《宏基站设备》PPT课件.ppt

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1、4 无线系统工程设计无线网络设计的目标 (1)在保证一定解调性能(BLER要求)的条件下，在指定的服务区内达到所要求的室外和室内覆盖率；(2)在保证一定的服务等级的条件下，利用有限的频率资源提供满足业务发展需要的系统容量；(3)在满足覆盖、质量和容量要求的前提下，尽量减少基站和设备数量，降低网络建设成本。无线网络设计内容 基站设置：包括基站勘察、基站设备配置、设备安装设计、无线参数设置等几个方面 无线网络控制器(RNC)设计无线网接入传输 电源和配套设施的设计 提供基础设施的工艺要求：如机房工艺、铁塔工艺和桅杆工艺等 编制无线网络工程概预算 4.1.1 宏基站设备4.1 概述4.2 系统结构4

2、.3 设备配置4.4 设备参数4.5 操作环境4.6 功耗与散热4.7 操作与维护4.8 环境监控接口4.1 概述n通过Iub接口与RNC连接n通过Uu接口与UE通信n支持全向智能天线阵和3扇区智能天线阵n支持E1、STM-1传输方式n可以采用链型、星型和混合型等组网方式n支持同步于GPS时钟方式 宏基站主要连有天馈系统、GPS天线、传输设备、电源和接地。直流配电柜传输设备GPS天线阵列TPA校准电缆控制电缆射频电缆RNCNodeB接地排图21 宏基站的主要组成TDB09A设备参数项目指标支持协议版本3GPP R4版本工作频段20102025MHz发射功率33dbm(1.99W)接收灵敏度11

3、0dbm扇区天线定向天线，全向天线载波数量3载扇信道容量最多213个12.2业务信道Iub接口8 E1 for IMA，2个STM1接口项目指标时钟同步方式GPS同步切换方式接力切换、硬切换电源5740V功耗最大2000W（满配）温度室内5 45 室外35 55 湿度室内15 85室内5 98结构尺寸机柜外形尺寸1600600600mm本节以大唐移动宏基站设备为例作具体介绍。本节以大唐移动宏基站设备为例作具体介绍。宏基站宏基站TDB09ATDB09A的机框示意图的机框示意图室内部分机柜单元包括机架及其内部各硬件模块、插箱、背板、背板连接线缆、风扇等。设备模块包括接入控制单元(Access Co

4、ntrolUnit，ACU)基带处理单元(BaseBandUnit，BBU)射频单元(RadioFrequencyUnit，RFU)GPS时钟单元(GPSClockUnit，GPSCU)串口扩展板(SerialExtensibleBoard，SEB)宏基站TDB09A的一个三扇区基站的室外天馈部分如图所示 TDB09A宏基站包括：室内部分和室外部分以及机架、风扇、电源等公共模块。室内部分包括机柜单元和设备模块，设备模块包括ACU、BBU、RFU、GPSCU、SEB和天馈单元接入控制单元ACU基带处理单元BBU无线射频单元RFU功放单元TPA收发天线GPS天线天线电源单元电源单元Iub室内部分室

5、外部分GPS定时单元定时单元 GPSCU4.1.2 系统结构AS系统天线子系统组成 智能天线、天线功率放大器（TPA）、馈线、防雷滤波模块、铁塔、抱杆、增高架等功能u TPA 功能：对下行信号的线性放大和滤波，对上行信号的滤波和低噪声放大，降低电缆损耗，提高天线有效发射功率和系统接受灵敏度。支持一个扇区3载波的无线信号发送接受。u配置：一个TDB09A的TPA盒子中含4个天线功率放大器。两个TPA盒子构成8通路天线功放，与一副8阵子的智能天线进行连接。u智能天线：实现波束赋形功能，对多个用户实现定向发射和接受，可以提高系统覆盖范围同时降低用户间干扰2.2 2.2 硬件结构硬件结构硬件结构硬件结

6、构-9-92.2 2.2 硬件结构硬件结构硬件结构硬件结构-10-102.2 2.2 硬件结构硬件结构硬件结构硬件结构-11-11RFU模块射频处理单元组成 2块RFU单板，每块单板完成4根天线收发信号的处理，两块完成一个扇区8路信号的处理。功能u 支持一个扇区最多3载波信号的调制变频处理，完成基带信号与射频信号之间的相互转换u完成数字上/下变频处理，数模/模数变换处理，基带IQ数据的生成与接受等2.2 2.2 硬件结构硬件结构硬件结构硬件结构-7-7RFURFU功能框图功能框图功能框图功能框图RFURFUBBUBBUGPSCUGPSCUTPATPAIQ linkIQ linkControl

7、linkControl linkclockclockBBUBBUcoaxial coaxial linklinkIQ linkIQ linkBBU模块基带处理单元组成 BBU板功能u 全部空中接口功能，包括上行同步、联合检测、波束赋型，扩频调制，解调解扩等u 复用与解复用，内环功率控制、传输信道与物理信道的相互映射、交织解交织，信道编解码等u完成单载波基带信号的调制解调处理以及和Iub接口功能模块的接口功能。ACU模块接入控制单元组成 ACU模块包括：RIU板（RNC Interface Unit RNC接口单元，RIU_E1,RIU_SOF,RIU_DOF）SCM板（Switch and C

8、ontrol Management交换控制管理单元）功能u RIU板功能：提供Iub接口，处理Iub接口信令u SCM板功能：是NodeB的交换与控制管理板卡，实现NodeB内部ATM交换和网管功能。RIU(RNC Interface Unit)RIU_E1为RIU板的电接口版本，提供8路El接口，支持120欧姆双绞线和75欧姆同轴接入，支持NodeB的星型组网方式。RIU_SOF(Single Optic Fabric)为RIU板的单光口版本，提供1个OC-3STM-1接口，接口支持采用LC接头的单模光纤，支持NodeB的星型组网方式。RIU_DOF(Dual Optic Fabric)为R

9、IU板的双光口版本，提供2个OC-3STM-1接口，接口支持采用LC接头的单模光纤，支持NodeB的星型和链型组网方式，GPS时钟单元GPSCU板接收GPS卫星系统的时间及地理信息，向TDB09A宏蜂窝基站提供高稳定的系统时钟(19.2MHz&80ms)和TOD信息。它由XOM板、背板、前面板等单板组成，整板由GPS厂家提供。主要功能：输出19.2MHzLVDS主时钟及12.5Hz的定时帧信号。输出8路19.2MHz正弦信号，为RFU的本振及数字时钟单元提供输入参考。输出1路10MHz正弦信号，为仪器提供输入参考。通过RS485，自动上报TOD信息及运行状态至OM，并能响应OM的控制指令。通过

10、RS232，能够在线下载固件程序(firmware)。当GPS信号丢失时，GPSCU能进入保持状态，在给定的时间内(24h)提供满足精度的定时信号及时钟，保证NodeB仍然能维持正常工作。串口扩展板 串口扩展板(SEB)通过与环境监控模块配合，提供门禁监测、风扇告警监测，以及提供外部环境监控接口。4.1.3 设备配置室内部分 基站室内部分主要包括公共模块、载扇相关模块、接入传输模块。(1)公共模块中央接入控制板(ACU)：ACU板是基站的中央控制单元，对Iub接口提供最多8个E1链路，支持星型和链型的连接方式，单板ACU最多支持9个载波，即S333站型配置。每基站配置一块ACU。GPS接收板(

11、GPSCU)：主要用来接收GPS信号，进行全网同步。每基站配一块GPSCU。串口扩展单元(SEB)：作为可选配置，每基站配置一块。传输子系统：每基站都配置传输子系统，支持E1或STM-1接入。(2)载扇相关模块信号处理板(BBU)：个BBU支持一个载波，单板支持等效AMR话音用户23个，每载波配置一块。射频处理单元板(RFU)每个RFU支持4路子天线，按每扇区8阵智能天线计算，RFU单元所需数量是基站支持扇区数量的两倍。(3)Iub接口接头(接入传输模块)完成从传输线到基站Iub接口的连接头，有两种选择：75欧姆Iub接头，有过压保护；120欧姆Iub接头，有过压保护。2.室外部分(1)天线阵

12、列：对全向宏基站只需一个圆阵智能天线，对定向宏基站每个扇区需一个线阵智能天线。(2)GPS天线：每个基站一个。(3)TPA：每路(path)天线一个，如采用8路智能天线则需要8个开关/功率放大器。在一个TPA盒子里面包含4个开关/功率放大器，所以对一个8路圆阵智能天线或平板智能天线，需要两个TPA盒子。(4)馈缆 宏基站需要配置的馈线有4个部分：TPA到室内避雷器的射频主馈线；TPA到智能天线的射频上跳线：馈线避雷器到机架的射频下跳线；从GPS天线到机架GPS馈缆。(5)电缆 天线校准电缆 TPA控制/供电电缆；(6)馈线防雷接地模块 采用避雷排，所有馈线的避雷器均固定在避雷排上面，避雷排统一

13、接地。配置举例 TD-SCDMA宏基站主要采用的配置方式有O1、S11、S111、S222、S333。S333的具体配置基站扩容配置 全向站配置与扩容(Omin1Omin2Omin3)从单载波全向站扩展到2载波、3载波全向站，只需要增加1个或2个信号处理板(BBU)，其余都不变。扇区站配置和扩容(S1S11S111)，单扇区站从一个扇区扩展到三个扇区的变化(每扇区单载波)，如表所示。扇区站配置和扩容(S111S222S333)4.1.4 设备参数TDB09A宏基站设备规格参数如表所示。尺寸和重量 电源要求 性能参数4.1.5 操作环境1温湿度 2接地要求 机房的工作地、保护地及建筑防雷地应分开

14、设置，要求综合接地或联合接地电阻小于10欧姆。4.1.6 功耗与散热 TDB09A宏基站的功耗与散热和基站的载扇配置和上下行时隙比例配置相关。4.1.7 操作与维护配置管理 故障管理 事件管理 性能管理 性能测量性能查询主动上报 软件管理 日志管理 数据管理 历史数据备份数据一致性检测 4.1.8 环境监控接口NodeB可以监控的环境参数主要有：温度、湿度的模拟量，烟感、水浸、门禁的开关量以及相关告警。室内与室外配置室内与室外配置描述描述S111S111配置方式配置方式S222S222S333S333ACU中央处理单元111RFU射频收发单元666BBU基带处理单元369TPA开关功率放大器6

15、66GPSGPS天线111智能天线扇区天线333天线控制/供电电缆3根3根3根射频电缆24根24根24根校准电缆3根3根3根SEB串口扩展板111宏基站设计 主要内容：基站站址的选择、基站的配置、基站机房布局、天馈系统设计、小区参数设计和配套工程设计。站址选择 网络规划中的站址选择原则业务量与业务分布要求覆盖要求网络结构要求：一般要求基站站址分布与标准网络蜂窝结构的偏差小于站间距的1/4。无线传播环境要求。候选站址高度符合覆盖要求，天线主瓣方向100m范围内无明显阻挡。有效利用已有物业站址安全性要求P154 候选战址高度一般要求P155 图4-2在无线网络规划阶段，基站的大致位置已经选定；在设

16、计阶段，站址选择是进一步落实规划中的具体站址，运营商以该站址作为基站建设地点。(1)站址选在非通信专用房屋时，应根据基站设备重量、尺寸及设备排列方式等对楼面荷载进行核算，以便决定足否需要采取必要的加固措施。(2)站址宜选在有可靠电源和适当高度的建筑物或铁塔可资利用的地点。如果建筑物的高度不能满足基站天线高度要求时，应具有屋顶设塔或地面立塔的条件，并征得城市规划或土地管理部门的同意。(3)基站应远离加油站，安全距离至少保证，如表6-1所示。(4)郊区基站应避免选在雷击区，出于覆盖目的在雷击区建设的基站，应符合国家关于防雷和接地的标准规范的规定。(5)在高压线附近设站时，通信机房应和高压线保持20m以上的距离，铁塔与高压线的距离必须在自身塔高高度以上。(6)当基站需要设置在飞机场附近时，其天线高度应符合机场周围净空高度要求，应征得机场管理单位的同意。除上述规定外，基站站址的选择应执行YD/F5003-2005电信专用房屋设计规范的有关规定。无线勘察