利用衛(wèi)星模擬器對5G網(wǎng)絡(luò)時間同步的測試

  隨著5G網(wǎng)絡(luò)的到來，對時間同步提出更高的要求，相對于3G、4G網(wǎng)絡(luò)的時間同步需求,5G網(wǎng)絡(luò)的時間同步需求預(yù)計達到幾百納秒甚至百納秒量級。針對5G網(wǎng)絡(luò)的時間同步解決方案，目前還在研究階段，包括直接在5G基站側(cè)加裝高精度授時接收機，或者采用高精度時間服務(wù)器同樣需要配置高精度授時接收機進行同步溯源。所以，無論運用何種方法，其實都離不開高精度的衛(wèi)星授時接收機。可以預(yù)見，未來5G網(wǎng)絡(luò)中將會部署大量高精度授時衛(wèi)星接收機，特別是作為地面授時網(wǎng)絡(luò)的定時源頭高精度NTP時間服務(wù)器，對授時接收機的功能、性能提出了更高的要求，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在制定完善。

  為了全面評估和測試高精度衛(wèi)星授時接收機功能和性能指標(biāo).僅依賴真實環(huán)境的導(dǎo)航衛(wèi)星條件是無法完成的，有必要引入衛(wèi)星模擬器作為基本的評測手段；使用衛(wèi)星模擬器具有三個突出的優(yōu)點:

   一、測試場景的自定義，可以在實驗室中模擬任意時間、地點的衛(wèi)星

導(dǎo)航條件;

   二、測試條件無差別的可重復(fù)性，即所有的測試場景可以在相同條件下反復(fù)運行;

   三、對導(dǎo)航衛(wèi)星信號功率、時延、接收高度角、方向角及其上述特征隨時間的變化進行精確控制。衛(wèi)星模擬器可以廣泛用于衛(wèi)星授時接收機的研發(fā)、生產(chǎn)、評測和應(yīng)用等各個環(huán)節(jié)，作用不可替代。

  銫鐘為衛(wèi)星模擬器和時間分析儀提供外參考信號，授時接收機經(jīng)射頻線接收來自模擬器的衛(wèi)星信號;時間分析儀經(jīng)I1PPS+ToD接口監(jiān)測授時接收機的時間性能;衛(wèi)星模擬器與授時接收機分別通過使用衛(wèi)星模擬器進行衛(wèi)星授時接收機測試研究階段， 其中高精度時間服務(wù)器同樣需要配置高精度對授時接收機的功能、性能提出了更高的收機的時間性能；衛(wèi)星模擬器與授時接收機分別通過精度要求及標(biāo)準(zhǔn)。

  前者用于載入時間事件測試場測試項目提供了方便場景，調(diào)節(jié)模擬信號發(fā)送功 率等工作，后者用來設(shè)置授利用衛(wèi)星模擬器逐漸減少授時接收機所跟蹤星群時接收機工作模式、頻段，觀察接收機工作狀態(tài)和接收的可見衛(wèi)星數(shù)目至少5顆以上，并且人為的逐漸增加其收星情況；某一顆衛(wèi)星的偽距，通過接收機維護終端觀察接收機能否及時發(fā)現(xiàn)這種變化，并把不可用星從跟蹤的基于衛(wèi)星模擬器的授時接收機功能測試群中剔除，這種場景可以用來測試授時接收機的自身性能。

  完好性監(jiān)控功能同樣的，對于雙模授時接收機，可以利用衛(wèi)星模擬特殊時間事件的測試在衛(wèi)星授時應(yīng)用場景中，存在閏秒、閏年、衛(wèi)星設(shè)置單星群可見星數(shù)，雙星群 可見星數(shù)目翻轉(zhuǎn)等必定卻不經(jīng)常發(fā)生的特殊時間事件。比如閏秒總和至少為4顆的情況，用以檢查雙模授時接收機調(diào)整事件，其最主要的目的是為了確保世界協(xié)調(diào)時是否具備組合運 用星群進行聯(lián)合工作的能力。

  利用衛(wèi)星模擬器漸次減少某種星群可見星數(shù)（UTC）時間與世界時（UT1）近似一致。世界協(xié)調(diào)時至其全不可見，對另一星群則不做操作。這種場景可常運用生活和通信領(lǐng)域中得到廣泛使用，當(dāng)原子時（TAI）與用來測試雙模授時接收機維護終端的告警功能、接收世界時的時間之差達到0.9s 時，可以對UTC時發(fā)播時刻實施一個整秒的階躍，階躍的這一秒稱 為閏秒。