北斗、GPS、CDMA授時(shí)系統(tǒng)的闡述

  衛(wèi)星時(shí)鐘首先被注入能夠提供同步分配的網(wǎng)絡(luò)元件中，時(shí)統(tǒng)設(shè)備可用于搜索傳輸網(wǎng)絡(luò)元素，或帶時(shí)間自控的BITS設(shè)備或其他時(shí)間服務(wù)器設(shè)備。首先，每個(gè)設(shè)備通過(guò)PTN和其他傳輸網(wǎng)絡(luò)接收和分配時(shí)鐘到全網(wǎng)工作站；為了便于描述，我們分別將其定義為威利時(shí)間服務(wù)方案和PTN網(wǎng)絡(luò)通信方案。

  依托地面設(shè)備的授時(shí)方式對(duì)高精度時(shí)間同步的需求主要來(lái)自CDMA新基站和TD-SCDMA基站,現(xiàn)有的解決方案是在每個(gè)基站設(shè)備上安裝GPS接收裝置，然而，使用GPS最大的問(wèn)題是安全性，老美從未對(duì)GPS智能數(shù)字的質(zhì)量和使用壽命作出任何承諾和保證，別的國(guó)家在使用時(shí)就怕它在特定區(qū)域嚴(yán)格處理和降低GPS信號(hào)。

  這就導(dǎo)致使用GPS后面臨的最嚴(yán)重的安全隱患，另一方面，由于GPS接收機(jī)自身干擾技術(shù)、安裝地理環(huán)境、電力干擾以及人為操作等因素的影響，GPS接收機(jī)也存在劣化的可能性。目前，監(jiān)測(cè)GPS劣化的手段不多，這也是影響網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)授時(shí)質(zhì)量的潛在問(wèn)題。

  因此，當(dāng)GPS不可用時(shí)，有必要考慮后備技術(shù)手段；以GPS的安全為目標(biāo)。目前，提供高精度的時(shí)間同步代替GPS授時(shí)有兩種方式：采用我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的北斗衛(wèi)星時(shí)間服務(wù)系統(tǒng)，或通過(guò)地面CDMA基站網(wǎng)絡(luò)提供高精度的時(shí)間傳輸，以保證CDMA網(wǎng)絡(luò)和TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的安全性和可擴(kuò)展性；針對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)CDMA和TD-SCDMA基站安裝北斗接收機(jī)的情況，完全可以用北斗代替GPS，北斗接收機(jī)和基站可采用以下兩種對(duì)接方式。

  一種是在基站用北斗衛(wèi)星接收模塊替換GPS接收模塊，這意味著設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)直接在基站提供的設(shè)備中推廣北斗定時(shí)功能和模組。基站內(nèi)還可同時(shí)安裝GPS接收機(jī)和北斗接收機(jī)，例如，在正常情況下，可以設(shè)置一個(gè)流域在GPS下工作，在GPS異常時(shí)自動(dòng)切換到北斗，從而在非常時(shí)期內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換備份的目的，同時(shí)擺脫GPS的安全局限性。

  對(duì)于僅支持GPS授時(shí)的老基站，有一種相對(duì)簡(jiǎn)單的射頻模塊替換方法。僅更換天線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)電線(xiàn)路電平可以解決；因此，北斗系統(tǒng)+GPS算法的授時(shí)性能仍在運(yùn)行中。模式很可能仍然存在安全隱患。為了更換該翻轉(zhuǎn)模塊，需要對(duì)規(guī)格、尺寸、接口、協(xié)議、天線(xiàn)、饋線(xiàn)等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。另外，用北斗代替GPS的方案必須支持IPPS+TOD的標(biāo)準(zhǔn)外部時(shí)間同步接口，使用北斗接收機(jī)的1ppS+TOD時(shí)間提取接口為基站設(shè)備提供定時(shí)功能,對(duì)于北斗接收機(jī)而言，GPS芯片和算法已不再有效。GPS完全被替代，所以就不必?fù)?dān)心GPS授時(shí)所存在的安全隱患。  

  目前，該方案已實(shí)現(xiàn)了與所有TD-SCDMA全站的對(duì)接測(cè)試，滿(mǎn)足相關(guān)性能要求，缺點(diǎn)是基站必須支持標(biāo)準(zhǔn)的外部時(shí)間接口1pps+tod；經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期側(cè)測(cè)試，北斗授時(shí)能夠提供小于100ns的長(zhǎng)期穩(wěn)定的時(shí)間精度，全網(wǎng)授時(shí)完全能夠滿(mǎn)足高標(biāo)準(zhǔn)的精度要求；同時(shí)，隨著北斗衛(wèi)星的全球組網(wǎng)的完成，北斗衛(wèi)星將在保持其高精度定時(shí)功能的同時(shí)，大大提高其定位和導(dǎo)航的能力。目前制約北斗應(yīng)用的主要原因是相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈不夠成熟。未來(lái)會(huì)有很多周邊的產(chǎn)品可以提供滿(mǎn)足授時(shí)所需要求的模塊，北斗授時(shí)的應(yīng)用已經(jīng)覆蓋各個(gè)行業(yè)包括：醫(yī)療、金融、電力、自動(dòng)化、***、通訊等領(lǐng)域，越來(lái)越多的時(shí)統(tǒng)需求利用北斗系統(tǒng)或CDMA授時(shí)技術(shù)來(lái)傳遞時(shí)間保證內(nèi)部系統(tǒng)的精準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)。