2024年5月17日发(作者：三星i9235)

摘要：ＴＤ－－ＳＣＤＭＡ是我国通讯发展史上第一个以成体系　

作为ＧＰＳ基站失步不对切换造成影响的最大允许临界值。　

的技术提案形成的国际标准。ＴＤ—ＳＣＤＭＡ采用基站同步系　

ＧＰＳ失步对Ｕｐｐｔｓ的干扰影响较大．测试结果表明ＧＰＳ偏移　

１６　ｃｈｉｐ为ＵｐＰＴＳ受到干扰不满足网络规划原贝Ｕ的最大临界　

值。针对终端搜索邻区．１０　ｃｈｉｐ为ＧＰＳ基站失步不对终端搜　

索邻区造成影响的最大允许临界值。ＧＰＳ失步后．对业务时　

隙的干扰影响不明显。　

统．要求所有基站之间严格保持时间同步，小区间切换、漫　

游等都要精确的时间控制．因此同步问题对于ＴＤ－ＳＣＤＭＡ　

通信系统的重要性不言而喻。由于缺乏先进的网络同步技　

术．ＴＤ—ＳＣＤＭＡ基站普遍采用全球定位系统（ＧＰＳ）同步。　

时分一同步码分多￣．ｌｆｚ（ＴＤ—ＳＣＤＭＡ）系统中经常会出现全　

球定位系统（ＧＰＳ）信号被干扰或者遮挡，导致搜索不￣ＩＪＧＰＳ　

卫星后同步失效的现象。长期同步失效会导致基站间出现　

定时偏差．定时偏差过大将影响手机搜索邻区、小区切换、　

ＤｗＰＴＳ对上行导引时隙（ＵｐＰＴＳ）的干扰等。这些将进一步　

影响网络质量．造成切换失败、切换掉话、呼通率下降　严　

本文还通过分析并结合最新同步技术的可实现性，提　

出对现有ＧＰＳ同步方式进行增强来降低工程施工难度。包　

括降低ＧＰｓ天线安装时的净空要求、增强ＧＰＳ接收机灵敏　

度、ＧＰＳ失效检测等，同时建议三种基站同步高可靠性方　

案。　

关键词：ＴＤ—ＳＣＤＭＡ　ＧＰＳ失效网络影响　

中图分类号：ＴＮ９２９　文献标识码：Ａ　

重影响用户在网络中的感受。本文主要研究ＧＰＳ失效后对　

ＴＤ—ＳＣＤＭＡ网络造成的影响范围、失效的临界值以及基站　

同步高可靠性解决方案。　

文章编号：１６７３－１　ｌ３ｌ（２叭Ｏ）Ｏ６—０５３—０６　

本文通过分析确定、验证ＧＰＳ失效引起的基站定时偏　

差对网络质量的影响．确定能容忍的定时偏差的临界值。研　

究初步结论如下：ＧＰＳ失效后．短期内可以通过基站自身的　

保持能力保持同步，长期失效会导致基站失步。基站失步临　

界值为３ｕｓ．３ｕｓ以内对网络质量没有影响　和协议的要求　

一

一　

概述　

１．１国内外研究状况　

目前，全球范围内共有三种３Ｇ标准：ＷＣＤＭＡ、　

ＣＤＭＡ２０００、ＴＤ—ＳＣＤＭＡ。前两种标准分另ｑ在欧洲和美国　

市场快速普及．而ＴＤＳＣＤＭＡ是我国自主的３Ｇ标准，各项　

技术指标基本上趋于成熟。２００２：￣＝－１０月３０曰．ＴＤ－ＳＣＤＭＡ　

致。超过临界值后基站失步，失步后对网络的影响和失步　

的偏移量大小有关．最明显的反映是切换失败和切换掉话：　

当ＧＰＳ向前和向后偏移达到４ｃｈ　失步将导致切换次数增　

产业联盟正式成立．大唐、南方高科、华立　华为　联想　中　

兴．中电、中国普天等８家知名通信企业作为首批成员，标志　

加．终端向原小区发送切换失败．引起掉话。因此．４　ｃｈｉｐ　

着我国第一个具有自主知识产权的国际标准ＴＤ－ＳＣＤＭＡ　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　ＧＰＳ　Ｌｏｓｓ　ｏｆ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　ｏｎ　

ＴＤ—ＳＣＤＭＡ　Ｂａｓｅ　Ｓｔａｔｉｏｎ　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴＤ—ＳＣＤＭＡ　ＧＰＳ　Ｌｏｓｓ　ｏｆ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　Ｉｍｐａｃｔ　ｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　

鲞墨　旦＝　里　垒茎塑鱼　兰　变墅　塞　…．．……～一　二二二＝ｌＩ国＿Ｉ　５　３　

一——————————————…————…—————一———……………————………　

ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　

获得了产业界的整体响应　阵　

营覆盖了从系统设备到终端的　

完整产业链．在产业化进程上　

获重大突破。从ｌ９９８年标准　

的提出到２ＯＯ８年试商用．ＴＤ—　

ＳＣＤＭＡ产业已经走过十年风　

雨历程．实现了从标准到技术、　

从系统到终端、从芯片到核心　

软件、从关键元器件到配套　

装备的产业整体性突破。ＴＤ—　

ＳＣＤＭＡ产业发展的十年．是不同凡响的十年．是艰苦探索　

的十年。　

图１－ｌ：１５８８Ｖ２替代ＧＰＳ方案示意图　

基于电路交换和传输技术的陆地同步网在电信行业　

中已经有很长的应用历史。在无线接入系统中．ＧＳＭ和　

ｗ．ＣＤＭＡ一直是通过这种方式实现系统的频率同步：基　

站通过Ｅ１／Ｔ１／ＳＤＨ／ＳＯＮＥＴ＿￣＇￣路提取时钟．并通过ＣＤＲ和　

ＰＬＬ电路来调整系统的时钟／频率保持一致。然而，对于　

ＣＤＭＡ２０００／ＴＤ．ＳＣＤＭＡ／ｗｉＭＡＸ　ＴＤＤ／ＬＴＥ　ＴＤＤ　来说，　

由于ＴＤ．ＳＣＤＭＡ网络自身的技术特点，决定了整个网　

络需要严格的时间同步。因此．ＴＤ网络的每个站点都安装　

了一套ＧＰＳ天线，以获取高精度ＧＰＳ卫星时钟进行系统同　

步。但在实际的网络建设过程中，ＧＰＳ天线暴露了一系列的　

问题．比如：安装条件苛刻、抓星困难、工程维护难、安全　

隐患高等。更严重的是．时分一同步码分多址（ＴＤ－ＳＣＤＭＡ）　

系统中经常会出现全球定位系统（ＧＰｓ）信号被干扰或者遮　

挡．导致搜索不到ＧＰｓ卫星后同步失效的现象。长期同步失　

效会导致基站间出现定时偏差，定时偏差过大将影响手机　

仅仅有频率同步是不够的．还要求基站间保持时间／相位同　

步。这种要求是传统陆地同步网技术无法满足的，目前只能　

通过ＧＰｓ来实现全网同步。　

１．２．２北斗授时解决方案　

从国家安全角度考虑．工业信息化部提出通过自主知识　

产权的北斗系统替代ＧＰＳ授时方案。我国目前正在建设由３５　

颗卫星组成的覆盖全球的北斗二代卫星导航系统，计划近年　

投入商用。我国已于２００７年２月３日．成功发射第四颗北斗导　

航试验卫星——　北斗４”。２００７年４月１４　Ｂ．成功发射北斗导　

航卫星——”北斗５“（ＣＯＭＰＡＳＳ—Ｍ１）。建设中的中国北斗　

搜索邻区、小区切换　ＤｗＰＴＳ对上行导引时隙（ＵｐＰＴＳ）的干　

扰等。这些将进一步影响网络质量．造成切换失败、切换掉　

话、呼通率下降，严重影响用户在网络中的感受。时钟同步　

方案成为了ＴＤ网络部署的难题之一。　

为此．中国移动研发了替代ＧＰＳ的新技术，其中较为成　

熟的技术之一是通过有线传输网络传送精确时间同步信　

号。该技术于２００８年初由华为公司率先提出并研发成功，采　

用ＩＥＥＥ　１５８８Ｖ２时钟同步方案来替代ＧＰＳ同步方案。　

导航系统（ＣＯＭＰＡＳＳ）空间计划由五颗静止轨道卫星和三十　

颗非静止轨道卫星组成．提供两种服务方式．即开放服务和　

授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时　

服务．定位精度为１Ｏ米．授时精度为５０ｎｓ．测速精度０．２米／　

秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时　

１．２．ｉ　ＴＤ—ＳＣＤＭＡ网络的１５８８Ｖ２同步解决方案简介　

ＩＥＥＥ　１５８８的正式名称是Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　Ｔｉｍｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏ１．于　

２００２年正式发布；１５８８Ｖ２（ＩＥＣ６１５８８）是１　５８８的改进和电信　

优化版本．于２００７￣Ｅ６月９号正式发布。　

和通信服务以及系统完好性信息。北斗授时原理与ＧＰＳ的应　

用原理是非常相近的．根据北斗系统的时标系统由地面系统　

产生和上行时延的连续发播机制来实现高精度的授时机制。　

具体原理如下：基站的北斗授时接收机采用１００Ｍ晶振产生　

其基本原理是主节点在报文离境时打上时间戳　从节　

点接收到。（未完）　

基于１５８８Ｖ２技术的同步网络要求网内每一个节点都支　

持ｌ５８８Ｖ２］￣议。　

２００８年初．华为率先提出采用ＩＥＥＥ　１５８８Ｖ２时钟同步方　

秒脉冲，同时利用该晶振产生的计数单元完成对３颗卫星的　

同步伪距测量．本地晶振采用的为短稳不高于１ｎｓ的普通晶　

振。由于北斗系统采用基于ｕＴｃ时刻的ＢＤＴ时标系统．因此　

ｃＤＭＡ２０００要求全网定ＩＮ－保持在＋／一３ｕＳ之内，ＴＤ—　

ＳＣＤＭＡ￣ｑＬＴＥ　ＴＤＤ要求全网定时保持在＋／一１．５ｕｓ之内，　

ＷｉＭＡＸ　ＴＤＤ要求全网定时保持在＋，．２ｕｓ之内。　

案来替代ＧＰＳ同步方案．如图１－１。１５８８Ｖ２时间同步方案精度　

可以达到亚微秒级，完全满足ＴＤ建网的时钟同步要求，而且　

避免了站点安装ＧＰＳ天线带来的诸多工程、维护问题。　

５４啦鳓　

蒋云鹏／ＴＤ－－ＳＣＤＭＡ基站ＧＰＳ失步影响的研究　

对系统授时基准的统一计算由北斗系统的地面运控系统统　

一

使用ＧＰＳ接收机恢复出来的ｌＰＰｓ来校正本地的温控晶　

给出，对于基于接收机的时标系统．统一按照ＢＤＴ时标考　振．得到稳定的系统时钟．并严格保证全网同步　

目前ＴＤ网络的基站问的时间同步需求主要是通过采用　

美国ＧＰｓ卫星导航系统的授时功能来实现的．如图２－２所示，　

虑。基于ＢＤＴ时标的精确到分钟的时标信号，可以通过北斗　

卫星信号传输的超帧帧头准确获取。本地接收机利用３星无　

源定位原理，实时解算出本地时标与ＢＤＴ时标的每秒钟的钟　

差改正。利用该改正值传输给硬件脉冲产生同步电路．调整　

通过在每个基站加装ＧＰＳ模块来解决基站时间同步问题。　

ＰＰＳ的输出相位就可以完成高精度的授时输出。　

在ＴＤ—ＳＣＤＭＡ中采用北斗作为同步时间源时，需要对　

于目前的基站设备进行相应改造．以其能够同时支持ＧＰＳ／　

北斗双授时。北斗时间同步方案精度可以满足ＴＤ建网的时　

钟同步要求．但改造成本巨大。　

三、ＧＰｓ失效原因分析　

ＧＰＳ的空间部分是由２４颗工作卫星组成．它位于距地　

表２０２００ｋｍ的上空，均匀分布在６个轨道面上（每个轨道面４　

颗），轨道倾角为５５。。此外，还有４颗有源备份卫星在轨运　

行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测　

到４颗以上的卫星。这就提供了在时间上连续的全球导航能　

二、ＧＰＳｔ￣ＥＴＤ—ＳｃＤＭＡ网络中的应用情况　

ＴＤ—ＳＣＤＭＡ￣，准．由于采用了ＴＤＤ模式对时钟和时间　

同步提出了更高的要求。ＴＤ－ＳＣＤＭＡ系统相邻基站之间空　

力。卫星的轨道分布参考图３－１：　

口对时间同步的精度要求是３ｕｓ。ＴＤ—ＳＣＤＭＡ基站的时间同　

步需求根据技术规范３ＧＰＰ　ＴＲ　２５．８３６．要求提￣ＮｏｄｅＢ的物　

理层（码、帧、时隙）同步．保证所有ＮｏｄｅＢ同时发送同时接　

收，相位精度为＜１．５ｕｓ；提供ＮｏｄｅＢ的ＳＦＮ同步．现在的ＴＤ　

系统要求做到所有ＮｏｄｅＢ的ＳＦＮ同步．ＳＦＮ＝（ｔｉｍｅ　１００）　

ｍｏｄ　４０９６：其中ｔｉｍｅ为从１９８０．１．６　００：００：００开始计数的秒时　

间．ＳＦＮ号每隔１０２４秒循环一遍；提供ＴＯＤ信息（年月日时分　

秒）；提供ｌｐｐｓ．通过锁相技术使ＮｏｄｅＢ保证输出频率稳定度　

高于５　Ｘ　１０—８。即要求：ＴＤ—ＳＣＤＭＡ基站要求频率准确度满足　

￣５０ｐｐｂ，同时要求相邻基站间时间误差小于３ｍｓ【４—５】。　

ＴＤ．ＳＣＤＭＡ系统是全网同步系统．根据相关技术规　

范，具体有以下要求：　

图３一ｌ　ＧＰＳ卫星轨道分布图　

现网ＴＤ—ＳＣＤＭＡ基站都采用ＧＰｓ进行同步，只要基站　

能够收到ＧＰＳ－Ｐ星信号．基站将锁定在ＧＰＳ时间上。但有　

时，由于下列原因：基站无法收到ＧＰＳ卫星信号：　

（１）ＧＰＳ受到外界信号的干扰　

ＧＰＳＴ作频段为１５７５ＭＨｚ．很多因素都会对ＧＰＳ信号造　

成干扰．比如外太空太阳耀斑的干扰．电离层和大气环境的　

干扰，雷电等异常天气的影响．接收天线附近的微波站、基　

站的干扰　甚至于一些工厂的特殊设备等都会对ＧＰＳ产生　

干扰。在存在干扰的情况下．接收机接收卫星的信号质量会　

变差．信噪比降低．误码率上升．某些时候就会导致完全接　

受不到卫星信号。　

（２）ＧＰｓ天线被遮挡　

网络同步要求：要求基站频率稳定度＜＋／一０．０５　ＰＰＭ　

（ＴＳ２５．１０５）　

空口同步要求：要求节点间最大偏差＜＋／－１．５　ｕＳ　

（ＴＳ２５．１２３）　

ＧＰＳ－￣稳好．ＯＣ－ＶＣＸＯ短稳好　

如果ＧＰｓ天线安装位置附近存在遮挡．或雨雪天气等　

都会减弱ＧＰｓ信号。　

（３）施工工艺问题　

图２—２　ＧＰＳ授时基站同步示意图　

因施工工艺问题造成的馈线线阻过大．馈线头工艺有问　

一蒋云Ｊ￣２ＴＤＬｓＣＤＭＡ墓站６Ｐｓ英步彩　酌旃毳……一　

＆ｃ０ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ　

题．馈线进水等因素．使得基站侧接收到的ＧＰＳ信号较弱。　

作为一种卫星定时系统．ＧＰＳ需要天线来接收卫星信　

号。为了保证ＧＰＳ接收机的正常工作．需要天线有良好的对　

空视界（中心椎体４５。无遮挡）．保证接收机能够同时接收到　

３ｍ以上卫星的有效信号；另一方面．由于天线和接收机之　

间通过ＲＦ线缆连接　线缆的损耗导致接收机与天线的拉远　

２巨离有限制。根据ＧＰＳ配置指导建议．在采用３５ｄＢ增益的　

ＧＰＳ天线（推荐型号）情况下．１／４寸的ＲＦ线缆最长可以支持　

大约６２米的应用场景；更长的应用需要采用１／２寸ＲＦ线缆并　

考虑增加ＲＦ放大器。　

武汉ＴＤ．ＳＣＤＭＡＩ＇￣商用网现网统计数据表明：ＧＰＳ馈　

线长度主要集中在３０～６０米区间段（超过７６％）．有部分站　

点（约１０％）的ＧＰＳ馈线长度很长．超过８０米．其中５％的站　

点馈线超过１００米．少数站点超过２００米．最长的一个站馈　

线长ｊ，￣５＿３００米。９６３个基站的ＧＰＳ馈线平均长度为４４．８米。　

对于这些馈线超长站．工程应对办法是采用采用ｌ／２寸　

ＲＦ电缆￣ＪＤＲＦ放大器（甚至多级放大器）。即便如此．很多站　

图３．４部分站点ＧＰＳ天线安装环境图　

进一步来分析现网数据．ＧＰＳ馈线过长的站点是由于　

ＧＰＳ天线安装选址困难而被迫加长馈线的。如果把门限设　

定为７Ｏ米以上．大约有１０％的基站ＧＰｓ选址有困难。　

运营维护问题：由于部分站点的ＧＰＳ安装条件没有完　

全达到要求．基站的同步功能工作在临界状态．发生了多起　

点的ＧＰＳ接收信号仍然比规格要求低．系统工作在同步的　

临界状态；一般情况下，ＧＰＳ天线要求只使用一级放大器．　

如图３－３．多级放大器的级联对链路的问题也引入不稳定因　

素。另一方面，很多馈线长度低于７０米的站点存在天线对空　

视界受遮挡的限制．不能保证ＧＰＳ接收机同时接收３颗以上　

卫星的信号．基站的同步问题存在隐患。对于室内覆盖系统　

和楼宇密集区域，上述问题尤为突出，图３—４是武汉实际拍　

摄的ＧＰＳ天线安装环境照片。　

基站失步、干扰整个网络正常运营的案例．给网络的运营维　

护带来了很多困扰。　

ＧＰＳ的馈线架设问题：ＧＰＳ天线和基站之间需要架设馈　

线．对应馈线超长站点．中间还需要串联ＲＦ放大器。在工程　

实现上．特别是一些复杂楼宇／场馆情况．馈线施工很困难。　

（４）ＧＰＳ系统自身原因　

即使不存在干扰和遮挡．由于卫星每ｌ　ｌ小时５８分钟绕　

地球一周，每天当中卫星的位置，整体分布、信号强度等状　

况都会时刻发生变化，有些时刻卫星信号也会比较弱。　

四，ＧＰＳ失￣Ｘ－ＣｆＴＤ网络的影响的仿真分析　

３ｇｐｐ　２５．４０２定义了同步要求．其中ＴＤＤ系统特别要求　

基站间时间同步。如图４－１．现网ＴＤ—ＳＣＤＭＡ基站都采用　

ＧＰｓ进行同步．所有的基站都锁定在ＧＰＳ时间上．不同的基　

站能够保证定时一致。　

ＴＤ系统同步要求：由于ＧＰＳ信号从卫星发射到地面之　

后．已经非常微弱．所以很容易受到外界干扰的影响；另一　

方面城市内环境复杂，ＧＰｓ天线很难做到完全没有遮挡：而　

图３—３　ＧＰＳ天线连接示意图　

且现实环境中．偶发性的干扰和其他射频发射源的干扰也很　

酬ｅ　

蒋云鹏／ＴＤ－－ＳＣＤＭＡ基站ＧＰＳ失步影响的研究　

明显下降（切换失败或者切换掉话）。可以作　

为ＧＰＳ失效的一个判断基础。如果某个基站　

（若干个扇区）和邻区出现突发的切换失败　

大幅度攀升．在排除了其他因素外，可以认定　

是ＧＰＳ失效导致。　

定时偏差小于３ｕｓ的情况下．网络质量没有　

变化．和协议定义的３ｕｓＳ￣，是一致的．提高同　

步精度并不会带来额外的网络质量的提高。　

五、结论及应用前景　

５．１结论　

本文通过理论分析、系统仿真、现网试　

图４—１　ＴＤ．ＳＣＤＭＡ网络拓手ｌ、图　

验数据确定、验证ＧＰＳ失效引起的基站定时　

偏差对网络质量的影响．确定能容忍的定时偏差的临界值。　

容易出现。所以在大规模建站使用的情况下，不排除某些站　

点在某些时刻可用卫星较少．卫星信号质量较差．再加上外　

界干扰的影响，那么就很容易出现瞬时丢星等异常情况。　

研究初步结论如下：ＧＰＳ失效后．短期内可以通过基站自身　

的保持能力保持同步．长期失效会导致基站失步。基站失步　

临界值为３ｕｓ．３ｕｓ以内对网络质量没有影响．和协议的要求　

一

由于基站只是￣ＥＧＰＳ作为本地高精度时钟的参考源．　

并不直接使用ＧＰＳ时钟，具有一定的时钟保持能力，短时间　

内的ＧＰＳ异常并不会影响基站的正常工作。　

当ＧＰｓ长时间出现异常．基站晶振长时间处于自由振荡　

致。超过临界值后基站失步，失步后对网络的影响和失步　

的偏移量大小有关，最明显的反映是切换失败和切换掉话：　

当ＧＰＳ向前和向后偏移达￣ｌＪ４ｃｈｉｐ．失步将导致切换次数增　

加．终端向原小区发送切换失败．引起掉话。因此．４　ｃｈｉｐ　

作为ＧＰＳ基站失步不对切换造成影响的最大允许临界值。　

ＧＰＳ失步对Ｕｐｐｔｓ的干扰影响较大，测试结果表明ＧＰＳ偏移　

１６　ｃｈｉｐ为ＵｐＰＴＳ受到干扰不满足网络规划原则的最大临界　

状态．将导致基站间定时偏差逐渐逐渐增加而不能保持同　

步。基站不同步会对网络质量带来影响．主要表现为对邻区　

搜索、切换的影响以及干扰抬升。　

通过分析、仿真及实测得出以下结论（因实验数据保密　

需要．本文省略相关测试图表及数据）：基站失步临界值为　

３ｕｓ，３ｕｓ以内对网络质量没有影响．和协议的要求一致。如　

果ＧＰＳ问题导致短期基站失去同步．由于基站自身晶振具　

备一定保持能力，对网络没有影响。如果ＧＰＳ问题持续时间　

比较长，导致基站之间定时误差过大．则会导致：　

（１）影响切换。　

ＧＰＳ失步后，对切换的影响很大．临界值确定在４ｃｈｉｐ．超　

￣４ｃｈｉｐ会造成网络ＫＰＩ下降．从而造成用户感知度的下降；　

（２）影响ｕＥ对邻小区的搜索。　

影响终端搜索邻区的临界值确定为１０ｃｈｉｐ．这与终端实　

值。针对终端搜索邻区．１０　ｃｈｉｐ为ＧＰＳ基站失步不对终端搜　

索邻区造成影响的最大允许临界值。ＧＰＳ失步后，对业务时　

隙的干扰影响不明显。　

５．２改进方案及建议　

为提升ＴＤ—ＳＣＤＭＡ网络同步可靠性，建议对现有ＧＰＳ　

同步方式进行增强来降低工程施工难度，包括降ｔＬ￣ＧＰＳ天　

线安装时的净空要求、增强ＧＰｓ接收机灵敏度、ＧＰＳ失效检　

测等：　

（１）采用其他的卫星导航定位系统进行同步，比如我　

国的北斗卫星导航系统．可以不依赖美国的ＧＰＳ系统．提高　

现有关，在此临界值下．终端搜索到邻Ｆ￣ＲＳＣＰ值与正常值　

相比下降６ｄＢ２￣Ｅ右：　

系统的安全性和抗干扰能力。　

北斗同步：满足系统的安全性需求。基站备选支持通过中　

国北斗卫星导航系统进行同步提升系统安全性和可靠性。　

平滑升级到北斗同步　

北斗同步最好采用模块化的设计，不需更换单板或者　

外接设备．只需将系统中原有的ＧＰＳ子卡替换为北斗子卡，　

即可实现系统平滑过渡到北斗同步。　

（３）导致ＵＰ干扰抬Ｙ＋ｏ　

在１６ｃｈｉｐ以内．Ｕｐｐｔｓ的干扰值的变化不明显．在场强　

一

８５ｄＢｍ（测试选择点场强）不影响用户的呼叫质量；　

总之．ＧＰＳ失效导致的基站定时偏差对切换的影响最　

‘

为明显．当基站定时偏差大于４ｃｈｉｐ（约３ｕｓ）时．网络ＫＰＩ有　

蒋云鹏／ＴＤ－－ＳＣＤＭＡ基站ＧＰＳ失步影响的研究　

ｌ豳５７　

ｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＆ｃ　ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　

北斗／ＧＰＳ双模同步　

除了＿上述各种同步方案以外　在产品设计上，最大限度的　

考虑到在外时钟源意外失效情况下，基站的同步保持性能。　

基站同步方案总结　

表６一Ｉ时钟同步方案对比　

ＧＰＳ　

施工难度　

安全性　

局　１．　

更高的可靠性可以考虑北斗／ＧＰＳ双模同步方案．对已　

有的ＧＰＳ卡均可以很好的兼容．设计简单，升级成本低廉　

系统可靠性高。　

北斗　

高　

尚　ＩＪ　

网络时钟同步　

低　

岛　一　低　

传输网支持　不需要　不需要　需要　

表６一ｌ是各种同步方案的对比情况。考虑到目前北斗成　

熟度有待完善．并且传输网尚不支持网络时钟同步。建议：　

北斗产品成熟后．可以考虑在关键覆盖区域，部署北斗／　

ＧＰＳＪ￣模同步方案，确保可靠和安全性。　

待传输网支持网络时钟同步后，基站主要采用网络时钟　

同步方案，降低工程施工难度．提高安全性。但是在网络时　

钟同步不可达的站点．仍然可以采用ＧＰＳ／：￣斗同步方式。　

为了避免失步后小区间互相干扰．网络性能下降甚至不　

可用．基站必须具有同步保持能力，在外时钟源失效后．仍　

然可以－Ｋ期保持ｆ２４／Ｊ，．时以上）。　

对现网已经安装Ｇ　Ｐ　Ｓ的基站．可以考虑采用　

基站　

ＧＰＳ＋Ｉ５８８ｖ２主备的方式，避免ＧＰＳ单点故障．提高现网同　

步的可靠性。　

（３）基站设计上需要支持时钟保持技术．在外部时钟　

源失效后．仍然可以稳定工作一段时间．避免业务中断。　

（４）ＧＰＳ增强技术　

图６—１北斗组网方案　

（２）基站采用网络时钟传送技术．承载网在传送业务　

数据的同时．也传送ＴＤ基站所需的绝对时间和频率信息．　

避免每个站点都安装ＧＰＳ或者北斗接收天线。　

网络时钟同步方案：工程施工简单、安全性高　

ＴＤ基站可以通过１ＰＰＳ＋ＴＯＤ串口．或者通过以太网接　

ＧＰＳ．￣星授时：降低工程旌工要求　－

传统的ＧＰＳ同步方案．需要同时收到四颗星才能完成　

同步过程。单星授时技术能够少于４颗星的净空安装要求　

下，完成授时功能：　

降＂￣ＧＰＳ天线工程安装难度：采用单星授时后只要收　

口与ＰＴＮ网络的进行时钟同步．满足ＴＤ网络对时钟同步的　

要求。网络时钟同步工程施工简单，安全性和可靠性高（需　

要传输网络支持同步功能）。　

主时钟　主时钟　

到１颗ＧＰｓ卫星信号就可以提供授时功能。因此，ＧＰＳ天线　

的安装位置可以降低要求．从而降低工程施工难度。　

（５）基站快速启动：基站下电后．能利用保存的位置　

信号及所收到的ＧＰＳ信号．快速启动．无需等待到收到至少　

四颗ＧＰＳ星。　

Ｎ　

作者简９ｑ＂　

蒋云鹏，男，硕士研究生学历，国家二级项目管理师，　

现就职于武汉移动公司。曾担任武汉移动ＴＤ—ＳＣＤＭＡ工程　

１５８８　ＳＩａｖｅ　

建设小组负责人，个人申获５项国家发明专利，主管工程曾　

图６—２网络时钟同步方案　

网络时钟同步　

时钟同步保持技术　

获工信部部优优质工程二等奖、湖北省省级优秀项目经理　

奖，２００８－２０Ｏ９年自主创新项目代表湖北移动首获中移集团　

科技进步三等奖。　

５　８¨　—Ｉ。：　慝　亘垂　夔受　匦蔓匮