北斗授時(shí)系統(tǒng)是面向移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提供高質(zhì)量高可靠定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)、保證網(wǎng)絡(luò)定時(shí)性能質(zhì)量和通信網(wǎng)同步運(yùn)行的關(guān)鍵，需基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組建定時(shí)源頭設(shè)備，以獲取達(dá)微秒量級(jí)的時(shí)間精度。因此，北斗授時(shí)系統(tǒng)在構(gòu)建同步網(wǎng)中具有舉足輕重的作用，我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)使用的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要是美國(guó)的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗授時(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用迫切需要。

  北斗授時(shí)系統(tǒng)是一種能夠接收外部時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)，并按照要求的時(shí)間精度向外輸出時(shí)間同步信號(hào)和時(shí)間信息的系統(tǒng)，北斗授時(shí)系統(tǒng)能使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它時(shí)鐘對(duì)準(zhǔn)并同步。在通信網(wǎng)絡(luò)中，時(shí)間同步系統(tǒng)雖然默默無聞，但是對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要作用。

  在我國(guó)移動(dòng)通信網(wǎng)中，三大運(yùn)營(yíng)商的2G/3G/4G基站高精度時(shí)間同步主要解決手段仍是采用衛(wèi)星授時(shí)接收機(jī)。目前是在2G/3G/4G每個(gè)基站上標(biāo)配GPS授時(shí)模塊，只有極少部分采用北斗/GPS 雙模授時(shí)接收機(jī)或模塊（比例極低）。特別在4G網(wǎng)絡(luò)研發(fā)生產(chǎn)中，中國(guó)TD-LTE制式國(guó)內(nèi)華為、中興、大唐廠家設(shè)備占主導(dǎo)的情況下，仍在大量使用非自主衛(wèi)星授時(shí)GPS接收機(jī)進(jìn)行同步授時(shí)，一旦發(fā)生類似中國(guó)“銀河號(hào)”貨輪在公海航行、美國(guó)故意局部干擾甚至關(guān)閉GPS事件，后果將不堪想象，會(huì)直接引發(fā)通信網(wǎng)絡(luò)的整體癱瘓，安全現(xiàn)狀令人堪憂。

  如果說從3G到4G是量的變化，那么從4G到5G就是質(zhì)的躍變，無論速率、延遲還是覆蓋都將出現(xiàn)大幅度變化，為支持質(zhì)的躍變，系統(tǒng)在時(shí)間同步方面也需要大幅度的提升。

  事實(shí)上，在5G時(shí)間同步方面，ITU已經(jīng)制定了新的標(biāo)準(zhǔn)。例如，核心網(wǎng)的時(shí)間服務(wù)器指標(biāo)誤差過去是正負(fù)100ns，現(xiàn)在縮減到了40ns；分組網(wǎng)元BC模式的指標(biāo)誤差過去是100ns，現(xiàn)在縮減到了30ns。

  過去的通信網(wǎng)絡(luò)多采用GPS時(shí)間同步系統(tǒng)，未來的5G時(shí)代，GPS能否繼續(xù)擔(dān)當(dāng)重任？對(duì)此，張賀表示，單純依賴GPS存在潛在的政治安全風(fēng)險(xiǎn)，針對(duì)5G超高精度的時(shí)間同步需求，當(dāng)衛(wèi)星失效時(shí)，基站的守時(shí)性能并不樂觀。建議，基于地面鏈路傳遞的1588v2技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，目前已經(jīng)成熟，可在5G網(wǎng)絡(luò)中大力部署。此外，北斗授時(shí)系統(tǒng)用于5G基站的同步以及時(shí)間服務(wù)器的授時(shí)也已經(jīng)成熟，北斗授時(shí)系統(tǒng)技術(shù)性能上不亞于GPS。

  1985年以太網(wǎng)成為IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，1995年數(shù)據(jù)傳輸速率從10Mbit/s向100Mbit/s提升時(shí)，以太網(wǎng)定時(shí)能力不足的問題暴露，基于軟件的NTP協(xié)議面世。為進(jìn)一步滿足測(cè)量?jī)x器及工業(yè)控制對(duì)時(shí)間同步的要求，IEEE于2002年頒布了IEEE1588技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)v1版本。隨著網(wǎng)絡(luò)向分組化演進(jìn)，2008年IEEE頒布了應(yīng)用于通信領(lǐng)域的1588v2版本。

  在移動(dòng)回傳網(wǎng)上，業(yè)界目前采用SyncE+PTP二層組播的方式，時(shí)間層面恢復(fù)的好壞與物理層頻率的支撐力度有很大關(guān)系。1588v2是IEEE制定的標(biāo)準(zhǔn)，最初應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的時(shí)間同步，ITU-T在電信網(wǎng)絡(luò)采用該技術(shù)用，增加了物理層頻率對(duì)時(shí)間信號(hào)傳遞中的支撐。

  據(jù)悉，中國(guó)聯(lián)通目前在重慶應(yīng)用了1588v2網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，重慶本地網(wǎng)23跳IPRAN+OTN混合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的測(cè)試結(jié)果顯示，時(shí)間同步精度在300ns以內(nèi)，傳輸距離達(dá)到600km。對(duì)于基本業(yè)務(wù)，時(shí)間同步要求為正負(fù)1.5us，現(xiàn)有1588v2技術(shù)可*基本業(yè)務(wù)承載對(duì)時(shí)間同步的需求。

  在北斗授時(shí)系統(tǒng)方面，中國(guó)聯(lián)通也在武漢進(jìn)行了測(cè)試。LTE基站分別跟蹤GPS及北斗40小時(shí)，北斗授時(shí)系統(tǒng)表現(xiàn)略優(yōu)于GPS授時(shí)系統(tǒng)；LTE基站跟蹤北斗125小時(shí)，北斗授時(shí)系統(tǒng)頻率漂移和時(shí)間偏差長(zhǎng)期穩(wěn)定，在允許的范圍內(nèi)。

  “北斗授時(shí)系統(tǒng)的性能上不亞于GPS授時(shí)系統(tǒng)，1588v2技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)十分成熟，目前運(yùn)營(yíng)商的回傳網(wǎng)絡(luò)均支持該功能，建議加大規(guī)模部署應(yīng)用力度。”

  北斗授時(shí)系統(tǒng)是我國(guó)自行開發(fā)和部署而不受其他任何國(guó)家制約的獨(dú)立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，目前已完成覆蓋亞太區(qū)域，性能已達(dá)到或超過GPS系統(tǒng)，對(duì)國(guó)家而言，應(yīng)用安全性是其的優(yōu)勢(shì)。在北斗授時(shí)系統(tǒng)日漸完善和市場(chǎng)逐步建立的情況下，適時(shí)推廣部署應(yīng)用北斗衛(wèi)星授時(shí)以提高網(wǎng)絡(luò)安全的需求越來越迫切。

  最后，建議業(yè)界積極跟蹤研究諸如雙頻接收、共視法等有助于時(shí)間精度提升的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展，以應(yīng)對(duì)未來幾年后可能出現(xiàn)的超高精度時(shí)間同步需求的場(chǎng)景。

  建議國(guó)家盡快對(duì)此作出強(qiáng)制性要求：新建通信系統(tǒng)必須使用北斗授時(shí)系統(tǒng)，已建通信系統(tǒng)必須盡快進(jìn)行北斗授時(shí)系統(tǒng)改造，單站授時(shí)單元改造成本很低，安全性可以得到極大提升。