gps卫星同步时钟在基站授时应用中的故障分析

一、基于多BBU场景下gps卫星同步时钟故障分析

目前基站网络设备采用的是BBU加RRU分布式组网方案，多个BBU通过功分器连接GPS卫星同步时钟天线，在这种情况下，由于单个GPS链接BBU主设备过多，常出现链路故障和收星故障问题，通过试验发现，极限情况下，最多只能4个BBU共用一个GPS，功分器不能级联使用。为了在确保不同的安装环境下GPS的正常工作，对线缆的长度，线路放大器的数量，功分器的数量有一个量化的要求，以1/2馈线为例，经过多次试验测试，得到试验结果如表1所示。表1不同规格馈线使用长度和功分器匹配情况据测试的结果，对于目前使用的38dB增益的GPS天线和GPS子卡，为了保证系统能够跟踪到卫星，使用不同的功分器，馈线长度要满足不同的要求，不然在因天气原因、干扰情况下容易出现丢星的现象。

二、gps卫星同步时钟天馈链路故障分析

当前国内的基站主要采用GPS授时接收机内置，通过馈线拉远的方式，将馈线延伸到建筑物外连接GPS授时天线。当GPS授时天线链路出现短路或开路时。基站上报“GNSS天馈链路故障”告警，需要从GPS授时天线蘑菇头到主控板连接处的物理连接点逐点进行排查。排查过程如下：排查各节点连线情况；排查放大器是否接反，并确保放大器是否处于从主控板到GPS授时天线之间连线的7:3位置处；检查功分器是否损坏，接反；检查避雷器连接，是否有进水，损坏等现象；检查主控板连接短跳线是否有问题，有无进水等现象。通过上述步骤未发现明显问题时，建议采用电压法进行排查。GPS授时天线是由BBU上的GPS子卡提供电源的。按上面的排查节点，分段检查BBU侧主控板到GPS授时天线各节点处的电压是否正常，可分段进行定位。电压测量值如不正常，则先重新检查馈线连接，若仍不正常，更换故障元件。

一般情况下在机顶GPS避雷器、放大器、GPS授时接收机等位置的GPS馈线各接线头处，GPS授时天线的芯线和屏蔽套间的电压都保持在4.6V～5.4V之间，我们可以通过分别测量各个地方的电压来定位故障。比如在NodeB机顶的GPS天馈接线柱上量得电压是4.9V，加上避雷器后，在避雷器接GPS天馈的接头处量得电压是4.2V，那么我们就可以定位避雷器存在有问题。

三、GPS卫星同步时钟接收星故障分析

当出现gps授时接收机搜星失败，详细原因是搜星不足时，通常是由于GPS安装不符合规范、电磁干扰、天气等环境因素、星卡硬件故障引起，可通过如下步骤排查：

（1）GPS授时天线安装情况排查。到基站现场检查GPS授时天线安装情况，确保天线安装位置周围不存在遮挡物，安装位置的上空要视野开阔，无高大建筑物阻挡，距离楼顶小型附属建筑尽量远；安装平面的可使用面积尽量大，天线竖直向上视角大于90°。

（2）干扰排查。观察GPS授时天线周围，查看是否存在大功率的微波发射天线，查看附近是否存在高压输电电缆以及电视发射塔的发射天线等电磁干扰源。可使用频谱分析仪测试GPS天线接收到的信号中，在1.57542GHz+/-20MHz频段是否存在干扰。如将GPS授时天线接一分N的功分器中的一端接GPS馈线到天线蘑菇头，另一端的其中一个接头与BBU相连，接RG-8U馈线接口，另一个接头引馈线接入频谱分析仪，频谱分析仪的中心频率设置在1.57542GHz。如图1，在1.575GHz+/-20MHz频段范围内存在3个频点的干扰信号。

四、分析总结

对运营商来说，gps卫星同步时钟故障是影响网络质量的关键故障，经常性造成区域故障和干扰，同样也是故障处理难点，以上是我们总结的在GPS授时模式下告警因素和处理方法，分析了在多BBU环境下链路故障原因，为在提升网络的安全性和时钟故障的压减有较好的借鉴作用。