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(yán)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(yuǎn)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(yuǎn)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(jìn)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(jī)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(yuǎn)距離，極大地降低了BBU機(jī)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(yuǎn)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(hù)點又加大了施工難度，進(jìn)一步加大新增站址的BBU機(jī)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(yuǎn)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(yuǎn)距離、工程實施、抗*力、美化天面外觀、安裝維護(hù)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(yuǎn)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(yuǎn)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(yuǎn)授時系統(tǒng)方案，就是在天面部分將GPS/北斗天線與接收機(jī)進(jìn)行一體化設(shè)計，接收機(jī)輸出的PPS與TOD信息通過光纖拉遠(yuǎn)的方法傳輸給基站機(jī)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?；驹O(shè)計不再需要考慮接收機(jī)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(yuǎn)接收機(jī)有相同的標(biāo)準(zhǔn)接口和時間傳輸機(jī)制（如圖1所示）。

圖1  GPS/北斗光纖拉遠(yuǎn)拉遠(yuǎn)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(yuǎn)授時系統(tǒng)采用光電混合纜進(jìn)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(yuǎn)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(yuǎn)光纖可與RRU拉遠(yuǎn)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(jī)場等機(jī)房與GPS天線距離較遠(yuǎn)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(yuǎn)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(jī)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(jī)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(jìn)的重點研究方向。當(dāng)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(jìn)行非對稱性補償設(shè)置，這將大大增加后期的維護(hù)工作量，且現(xiàn)網(wǎng)未大規(guī)模實施驗證，在商用進(jìn)程上尚不確定。而一體化GPS/北斗光纖拉遠(yuǎn)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(jìn)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(yuǎn)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(jìn)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(jìn)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(kuò)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(yuǎn)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(biāo)。

：王