用IPRAN实现BITS时钟替代4G基站GPS研究

鲁恒宏

摘要：隨着城区高楼大厦不断建起，在高楼内布放室分，实现深度覆盖已成为4G建设的一个主要目标方向，但要在高楼内布放BBU，其时钟GPS布放就难上加难，一方面物业不充许、一方面施工难度大。写字楼与酒店是不同意把GPS馈线从楼顶往下布放的。这样大楼内室分建设成本翻倍增加。为解决这难题，保山无线中心IPRAN维护小组，提出2种解决方案，方案一：采用1588v2实现时间同步，但IPRAN需要收费License，投资成本高。方案二：采用同步以太网实现频率同步，设备根据SSM（Synchronization Status Message）进行选源。该方案无论是IPRAN设备还是4G基站都不需要收费，能满足FDD频率同步要求。为此保山无线中心选取方案二做实验，选取精度较高的BITS（2Mbps）作为IPRAN的时钟源。

关键词：IPRAN;BITS时钟;基站GPS

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）01-0021-03

1 配置思路

本文基于如图1所示的组网，主要配置思路如下：

（1）在主备RSG部署接入主备BITS时钟源，以防止单点故障造成的全网时钟中断。（2）从RSG5向全网注入主时钟和时间信息，保证主备RSG配置同步。配置同步以太实现频率同步。（3）在ASG上使能同步以太功能，使其跟踪上游时钟。汇聚环上除RSG外其他网元配置与ASG相同。（4）在CSG上使能同步以太功能，使其跟踪上游时钟，并向基站传递。

对应ATN和基站间的时钟物理连接，有以下常见方式：

（1）通过ATN的时钟接口直接连接基站。（2）在以太业务接口通过同步以太传递时钟，但要求基站也支持相应协议。配置与网络侧接口相同。

本例中采用以太业务口传递时钟信号。组网中以CSG1与基站的连接为例，各CSG配置相同。如图1IPRAN时钟组网图所示。

2 配置选择时钟源

（1）本文档中RSG为CX600-X8设备，包括三个时钟口，分别为bits0、bits1、bits2。这三个时钟接口，既可以用于频率同步，也可用于时间同步。本示例采用bits2接入频率同步信号，bits0接入时间同步信号。（2）对于同步以太，通过在本地优先级列表中配置时钟信号优先级，并使能SSM达到选源控制。对于同步以太时钟同步，其整体选源排序为SSM时钟质量>本地优先级设置>时钟源类型。

1）SSM时钟质量优先级：PRC>SSUA>SSUB>SEC>DNU。没有配置优先级的源不参与选源;如果质量等级为DNU，此时钟源不参与选源。2）本地配置优先级：取值范围为1～255，取值越小，优先级越高。3）时钟源类型优先级：优先选择bits时钟源，其次为业务口接入的时钟源。

2.1 配置RSG5

在系统视图下配置全局时钟源信息。clock bits-type bits2 2mbps//外部参考源信号类型，本例为2mbps频率信号。clock source bits2 priority 10//按照规划数据配置外时钟口优先级，主BITS输入的时钟优先级为最高。clock source bits2 synchronization enable //使能外时间口时钟同步功能。只有使能本功能后，设备才会跟踪相应的时钟源。本例中外接BITS为2mbps信号，与默认值一致。如外界BITS为2mhz信号（clock bits-type bits2 2mhz），则还需配置SSM信息输入优先级（clock source bits2 ssm prc）。设备主备主控板都需接入时钟信号。

2.2 配置RSG6

RSG6的配置与RSG5类似。在系统视图下配置全局时钟源信息clock bits-type bits2 2mbps //外部参考源信号类型，本例为2mbps频率信号。clock source bits2 priority 20 //按照规划数据配置外时钟口优先级。因RSG6所接BITS为备BITS，为保证全网时钟统一，故建议RSG6接入的BITS时钟优先级低于从其他设备接收到的时钟优先级。clock source bits2 synchronization enable //使能外时间口优先级。

2.3 配置CSG和ASG

CSG和ASG从业务端口获取时钟源，时钟源输入端口可在配置同步以太实现频率同步时指定。

3 配置同步以太实现频率同步数据规划

3.1 配置RSG

主备RSG配置基本一致，按规划数据配置。此处以RSG5为例，按照数据配置如下：

（1）使能全局的同步以太功能。（2）clock ethernet-synchronization enable //在系统视图下使能全局的同步以太。（3）clock ssm-control on //通过SSM进行选源。ATN设备默认使能了ssm。（4）配置接口的同步以太功能。（5）interface GigabitEthernet2/0/0。（6）clock priority 20 //配置接口上时钟参考源的优先级，影响本端对入方向时钟参考源的选择。按照数据规划，RSG5此处优先级设置为20，RSG6此处设置为10。（7）clock synchronization enable//使能接口的同步以太。（8）interface GigabitEthernet3/0/0。（9）clock synchronization enable。

3.2 配置P（可选）

此处以P11为例，按照数据配置如下：

（1）使能全局的同步以太功能。（2）clock ethernet-synchronization enable。（3）clock ssm-control on。（4）配置接口的同步以太功能。（5）interface GigabitEthernet3/0/0。（6）clock priority 10。（7）clock synchronization enable。（8）interface GigabitEthernet2/0/0。（9）clock priority 20。（10）clock synchronization enable。

3.3 配置ASG

此处以ASG3为例，按照数据规划配置如下：

（1）使能全局的同步以太功能。（2）clock ethernet-synchronization enable。（3）clock ssm-control on。（4）在接口按规划数据配置优先级。（5）interface GigabitEthernet1/0/0。（6）clock priority 20。（7）clock synchronization enable。（8）interface Gigabit Ethernet1/1/2。（9）clock synchronization enable。（10）interface GigabitEthernet2/0/0。（11）clock priority 10。（12）clock synchronization enable。

3.4 配置CSG

此处以CSG1为例，按照数据规划配置如下：

（1）全局和接口均使能同步以太。（2）clock ethernet-synchronization enable。（3）在接口按规划数据配置优先级。（4）interface GigabitEthernet0/2/16。（5）clock priority 20。（6）clock synchronization enable。（7）interface GigabitEthernet0/2/17。（8）clock priority 10。（9）clock synchronization enable。（10）（可选）需要将时钟同步信号传递给基站时，在CSG与基站连接的接口，使能时钟同步功能。（11）clock bits-type bits0 2mbps //输出给频率测试仪表。（12）#。（13）interface Ethernet0/3/0//输出时钟信号给基站的接口。（14）clock synchronization enable。

4 爱立信4G基站以太网时钟应用案例

保山选取了隆阳区284号爱立信4G基站作为试点，首选把该基站接入的A设备使能以太网时钟功能，并确保该时钟频偏1A的数据除以20小于1。其次把该站GPS闭塞并删除，重新创建基于以太网口提取时钟的MO，数据配好后，检查整个基站时钟配置是否正确，时钟优先级是否为1，基站的以太网时钟license及featurestatesynceth是否激活如图2所示。

查看该基站是否锁定以太网时钟源，如为locked_mode则认为该基站能正确锁定以太网时钟并可用。

从图3看该基站能正锁定以太网时钟，但RRU不一定能启来，这时需注意： 以太网时钟是基于频率同步的，如果该站设为时间同步RRU是不能正常启动，这时可查看timeAndPhaseSynchCritical参数，如果该时钟同步参数为false则为频率同步、Ture 时为是时间同步。以太网时钟则必须为false，频率同步。

一旦基站时钟锁定并且为频率同步，可查看相应RRU是否可用（enable），基站正常后，让工程网优人员到现场测试：切换正常，平均下载速率可达90Mbps。说明以太网时钟源完全可取代爱立信4G基站的GPS时钟源。

5 华为4G基站以太网时钟应用案例

保山选取了腾冲腾越砚湖小区（室分）4G基站作为试点，首选把该基站接入的A设备使能以太网时钟功能，并确保该时钟频偏1A的数据除以20小于1。确保基站所接的A设备能正确锁定BITS时钟源。

其次，把该站GPS闭塞并删除，重新增加同步以太网时钟MO，这点很关键，一定要注意如果以太网时钟取自以太网电口则端口号选为0;如果以太网时钟取自光口则端口号选为1;同时设置基站时钟同步模式为：FREQ（频率同步）如图4所示，这样RRU才能正常工作。

最后设置时钟模式为：手动;时钟参考源为：以太网时钟（syncEth），通过以上三步后，华为4G基站时钟就已锁定，并且基站RRU已能正常启动，如图5所示。

让工程网优人员到前台测试，业务切换正常，下载速率达到87Mbps。说明以太网时钟能用于华为4G基站，并可取代现有GPS时钟源。

6 结语

保山通过IPRAN传递BITS时钟源取代现有4G基站GPS方案，是完成可行。這为后期大楼室分内BBU安装及开通提供了方便，同时也节约了建设成本、维护成本以及施工难度。