通信世界網消息(CWW)世界移動大會上海展(MWC19上海)即將召開,5G將成為「MWC19上海」當之無愧的主角。而近日,工業和信息化部正式向中國電信、中國移動、中國聯通和中國廣電發布5G商用牌照。中國5G牌照的發布引起了業界的廣泛關注。5G牌照發布將帶動整個5G產業鏈迎來全新的機遇。而5G的商用離不開產業鏈的共同努力。作為5G商用中的重要一環,5G時間同步系統十分關鍵。
時間同步系統測試要求越來越高
時間同步系統是一種能夠接收外部時間基準信號,並按照要求的時間精度向外輸出時間同步信號和時間信息的系統,它能使網絡內其它時鐘對準並同步。在通信網絡中,時間同步系統雖然看似默默無聞,但是卻對於系統的正常運行具有重要作用。
與4G相比,5G在峰值速率、網絡時延、系統容量等性能指標方面將出現大幅度的提升,由此對系統的時間同步提出了新的要求,系統在時間同步方面需要大幅度提升。而時間同步系統需要測試儀器來度量。
目前最為廣泛應用的時間服務設備是GNSS衛星授時,普遍授時精度為30~50ns,對其授時性能進行評價和測試需要具有更高精度的儀器。以各種授時設備組成的時間同步網絡的時間同步性能、完好性監測,需要高精度時間同步測試。因此,權威的時間基準、先進的技術和成熟的產品開發經驗尤為關鍵。
打破國際壟斷,國產測試儀器邁出堅實一步
以往時間同步測試儀器被國外壟斷,而近日中國科學院國家授時中心(國家授時中心)和深圳市夏光通信測量技術有限公司聯合研發的(以下簡稱夏光)SyncCV衛星共視儀的問世打破了這一局面。
國家授時中心與夏光聯合研發的SyncCV衛星共視儀
SyncCV衛星共視儀是國家授時中心與夏光合作研製的全新一代遠程時間比對測試儀。我國的標準時間是UTC(NTSC),而UTC(NTSC)的產生和保持機構是中國科學院國家授時中心。國家授時中心通過10多年的艱苦努力,將UTC(NTSC)的偏差終於從50ns提升到了5ns以內,對UTC的權重貢獻居於世界第四,各項指標居於世界先進水平。SyncCV衛星共視儀基於衛星共視(Common View)技術,以國家標準時間UTC(NTSC國家授時中心)為參考,測量用戶所在地時間與國家標準時間的偏差,實現向UTC溯源,並實時圖形顯示該偏差結果,完成對用戶時間的校準。
中國科學院國家授時中心副主任李孝輝表示:「以授時中心的科研條件和技術積累,結合夏光的產品和市場研發經驗,雙方探索一條科研成果轉化之路。其中,國家授時中心提供衛星共視技術、相關專利算法技術等,並對產品技術性能指標進行驗證;夏光公司負責在全新技術平臺上,結合5G高精度時間同步測試需求,進行了產品總體設計、解決產品量產、市場推廣、用戶體驗等方面事宜。」
中國科學院國家授時中心副主任 李孝輝
從2017年12月啟動合作項目開始,經過一年多的研製,雙方經多輪需求分析、技術研討、檢驗測試,終於促成了共視比對儀產品的誕生。雙方還針對電信市場的應用,獨創了一些新技術、新方法,目前,產品的各項技術性能指標符合設計要求,並在國內主流通信設備廠商進行了試用,得到用戶的認可。
雙劍合璧,強強聯合
本次SyncCV衛星共視儀的成功上市,是國家授時中心科技成果轉化的一次有益的嘗試。與此同時,國家授時中心針對民用市場的高精度時間傳遞新增了一種授時方式,並有效拓展了北鬥衛星導航授時系統在5G網絡中的應用。正如夏光通信測量技術有限公司總經理白巖所言:「SyncCV衛星共視儀的推出既充分應用了北鬥系統,也將完善5G產業鏈,推進了5G時間同步的完整。」
夏光通信測量技術有限公司總經理 白巖
深圳夏光公司是一家專業從事時頻同步測試產品研發、生產、銷售的企業,特別在電信行業的時頻同步測試方面在國內佔據領先地位,國家授時中心將已有的科技成果與深圳夏光公司進行深入合作,能有效將研究機構與公司企業的資源優勢都充分地調動起來,以市場為導向、科研為後盾,企業化運作,將國家授時中心的科技實力及科技成果,與深圳夏光公司的產品開發及市場開發能力結合起來,必將是珠聯璧合,必將實現雙贏,真正為時頻同步領域不斷推出更多的新產品,為中國時頻同步技術不斷進步、發展做出貢獻。
時間頻率測試儀器是我國的短板,而雙方合作將補齊短板。中國科學院國家授時中心研究員劉婭表示:「中國科學院國家授時中心在時頻技術積累及設施資源擁有深厚積累,能提供溯源時間頻率基準,並進行算法及關鍵技術研究;而夏光公司擁有產品開發及市場經驗,可融合通信行業測試需求,結合應用需求開發儀器。中國科學院國家授時中心與夏光公司優勢互補」
中國科學院國家授時中心研究員 劉婭
此外,夏光位於深圳,而深圳的電子行業配套能力很強,包括工業設計、軟硬體能力、產業化運作也十分成熟。例如,夏光公司周邊有很多產業鏈企業,包括華為、中興等領先的通信企業,產品生產出來之後,有很多公司願意試用,不斷對產品進行優化、完善。雙方強強合作將對中國信息通信行業發揮重要作用。
基於衛星共視的高精度測試系統具備五大特徵:特徵一,結果權威,測試可直接溯源至UTC(NTSC),測試、評估無需送檢;特徵二,運籌帷幄,用戶能實時看到與標準時間的偏差結果;特徵三,多系統融合,多星座融合應用,提升系統可靠性、可用性;特徵四,測試高精度,測試不確定度優於5ns;特徵五,靈活測試,自主智慧財產權的共視數據實時交換、靈活測試周期的協議,能適應不同性能時鐘源的測試需求。據悉,目前基於衛星共視的高精度測試系統已經在全國應用。
具備五大亮點,應用場景豐富
當談到SyncCV衛星共視儀主要有哪些亮點時,白巖表示:「SyncCV衛星共視儀具備五大亮點:亮點一,是NTSC設立永久性CV基準站;亮點二,採用NTSC創新CV標準,實現CV實時比對;亮點三,基於雲的數據交互;四是基於嵌入式WEB的人機接口;亮點四,基於嵌入式WEB的人機接口;亮點五,面向5G高精度時間同步測試的優化。」
儀器的使用一般會有試用的場景,白巖表示:「共視比對儀主要有三大應用場景:場景一,時間服務設備的校準,基於權威的參考時間,可用於測試用戶時間服務設備的授時偏差,校準設備;場景二,時間同步性能評估,只有小於5ns的測試不確定度,可用於評價一般的衛星授時終端的時間服務性能;場景三,可進行時間服務設備的完好性監測,布設於時間同步網內,實時監控網內節點間的時間同步性能,以及監視時間服務設備的完好性。」
SyncCV衛星共視儀可用於高精度測量標校位於不同地點的時間信號,獲得各地時間信號的校準量,進而實現各地時間的同步,並有效分析、評估某地時間信號的穩定度、準確度,以及與國家標準時間的偏差。該比對儀適用於PRTC、ePRTC等時間同步設備的同步性能測試或時間誤差的校準、高精度時間同步網絡的時間偏差的長期監測等場景。
夏光自主研發並擁有完全智慧財產權的系列時頻同步分析儀自投放市場以來,已廣泛應用於檢測認證機構、科研院所、通信設備廠商、電信運營商、軍工企業、電力系統、軌道交通、艦船標校等多個領域與行業,打破了國外同類產品的獨家壟斷,填補了國內儀表廠商在高端時頻同步測試領域的空白。白巖表示:「夏光成立近20年,一直是秉承『因為可靠,所以信賴』的信念。公司的運營理念以及優異的產品已贏得了專家和客戶的信賴。」
當談及未來的發展規劃時,劉婭表示:「未來我們將持續投入研發力量,不斷完善優化測量方案,可滿足更高精度、更遠距離的時間遠程測試。」白巖表示:「面向未來,SyncCV衛星共視儀在做好國內市場的基礎上,在國內廣泛場景應用的基礎上,希望能夠推向海外市場,不斷拓展市場空間。」