引言
隨著中國移動TD-SCDMA商用網絡的大規模部署,為有效解決目前TD-SCDMA網絡中普遍存在的GPS系統天線施工困難、使用條件較苛刻、靈敏度較差、故障率較高、授時安全性差等問題,中國移動攜手TD-SCDMA系統主設備廠家啟動了“TD-SCDMA系統GPS替代解決方案”的技術創新攻關工作。大唐移動與中國移動合作,創新性地提出了采用GPS/北斗雙模一體化光纖拉遠授時系統解決方案,可有效解決現網中所暴露的問題,憑借其產品優異的性能表現,正成為TD-SCDMA系統GPS替代切實可行的解決方案之一。在實際應用過程中,GPS/北斗拉遠系統的供電解決方案是工程技術人員重點關注的問題,大唐移動創造性地推出了光電混合纜供電解決方案,具有良好的施工便利性,適應更廣泛的布站場景,可幫助運營商低成本快速建網。
GPS/北斗光纖拉遠授時系統的供電問題分析
在GPS/北斗光纖拉遠授時系統中,GPS/北斗天線與接收機采用雙模一體化設計,產品安裝于室外,如高樓頂端、鐵塔等地,由于室外時鐘單元OCU中包含衛星接收機和時鐘發射模塊等有源設備,因此解決室外供電問題成為了系統設計中的主要問題之一。
室外單元OCU可選的供電方式主要有兩種:
機房遠端饋電:通過電源線將機房-48v直流電引到室外時鐘單元進行供電,如下圖所示。
圖1:機房遠端饋電示意圖
室外單元本地供電:在某些特定應用場景,可通過220V市電轉換或太陽能電池等方式在室外本地為OCU提供直流48V電源,如下圖所示。

圖2:室外單元本地供電示意圖
在可選的兩種供電模式中,由于OCU所需電源為48V直流,采用室外本地取電存在困難,并且可靠性低,因此,室外單元本地供電的模式只有在特殊情況下才會采用。在絕大多數場景中,采用機房遠端饋電的方式供電。
同時,在解決室外OCU供電問題中,需要考慮如下因素:
(1) 由于電源線在長距離傳輸中存在壓降問題,因此,采用機房遠端饋電,必須保證供電的質量及穩定性。同時,又要能保證足夠的拉遠傳輸距離,如果遠端饋電受壓降問題導致拉遠距離過近,不能滿足授時系統的靈活部署需求,就背離了拉遠系統的設計初衷,系統也就失去了實際的使用價值。通過對全國多個省份及城市的網絡建設工程實施調研,了解到目前現網最遠的GPS拉遠距離需求為800米。
(2) 傳統GPS授時系統采用射頻饋線傳送時鐘信號,射頻饋線線徑較粗而且韌性很差,非常不利于工程施工建設的靈活性。尤其在高層建筑、地鐵隧道以及大型場館等機房與授時天線距離較遠的典型應用場景,工程實施難度更大,因此在供電解決方案的設計上要充分考慮工程施工的便利性。
(3) 供電方案在設計上需綜合考慮整個系統的成本價格問題,需符合運營商低成本快速建網的需求。
經計算可以得出,采用光電混合纜完全能夠滿足目前現網授時系統拉遠800米的需求,同時光電混合纜還具有以下特點,能夠很好的滿足工程實施便利性及成本上的需求。同時又具有一系列工程優勢:首先具有很好的柔韌性和機械性能;第二,光電一體,充分節約管道資源;第三,電纜部分與光纜部分保持相對獨立的結構,便于安裝時的引入、引出和連接;第四,光纜直徑彎曲半徑小,在狹小空間也能自由安裝,同時兼顧光信號傳輸和電源傳輸;同時光電混合纜成本價格低,布放便利,能有效縮短施工時間,降低施工成本。
結束語
GPS/北斗光纖拉遠授時系統于2009年10月份在江蘇某市進行了小規模的現網測試,實際驗證表明,采用光電混合纜遠端饋電完全能夠滿足OCU的供電需求,OCU工作正常,并且拉遠距離能夠保證達到1公里左右。
GPS/北斗光纖拉遠授時系統技術優勢明顯,是目前TD-SCDMA系統GPS替代切實可行的成熟解決方案。經外場實施驗證顯示,光電混合纜具有承受拉力大、單位重量輕、同時能夠傳輸動力電源及光信號的優點,可有效解決GPS/北斗光纖拉遠授時系統室外單元的供電問題,完全滿足運營商大規模商用的要求。
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