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同步網(wǎng)是通信網(wǎng)的一個必不可少的重要組成部分，是保證網(wǎng)絡定時性能質量的關鍵。中國提出的TD-SCDMA標準，由于采用了TDD模式對時鐘和時間同步提出了更高的要求。
TD-SCDMA支持同頻組網(wǎng)，前提是時隙必須對齊。如果相鄰NodeB之間空口不同步，會產(chǎn)生時隙間干擾和上下行時隙干擾。時隙干擾是指前一個時隙的信號落在下一個時隙中，破壞了這兩個時隙內的正交碼的正交性，使這兩個時隙(內的基站或手機)都無法正常解調。上下行時隙干擾是指一個基站發(fā)射的信號直接對另一個基站的接收造成強大的干擾，嚴重影響第二個基站的正常接收。
TD-SCDMA基站的時間同步要求提供NodeB的物理層(碼、幀、時隙)同步，保證所有NodeB同時發(fā)送同時接收，相位精度為<1.5us；提供NodeB的SFN同步，現(xiàn)在的TD系統(tǒng)要求做到所有NodeB的SFN同步，SFN=(time*100)mod4096；其中time為從1980.1.600：00：00開始計數(shù)的秒時間，SFN號每隔1024秒循環(huán)一遍；提供TOD信息(年月日時分秒)；提供1pps，通過鎖相技術使NodeB保證輸出頻率穩(wěn)定度高于5×10-8。即要求：TD-SCDMA基站要求頻率準確度滿足±50ppb，同時要求相鄰基站間時間誤差小于3μs。
在分組網(wǎng)絡上通過IEEE1588v2實現(xiàn)的時間同步傳遞方案
無線系統(tǒng)同步基站之間在軟切換中，如果基站管理器和基站沒有時間同步，將導致在選擇器中發(fā)生郵件指令不匹配，從而使通話連接不能建立起來。所以該類基站之間需要高精度時間行業(yè)頻率同步，時間精度要求小于3μs，頻率準確度要求滿足+/-50PPb。
時間同步技術差異
時間同步的傳遞有兩種方法，即采用有線方式和無線方式。
有線方式包括采用局間地面鏈路進行時間傳送，和采用局內電纜/光纖進行時間分配。局間地面鏈路傳送可基于多種傳輸技術，例如基于E1傳輸專線、基于SDH/MSTP網(wǎng)絡、基于PTN網(wǎng)絡等。局內時間分配也包括多種方式：IRIG-B(以及DCLS)、1PPS、PTP(IEEE1588v2)、NTP(以及改進型NTPv4)、UTI等。不同的局間時間傳送技術和局內時間分配方式的組合可提供不同的時間精度，從微秒級、毫秒級甚至到秒級。PTP和UTI是未來統(tǒng)一提供時間同步和頻率同步的方法，其中PTP是適合于不同傳送平臺的局間時頻傳送方法，UTI是適合于局內統(tǒng)一的時頻分配方法。
無線系統(tǒng)的時間同步解決方案
NTP(NetworkTimeProtocol)由IETF提出，目前的標準為RFC1305(NTPv3)，目前有NTPv4的草案。SNTP為NTP的簡化版，標準為RFC2030(SNTPv4)。NTP主要用來同步網(wǎng)絡上的主機和路由器的時間。它的精度在廣域網(wǎng)上為數(shù)十毫秒；在局域網(wǎng)上則為亞毫秒級或者更高。
傳統(tǒng)的地面時間同步鏈路是采用NTP傳送方式實現(xiàn)，該協(xié)議最大的缺點只能滿足ms級別的時間傳遞精度，這對于無線時間同步基站所需的μs級時間精度是遠遠不夠的。所以針對分組網(wǎng)絡傳遞高精度時間的需求，IEEE協(xié)議組織提出了PTPIEEE1588精確時間傳送協(xié)議，IEEE1588協(xié)議的全稱是“網(wǎng)絡測量和控制系統(tǒng)的精密時鐘同步協(xié)議標準”，目前已發(fā)展到v2版本。
無線方式包括采用衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機，和采用各國自建的長波授時系統(tǒng)。目前可以商用的衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機有美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、中國的北斗系統(tǒng)，可以全天候進行授時，時間精度可以達到百納秒量級。我國可以商用的長波授時系統(tǒng)有國家授時中心(陜西天文臺)發(fā)射系統(tǒng)，采用長波、短波混合方式發(fā)播時間。其中短波授時臺每天24小時連續(xù)不斷地以四種頻率交替發(fā)播標準時間、標準頻率信號，覆蓋半徑超過3000公里，授時精度為毫秒級；長波授時臺每天定時發(fā)播高精度長波時頻信號，作用距離1000公里-2000公里。長波短波結合可基本覆蓋全國陸地和近海海域，授時精度為微秒級。
由此看出，目前的時間同步方法大致分為二類：一類是基于單程偽距測量定位原理的方法，如美國GPS衛(wèi)星、俄羅斯GLONASS衛(wèi)星和中國北斗導航衛(wèi)星，衛(wèi)星授時的優(yōu)點是時間同步的精度高、無需組建網(wǎng)絡，獲取方便；衛(wèi)星授時的缺點有價格高、施工難度大、失效率高。GPS等存在政治和安全風險。另一類是基于假設雙向通信的傳輸時延差值為零的方法，如IEEE1588和NTP。第一種方法的特點是：單向信道；同步信號的獲得穩(wěn)定可靠；費用偏高；容易被衛(wèi)星擁有者控制。第二種方法的特點是：雙向信道；費用低；雙向傳輸時延差值為零的條件不易獲得。
PTN時間同步方案受認可
如果有線網(wǎng)絡特別是肩負2G、3G無線通信系統(tǒng)的承載職能的傳輸網(wǎng)絡可以提供時間同步傳遞功能，則可以從根本上解決在基站中配置衛(wèi)星接收機、在機房架設衛(wèi)星接收天線在工程安裝方面的難度。具體解決思路是在有線網(wǎng)絡如分組網(wǎng)或SDH網(wǎng)絡中實現(xiàn)時間同步傳遞功能，同時在網(wǎng)絡的某個節(jié)點處注入時間同步信息，其他站點跟蹤該同步源，基站從相鄰的傳輸網(wǎng)元提取同步信息，從而達到所有基站之間的時間同步。
首先在分組網(wǎng)絡上游某節(jié)點注入時間源，然后通過PTP協(xié)議在分組網(wǎng)絡上傳遞時間信息到所有分組網(wǎng)絡的邊緣站點，基站從與之相連的分組網(wǎng)設備上接收時間同步信息，達到空口之間的同步目的。這時分組網(wǎng)絡提供的時間同步接口主要有帶外接口和帶內接口兩種模式。
帶內接口：支持PTP同步的以太網(wǎng)接口，包括百兆和千兆以太網(wǎng)，這種模式可傳較遠的距離，但基站需要運行PTP協(xié)議，需要對基站接口進行改造。
帶外接口：支持TOD+1PPS的RJ45接口，這種接口對基站設備沒要求，不需基站運行PTP協(xié)議，但只適合近距離傳輸，需人工補償固定延時。
這時就要在分組網(wǎng)絡中使用IEEE1588v2技術，通過IEEE1588V2協(xié)議報文實現(xiàn)時間同步。1588v2的核心思想是采用主從時鐘方式，對時間信息進行編碼，利用網(wǎng)絡的對稱性和延時測量技術，實現(xiàn)主從時鐘的同步，PTP的關鍵在于延時測量。IEEE1588V2的優(yōu)點主要有支持時間和頻率同步；同步精度高，可達亞微秒級；網(wǎng)絡PDV影響可通過逐級的恢復方式解決；是統(tǒng)一的業(yè)界標準。其缺點有不支持非對稱網(wǎng)絡，且需要硬件支持IEEE1588V2協(xié)議和工作原理。
隨著PTP技術以及TD-SCDMA網(wǎng)絡的快速發(fā)展，國內的傳輸設備生產(chǎn)廠家已開展基于MSTP和基于PTN高精度時間傳送方面的相關研究和實驗。國內外相關研究機構早在本世紀初就開始研究基于SDH的1PPS高精度時間傳送，并在一定條件下，在實驗室環(huán)境中得以實現(xiàn)。國內外相關廠家也開始研究通過多種高精度時間接口，在多種傳輸平臺上進行高精度時間傳送的研究和實驗。目前國內廠家在實驗室環(huán)境中剛剛實現(xiàn)PTP時間接口、1PPS+TOD時間接口的基于MSTP和基于PTN的高精度傳送，但面對將來可能的實際應用，仍急需解決許多問題，例如：控制雙向傳輸不對等造成的時間偏差、對于PTP邊界時鐘/透明時鐘/通道透傳的全面支持與合理使用、提高相關功能和性能的穩(wěn)定性、權衡時間同步與頻率同步間采用緊耦合與松耦合的利弊等。此外，目前只有少部分國內廠家的基站設備可以支持PTP的時間同步模式。
