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北京中新創(chuàng)科技有限公司
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閱讀：6069發(fā)布時間：2012-1-10
中國移動建設(shè)運營的第三代移動通信TD-SCDMA-SCDMA網(wǎng)絡(luò)是嚴格要求同步的TD-SCDMAD系統(tǒng)，目前基站的時間同步由單一GPS授時系統(tǒng)實現(xiàn)。傳統(tǒng)GPS授時系統(tǒng)，由于拉遠距離、工程施工和抗*力等受限因素，限制了TD-SCDMA系統(tǒng)采用BBU+RRU光纖拉遠分布式基站的優(yōu)勢發(fā)揮，在TD-SCDMA站址選擇日益困難的現(xiàn)狀下，進一步加劇基站選址的難度，已經(jīng)成為TD-SCDMA站址選址的瓶頸。
在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)中，TD-SCDMA站址選擇成為基站建設(shè)的重點問題，需主要克服以下幾點：首先，GPS天線與基站BBU側(cè)的接收機通過射頻饋線連接，射頻饋線較粗而且韌性差不易彎曲，其工程施工的難度限制了BBU與天面的拉遠距離，極大地降低了BBU機房選址的靈活性；其次，射頻饋線的信號衰減性限制了GPS射頻信號的傳輸距離，拉遠距離為百米之外就需要增加線路補償放大器，加裝放大器既增加了故障維護點又加大了施工難度，進一步加大新增站址的BBU機房選址靈活性；另外，GPS衛(wèi)星系統(tǒng)屬于美國*，將使TD-SCDMA系統(tǒng)的正常運行受制于人，非常情況下，衛(wèi)星系統(tǒng)一旦關(guān)閉或受干擾，TD-SCDMA系統(tǒng)將工作紊亂和癱瘓，整網(wǎng)安全存在很大隱患。
在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，GPS授時系統(tǒng)的替代解決方案一直是中國移動研究的課題之一，大唐移動與中國移動持續(xù)加強創(chuàng)新合作，面對網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)中的實際問題，推出了GPS/北斗雙模一體化光纖拉遠授時系統(tǒng)解決方案。該方案采用GPS/北斗雙模一體化設(shè)計，相比傳統(tǒng)GPS授時系統(tǒng)在拉遠距離、工程實施、抗*力、美化天面外觀、安裝維護便捷性等方面有明顯的優(yōu)勢，可實現(xiàn)TD-SCDMA系統(tǒng)天線和GPS/北斗天線的共抱桿安裝，給GPS/北斗天線布放及基站選址提供了極大的靈活性，有效解決了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的基站選址難題，滿足運營商快速建網(wǎng)的需求。
GPS/北斗光纖拉遠授時系統(tǒng)解決工程施工難題
針對傳統(tǒng)GPS單一授時系統(tǒng)普遍存在的傳輸距離受限、施工困難、易受干擾及安全隱患的問題，為適應(yīng)更廣泛的布站場景，本方案采用GPS/北斗雙模一體化設(shè)計，并且采用光纖拉遠的方法有效解決工程施工中傳輸距離受限和施工困難的難題。一體化GPS/北斗光纖拉遠授時系統(tǒng)方案，就是在天面部分將GPS/北斗天線與接收機進行一體化設(shè)計，接收機輸出的PPS與TOD信息通過光纖拉遠的方法傳輸給基站機房內(nèi)的BBU，BBU時鐘恢復(fù)模塊恢復(fù)PPS和TOD信息，并且傳送到BBU需要同步的模塊。基站設(shè)計不再需要考慮接收機的類型（GPS/北斗）、型號、廠家、尺寸等一系列問題，只需要基站和拉遠接收機有相同的標準接口和時間傳輸機制（如圖1所示）。
圖1 GPS/北斗光纖拉遠拉遠授時示意圖
另外，為了解決TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)共址建設(shè)中的干擾問題，該系統(tǒng)還采用頻域濾波和空域濾波的方案，頻域濾波采用在天線低噪放內(nèi)部加裝高選擇性濾波器抑制帶外干擾，而空域濾波則采用螺旋天線為基本技術(shù)的天線，有效抑制帶內(nèi)干擾。螺旋天線的特點是方向性好，增益高，頻帶寬，尤其是頻帶寬這點對GPS和北斗共用一組天線提供了條件，各種參數(shù)容易控制（如：波束寬度、增益、阻抗、軸比），器件的一致性好，便于生產(chǎn)調(diào)試等。圖2為普通GPS天線與螺旋GPS天線的波瓣對比圖，螺旋天線對帶內(nèi)干擾有很強的抑制作用。
圖2 普通GPS天線和圈數(shù)為4的螺旋天線波瓣對比圖
系統(tǒng)方案優(yōu)勢突出
工程實施便利，解決了傳輸距離受限問題
傳統(tǒng)GPS授時系統(tǒng)傳輸距離非常有限，在工程勘察設(shè)計中往往由于需要考慮天線與基站之間的距離，給基站選址及GPS天線布放選址都提出了很大的限制條件，一體化GPS/北斗光纖拉遠授時系統(tǒng)采用光電混合纜進行傳輸，zui少可以傳輸1公里，如采用就近取電的方式可使光纖拉遠至10公里，這從根本上解決了傳統(tǒng)GPS因傳輸距離受限影響基站選址的難題。另外，GPS拉遠光纖可與RRU拉遠光纖同時鋪設(shè)，給工程施工提供了極大的便利性，大大節(jié)約了施工時間和成本，尤其適合于高層建筑、地鐵隧道以及大型場館、機場等機房與GPS天線距離較遠的覆蓋場景。
抗*力增強，增加了共址建設(shè)的可操作性
一體化GPS/北斗光纖拉遠授時系統(tǒng)綜合采用頻域濾波和空域濾波的天線設(shè)計方案，可以極大地提高TD-SCDMA系統(tǒng)的授時精度以及抗干擾性能。試驗表明，在GPS工作頻點1575.42MHz附近，一體化授時系統(tǒng)接收機比傳統(tǒng)GPS授時系統(tǒng)的抗*力zui大能提高28dB以上，可實現(xiàn)與TD-SCDMA天線的共抱桿安裝，大大增加共址建設(shè)的比例。而我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星授時系統(tǒng)目前的工作頻段為2492MHz，極易受到工作在2.4GHz頻段的WIFI系統(tǒng)的干擾，經(jīng)現(xiàn)網(wǎng)測試驗證，一體化授時系統(tǒng)可有效抑制北斗系統(tǒng)接收機的帶外及帶內(nèi)干擾，這給北斗授時系統(tǒng)替代GPS授時系統(tǒng)起到了極大的推動作用。
圖3 使用一體化北斗授時系統(tǒng)的輸出噪聲頻譜圖
可以作為傳統(tǒng)GPS授時系統(tǒng)的重要替代方案之一
傳統(tǒng)GPS授時系統(tǒng)的替代方案一直以來都是中國移動TD-SCDMA系統(tǒng)改進的重點研究方向。當前可以采用的GPS替代方案主要包括我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)授時方案以及1588V2有線網(wǎng)絡(luò)同步組網(wǎng)方案。兩種GPS授時替代方案都可以解決目前TD-SCDMA授時系統(tǒng)存在的工程施工問題及基站選址問題，考慮到1588V2同步組網(wǎng)方案需要手動對時鐘偏差進行非對稱性補償設(shè)置，這將大大增加后期的維護工作量，且現(xiàn)網(wǎng)未大規(guī)模實施驗證，在商用進程上尚不確定。而一體化GPS/北斗光纖拉遠授時系統(tǒng)是目前可以有效解決TD-SCDMA基站選址及工程施工問題的切實可行方案，該方案可加大北斗替代GPS系統(tǒng)的推進力度，也可作為1588V2同步組網(wǎng)方案的授時時鐘源或授時備份系統(tǒng)，將在TD-SCDMA建網(wǎng)中發(fā)揮著重要的作用。
穩(wěn)定的大范圍現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用
大唐移動在業(yè)內(nèi)*推出了GPS/北斗光纖拉遠授時系統(tǒng)解決方案，該系統(tǒng)解決方案自2009年提出以來，已在現(xiàn)網(wǎng)進行了充分的驗證測試及試商用。2009年，該系統(tǒng)在江蘇南京進行了20個基站站點的規(guī)模組網(wǎng)驗證測試及應(yīng)用，完成了在現(xiàn)網(wǎng)*個實現(xiàn)TD-SCDMA天線與GPS/北斗天線共抱桿安裝的測試與應(yīng)用，以及現(xiàn)網(wǎng)*個北斗授時基站的應(yīng)用，所有基站至今運行穩(wěn)定，性能良好。2010年，大唐移動為江蘇某市移動提供了2套商用產(chǎn)品的應(yīng)用服務(wù)，并在中移動研究院的主導(dǎo)下，完成了商用產(chǎn)品的全部測試用例，有效解決了該移動公司基站選址難、尤其是室內(nèi)分布系統(tǒng)勘察設(shè)計選址難的問題。
圖5 現(xiàn)網(wǎng)共抱桿安裝應(yīng)用實例
結(jié)束語
在TD- SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，基站站址是否具備安裝條件已經(jīng)成為很突出的矛盾，如何有效解決基站選址難題，是運營商普遍關(guān)注的問題。隨著中國移動2010年TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)擴容工程建設(shè)在全國的展開，大唐移動提出的一體化GPS/北斗光纖拉遠授時系統(tǒng)產(chǎn)品解決方案將借助*的設(shè)計理念、*的技術(shù)優(yōu)勢、便捷的施工方式、良好的網(wǎng)絡(luò)性能，解決中國移動基站選址的難題，從而實現(xiàn)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)快速建網(wǎng)的目標。
：王
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