Rakon瑞康5G同步解決方案

介紹

O-RAN概念正在徹底改變RAN行業(yè)，為傳統(tǒng)基站供應(yīng)商社區(qū)之外的每個人開放生態(tài)系統(tǒng)。這種多供應(yīng)商開放的方法鼓勵創(chuàng)新、健康競爭，并為所有參與者和最終用戶帶來最佳的成本效益結(jié)果。

傳統(tǒng)的基站架構(gòu)以基帶單元（BBU）和遠(yuǎn)程無線電頭或單元（RRH/RRU）為中心。新的5G網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)正在發(fā)展。無線電技術(shù)以及基帶處理和無線電功能之間的連接正在發(fā)生重大變化。職能重組為中央單位、分配單元、接入單元和RRU。根據(jù)所關(guān)注的應(yīng)用程序，這些功能在不同的網(wǎng)絡(luò)級別上進行劃分。應(yīng)用包括增強型移動寬帶（eMBB）超可靠低延遲通信（uRLLC）和大規(guī)模機器類型通信（mMTC）。

5G架構(gòu)

與上一代技術(shù)相比，5G網(wǎng)絡(luò)的同步要求非常嚴(yán)格。傳統(tǒng)基站和新一代基站之間的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)差異在于基帶處理與無線電的解耦以及前端網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

基于BBU和RRU的CPRI/OBSAI的物理層連接讓位給基于靈活以太網(wǎng)或eCPRI的連接。這種連接不僅提供了基帶和無線電單元互連的靈活性，還提供了5G架構(gòu)所需的更高數(shù)據(jù)傳輸速度。BBU功能分為CU（中央單元）和DU（配電單元）。

無線電頭中的數(shù)據(jù)包同步

50ppb的頻率精度和低至130ns的時間對準(zhǔn)誤差（TAE）是支持高級5G應(yīng)用的空中接口的基本要求。新的DU/RRU連接需要BBU和RRU之間的基于分組的同步技術(shù)。固有的低分組速率和分組延遲變化要求時鐘恢復(fù)伺服系統(tǒng)具有低帶寬濾波和補償振蕩器的支持

Rakon的5G RRH解決方案包括具有行業(yè)領(lǐng)先性能的混合TCXO和超穩(wěn)定TCXO溫補晶體振蕩器。混合式TCXO提供非常低的溫度靈敏度，因此，隨溫度變化的測量速率頻率較低（0.5ppb/°C）。這一特性有助于提高低帶寬伺服系統(tǒng)的動態(tài)性能。拉肯海王星™ – 50 ppb溫度穩(wěn)定性模擬TCXO–是同類產(chǎn)品中的第一個。它采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝，功耗低于同類解決方案。戶外無線電所要求的惡劣環(huán)境性能包括較高的工作溫度范圍（高達105°C）和較低的g靈敏度。Rakon貼片晶振TCXO還具有低溫靈敏度（10 ppb/°C），可在快速溫度變化下實現(xiàn)卓越的伺服性能。

超低相位噪聲VCXO

5G頻譜頻率范圍從<1到100 GHz。初步試驗專注于通常低于6GHz的頻率在可用頻譜上。這樣的頻率要求低相位噪聲參考時鐘以支持基于更高QAM速率的更高數(shù)據(jù)速率。參考時鐘相位噪聲應(yīng)最小化，以減少對誤差矢量幅度（EVM）掩碼的貢獻，從而實現(xiàn)更高的QAM速率，從而增加帶寬。傳統(tǒng)的壓控晶體振蕩器（VCXO）用于過濾RF合成器中的近相位噪聲，當(dāng)乘以更高階時會產(chǎn)生高相位噪聲。

Rakon的超低噪聲VCXO（100–155 MHz）提供非常低的相位噪聲和抖動（在12 kHz–20 MHz帶寬上約為15 fs）以及低于-170 dBC/Hz的基底噪聲。這些是5G RRU的理想選擇，尤其是毫米波應(yīng)用。

前部拖運同步

CD/DU設(shè)備中的同步比傳統(tǒng)的BBU同步技術(shù)。隨著發(fā)展基于分組的技術(shù)、諸如GNSS的多個參考選項，IEEE 1588、SyncE和其他外部參考可用于同步。Rakon晶振的參考時鐘振蕩器支持各種伺服技術(shù)，中長期保持（1-24小時）功能。

根據(jù)ITU-T標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)定義了所需的同步電信邊界時鐘傳輸設(shè)備的性能類型C和D的時間誤差將低至5到15ns。支持在整個工作溫度范圍內(nèi)誤差如此之低，參考值穩(wěn)定時鐘是必需的。Rakon擁有一系列全面的OCXO技術(shù)，包括傳統(tǒng)、混合和超可靠的基于ASIC的OCXO。在整個范圍內(nèi)，可實現(xiàn)1–50 ppb的溫度穩(wěn)定性和0.2–1 ppb/天的老化性能。

DUs和電信特級時鐘的長期保持OCXO
傳統(tǒng)上，網(wǎng)絡(luò)的核心包含由原子參考時鐘支持的高端長期電信特級主時鐘。隨著同步層次結(jié)構(gòu)的扁平化，電信特級大師時鐘現(xiàn)在被定位在網(wǎng)絡(luò)的邊緣。隨著這一變化，現(xiàn)在有了提供全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)連接的“邊緣”、“迷你”和“集成”特級大師，由具有有限保留能力的PTP/SyncE提供支持。

Rakon的PPS紀(jì)律OCXO晶振提供長保持時間（12–48小時內(nèi)1.5µs），以支持此類電信特級大師時鐘設(shè)計。當(dāng)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GNSS模塊協(xié)同工作時，PPS專業(yè)OCXO使用1PPS輸入來補償老化，從而保證定義的溫度偏移的相位誤差。

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