北斗、GPS、CDMA授时系统的阐述

  卫星时钟首先被注入能够提供同步分配的网络元件中，时统设备可用于搜索传输网络元素，或带时间自控的BITS设备或其他时间服务器设备。首先，每个设备通过PTN和其他传输网络接收和分配时钟到全网工作站；为了便于描述，我们分别将其定义为威利时间服务方案和PTN网络通信方案。

  依托地面设备的授时方式对高精度时间同步的需求主要来自CDMA新基站和TD-SCDMA基站,现有的解决方案是在每个基站设备上安装GPS接收装置，然而，使用GPS最大的问题是安全性，老美从未对GPS智能数字的质量和使用寿命作出任何承诺和保证，别的国家在使用时就怕它在特定区域严格处理和降低GPS信号。

  这就导致使用GPS后面临的最严重的安全隐患，另一方面，由于GPS接收机自身干扰技术、安装地理环境、电力干扰以及人为操作等因素的影响，GPS接收机也存在劣化的可能性。目前，监测GPS劣化的手段不多，这也是影响网络精准授时质量的潜在问题。

  因此，当GPS不可用时，有必要考虑后备技术手段；以GPS的安全为目标。目前，提供高精度的时间同步代替GPS授时有两种方式：采用我国自主开发的北斗卫星时间服务系统，或通过地面CDMA基站网络提供高精度的时间传输，以保证CDMA网络和TD-SCDMA网络的安全性和可扩展性；针对现有网络CDMA和TD-SCDMA基站安装北斗接收机的情况，完全可以用北斗代替GPS，北斗接收机和基站可采用以下两种对接方式。

  一种是在基站用北斗卫星接收模块替换GPS接收模块，这意味着设备供应商应直接在基站提供的设备中推广北斗定时功能和模组。基站内还可同时安装GPS接收机和北斗接收机，例如，在正常情况下，可以设置一个流域在GPS下工作，在GPS异常时自动切换到北斗，从而在非常时期内实现自动切换备份的目的，同时摆脱GPS的安全局限性。

  对于仅支持GPS授时的老基站，有一种相对简单的射频模块替换方法。仅更换天线和无线电线路电平可以解决；因此，北斗系统+GPS算法的授时性能仍在运行中。模式很可能仍然存在安全隐患。为了更换该翻转模块，需要对规格、尺寸、接口、协议、天线、馈线等进行标准化。另外，用北斗代替GPS的方案必须支持IPPS+TOD的标准外部时间同步接口，使用北斗接收机的1ppS+TOD时间提取接口为基站设备提供定时功能,对于北斗接收机而言，GPS芯片和算法已不再有效。GPS完全被替代，所以就不必担心GPS授时所存在的安全隐患。  

  目前，该方案已实现了与所有TD-SCDMA全站的对接测试，满足相关性能要求，缺点是基站必须支持标准的外部时间接口1pps+tod；经过长期侧测试，北斗授时能够提供小于100ns的长期稳定的时间精度，全网授时完全能够满足高标准的精度要求；同时，随着北斗卫星的全球组网的完成，北斗卫星将在保持其高精度定时功能的同时，大大提高其定位和导航的能力。目前制约北斗应用的主要原因是相关产业链不够成熟。未来会有很多周边的产品可以提供满足授时所需要求的模块，北斗授时的应用已经覆盖各个行业包括：医疗、金融、电力、自动化、国防、通讯等领域，越来越多的时统需求利用北斗系统或CDMA授时技术来传递时间保证内部系统的精准运转。