WCDMA基站時鐘不同步的影響和解決策略

劉婭

（九江職業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院，江西九江332000）

WCDMA基站時鐘不同步的影響和解決策略

劉婭

（九江職業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院，江西九江332000）

在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作過程中，經(jīng)常出現(xiàn)因基站時鐘不同步，造成不同程度的單向通話、掉線、通話噪音、接通率低、切換失敗及基站失鎖等問題，對通信用戶的通信質(zhì)量造成了一定的影響，本文主要通過對基站時鐘不同步的產(chǎn)生原因進(jìn)行研究，來解決網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中遇到時鐘失步問題。

時鐘不同步；掉話；切換失??；感知

一、概述

（一）同步的概念

同步方式是現(xiàn)代數(shù)字通信的主要方式，其工作過程是將要傳輸?shù)淖址麛?shù)據(jù)進(jìn)行集中批量發(fā)送，對所有字符前的起止位不提醒，從而使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)男实玫搅舜蠓忍岣摺ＭǔＭ椒绞较聲r鐘信號的獲得有兩種途徑，其一是使用時鐘專線，將發(fā)送端時鐘直接傳送給接收端同步使用；其二是借助鎖相環(huán)，即利用由發(fā)送端傳送的信息流中的相位信息、時鐘頻率，進(jìn)行同步時鐘的提取、恢復(fù)再使用。

（二）同步的關(guān)鍵技術(shù)

鎖相與頻率合成是實(shí)現(xiàn)同步定時的關(guān)鍵技術(shù)。

鎖相原理：鎖相是指通過閉合控制的環(huán)路，使壓控振蕩器產(chǎn)生的信號能跟蹤外參考輸入信號，達(dá)到同頻、同相狀態(tài)的工作過程。

頻率合成：使用鎖相環(huán)路將一個高精度和高穩(wěn)定度的時鐘源，通過混頻、倍頻、分頻輸出所需要的同樣高精度和高穩(wěn)定度的時鐘信號。

（三）移動通信基站時鐘同步傳輸?shù)姆绞?/p>

WCDMA網(wǎng)絡(luò)NODEB之間是需要時鐘同步的，就目前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來說，移動基站都是采用從2Mbps業(yè)務(wù)碼流中提取定時的同步方式，無論是租用的2M業(yè)務(wù)電路還是運(yùn)營商自建網(wǎng)所提供的2M業(yè)務(wù)電路，都是通過SDH傳輸網(wǎng)提供的。如圖1所示，NodeB間的網(wǎng)絡(luò)同步現(xiàn)要從SDH的E1支路上恢復(fù)時鐘。理論上，NodeB的時鐘應(yīng)該追溯到RNC，從ATM7670上來。NodeB和ATM7670的傳輸中間經(jīng)過了SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)，SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)需要保證把ATM7670發(fā)出的時鐘信號完整地傳送到NodeB，傳輸網(wǎng)絡(luò)的任何時延、抖動都有可能導(dǎo)致時鐘信號無法正常提取，從而導(dǎo)致NodeB的時鐘鎖不上，導(dǎo)致一系列切換失敗、掉話等問題。

圖1 移動通信基站時鐘同步傳輸?shù)姆绞?/p>

二、移動通信基站時鐘同步技術(shù)分析

（一）基站時鐘不同步的影響

基站時鐘不同步不會影響對NodeB的正常操作，但會影響業(yè)務(wù)質(zhì)量QOS，主要因切換困難影響以下幾個方面的用戶感知。

（1）造成3G和3G小區(qū)間軟切換失敗；

（2）造成3G和3G小區(qū)間更軟切換失敗；

（3）造成3G和2G小區(qū)間硬切換失敗，由于2G對時間非常敏感，因此時鐘不同步會大大降低切換成功率；

（4）同步狀態(tài)繼續(xù)惡化會導(dǎo)致基站進(jìn)入Holdover模式，該模式下UE只能正常進(jìn)行更軟切換。

此外，時鐘不同步會導(dǎo)致用戶面?zhèn)鬏敃r延增大，從而導(dǎo)致掉話率增加，時鐘鎖不上的很大一部分原因就是傳輸抖動引起的，而這種傳輸抖動本身也會對業(yè)務(wù)造成影響，影響用戶感知。

（二）基站時鐘不同步的原因及解決方案

1.傳輸線路接頭問題

E1線路的連接頭有問題或者E1線路的連接方式（是否交叉連接）都會影響時鐘的正常鎖定，這種問題可以通過直接的誤碼告警或切換NodeB時鐘提取線路方案來檢測判斷。

2.基站主控板硬件問題

基站主控硬件CCM板有隱性故障或者是明顯的時鐘不同步告警，需要后臺提取告警信息及指標(biāo)變化情況觀察來分析，一般通過重啟基站或更換基站的主控板件解決這類問題。

3.傳輸網(wǎng)的數(shù)據(jù)失真問題

傳輸時延、抖動都會影響時鐘的正常鎖定，特別是抖動會造成滑碼和誤碼，如果這個數(shù)據(jù)內(nèi)容里面恰好包含時鐘信號，那將會造成時鐘信號無法正常解析。這種問題比較棘手，因?yàn)镹odeB只能產(chǎn)生一些故障現(xiàn)象，看不到故障發(fā)生的原因，需要結(jié)合傳輸網(wǎng)絡(luò)來綜合分析。從目前的經(jīng)驗(yàn)來看，傳輸故障主要分兩類。

（1）時鐘鎖不上,從ATM7670發(fā)送給NodeB的數(shù)據(jù)里面是包含有時鐘信號的，但是經(jīng)過了SDH網(wǎng)絡(luò)以后，NodeB就無法提取到時鐘了。傳輸網(wǎng)的時延和抖動是主要的原因，而解決的方案有三個。

①對明顯光傳輸網(wǎng)絡(luò)存在誤碼或光衰過大的傳輸線路進(jìn)行修復(fù)。

②給傳輸網(wǎng)的每個節(jié)點(diǎn)加上精準(zhǔn)的時鐘以減少抖動，沒有精準(zhǔn)時鐘源的傳輸節(jié)點(diǎn)無法保證NodeB對數(shù)據(jù)抖動的要求。對每個節(jié)點(diǎn)加上精準(zhǔn)的時鐘是必須的。

③讓傳輸網(wǎng)開啟支路時鐘再定時功能，支路時鐘再定時的解決思路就是把E1/T1的業(yè)務(wù)和時鐘分開來傳，業(yè)務(wù)繼續(xù)走原來的路徑，但時鐘卻走另外一條沒有經(jīng)過映射的路徑，使得EI/T1時鐘最終能夠跟蹤到精度較高的標(biāo)準(zhǔn)時鐘（BITS），從而減小傳輸網(wǎng)對時鐘同步的影響。如果可能的話，把全網(wǎng)都設(shè)置成為支路時鐘再定時的方式是一個非常好的選擇，一般現(xiàn)網(wǎng)都會在傳輸設(shè)置開啟。

（2）時鐘能夠鎖上但無法切換,這個問題往往是由于網(wǎng)絡(luò)部分開啟支路時鐘再定時引起的。因?yàn)榛緜鬏旈_啟了支路時鐘再定時以后，NodeB的時鐘就變成從SDH網(wǎng)絡(luò)提取了，即使傳輸網(wǎng)絡(luò)原來的抖動很高，NodeB也能夠提取到非常精準(zhǔn)的時鐘。而可能相鄰基站的傳輸節(jié)點(diǎn)未開啟支路時鐘再定時功能，仍然從ATM7670取得時鐘。如果兩個相鄰位置NodeB之間時鐘不同步，則兩個NodeB間可能會有頻差，頻差過大將造成UE終端切換過程中不去解或解不開鄰站小區(qū)的擾碼，從而造成切換問題。從NodeB的角度來看，這種情況下，兩個相鄰的NodeB的時鐘都是鎖上的，NodeB無法區(qū)分某個傳輸節(jié)點(diǎn)是否開啟了支路時鐘再定時，解決的方案需要在傳輸網(wǎng)站點(diǎn)功能開啟情況進(jìn)行核實(shí)并修正。

（三）基站時鐘不同步的技術(shù)案例

星子縣天海酒店自身三個小區(qū)之間切換正常，但三個小區(qū)無法與周邊所有小區(qū)切換，最后導(dǎo)致掉話。如圖2所示，天海酒店11無法切向信號更好的思麥博小區(qū)31，最終連續(xù)EC/IO質(zhì)量差掉話。

圖2 星子縣天海酒店基站無法與周邊小區(qū)切換

經(jīng)過鄰區(qū)核查、干擾排查、無線和傳輸數(shù)據(jù)核查后，在排查時鐘同步時發(fā)現(xiàn)星子縣天海酒店的傳輸設(shè)置時鐘沒有鎖定，導(dǎo)致該站點(diǎn)無法與周邊小區(qū)正常切換，星子縣天海酒店基站時鐘未鎖定，如圖3所示。

圖3 星子縣天海酒店基站時鐘未鎖定

經(jīng)過對星子縣天海酒店基站時鐘進(jìn)行鎖定，鎖定后時鐘同步如圖4所示。

圖4 星子縣天海酒店基站時鐘鎖定

星子縣天海酒店基站傳輸時鐘重鎖定后，現(xiàn)場驗(yàn)證測試，原星子縣天海酒店三個小區(qū)無法與周邊所有小區(qū)切換導(dǎo)致的掉話問題解決，思麥博小區(qū)已進(jìn)入激活集，切換成功，復(fù)測效果如圖5所示。

圖5 星子縣天海酒店基站與周邊小區(qū)切換正常

三、結(jié)語

在日常感知優(yōu)化過程中，建議根據(jù)基站狀態(tài)、告警信息及數(shù)據(jù)核查一步步進(jìn)行排查和綜合分析，找出癥結(jié)所在。有的問題可能比較少見，比如這個時鐘不同步的問題，不能放棄任何一個可能的原因，需要各技術(shù)專業(yè)之間聯(lián)動，細(xì)致地測試及分析，同時各相關(guān)專業(yè)定期的數(shù)據(jù)核查也是一項(xiàng)必不可少的工作。

[1]韓太林.光通信技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2]汪孫節(jié).WCDMA接入網(wǎng)同步技術(shù)研究 [D].電子科技大學(xué)，2004.

[3]郭永剛，范江.淺談WCDMA時延類指標(biāo)優(yōu)化[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014,(4).

[4]武冬平.時鐘問題造成的傳輸障礙分析[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2010,(5).

TN914.3

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1671-5136(2016)03-0136-03

2016-07-13

劉婭（1981-），女，江西九江人，九江職業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院講師、碩士。