WCDMA基站時鐘不同步的影響和解決策略

劉婭

（九江職業大學信息工程學院，江西九江332000）

WCDMA基站時鐘不同步的影響和解決策略

劉婭

（九江職業大學信息工程學院，江西九江332000）

在網絡優化工作過程中，經常出現因基站時鐘不同步，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生原因進行研究，來解決網絡優化過程中遇到時鐘失步問題。

時鐘不同步；掉話；切換失敗；感知

一、概述

（一）同步的概念

同步方式是現代數字通信的主要方式，其工作過程是將要傳輸的字符數據進行集中批量發送，對所有字符前的起止位不提醒，從而使得數據傳輸的效率得到了大幅度提高。通常同步方式下時鐘信號的獲得有兩種途徑，其一是使用時鐘專線，將發送端時鐘直接傳送給接收端同步使用；其二是借助鎖相環，即利用由發送端傳送的信息流中的相位信息、時鐘頻率，進行同步時鐘的提取、恢復再使用。

（二）同步的關鍵技術

鎖相與頻率合成是實現同步定時的關鍵技術。

鎖相原理：鎖相是指通過閉合控制的環路，使壓控振蕩器產生的信號能跟蹤外參考輸入信號，達到同頻、同相狀態的工作過程。

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

（三）移動通信基站時鐘同步傳輸的方式

WCDMA網絡NODEB之間是需要時鐘同步的，就目前的網絡結構來說，移動基站都是采用從2Mbps業務碼流中提取定時的同步方式，無論是租用的2M業務電路還是運營商自建網所提供的2M業務電路，都是通過SDH傳輸網提供的。如圖1所示，NodeB間的網絡同步現要從SDH的E1支路上恢復時鐘。理論上，NodeB的時鐘應該追溯到RNC，從ATM7670上來。NodeB和ATM7670的傳輸中間經過了SDH傳輸網絡，SDH傳輸網絡需要保證把ATM7670發出的時鐘信號完整地傳送到NodeB，傳輸網絡的任何時延、抖動都有可能導致時鐘信號無法正常提取，從而導致NodeB的時鐘鎖不上，導致一系列切換失敗、掉話等問題。

圖1 移動通信基站時鐘同步傳輸的方式

二、移動通信基站時鐘同步技術分析

（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，但會影響業務質量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小區間軟切換失敗；

（2）造成3G和3G小區間更軟切換失敗；

（3）造成3G和2G小區間硬切換失敗，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）同步狀態繼續惡化會導致基站進入Holdover模式，該模式下UE只能正常進行更軟切換。

此外，時鐘不同步會導致用戶面傳輸時延增大，從而導致掉話率增加，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務造成影響，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.傳輸網的數據失真問題

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，如果這個數據內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，因為NodeB只能產生一些故障現象，看不到故障發生的原因，需要結合傳輸網絡來綜合分析。從目前的經驗來看，傳輸故障主要分兩類。

（1）時鐘鎖不上,從ATM7670發送給NodeB的數據里面是包含有時鐘信號的，但是經過了SDH網絡以后，NodeB就無法提取到時鐘了。傳輸網的時延和抖動是主要的原因，而解決的方案有三個。

①對明顯光傳輸網絡存在誤碼或光衰過大的傳輸線路進行修復。

②給傳輸網的每個節點加上精準的時鐘以減少抖動，沒有精準時鐘源的傳輸節點無法保證NodeB對數據抖動的要求。對每個節點加上精準的時鐘是必須的。

③讓傳輸網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的業務和時鐘分開來傳，業務繼續走原來的路徑，但時鐘卻走另外一條沒有經過映射的路徑，使得EI/T1時鐘最終能夠跟蹤到精度較高的標準時鐘（BITS），從而減小傳輸網對時鐘同步的影響。如果可能的話，把全網都設置成為支路時鐘再定時的方式是一個非常好的選擇，一般現網都會在傳輸設置開啟。

（2）時鐘能夠鎖上但無法切換,這個問題往往是由于網絡部分開啟支路時鐘再定時引起的。因為基站傳輸開啟了支路時鐘再定時以后，NodeB的時鐘就變成從SDH網絡提取了，即使傳輸網絡原來的抖動很高，NodeB也能夠提取到非常精準的時鐘。而可能相鄰基站的傳輸節點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無法區分某個傳輸節點是否開啟了支路時鐘再定時，解決的方案需要在傳輸網站點功能開啟情況進行核實并修正。

（三）基站時鐘不同步的技術案例

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

圖2 星子縣天海酒店基站無法與周邊小區切換

經過鄰區核查、干擾排查、無線和傳輸數據核查后，在排查時鐘同步時發現星子縣天海酒店的傳輸設置時鐘沒有鎖定，導致該站點無法與周邊小區正常切換，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

經過對星子縣天海酒店基站時鐘進行鎖定，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，現場驗證測試，原星子縣天海酒店三個小區無法與周邊所有小區切換導致的掉話問題解決，思麥博小區已進入激活集，切換成功，復測效果如圖5所示。

圖5 星子縣天海酒店基站與周邊小區切換正常

三、結語

在日常感知優化過程中，建議根據基站狀態、告警信息及數據核查一步步進行排查和綜合分析，找出癥結所在。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，需要各技術專業之間聯動，細致地測試及分析，同時各相關專業定期的數據核查也是一項必不可少的工作。

[1]韓太林.光通信技術[M].北京：機械工業出版社，2011.

[2]汪孫節.WCDMA接入網同步技術研究 [D].電子科技大學，2004.

[3]郭永剛，范江.淺談WCDMA時延類指標優化[J].科技創新與應用，2014,(4).

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

TN914.3

A

1671-5136(2016)03-0136-03

2016-07-13

劉婭（1981-），女，江西九江人，九江職業大學信息工程學院講師、碩士。