5G基站的时钟对齐成为网络同步关键 瑞萨高精度产品保驾护航

肖巍

5G连接作为“万物互联时代”移动物联网终端的重要连接方式，由于其高传输速率和低网络延迟的优势，被应用于越来越多重要领域，如智能远程医疗、智能工厂、机器人、自动驾驶、金融、VR/ AR等。

当5G基站将数以百万计的终端设备连接入网，设备间的时钟对齐就成为保证网络同步的关键挑战。时钟进行高精度的时间对齐需要处理恒定时间误差（cTE）和动态时间误差（dynamic time error，dTE）这两种时间误差。精确时间协议（PTP）可通过物理互连信道在节点之间交换时间戳，从而确定和补偿诸如通过互连和通过诸如物理层适配器（PHY）和光纤模块（FOM）的内部设备的传播延迟之类的固定延迟。在补偿后，伺服系统将更新节点中的主ToD计数器，以考虑可测量因素的ToD值的最佳估计值。

当下，IEEE 1588是一种被业界广为使用的PTP协议，用于在计算机网络中同步时钟。该协议通过一个同步信号周期性的对网络中所有节点的时钟进行校正同步，可以使基于以太网的分布式系统达到精确同步。IEEE 1588协议在实现了亚微秒级时间误差的同时，还提供了智能化系统，可以有选择地重新分配时序数据包传输顺序。在局域网中，通过该协议可将时钟精度控制在亚微秒范围内，从而令其适用于测量和控制系统，并在许多基站和IoT设备间帮助进行大规模网络同步。

作为业界首家提供全面支持同步以太网SyncE和 IEEE-1588协议时钟产品厂商，瑞萨发挥在时钟设计领域雄厚的技术积累，将数字、模拟、电源芯片充分结合、无缝协作，开发出IEEE 1588解决方案，该方案搭载了瑞萨高处理性能MPU RZ/G2E与精密同步时钟IC 8A34002，实现了时钟精度在±10 ns以内的精准控制，非常适用于核心设备和接入IP交换机/路由器、同步以太网设备、5G网络设备的无线基础设施以及10 Gb、40 Gb和100 Gb以太网接口。该方案可实现精确稳定时间对齐（超低相噪指标，RMS抖动低至100 fs（典型值）），拥有高集成度，可降低厂商BOM成本。开源的Linux环境使客户能够更加灵活地选择TSU与时钟组合以构建卓越的时序性能，从而创建支持IEEE1588的网络系统。瑞萨在提供出色的时钟解决方案的同时，还提供PTP同步时钟管理软件，且无需支付授权费用，这将重塑网络系统开发的市场格局。

瑞萨时钟产品已被国内外主要设备集成商采用，拥有可靠的使用记录。此外，随着运营商主导的O-RAN联盟的发展，瑞萨也积极推动网络智能化、接口開放化、硬件通用化和软件开源化，为更多中小设备集成商提供符合O-RAN标准的产品及解决方案。