0引言
移动通信技术的发展离不开同步技术的支持，载波频率的稳定、上下行时隙的对准、可靠高质量的传送、基站之间的切换、漫游等都需要精确的同步控制。
我国提出的TD-SCDMA标准是一个精准的时间同步系统，具有较高的同步精度要求。在TD-SCDMA系统中使用到的时间信号主要包括时标信号1PPS（秒脉冲，1PulseperSecond）和时间信号TOD（日时间，Time of Day）[1]。
目前TD-SCDMA网络基站间的时间同步主要是通过在每个基站安装GPS的授时设备来实现的。在现有的传送方案中，由于传输线缆本身以及接头的损耗，决定了GPS时钟信号的有效传送距离在100米以内。然而，在实际应用当中，部分场景存在着GPS时钟信号长距离传送需求，这就需要制定有效的解决方案。
1传统GPS信号传送方案
图1为传统GPS接收机授时功能框图。GPS接收机由远端和近端两部分组成，其中远端部分又称为GPS天线，包含GPS天线馈源、GPS滤波器和低噪声放大器等部分。其工作过程为：首先通过远端部分的GPS天线接收GPS卫星信号，经过滤波和放大处理后的信号传送到近端部分的GPS星卡中，GPS星卡进行卫星信号捕获、跟踪、信号解调、译码和定位解算，输出1PPS和TOD信号到被授时设备当中。
图1GPS接收机授时功能框图
1.1时钟信号传送距离分析
在上述GPS接收机授时方案中，被授时设备与GPS星卡之间的1PPS和TOD信号通过单端电气信号连接，这就使得二者之间的距离不能超过15米。
此外，在GPS授时系统中，目前常用的GPS接收机远端部分天线口接收电平为-130dBm，近端部分GPS星卡最小接收电平为-110dBm，GPS天线本身增益不超过36dB，那么可以计算出允许最大馈线损耗为16dB,如果以现网常用的1/2英寸馈线来传送（百米平均损耗为12dB），考虑GPS防雷器和馈线接头的插损以及工程裕量，则可以推算出GPS接收机远端部分和近端部分之间的最大距离不能超过100米。
1.2传统方案所面临的问题
在TD-SCDMA网络实际应用当中，近端部分通常以独立模块的方式安装到被授时设备即BBU（基带单元，BaseBandUnit）内部，这样就规避了GPS星卡同被授时设备之间的距离限制。
然而，GPS接收机的远端部分和近端部分之间则相距较远，在部分站点达到500米，已经远远超过了此方案理论最大传送距离（100米）。如果增加线路放大器，受GPS接收机的供电能力以及线缆的直流损耗限制，中继放大器的级数不超过2级，拉远长度小于300m。
因此，对于某些GPS时钟信号长距离传送需求的场景，传统方案已经不再适用。
2GPS信号差分传送方案
相比单端传输电路，差分平衡的电流环电路抗共模干扰能力强，更加适用于长距离信号传输。
双绞线具有平衡性好、抗干扰能力强、布线容易、价格低廉等优点，在很多工业控制系统中和干扰较大的场所以及远距离传输中都得到应用。因此，本方案选取CAT5类型双绞线作为GPS接收机与被授时设备之间的连接线缆。
图2为GPS信号差分传送功能框图。在此方案中，将GPS接收机近端部分和远端部分合在一起，信号输出部分基于差分平衡电路进行设计，并采用具有良好电磁干扰抑制能力的CAT5双绞线来传送1PPS和TOD信号，在满足GPS时钟精度的前提下，传送距离可达1000米以上，有效解决了特殊场景下的应用需求。
图2GPS信号差分传送功能框图
