論文の概要: Research on Mobile Network High-precision Absolute Time Synchronization based on TAP

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.04901v1
• Date: Wed, 7 Feb 2024 14:32:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-08 15:03:47.666511
• Title: Research on Mobile Network High-precision Absolute Time Synchronization based on TAP
• Title（参考訳）: TAPに基づくモバイルネットワークの高精度絶対時間同期に関する研究
• Authors: Chenyu Zhang, Xiangming Wen, Wei Zheng, Longdan Yu, Zhaoming Lu and Zhengying Wang
• Abstract要約: 本稿では,TAPの改良とエンド・ツー・エンドの実現について検討する。 本稿では,ソフトウェア定義無線基地局とCOTSベースバンドモジュールをベースとしたTAPエンドツーエンド5Gプロトタイプシステムを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.588047283498712
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: With the development of mobile communication and industrial internet technologies, the demand for robust absolute time synchronization based on network for diverse scenarios is significantly growing. TAP is a novel network timing method that aims to achieve sub-microsecond synchronization over air interface. This paper investigates the improvement and end-to-end realization of TAP. This paper first analyzes the effectiveness and deficiencies of TAP by establishing an equivalent clock model which evaluates TAP from timing error composition and allan variance. Second, this paper proposes a detailed base station and terminal design and the corresponding improvement of TAP. Both hardware compensation and protocol software design are taken into account so as to minimize timing error and system cost while maximizing compatibility with 3GPP. Finally, this paper presents a TAP end-to-end 5G prototype system developed based on software defined radio base station and COTS baseband module. The field test results show that the proposed scheme effectively solves the problems of TAP in application and robustly achieves 200ns level timing accuracy in various situations. The average accuracy with long observations can reach 1 nanosecond. It is 2$\sim$3 orders of magnitude better than common network timing methods, including NTP, PTP and the original TAP.
• Abstract（参考訳）: モバイル通信と産業用インターネット技術の発展に伴い,多様なシナリオを対象としたネットワークに基づく絶対時間同期の需要が著しく増大している。 TAPは,空気インターフェース上でのサブマイクロ秒同期の実現を目的とした,新しいネットワークタイミング法である。 本稿では,TAPの改良とエンドツーエンドの実現について検討する。 本稿では, タイミング誤差組成とアラン分散からタップを評価する等価なクロックモデルを構築し, タップの有効性と欠陥を分析した。 第2に,詳細な基地局と端末設計を提案し,TAPの改良について述べる。 3GPPとの互換性を最大化しつつ、タイミングエラーとシステムコストを最小限に抑えるため、ハードウェア補償とプロトコルソフトウェア設計の両方を考慮する。 最後に,ソフトウェア定義無線基地局とCOTSベースバンドモジュールをベースとしたTAPエンドツーエンド5Gプロトタイプシステムを提案する。 フィールドテストの結果,提案手法はアプリケーションにおけるTAPの問題を効果的に解決し,様々な状況において200nsレベルのタイミング精度を確実に達成することを示した。 長い観測での平均精度は1ナノ秒に達する。 NTP、TP、および元のTAPを含む一般的なネットワークタイミング法よりも2$\sim$3のオーダーが優れている。

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