通信与网络中的CDMA2000基站GPS/GLONASS同步编程逻辑实现

1 引言 第三代移动通信体制（3G），能够提供从语音到数据的全方位业务[1，2]。CDMA2000的3G通信网络主要由核心网（CN），CDMA2000基站控制器（BSC）和基站收发系统（BTS）构成。一个BSC可以带若干基站，每个BTS可以带若干扇区载频，BTS通过A bis接口与BSC相连,BSC通过A1，A2，A5接口与移动交换中心(MSC)相连，而 BSC与BSC之间采用A3、A7接口,BSC和BTS构成接入网子系统BSS。要求系统时钟与GPS或 GLONASS同步，当外同步失效时,系统本地时钟维持以下指标8h以上：发射频率容限优于±0.05×10 -6，导频率时间校准误差小于10m CDMA2000是第三代（3G）移动通信技术的一种，主要由核心网络（CN）、基站控制器（BSC）和基站收发系统（BTS）组成。BSC管理多个基站，每个BTS则管理若干扇区载频，它们通过特定的接口（如A-bis、A1、A2、A5、A3、A7）连接，形成接入网子系统BSS，最终与移动交换中心（MSC）相连。系统设计中，时间同步至关重要，通常依赖于全球定位系统（GPS）或格洛纳斯（GLONASS）卫星系统来确保精确的时间和频率同步。 当外部同步源如GPS或GLONASS失效时，系统需要具备本地时钟保持能力，要求发射频率容限在±0.05×10^-6以内，导频率时间校准误差小于10毫秒，同时同基站内所有CDMA信道间的时间误差需小于1毫秒，导频信道至码分信道的相位误差不超过0.05弧度。这些严格的同步参数是为了保证通信质量和数据传输的准确性。 在BTS时钟同步系统中，提供了10MHz、2s和16 fc等多种时钟信号。其中，10MHz信号由第一级锁相环产生，以GPS秒脉冲作为参考频率，通过软件算法和硬件锁相控制恒温晶振（OCXO）的频率，确保频率稳定度。16 fc和48 fc等其他时钟信号由第二级锁相环合成。系统2s基准信号通过16 fc分频并利用GPS秒脉冲进行相位校准。 数字鉴相器电路是同步系统的关键组成部分，通常包含一个8位计数器，计数器的计数脉冲来自第二级锁相环的16 fc信号，并在GPS_1S信号上升沿进行同步清零。鉴相中断信号和鉴相值的锁存通过软件控制，确保准确的相位比较。 2s信号的生成则涉及到高精度的分频器，16 fc时钟通过一个26位计数器进行分频，当达到特定计数值时，输出2s信号。这种方法结合了GPS的长期稳定性和OCXO的短期稳定性，以确保时间基准的准确。 总结来说，CDMA2000基站的GPS/GLONASS同步编程逻辑实现涉及到了复杂的时钟同步方案、数字鉴相器设计以及高精度的分频技术。这些技术确保了即使在外部同步失效的情况下，系统仍能保持精确的时钟和频率同步，保证了通信网络的高效运行和高质量服务。