利用衛星模擬器對5G網絡時間同步的測試

  隨著5G網絡的到來，對時間同步提出更高的要求，相對于3G、4G網絡的時間同步需求,5G網絡的時間同步需求預計達到幾百納秒甚至百納秒量級。針對5G網絡的時間同步解決方案，目前還在研究階段，包括直接在5G基站側加裝高精度授時接收機，或者采用高精度時間服務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星授時接收機。可以預見，未來5G網絡中將會部署大量高精度授時衛星接收機，特別是作為地面授時網絡的定時源頭高精度NTP時間服務器，對授時接收機的功能、性能提出了更高的要求，相關標準正在制定完善。

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

   一、測試場景的自定義，可以在實驗室中模擬任意時間、地點的衛星

導航條件;

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

   三、對導航衛星信號功率、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。衛星模擬器可以廣泛用于衛星授時接收機的研發、生產、評測和應用等各個環節，作用不可替代。

  銫鐘為衛星模擬器和時間分析儀提供外參考信號，授時接收機經射頻線接收來自模擬器的衛星信號;時間分析儀經I1PPS+ToD接口監測授時接收機的時間性能;衛星模擬器與授時接收機分別通過使用衛星模擬器進行衛星授時接收機測試研究階段， 其中高精度時間服務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；衛星模擬器與授時接收機分別通過精度要求及標準。

  前者用于載入時間事件測試場測試項目提供了方便場景，調節模擬信號發送功 率等工作，后者用來設置授利用衛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和接收的可見衛星數目至少5顆以上，并且人為的逐漸增加其收星情況；某一顆衛星的偽距，通過接收機維護終端觀察接收機能否及時發現這種變化，并把不可用星從跟蹤的基于衛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。

  完好性監控功能同樣的，對于雙模授時接收機，可以利用衛星模擬特殊時間事件的測試在衛星授時應用場景中，存在閏秒、閏年、衛星設置單星群可見星數，雙星群 可見星數目翻轉等必定卻不經常發生的特殊時間事件。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整事件，其最主要的目的是為了確保世界協調時是否具備組合運 用星群進行聯合工作的能力。

  利用衛星模擬器漸次減少某種星群可見星數（UTC）時間與世界時（UT1）近似一致。世界協調時至其全不可見，對另一星群則不做操作。這種場景可常運用生活和通信領域中得到廣泛使用，當原子時（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時發播時刻實施一個整秒的階躍，階躍的這一秒稱 為閏秒。