GSM基站時(shí)鐘頻率調(diào)制及測(cè)試

在ＧＳＭ ０５．１０條款的“無(wú)線子系統(tǒng)同步”中規(guī)定：“基站應(yīng)該使用絕對(duì)精度優(yōu)于０．０５ｐｐｍ（５×１０－８）的單一頻率源作為時(shí)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(shí)鐘頻率對(duì)通信的影響
基站系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)本身是由一個(gè)高精度的石英振蕩器產(chǎn)生，通常該信號(hào)同步于中樞系統(tǒng)的主時(shí)鐘，在主時(shí)鐘同步失敗時(shí)，基站本身系統(tǒng)的時(shí)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(guò)一定的時(shí)間或由于其它環(huán)境因素（如溫度、濕度等）的影響也會(huì)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(gè)例子，如ＮＯＫＩＡ基站時(shí)鐘板的基準(zhǔn)頻率為１３ＭＨｚ，按照標(biāo)準(zhǔn)ＮＯＫＩＡ基站時(shí)鐘板的中心頻率偏差不得超過(guò)±０．６５Ｈｚ。
　　
如果中心頻率偏差超過(guò)±０．６５Ｈｚ，就會(huì)影響到基站其他部件的工作，特別是會(huì)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(shí)間后，都要對(duì)時(shí)鐘板的基準(zhǔn)時(shí)鐘進(jìn)行測(cè)試，如有偏差須及時(shí)調(diào)整。在ＧＳＭ的維護(hù)規(guī)程中規(guī)定：每隔半年需要對(duì)基站時(shí)鐘頻率校準(zhǔn)一次。許多移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)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(duì)基站時(shí)鐘的校準(zhǔn)或者忽視了對(duì)校準(zhǔn)基站時(shí)鐘所使用的頻率計(jì)的性能要求，這是造成網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化始終不理想的一個(gè)重要原因。
石英晶振時(shí)基與銣時(shí)基技術(shù)的差異
要判斷時(shí)鐘板的基準(zhǔn)時(shí)鐘是否偏移，就要采用頻率計(jì)來(lái)測(cè)試。市面上的頻率計(jì)有很多，但是能夠滿足基站頻率測(cè)試要求的卻不多。首先我們來(lái)計(jì)算一下ＧＳＭ基站時(shí)鐘校準(zhǔn)時(shí)使用的頻率計(jì)的精度要求是：
　　
１．根據(jù)ＥＳＴＩ規(guī)定，最大允許的ＧＳＭ基準(zhǔn)時(shí)鐘的偏離是０．０５ｐｐｍ５×１０－８　；
　　
２．時(shí)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(jì)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(cè)設(shè)備精度４倍，這就意味著頻率計(jì)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(shí)基為了達(dá)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(zhǎng)期保持連續(xù)工作才可以實(shí)現(xiàn)，一般情況下只能達(dá)到１０－８級(jí)的精度，即使這樣的精度要求還需要每個(gè)月校準(zhǔn)一次以及３０分鐘以上的預(yù)熱時(shí)間才可以達(dá)到，而實(shí)際用于ＧＳＭ基站時(shí)鐘的測(cè)試時(shí)間不到１分鐘，在以前因?yàn)闆](méi)有更方便更準(zhǔn)確的時(shí)鐘頻率計(jì)，不得不使用普通的石英晶振頻率計(jì)，它實(shí)際上不能滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的要求。因?yàn)閷?duì)大多數(shù)工程師來(lái)說(shuō)，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后將儀器的電源接通，需要等待半小時(shí)或一小時(shí)以上才能開(kāi)始檢測(cè)，而且儀器需每月送檢，很不方便。
銣時(shí)基的計(jì)時(shí)計(jì)頻器的優(yōu)點(diǎn)
目前最快速和最準(zhǔn)確的頻率計(jì)是采用HJ5414 銣原子頻率標(biāo)作為時(shí)基，配合CNT-90能夠作為ＧＳＭ基站基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率測(cè)試的頻率計(jì)，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(shí)間/頻率計(jì)數(shù)器/分析儀引發(fā)了一場(chǎng)技術(shù)革命：
***更快的測(cè)量速度和更高的分辨率
***多參數(shù)與直方圖、趨勢(shì)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(jì)數(shù)器的價(jià)格向用戶提供超乎想象的技術(shù)特性。在頻率、時(shí)間間隔、相位的測(cè)量、校準(zhǔn)和調(diào)制、域分析等領(lǐng)域成為R/D實(shí)驗(yàn)室、校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不可缺少的強(qiáng)力工具。
主要功能和特點(diǎn)：
1、超高分辨力：頻率測(cè)量--12位/秒；時(shí)間間隔測(cè)量--100ps；相位--0.001度 .
2、超快測(cè)量速率：250000次/秒----內(nèi)部存儲(chǔ)器 2000次/秒----GPIB接口
3、超長(zhǎng)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(kuò)展到：3、8、14GHz
5、超級(jí)多功能顯示：多參數(shù)數(shù)字顯示和直方圖、趨勢(shì)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(shí)基選件時(shí)，年老化率小于2×10-10
8、當(dāng)使用GPIB接口時(shí)，編碼與安捷倫53131系列完全兼容
9、增加了20 GHz 擴(kuò)展頻率選件。
HJ5414銣原子頻標(biāo)是一款便攜式、經(jīng)濟(jì)型、高精度銣原子頻標(biāo)產(chǎn)品。采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)銣振蕩器和精密控頻電路設(shè)計(jì)，具有鎖定快、輸出信號(hào)豐富等優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)橛?jì)量、通信、國(guó)防等部門(mén)提供高精度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。若增加GPS接收機(jī)選件，能夠使HJ5414銣振蕩器自動(dòng)馴服在GPS系統(tǒng)上，輸出頻率信號(hào)的準(zhǔn)確度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性大大提高。HJ5414支持外部1pps信號(hào)同步觸發(fā)本時(shí)鐘1pps分頻信號(hào)，具有優(yōu)良的同步精度和守時(shí)性能。HJ5414B銣原子頻率標(biāo)準(zhǔn)輸出高精度的方波信號(hào),是提高頻率計(jì)數(shù)器等儀器測(cè)試精度的高性價(jià)比參考信號(hào)信號(hào)源。
應(yīng)用領(lǐng)域：二級(jí)時(shí)鐘，通信時(shí)鐘
特 點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)型、便攜式、1pps外同步