為什么無(wú)線通信需要同步？資料下載

1 、 為什么無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)需要同步？ 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是由一個(gè)一個(gè)的基站組成的。單個(gè)基站的覆蓋范圍和容量有限，因此基站間需要進(jìn)行各種信令交互來(lái)實(shí)現(xiàn)小區(qū)選擇，重選，切換，負(fù)荷均衡，干擾協(xié)同等復(fù)雜的操作。 5G基站組網(wǎng)示意圖 各個(gè)基站要交互信息，除了信令能互相理 解之外，還需要步調(diào)一致，準(zhǔn)確知道對(duì)方目前的狀態(tài)，預(yù)知下一個(gè)時(shí)刻將要發(fā)生的動(dòng)作，才能配合默契。 我們以5G為例，在TDD模式下，時(shí)間是用來(lái)區(qū)分上下行的，基站間需要嚴(yán)格步調(diào)一致。如果相鄰基站沒有采用相同的時(shí)間基準(zhǔn)，一個(gè)正在進(jìn)行下行發(fā)射，另一個(gè)卻在進(jìn)行上行接收，發(fā)射基站的信號(hào)會(huì)進(jìn)入接收基站，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾，系統(tǒng)完全無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。 如下圖所示，一個(gè)5G的上下行傳輸周期包含若干個(gè)下行時(shí)隙，若干個(gè)上行時(shí)隙，中間的一個(gè)靈活時(shí)隙（也稱作特殊時(shí)隙或者S時(shí)隙）作為上下行的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。都每個(gè)基站必須在時(shí)鐘同步下嚴(yán)守這樣的節(jié)律來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。 5G幀結(jié)構(gòu) 因此??“同步”是所有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)正常工作的基礎(chǔ)。 2 、 什么是頻率同步和相位同步？ 同步，從字面意思上看，是指兩個(gè)或兩個(gè)以上隨時(shí)間變化的量在變化過程中保持一定的相對(duì)關(guān)系。 到底是怎么樣的相對(duì)關(guān)系呢？一般根據(jù)關(guān)系的緊密程度分為“頻率同步”和“相位同步”這兩個(gè)級(jí)別。 頻率同步是指兩個(gè)基站的時(shí)鐘的變化頻率一致，而相位則不一定一致，可以保持相對(duì)固定的差值。 假設(shè)兩個(gè)基站內(nèi)部各有一個(gè)鐘表，在某一時(shí)刻，表A指示的時(shí)間是12:15，表B指示的時(shí)間為11:45，很顯然，他們的時(shí)間相差30分鐘，也就是相位不同； 在下一時(shí)刻，表A指示的時(shí)間是12:25，表B指示的時(shí)間是11:55，它們雖相位不同，但時(shí)間差還是30分鐘。 如果在其他時(shí)刻這兩個(gè)表的時(shí)間始終相差30分鐘的話，就可以認(rèn)為它們走的快慢一致，是頻率同步的。 相位同步是指兩個(gè)基站的時(shí)鐘的相位始終保持一致。 還以表A和表B為例，在相位同步下，它們每時(shí)每刻指示的時(shí)間都是一模一樣的，不但要走得快慢一樣，還不允許有任何時(shí)間差。因此，相位同步也叫做“時(shí)間同步”。 由此可見，相位同步的要求比頻率同步要高得多，頻率同步是相位同步的基礎(chǔ)。 頻率同步的精度使用頻率偏差或者頻率穩(wěn)定度這個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量，其單位是ppm，全稱為part per million，意為百萬(wàn)分之一，無(wú)量綱。它表示在一個(gè)特定 中心頻率 下，允許偏差的值，該值越小則同步精度越高 。 ppm和赫茲之間的換算關(guān)系如下公式： △ f = (f*ppm)/10^6 這里 ppm 是最大變化值（+/-），f是中心頻率（赫茲），△f是允許最大的頻率變化范圍。 例如：如果系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為100MHz的話，允許的 頻率誤差為100 ppm