5G推进组：《5G同步组网架构及关键技术》白皮书(18页).pdf

1、 目录 IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立，组织架 构基于原IMT-Advanced推进组，成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。推进组是聚合中国产学研用力 量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展国际交流与合作的主要平台。 引言 5G同步需求 5G高精度时间同步组网模型 5G高精度同步关键技术 总结与展望 主要贡献单位 P1 P2 P5 P8 P14 P15 IMT-2020(5G)推进组 5G同步组网架构及关键技术白皮书 1 IMT-2020(5G)推进组 5G同步组网架构及关键技术白皮书 引言 5G

2、牌照已经发放，5G商用蓄势待发。5G网络正处于标准完善和产业化培育应用的关键时期，5G 同步网作为必不可少的基础支撑网络，急需在技术和产业发展方面尽快推动，有力支撑5G商用。 5G同步用于支撑5G网络和业务，包括频率同步和时间同步，频率同步相对于现有无线通信系统并 无明显变化，而时间同步则要求更加严格，本白皮书重点研究了5G时间同步组网架构和关键技术。 本白皮书在分析5G系统时间同步需求的基础上，结合应用场景、安全可靠性、成本等多方面因 素，剖析基于高精度时间同步地面组网解决5G系统同步的必要性，并提出高精度同步通用组网模型， 重点研究了高精度源头、高精度同步传输、高精度同步监测等关键技术。本

3、白皮书将为我国后续5G同 步技术方案选择及组网策略制定、国际国内标准推动、同步网平滑演进等提供重要指引。 2 IMT-2020(5G)推进组 5G同步组网架构及关键技术白皮书 5G同步需求 1 5G基本同步需求与4G相同 表1 各种影响因素相互关系 基本时间同步是所有时分复用（TDD）制式无线通信系统的共性要求，其对基站空口时间偏差进 行严格限定，主要是为了避免上下行时隙干扰。 在TDD制式无线通信系统实际部署时，基站间同步偏差、保护周期（GP）、基站收发转换时间、 小区覆盖半径等多方面因素相互制约，应满足如下关系： 公式（1） 其中，TSync是基站间时间偏差，TGP是保护周期时间，是基站从

4、“开”到“关”的转换延 迟，是基站从“关”到“开”的转换延迟，Tprop，BS1-BS2是基站间距离引入的传输时延。 根据公式（1），各种影响因素相互关系如表1所示。 根据表1，对于目前普遍采用的6G以下频段，4G TDD系统采用固定子载波间隔15kHz，GP配置 单符号，保护周期时间为71.4s，在一定覆盖范围内，要求基站间时间偏差应小于3s。5G 系统根 据子载波间隔可灵活扩展的特点（即NR的子载波间隔可设为15 (2m) kHz，m-2, 0, 1, ., 5），通过在GP中灵活配置多个符号的方式，使得基站间时间偏差要求仍应小于3s，与4G TDD基本 时间同步需求相同。 3 IMT-2

5、020(5G)推进组 5G同步组网架构及关键技术白皮书 2 5G协同增强提出100ns量级高精度需求 站间协同增强是指到同一个用户的数据可以通过不同基站的有源天线单元（AAU）收发，使用户 可以在交叠覆盖区合并多个信号，从而有效提升业务带宽。多信号间的时延差须满足一定要求，否则 无法合并。根据3GPP TS36.922协议描述，站间协同要求满足如下关系： TD1+ TD2 + TD3 = Total TD CP 公式（2） 其中，TD1为不同AAU空口到用户终端（UE）因不同距离产生的时延差，TD2为多径传播导致的 时延差，TD3为不同AAU空口之间的时间偏差，Total TD为不同AAU信号

6、到达UE侧的时间总差值， CP为防止符号间干扰的循环前缀。根据公式（2），为顺利实现协同功能，不同AAU空口信号到达UE 的总时差应小于CP的长度。 根据3GPP R4-1802142 CR 38104-f00，不同类型的协同增强同步要求如表2所示，其中，多入 多出（MIMO）和发射分集技术的时间偏差要求为65ns，对于带内连续载波聚合（CA），低频基站 （Sub 6G）时间偏差要求为260ns，高频基站（Above 6G）时间偏差要求为130ns，带内非连续CA和 带间CA的时间偏差要求均为3s。 表3给出了5G协同增强技术应用场景说明。其中，MIMO、发射分集、带内连续CA主要发生在 AA