[發(fā)明專利]通信基站設備GPSDO測試裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911065615.1
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110855377A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設計）人: 楊波;劉菁;吳英迪;秦巖;陳永欣;張秩惟
• 申請（專利權）人: 中國信息通信研究院
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 谷敬麗;許曼

本發(fā)明提供一種通信基站設備GPSDO測試裝置及方法，該裝置包括：信號發(fā)生裝置和信號分析裝置；所述信號發(fā)生裝置用于：將獲取的基帶GPS數(shù)據(jù)轉換成GPS射頻信號，并在GPS頻段將GPS射頻信號發(fā)射至待測基站設備；所述信號分析裝置用于：對測試信號進行解調，獲得測試信號的載波頻率，根據(jù)測試信號的載波頻率確定待測基站設備是否具備從GPS射頻信號獲取參考時鐘的性能；其中，測試信號為待測基站設備基于所述GPS射頻信號產(chǎn)生的。該方案只采用信號發(fā)生裝置和信號分析裝置，可以直接確定待測基站設備是否具備從GPS射頻信號獲取參考時鐘的性能，與現(xiàn)有技術中的兩種測量方法相比，本發(fā)明裝置簡單、靈活、測試準確、成本低廉。

技術領域

本發(fā)明涉及基站性能測試技術領域，特別涉及一種通信基站設備GPSDO測試裝置及方法。

背景技術

通信基站對時間同步和頻率穩(wěn)定性的要求很高。為了讓各個基站能夠在頻率和同樣的時鐘和時鐘頻率下工作，需要為網(wǎng)絡中的所有基站提供統(tǒng)一的時間和頻率基準。基站設備工作時，其所有頻率/時間相關的信號輸出，例如載波頻率，均來源于其參考時鐘，是其在設備內部通過鎖相環(huán)倍頻的結果。只有所有的基站參考時鐘一致，才能夠保證所有基站輸出的信號的頻率和時間參數(shù)一致。

由于GPS(Global Positioning System，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))包括了嚴格的授時系統(tǒng)，因此GPS成為了一種相對通用的基準提供方式。運營商在對基站的測試中，也對基站的這項功能提出了要求。GPS信號提供時間、位置和1PPS信號(1 Pulse Per second，每秒1個脈沖信號)。這個1PPS的精度由GPS系統(tǒng)保證。而基站使用的參考時鐘通常為10MHz。將GPS系統(tǒng)提供的精準1PPS信號還原為基站可以使用的10MHz參考時鐘的設備，即為GPS馴服時鐘(GPS disciplined oscillator，GPSDO，GPS馴服振蕩器)。

針對基站是否具有從GPS系統(tǒng)獲取參考時鐘的能力，現(xiàn)有的存在兩種方式：

一種通常采用的方法是，使用另一臺已知從GPS獲取時鐘的基站與被測基站互連，并通過對基站的相關設置使其通過空中接口/X2接口進行通信。由于在這些通信中，雙方均使用的是自身的時鐘，如果雙方的通信可以建立并持續(xù)穩(wěn)定進行，意味著雙方使用的是相同的參考時鐘，即，被測設備的時鐘也是從GPS獲取的；否則，則意味著被測設備的時鐘不符合要求。

從技術上說，這種方法實際上是用合格的EUT(Equipment Under Test，被測設備)測試EUT的間接方法，并不是對功能的直接測試。如果通信無法穩(wěn)定建立，有可能是通信過程中其他過程產(chǎn)生的問題，不能簡單判斷EUT不合要求。

從可行性上說，由于基站本身操控復雜，控制必須由EUT廠家工作人員配合完成。由于無法對基站進行直接操作，對于大部分第三方實驗室，這樣的方法難以適用。

實驗室采用的測試方法通常為對比法。當被測設備沒有GPS時鐘獲取功能，或者無法獲取到GPS信號時，被測設備會使用其本地頻率源產(chǎn)生所有信號。由于實際基站設備使用的本地頻率源(晶體振蕩器)通常誤差較大，其輸出頻率可以通過標準頻率源，如銣鐘等檢測出來。

將被測設備置于有GPS信號(置于能夠接收到GPS的空曠場地)和無GPS信號(置于屏蔽室)時，分別測試其產(chǎn)生的信號載波頻率，如果二者頻率偏差明顯，且有GPS信號時載波頻率誤差明顯降低，則可判斷被測設備具備GPS時鐘獲取功能。如果兩種狀態(tài)下，其產(chǎn)生的載波頻率沒有明顯差異，且誤差均比較大，則可判斷被測設備未從GPS獲取參考時鐘。

從技術上說，這一方案同樣不是對功能的直接測試。如果EUT內部晶振性能極好，則可能出現(xiàn)無論是否存在GPS信號，載波頻率誤差都很小的情況。在這種情況下，無法判斷參考時鐘來源。另外，該方法中兩種狀態(tài)下時鐘信號的“明顯差異”難以以確定指標限定。

從操作上而言，為了保證對頻率的測量準確，進行頻率測量時需要使用標準時鐘源(銣鐘等)作為參考，測試成本較高。