无线网络对频率同步和相位同步的要求及原因

Wi-fi 同步一、同步的意义1.1 什么是同步时钟同步的目的是维护一个全局一致的物理或逻辑时钟，时钟同步广义上称为时间同步，狭义上称为频率同步。

时间同步：指在对比时刻求得标准时钟与本地时钟的频率和相位偏移，并通过修正使本地时钟与参考时钟保持同步。

频率同步：指信号之间的频率或相位保持某种严格的特定关系，通信网络中频率同步用来保证所有的设备以相同的速率运行。

频率同步一般采用锁相环技术，频率调节具有连续性和周期性；而时间同步可以是非连续性的调控。

1.2 WiFi 同步的意义数字通信网中传递的信号是对源信息，比如模拟的语音信息，进行采样编码后得到的PCM （pulse Code Modulation ）离散脉冲。

如果两数字交换设备之间的时钟频率不一致产生采样时刻的偏差，或者由于数字比特流在传输中因码间干扰和各种噪声干扰的叠加产生相位偏移和频率偏移，接收端就会出现码元的丢失或重复，导致传输的比特流中出现滑码的现象。

Wifi 作为无线接入技术承载3G 基站业务时，由于3G 基站业务，例如一些基于WLAN 的宽带数据应用，流媒体、网络游戏等均需要优于50ppb 的频率同步，其中有些制式，如CDMA2000、TS-SCDMA ，WiMAX 等还有高精度的时间同步需求，所以要求WIFI 能够对时间和频率信号进行高精度稳定地传送，因此研究WIFI 时间同步有其必要性和迫切性。

二、802.11链路时钟同步层2.1 概述根据WiFi 的机制，在BSS 中利用TSF 来保证STAs 同步于一个时钟。

⎩⎨⎧ T SF T SF false BSS ST A true tivated dot11OCBAc 用来保持同步，来保持同步则需要用于同步外的其他目的步，的一员，所以不需要同不是TSF2.2 AP与AC的同步AP与AC的时间同步是基于的CAPWAP协议，该协议主要包括了AP自动发现AC，AC对AP进行安全认证，AP从AC获取软件映像，AP从AC获得初始和动态配置等。

无线通信中的同步技术研究在现代通信系统中，数据传输的可靠性是一个至关重要的问题。

无线通信中的同步技术即是处理该问题的一个重要手段。

同步技术是一项研究如何使接收端与发送端在时间和频率上保持一致，以确保数据正确传输的技术。

本文将介绍无线通信中的同步技术及其研究进展。

一、同步技术的基本原理与分类同步技术资源非常重要，对于用户自身的使用也是非常好的。

所谓同步技术，就是确保发送及接收两端始终保持时间与频率一致的技术。

同步技术的基本原理是将时间和频率的差异反馈给发送端进行补偿，从而使发送端与接收端始终保持同步状态。

同步技术根据时间和频率的同步方式，可以分为粗同步和细同步两种。

粗同步是通过发送端发送同步信号，接收端接收信号后使用包含时间戳信息的帧同步信号进行同步。

这种同步方式精度相对较低，但对于某些应用如广播系统等仍有一定的使用价值。

而细同步则是通过发送端与接收端之间的精细相互协调使得两端保持同步状态，其同步精度相对较高。

细同步依据不同的原理可分为以下三种类型：1. 基于时钟同步的同步技术时钟同步是指通过时间信号将发送端和接收端的时钟同步到同一时间点，从而使得插入时间戳的消息在同一时间点被接收。

该技术主要用于时间同步比较重要的应用如高精度数据传输等。

2. 基于载波同步的同步技术载波同步是指通过将发送信号与接收端中的参考信号相互对准，并对接收信号进行相位和频率调整来保证载波同步的技术。

该技术应用更为广泛，主要可以应用与多通道的数据传输，多通道的多点通讯等领域。

3. 基于序列同步的同步技术序列同步是通过接收端与发送端之间的序列比对来实现同步，该技术可以应用于无线局域网(WLAN)、广域无线网络等领域，利用了信道的特性以保证数据传输的准确性。

二、同步技术在无线通信中的应用无线通信中的同步技术是至关重要的一环，其应用场景主要分为以下几个方面。

1. 无线接口的数据同步对于无线接口来说，由于信号路径的复杂性和信道变动等原因都增加了数据传输的难度，而同步技术正是用来处理这些问题的技术手段。

LTE无线知识点：1、LTE系统中有两种类型的无线承载，即SRB 和 DRB。

2、正常CP下，每个无线子帧中包含有14个符号。

3、Uu接口协议栈中，PDCP协议实体在用户面实现IP头部压缩功能。

4、一个PRB在频域上由连续的12个子载波以及时域上持续1个时隙周期长度来组成的。

5、LTE中空中接口资源由eNodeB网元负责分配和调度的。

6、S1接口的传输协议采用的IP传输承载技术。

7、在LTE系统中，MME网元不承载用户面数据。

8、eNodeB之间是X2接口来进行连接的。

9、BCCH可映射到 BCH以及 DL-SCH，CCCH 映射到 DL-SCH。

10、LTE可支持的载波带宽的配置包括1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz以及20MHz。

12、SRB1以及SRB2无线承载可用于承载NAS层信令。

13、PBCH、PDCCH、PDSCH以及PCFICH等信道属于下行物理信道。

14、MIMO技术只应用于下行链路并支持发分集功能，且至少需要2根天线。

15、作为第四代移动通信的技术标准，LTE网络在空中接口的上行和下行分别采用了SC-FDMA 和OFDMA多址技术。

16、LTE 系统的语音解决方案为CSFB和SRVCC技术。

17、LTE FDD系统支持4种Random Access Preamble格式。

18、MIMO模式可以区分为空间复用模式和发射分集模式，但两者部室都能够成倍的提升用户速率。

19、LTE TDD系统与FDD系统同步精度的要求是不同的。

20、LTE网络是一个全IP网络。

21、FDD与TDD帧长为10ms。

22、资源单元RE是LTE系统中的最小时频资源单位。

23、根据CP长度不同，LTE的每个RB包含的OFDM符号个数不同。

Normal CP配置时，每个RB在时域上包含7个OFDM符号；而Extended CP配置时，每个RB在时域上包含 6 个OFDM 符号。

24、真正的4G（也即LTE-A）网络是在R10版本定义的。

LTE-M 系统高稳定主从时间同步设计王翔，魏佳鹏（河北远东通信系统工程有限公司，河北石家庄050200）收稿日期：2020-12-260引言当前，LTE-M 系统发展迅速，技术及产业链有了很大的发展，已经形成了规模产业，成为地铁领域车地无线通信系统建设的首要选择。

而LTE-M 系统要可靠运行和提供稳定的服务，首要条件是采用一个高稳定高精度的时间同步系统为整个系统提供频率和相位同步。

根据3GPP 标准的规定，频率同步精度达到0.05ppm 、相位同步精度达到2.5μs 内，才能保证系统长久地为用户提供高效、稳定和可靠的服务。

目前LTE-M 系统有2种同步方式可供选择，一种是使用GPS 同步方式；另一种是使用IEEE1588v2精确时间同步方式。

IEEE1588v2精确时间同步方式具有成本低廉、架设简便等优点，并且其同步精度已经与GPS 同步方式相差无几[1]。

而高稳定的IEEE1588v2时间同步方式可以同时满足LTE-M 系统对同步精度和同步可靠性的需求。

本文阐述了IEEE1588v2精确时间同步协议的基本原理，根据LTE-M 系统对于时间稳定性的需求提出了双环网双源异主主从时间同步解决方案。

1IEEE1588v2及LTE-M 稳定性1.1IEEE1588v2同步原理IEEE1588v2中存在主时间、从时间以及中间节点三部分，各部分通过网络连接彼此形成一个主从同步系统。

主时间将自身的时间转换成网络数据包时间戳T1的形式发送到网络中。

中间节点识别到时间数据包后将其转发给下一级节点，直到时间数据包被从节点捕获。

从节点捕获到时间数据包后通过提取发送时间戳T1和接收时间戳T2以及测量链路时延T3和T4后，通过计算可以得到链路延时Delay 和时间偏移Offset 。

从时间根据Delay 和Offset 修正本地时间达到与主时间时间同步的目的[2]，同步过程如图1所示。

图1IEEE1588v2时间同步过程1.2稳定性影响分析在使用IEEE1588v2同步方式的LTE-M系统中，时间同步的稳定性取决于IEEE1588v2时间同步的稳定性。

弱覆盖场景下皮基站空口同步方式目录一、问题描述 (3)二、分析过程 (4)三、解决措施 (5)四、经验总结 (7)弱覆盖场景下皮基站空口同步方式【摘要】随着无线网络的发展，各种场景下对4G网络的需求都在逐渐增大，因深度覆盖不足而导致的弱覆盖问题也亟需解决，家庭级热点小基站是基于LTE 技术的一体化基站，支持通过有线回传方式接入骨干网，为终端提供LTE 接入，完成语音和数据业务传输，实现室内的无线宽带覆盖。

【关键字】皮基站空口同步【业务类别】参数优化一、问题描述1.1 皮基站的特点家庭级热点小基站通常经过非安全域与LTE 核心网相连；网管系统对设备进行集中管理；安全网关实现数据包加密，基站设备和核心网建立的连接要通过安全隧道通过安全网关；接入网关（GW）完成基站设备和MME/SGW 之间的中继，完成信令面的汇聚，降低对核心网的影响。

家庭级热点小基站接入LTE 网络的组网结构。

图1.1 ENB-F02004 家庭级热点小基站组网结构1.2 LTE扇区同步的重要性LTE的时钟源同步方式有频率同步和相位同步两种方式，所谓频率同步，指的是时钟振动的次数进行同步，相位同步不仅包括振动的次数，还包括振动的振幅，是一种更精确的同步机制。

TDD系统仅支持相位同步方式。

站点同步方案，主流有三种方案：GPS同步、1588v2同步和以太网同步方案。

失步TDD基站，与周围基站上下行收发不一致。

(1.失步基站干扰周围基站;2.周围基站干扰失步基站)，而FDD受到的影响较小。

但是如果FDD基站使用GPS时钟，基站GPS时钟存在故障时，则本基站就会和周边基站时钟不一致，也就是时间帧不一致，这样就会影响切换，给别的站点带来严重干扰。

此次在给含山幸福家园用户进行皮基站安装过程中，反复出现皮基站闪断的情况，安装排障时间较长，给用户带来不大好的安装维护体验。

二、分析过程本创新的主要思路是在给用户安装皮基站的过程中，因没有安装GPS，用户家中的皮基站是如何实现与周边LTE基站进行同步的，展开深入研究。

无线通信中的信号检测技术在当今数字化和信息化的时代，无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

从手机通话、无线网络连接到卫星通信，无线通信技术的广泛应用给我们带来了极大的便利。

然而，要确保这些通信的准确性和可靠性，信号检测技术起着至关重要的作用。

信号检测技术的核心任务是从充满噪声和干扰的无线环境中准确地识别和提取出有用的信号。

这就好比在一个嘈杂的集市中，要清晰地听到并理解特定的人的讲话。

在无线通信中，信号在传输过程中会受到各种因素的影响，比如多径传播、衰落、噪声干扰等。

这些因素会导致信号的变形、衰减和失真，给信号的检测带来了巨大的挑战。

在无线通信系统中，常见的信号检测方法有很多种。

其中，基于匹配滤波器的检测方法是一种经典的技术。

匹配滤波器的原理是设计一个与发送信号匹配的滤波器，使得接收信号通过该滤波器时，有用信号能够得到最大程度的增强，而噪声和干扰则被抑制。

这种方法在理论上能够实现最优的检测性能，但它需要事先准确知道发送信号的特征，这在实际应用中往往难以完全满足。

另一种常用的检测方法是能量检测。

这种方法相对简单，它通过计算接收信号的能量来判断是否存在有用信号。

然而，能量检测的性能容易受到噪声不确定性的影响，而且对于微弱信号的检测能力有限。

还有一种基于相干检测的技术，它利用接收信号与本地参考信号的相干性来提取有用信息。

这种方法对于相位和频率同步的要求较高，如果同步不准确，检测性能会显著下降。

随着通信技术的不断发展，一些更先进的信号检测技术也应运而生。

比如，基于最大似然准则的检测方法，它通过计算接收信号的似然函数，找到最有可能的发送信号。

这种方法在理论上能够实现最优的检测性能，但计算复杂度较高，在实际应用中需要在性能和复杂度之间进行权衡。

此外，多用户检测技术在无线通信中也具有重要的地位。

在多用户通信系统中，多个用户的信号会在同一信道中传输，相互之间会产生干扰。

多用户检测技术的目的就是同时检测多个用户的信号，并尽可能地消除用户之间的干扰，从而提高系统的容量和性能。