GPS：助力毫微微蜂窩基站發(fā)展

毫微微蜂窩基站是專為家庭或小型企業(yè)環(huán)境中室內(nèi)應(yīng)用設(shè)計的小型低功率基站。此類基站的技術(shù)正在逐步成熟，已接近商業(yè)化部署，因此有望在未來數(shù)年內(nèi)取得突飛猛進(jìn)的增長。事實(shí)勝于雄辯。移動運(yùn)營商Sprint在2008年率先推出了使用商用毫微微蜂窩基站的服務(wù)，掀開了毫微微蜂窩基站商業(yè)應(yīng)用的大幕。著名行業(yè)研究機(jī)構(gòu)In-Stat預(yù)計2011年全球?qū)惭b超過4千萬個毫微微蜂窩基站，用戶總數(shù)將達(dá)到1.015億。隨著市場應(yīng)用的增加，用戶對毫微微蜂窩基站產(chǎn)品的需求也將隨之增長，例如集成發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和低噪聲放大器等。全球定位系統(tǒng)（GPS）是毫微微蜂窩基站中一個重要性逐步增加的元器件，支持E911緊急呼叫定位輔助、計時和頻率輔助，可以提供系統(tǒng)時鐘和定位許可功能（如圖1所示）。

圖1 裝有GPS的典型毫微微蜂窩基站系統(tǒng)

隨著GPS與毫微微蜂窩基站的融合，GPS功能驗(yàn)證成為了一項(xiàng)越來越重要的工作。如今，GPS接收機(jī)制造商、OEM集成商與合同制造商正在研究用于接收機(jī)性能驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)測試。這項(xiàng)驗(yàn)證工作通常使用GPS射頻衛(wèi)星仿真來完成。E4438C是一個高性能、通用射頻信號源，不僅能夠生成GPS信號，還能創(chuàng)建與毫微微蜂窩基站有關(guān)的其他無線標(biāo)準(zhǔn)（例如HSDPA、W-CDMA、GSM/EDGE、WiMAX、CDMA2000、TD-SCDMA和UMTS標(biāo)準(zhǔn)）。

毫微微蜂窩基站與GPS連接
毫微微蜂窩基站、無線接入點(diǎn)或家用基站可以插入客戶的寬帶連接，并利用VoIP路由呼叫。這樣能夠?yàn)榭蛻籼峁└玫耐ㄔ捹|(zhì)量和更快的數(shù)據(jù)連接，還支持服務(wù)提供商擴(kuò)大室內(nèi)服務(wù)覆蓋，尤其接入受限或無接入?yún)^(qū)域的服務(wù)覆蓋。毫微微蜂窩基站具有更高的數(shù)據(jù)速率，并且支持更佳的室內(nèi)應(yīng)用客戶體驗(yàn)，因此推動了移動數(shù)據(jù)服務(wù)的引入。與建在山頂上的大型基站一樣，毫微微蜂窩基站也需要精確的實(shí)時定位和計時信息。GPS可借助由美國國防部開發(fā)的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）獲取此類信息，而且能夠使毫微微蜂窩基站變得智能化，僅在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商獲得許可的地區(qū)應(yīng)用，避免對現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)置造成干擾。

GPS的運(yùn)行依賴于由24至32個軌道衛(wèi)星組成的星座，能夠在全球任何地方、任何時間觀測到至少6顆衛(wèi)星。每顆衛(wèi)星都可以廣播導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并且導(dǎo)航數(shù)據(jù)傳輸使用了單顆衛(wèi)星專有的擴(kuò)頻代碼。由GPS接收機(jī)接收后，傳輸數(shù)據(jù)可用于識別和計算每個可見衛(wèi)星的信號傳輸時間，并根據(jù)這個時間來計算與每個衛(wèi)星的距離。GPS接收機(jī)使用至少4顆GPS衛(wèi)星的信號來計算自身位置；確定經(jīng)度、緯度、海拔和時間，隨后確定GPS接收機(jī)的實(shí)際位置。

GPS測試要求
GPS需要進(jìn)行接收機(jī)性能驗(yàn)證以測試其功能，并客觀評測GPS集成電路的性能。驗(yàn)證過程需要在一個便于精確重復(fù)測試的可控環(huán)境中進(jìn)行。一般情況下，使用通過天線接收到的實(shí)際GPS衛(wèi)星信號無法提供這樣的環(huán)境。不過，使用標(biāo)準(zhǔn)級RF信號發(fā)生器生成的實(shí)時GPS信號仿真，可以為建立已校準(zhǔn)的可重復(fù)測試環(huán)境提供一個良好的起點(diǎn)。

E4438C ESG矢量信號發(fā)生器可以使用GPS專用軟件生成GPS信號，該軟件根據(jù)預(yù)配置情景文件能夠生成多達(dá)8種實(shí)時GPS衛(wèi)星信號（如圖2所示）。這個GPS信號仿真器具有多種功能，包括：

*提供多衛(wèi)星GPS配置（最多8顆衛(wèi)星）

*仿真實(shí)際情景

*實(shí)時衛(wèi)星數(shù)據(jù)（與發(fā)送多普勒頻移和導(dǎo)航信息的衛(wèi)星保持同步）

*可調(diào)整的可見衛(wèi)星數(shù)量（1～8顆）

*使用SCPI命令自動生成信號