北斗/GPS光纖拉遠(yuǎn)系統(tǒng)是基于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)TD-SCDMA時(shí)間同步的GPS替代方案。TD系統(tǒng)主要采用單一GPS授時(shí)，目前具有主流性的替代方案是有線網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘的1588v2以及我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng)。但兩種替代方案直接應(yīng)用于TD網(wǎng)絡(luò)存在一些不成熟的因素，還未大規(guī)模應(yīng)用。北斗/GPS光纖拉遠(yuǎn)方案正是針對(duì)傳統(tǒng)GPS存在的問題，提出的目前切實(shí)可行的GPS優(yōu)化解決方案，同時(shí)也給其他使用衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展起到了借鑒和示范作用。

北斗/GPS光纖拉遠(yuǎn)系統(tǒng)綜合采用授時(shí)系統(tǒng)光纖拉遠(yuǎn)、強(qiáng)抗干擾濾波設(shè)計(jì)以及北斗/GPS雙系統(tǒng)聯(lián)合解算技術(shù)，不僅從根本上徹底解決了傳統(tǒng)授時(shí)系統(tǒng)的問題，滿足現(xiàn)網(wǎng)所有衛(wèi)星授時(shí)的場(chǎng)景需求，而且可以顯著提升授時(shí)系統(tǒng)的性能，大大推進(jìn)了北斗替代GPS的進(jìn)程。

授時(shí)系統(tǒng)光纖拉遠(yuǎn)技術(shù)采用北斗/GPS天線與接收機(jī)一體化設(shè)計(jì)，通過光電混合纜可以至少拉遠(yuǎn)1公里，在就近取電的方式下，至少可以拉遠(yuǎn)10公里，完全滿足現(xiàn)網(wǎng)北斗/GPS長(zhǎng)距離拉遠(yuǎn)的所有需求。

圖1 北斗/GPS光纖拉遠(yuǎn)系統(tǒng)

北斗/GPS光纖拉遠(yuǎn)方案從根本上解決了傳統(tǒng)GPS衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng)拉遠(yuǎn)受限以及增加放大器造成的工程實(shí)施問題，給基站布放以及衛(wèi)星天線選址提供了極大的靈活性;該系統(tǒng)還采用了強(qiáng)抗干擾濾波設(shè)計(jì)，提高了衛(wèi)星接收系統(tǒng)的抗干擾能力，增加了共址建設(shè)的可操作性。同時(shí)消除了其他無線系統(tǒng)對(duì)北斗一代絕大部分干擾，大大加快了移動(dòng)通信領(lǐng)域中北斗替代GPS的速度。

北斗/GPS光纖拉遠(yuǎn)系統(tǒng)不僅使用北斗/GPS雙模設(shè)計(jì)，保證了授時(shí)安全性，而且采用了雙系統(tǒng)聯(lián)合解算技術(shù)。傳統(tǒng)雙模系統(tǒng)采用兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)平臺(tái)方案，只能單獨(dú)工作在GPS或者北斗模式下，而雙系統(tǒng)聯(lián)合解算技術(shù)，是在授時(shí)信息提取中不再區(qū)分授時(shí)衛(wèi)星的差別，將北斗和GPS的信息同時(shí)處理。這樣可以使得授時(shí)系統(tǒng)捕獲衛(wèi)星信號(hào)更快速，授時(shí)更可靠，同時(shí)采用統(tǒng)一系統(tǒng)平臺(tái)也降低了硬件成本，降低了系統(tǒng)功耗，提高了整機(jī)的可靠性。相比于其它同步拉遠(yuǎn)解決方案，北斗/GPS光纖拉遠(yuǎn)方案可以做到自動(dòng)時(shí)延補(bǔ)償，授時(shí)精度得到了極大保證。

除此之外，特殊的抗高溫、防水密封和防雷設(shè)計(jì)，保證了室外拉遠(yuǎn)時(shí)鐘系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，現(xiàn)網(wǎng)20個(gè)站點(diǎn)規(guī)模測(cè)試穩(wěn)定運(yùn)行達(dá)9個(gè)多月時(shí)間。

圖2 北斗/GPS一體化天線雙層殼體設(shè)計(jì)

目前，北斗/GPS光纖拉遠(yuǎn)方案已完成了現(xiàn)網(wǎng)規(guī)模測(cè)試驗(yàn)證。2010年1月12日至1月14日，全網(wǎng)基站因美國GPS系統(tǒng)升級(jí)出現(xiàn)頻繁告警問題，而20個(gè)北斗/GPS光纖拉遠(yuǎn)系統(tǒng)切換到北斗模式運(yùn)行完全穩(wěn)定。

從現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試及外場(chǎng)驗(yàn)證來看，北斗/GPS光纖拉遠(yuǎn)系統(tǒng)具備較好的可靠性和穩(wěn)定性，相比傳統(tǒng)GPS天線有明顯的優(yōu)勢(shì)，是目前可以有效解決GPS授時(shí)問題切實(shí)可行的方案。

在移動(dòng)通信領(lǐng)域的3G三大標(biāo)準(zhǔn)中，CDMA2000和TD-SCDMA均為基站同步系統(tǒng)，基站工作的切換、漫游等均需要精確的時(shí)間控制，否則將會(huì)帶來嚴(yán)重的系統(tǒng)干擾。該技術(shù)方案可以廣泛應(yīng)用于基站授時(shí)，特別適用于高層建筑、地鐵隧道和大型場(chǎng)館衛(wèi)星天線與基站距離較遠(yuǎn)場(chǎng)景。