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　9
1.3.6　GSM向FDD LTE的演進　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　移動承載網(wǎng)功能需求　13
1.4　WLAN　14
1.4.1　IEEE 802.11系列標準　14
1.4.2　無線局域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)概述　14
1.4.3　無線局域網(wǎng)的特點　15
1.4.4　主要技術(shù)要求　16
1.5　典型無線接入設(shè)備的時鐘處理單元　16
1.5.1　同步設(shè)備定時發(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　基站時鐘單元實例　19

第2章　同步技術(shù)及主要指標　22
2.1　同步基礎(chǔ)知識　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　頻率同步時鐘等級　24
2.2　時間同步　25
2.2.1　時間同步常用術(shù)語　25
2.2.2　時間同步方法　25
2.2.3　秒、閏秒的定義　26
2.2.4　時間同步原理　27
2.2.5　時間同步網(wǎng)　28
2.2.6　時間同步主要指標　28
2.2.7　時間同步設(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　頻率準確度　28
2.3.2　頻率穩(wěn)定度　29
2.3.3　抖動　29
2.3.4　漂移　30
2.3.5　時間間隔誤差　30
2.3.6　最大時間間隔誤差　31
2.3.7　抖動的描述方法　31
2.3.8　相位噪聲　31
2.4　主從同步網(wǎng)中從時鐘的工作模式　31
2.4.1　正常工作模式——跟蹤鎖定上級時鐘模式　31
2.4.2　保持模式　31
2.4.3　自由運行模式——自由振蕩模式　32
2.5　常用的誤碼性能指標　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　可用時間和不可用時間　33
2.5.4　誤碼性能指標　33
2.6　數(shù)字連接滑動性能指標及其分配　34
2.6.1　滑動　34
2.6.2　國際數(shù)字連接滑動性能指標及其分配　34
2.6.3　電信運營商同步網(wǎng)滑動性能指標及其分配　35
2.7　漂移指標　36
2.7.1　漂移和抖動　36
2.7.2　漂移產(chǎn)生　36
2.7.3　漂移指標要求　37
2.7.4　同步網(wǎng)極長定時基準參考鏈模型　37
2.7.5　電信運營商同步網(wǎng)漂移性能指標及其分配　37
2.8　抖動指標　38
2.8.1　無輸入抖動時輸出抖動　38
2.8.2　容許的最大輸入抖動　38
2.8.3　抖動轉(zhuǎn)移特性　39
2.8.4　抖動的定量評估方法　40
2.8.5　映射抖動　40
2.8.6　結(jié)合抖動　41
2.8.7　相位噪聲　42
2.9　時間間隔誤差　42
2.9.1　時間間隔誤差　42
2.9.2　時間間隔測量　42
2.9.3　時間間隔測量的擴展應(yīng)用　43
2.9.4　最大時間間隔誤差　43
2.10　時間偏差TDEV　44
2.10.1　時間偏差　44
2.10.2　時間偏差TDEV的計算　44
2.11　固有頻偏計算　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)標準　47
3.1　時鐘等級規(guī)定　47
3.1.1　一級基準時鐘　48
3.1.2　二級節(jié)點時鐘　49
3.1.3　三級節(jié)點時鐘　49
3.1.4　網(wǎng)元內(nèi)時鐘　49
3.2　同步時鐘設(shè)備的主要性能指標　50
3.2.1　一級基準時鐘性能指標　50
3.2.2　二級節(jié)點時鐘性能指標　51
3.2.3　三級節(jié)點時鐘性能指標　56
3.3　通信樓綜合定時供給系統(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　時間同步　59
3.4.1　時間同步設(shè)備組網(wǎng)方式　59
3.4.2　時間同步設(shè)備的構(gòu)成　60
3.4.3　衛(wèi)星接收機　60
3.5　時間同步設(shè)備時間輸入功能　61
3.5.1　時間輸入信號的類型　61
3.5.2　時鐘功能　61
3.6　時間同步設(shè)備時間輸出功能　61
3.6.1　時間輸出信號的類型　61
3.6.2　時間調(diào)控功能　61
3.7　時間同步設(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　時間同步設(shè)備的性能要求　63
3.9　時間同步設(shè)備組網(wǎng)　64
3.9.1　時間同步設(shè)備組網(wǎng)原則　64
3.9.2　節(jié)點時間同步設(shè)備設(shè)置原則　64
3.9.3　時間傳送方法　65
3.9.4　各種業(yè)務(wù)網(wǎng)元的時間同步解決原則　66
3.10　時間基準的局內(nèi)分配　66
3.10.1　分配方式　66
3.10.2　時間同步服務(wù)的接入　67
3.11　時間傳遞的幾種方法　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)對時間同步的要求　70
3.13　SSM功能簡介　71
3.13.1　標示時鐘質(zhì)量等級　72
3.13.2　避免形成定時環(huán)路　73
3.13.3　實現(xiàn)時鐘自動倒換　73
3.13.4　我國通信行業(yè)標準的相應(yīng)規(guī)定　73
3.14　相關(guān)國際標準簡介　74
3.14.1　標準體系　74
3.14.2　頻率和時間同步標準進展　74
3.14.3　常用標準　75
3.15　同步以太網(wǎng)標準　76
3.15.1　頻率準確度　76
3.15.2　牽引入/牽引出范圍　77
3.15.3　抖動和漂移　77
3.15.4　抖動測試　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)時鐘模式　91
3.17.2　差分時鐘模式　92
3.18　時間同步　94
3.18.1　G.8271　94
3.18.2　邊界時鐘(T-BC)和透明時鐘(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)備時鐘輸入口允許頻偏指標定義　100
4.1.2　技術(shù)標準　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　輸出抖動測試　104
4.2.1　指標定義　104
4.2.2　業(yè)務(wù)接口的網(wǎng)絡(luò)抖動指標　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)指標要求　108
4.3.2　測試標準　110
4.3.3　測試儀表及測試步驟　112
4.3.4　測試步驟　113
4.4　抖動容限　115
4.4.1　ONT500抖動容限測試(Jitter Mode選擇MTJ)　116
4.4.2　快速抖動容限測試(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　時間測試　121
4.11　ONT-5xx抖動漂移測試指南　121
4.11.1　ONT-5xx抖動和漂移測試特點　121
4.11.2　ONT-5xx Jitter抖動和漂移測試項目　121
4.11.3　抖動測試步驟　122
4.11.4　輸出抖動測試步驟(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　測試項目　133
5.4　主要測試技術(shù)要求　134
5.5　實驗室測試環(huán)境　135
5.6　現(xiàn)網(wǎng)測試環(huán)境　136
5.7　實驗室內(nèi)的主要測試項目和方法　136
5.7.1　跟蹤外時鐘的頻率特性　136
5.7.2　基站時鐘牽引范圍　136
5.7.3　基站時鐘加擾性能　137
5.7.4　時鐘質(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　參考時鐘選擇機制測定　137
5.7.8　基站時鐘(保持)性能　137
5.7.9　主要測試內(nèi)容列表　137
5.8　在實驗室內(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　頻率準確度測試　141
5.11.2　基站時鐘保持性能測試　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　147
6.2　BTS時鐘狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換　147
6.3　參考時鐘質(zhì)量與GSM射頻指標的函數(shù)關(guān)系　148
6.4　時鐘頻偏對于基站射頻指標影響的測試　151
6.4.1　時鐘頻偏對于基站射頻頻偏影響測試　151
6.4.2　時鐘頻偏對基站射頻相位偏差影響的測試　152
6.4.3　時鐘頻偏對于基站射頻鄰信道干擾的測試　152
6.4.4　時鐘頻偏對于基站射頻EDV指標的影響的測試　152
6.4.5　時鐘頻偏對于越區(qū)切換等性能影響的測試　152
6.5　BTS E1時鐘輸入抖動容限性能測試　153
6.6　基站時鐘保持時間測定　155
6.6.1　實驗室測定　155
6.6.2　現(xiàn)網(wǎng)實測　157
6.7　時鐘牽引范圍測試　157
6.7.1　基站控制器時鐘牽引范圍測試測試結(jié)果　157
6.7.2　基站時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　抖動漂移容限測試　168
6.9.2　加入抖動和頻偏異常測試　170
6.9.3　瞬斷測試　170
6.9.4　頻偏、加抖動、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)時鐘同步機制　175
6.12.1　時鐘鎖相單元的DA值　175
6.12.2　參考源異常告警觸發(fā)條件　176
6.12.3　時鐘鎖定檢測確認時間　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)碼流傳送同步定時性能測試　180
7.1　測試環(huán)境　180
7.2　測試項目　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)正常時的時鐘傳送測試實例　187
7.7.1　傳送質(zhì)量合格　187
7.7.2　時鐘傳送質(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的影響　188
7.8.1　網(wǎng)元設(shè)備時鐘處于自由振蕩狀態(tài)時　188
7.8.2　時鐘降質(zhì)對于業(yè)務(wù)的影響　189
7.9　SDH正常保護倒換時的影響　190
7.10　同步定時鏈路對BTS業(yè)務(wù)的影響　191
7.11　GSM組網(wǎng)及同步定時鏈路　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)備時鐘同步拓撲　193
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時鐘分析儀　199
8.1.1　基本功能　199
8.1.2　主要技術(shù)指標　200
8.1.3　XG7210 SyncE時鐘分析儀測試接口　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　輸出抖動測試　203
8.2.2　抖動容限測試　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　時鐘保持測試　219
8.2.8　ESMC測試　221
8.2.9　頻率準確度測試　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　時間同步測試儀表及測試方法　230
9.1　XG7010 IEEE1588時間分析儀　230
9.1.1　基本功能　230
9.1.2　主要特點　231
9.1.3　技術(shù)指標　231
9.2　XG7050精密時間綜合分析儀　232
9.2.1　XG7050基本功能　233
9.2.2　XG7050主要特點　233
9.2.3　技術(shù)指標　234
9.3　XG7010 應(yīng)用介紹　235
9.3.1　時間服務(wù)器輸出精度測試　235
9.3.2　傳輸設(shè)備的時間同步精度測試　236
9.3.3　基站時間同步精度測試　236
9.3.4　非對稱性補償測試　237
9.3.5　線纜延時精密測試　238
9.3.6　時鐘輸出頻率精度　238
9.3.7　同步以太網(wǎng)時鐘頻率精度　239
9.3.8　基站時鐘頻率精度測試　240
9.3.9　便攜BITS和時間源　240
9.3.10　時間長期漂移特性　240
9.3.11　時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時間瞬變測試　244
9.4.4　T-TC(透明時鐘)測試　245
9.4.5　T-BC(邊界時鐘)測試　246
9.5　時間設(shè)備測試實例　257
9.5.1　跟蹤衛(wèi)星時間的精度和穩(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

引用標準和參考文獻　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