GSM基站時鐘頻率調(diào)制及測試

在ＧＳＭ ０５．１０條款的“無線子系統(tǒng)同步”中規(guī)定：“基站應(yīng)該使用絕對精度優(yōu)于０．０５ｐｐｍ（５×１０－８）的單一頻率源作為時間基準(zhǔn)以及ＲＦ的產(chǎn)生源，該頻率也用于基站的全部載波源”。
ＧＳＭ基站時鐘頻率對通信的影響
基站系統(tǒng)時鐘信號本身是由一個高精度的石英振蕩器產(chǎn)生，通常該信號同步于中樞系統(tǒng)的主時鐘，在主時鐘同步失敗時，基站本身系統(tǒng)的時鐘也要求必須能夠維持網(wǎng)絡(luò)的同步。然而即使是最穩(wěn)定的石英振蕩器，經(jīng)過一定的時間或由于其它環(huán)境因素（如溫度、濕度等）的影響也會出現(xiàn)老化、衰減現(xiàn)象，直至超出ＧＳＭ的基準(zhǔn)頻率精度指標(biāo)要求（５×１０－８）。 這里我們舉個例子，如ＮＯＫＩＡ基站時鐘板的基準(zhǔn)頻率為１３ＭＨｚ，按照標(biāo)準(zhǔn)ＮＯＫＩＡ基站時鐘板的中心頻率偏差不得超過±０．６５Ｈｚ。
　　
如果中心頻率偏差超過±０．６５Ｈｚ，就會影響到基站其他部件的工作，特別是會造成載波頻率的偏移，很容易造成用戶通話質(zhì)量下降，甚至出現(xiàn)單通、掉話等故障。因此在基站工作一段時間后，都要對時鐘板的基準(zhǔn)時鐘進行測試，如有偏差須及時調(diào)整。在ＧＳＭ的維護規(guī)程中規(guī)定：每隔半年需要對基站時鐘頻率校準(zhǔn)一次。許多移動運營商對于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化非常重視，但是都把注意力集中在基站分布及天線俯仰角的調(diào)整上，而忽視了對基站時鐘的校準(zhǔn)或者忽視了對校準(zhǔn)基站時鐘所使用的頻率計的性能要求，這是造成網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化始終不理想的一個重要原因。
石英晶振時基與銣時基技術(shù)的差異
要判斷時鐘板的基準(zhǔn)時鐘是否偏移，就要采用頻率計來測試。市面上的頻率計有很多，但是能夠滿足基站頻率測試要求的卻不多。首先我們來計算一下ＧＳＭ基站時鐘校準(zhǔn)時使用的頻率計的精度要求是：
　　
１．根據(jù)ＥＳＴＩ規(guī)定，最大允許的ＧＳＭ基準(zhǔn)時鐘的偏離是０．０５ｐｐｍ５×１０－８??；
　　
２．時間和其它環(huán)境因素的影響要允許留有３到６倍的基本精度，最大調(diào)整偏離在校準(zhǔn)以后將為５×１０－８３…６?。剑保?hellip;０．７５×１０－８（即兩次校準(zhǔn)期間允許的偏差）。
　　
３．根據(jù)計量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：ＴＵＲ＞４倍，即校準(zhǔn)用儀器的精度必須高于被測設(shè)備精度４倍，這就意味著頻率計的最大誤差應(yīng)該為１．５…０．７５×１０－８４＝４…２×１０－９。
　　
普通的石英晶振時基為了達到４×１０－９的精度要求，理論上要每１０天校準(zhǔn)一次并用內(nèi)部電池長期保持連續(xù)工作才可以實現(xiàn)，一般情況下只能達到１０－８級的精度，即使這樣的精度要求還需要每個月校準(zhǔn)一次以及３０分鐘以上的預(yù)熱時間才可以達到，而實際用于ＧＳＭ基站時鐘的測試時間不到１分鐘，在以前因為沒有更方便更準(zhǔn)確的時鐘頻率計，不得不使用普通的石英晶振頻率計，它實際上不能滿足現(xiàn)場測試的要求。因為對大多數(shù)工程師來說，到達現(xiàn)場后將儀器的電源接通，需要等待半小時或一小時以上才能開始檢測，而且儀器需每月送檢，很不方便。
銣時基的計時計頻器的優(yōu)點
目前最快速和最準(zhǔn)確的頻率計是采用HJ5414 銣原子頻率標(biāo)作為時基，配合CNT-90能夠作為ＧＳＭ基站基準(zhǔn)時鐘頻率測試的頻率計，它不需要電池保持也不需要頻繁的校準(zhǔn)，所以它在很寬的范圍上可滿足ＧＳＭ基準(zhǔn)的校準(zhǔn)要求。

瑞典Pendulum公司最新推出的CNT-90時間/頻率計數(shù)器/分析儀引發(fā)了一場技術(shù)革命：
***更快的測量速度和更高的分辨率
***多參數(shù)與直方圖、趨勢圖和調(diào)制圖形顯示
***智能化操作易學(xué)易用
　
CNT-90以普通計數(shù)器的價格向用戶提供超乎想象的技術(shù)特性。在頻率、時間間隔、相位的測量、校準(zhǔn)和調(diào)制、域分析等領(lǐng)域成為R/D實驗室、校準(zhǔn)實驗室和工業(yè)現(xiàn)場不可缺少的強力工具。
主要功能和特點：
1、超高分辨力：頻率測量--12位/秒；時間間隔測量--100ps；相位--0.001度 .
2、超快測量速率：250000次/秒----內(nèi)部存儲器 2000次/秒----GPIB接口
3、超長位數(shù)顯示：14位
4、超寬頻率范圍：標(biāo)準(zhǔn)配置：0.001Hz--300MHz；加選件可分別擴展到：3、8、14GHz
5、超級多功能顯示：多參數(shù)數(shù)字顯示和直方圖、趨勢圖、調(diào)制圖形顯示
6、超友好界面：全功能GPIB和USB接口
7、采用銣鐘內(nèi)時基選件時，年老化率小于2×10-10
8、當(dāng)使用GPIB接口時，編碼與安捷倫53131系列完全兼容
9、增加了20 GHz 擴展頻率選件。
HJ5414銣原子頻標(biāo)是一款便攜式、經(jīng)濟型、高精度銣原子頻標(biāo)產(chǎn)品。采用進口優(yōu)質(zhì)銣振蕩器和精密控頻電路設(shè)計，具有鎖定快、輸出信號豐富等優(yōu)點，能夠為計量、通信、國防等部門提供高精度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號。若增加GPS接收機選件，能夠使HJ5414銣振蕩器自動馴服在GPS系統(tǒng)上，輸出頻率信號的準(zhǔn)確度和長期穩(wěn)定性大大提高。HJ5414支持外部1pps信號同步觸發(fā)本時鐘1pps分頻信號，具有優(yōu)良的同步精度和守時性能。HJ5414B銣原子頻率標(biāo)準(zhǔn)輸出高精度的方波信號,是提高頻率計數(shù)器等儀器測試精度的高性價比參考信號信號源。
應(yīng)用領(lǐng)域：二級時鐘，通信時鐘
特 點：經(jīng)濟型、便攜式、1pps外同步