

當(dāng)5G 基站將數(shù)以百萬計的終端設(shè)備連接入網(wǎng)，設(shè)備間的時鐘對齊就成為保證網(wǎng)絡(luò)同步的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。時鐘進(jìn)行高精度的時間對齊需要處理恒定時間誤差（cTE）和動態(tài)時間誤差（dynamic time error，dTE）這兩種時間誤差。精確時間協(xié)議（PTP）可通過物理互連信道在節(jié)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(nèi)部設(shè)備的傳播延遲之類的固定延遲。在補償后，伺服系統(tǒng)將更新節(jié)點中的主ToD 計數(shù)器，以考慮可測量因素的ToD 值的最佳估計值。

瑞薩電子中國數(shù)據(jù)中心事業(yè)部 高級經(jīng)理 肖巍

當(dāng)下，IEEE 1588 是一種被業(yè)界廣為使用的PTP 協(xié)議，用于在計算機網(wǎng)絡(luò)中同步時鐘。該協(xié)議通過一個同步信號周期性的對網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點的時鐘進(jìn)行校正同步，可以使基于以太網(wǎng)的分布式系統(tǒng)達(dá)到精確同步。IEEE 1588 協(xié)議在實現(xiàn)了亞微秒級時間誤差的同時，還提供了智能化系統(tǒng)，可以有選擇地重新分配時序數(shù)據(jù)包傳輸順序。在局域網(wǎng)中，通過該協(xié)議可將時鐘精度控制在亞微秒范圍內(nèi)，從而令其適用于測量和控制系統(tǒng)，并在許多基站和IoT 設(shè)備間幫助進(jìn)行大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)同步。作為業(yè)界首家提供全面支持同步以太網(wǎng)SyncE 和IEEE-1588 協(xié)議時鐘產(chǎn)品廠商，瑞薩發(fā)揮在時鐘設(shè)計領(lǐng)域雄厚的技術(shù)積累，將數(shù)字、模擬、電源芯片充分結(jié)合、無縫協(xié)作，開發(fā)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IC8A34002，實現(xiàn)了時鐘精度在±10 ns 以內(nèi)的精準(zhǔn)控制，非常適用于核心設(shè)備和接入IP 交換機/ 路由器、同步以太網(wǎng)設(shè)備、5G 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的無線基礎(chǔ)設(shè)施以及10 Gb、40 Gb 和100 Gb 以太網(wǎng)接口。該方案可實現(xiàn)精確穩(wěn)定時間對齊（超低相噪指標(biāo)，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(huán)境使客戶能夠更加靈活地選擇TSU 與時鐘組合以構(gòu)建卓越的時序性能，從而創(chuàng)建支持IEEE1588的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。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(quán)費用，這將重塑網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)的市場格局。

瑞薩時鐘產(chǎn)品已被國內(nèi)外主要設(shè)備集成商采用，擁有可靠的使用記錄。此外，隨著運營商主導(dǎo)的O-RAN聯(lián)盟的發(fā)展，瑞薩也積極推動網(wǎng)絡(luò)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(shè)備集成商提供符合O-RAN 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品及解決方案。

（本文來源于《電子產(chǎn)品世界》雜志社2021年6月期）