TDSCDMA系统基站运行与维护讲课讲稿.docx
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TDSCDMA系统基站运行与维护讲课讲稿
威海职业学院
毕业设计任务书
专业通信技术
年级2010班级1
毕业设计指导须知
一、毕业设计是高职教学过程中一个十分重要的环节。
是锻炼学生运用所学知识正确分析和解决实际问题的一个重要方面,也是高职培养应用型专门人才的要求。
二、指导教师应为具有讲师以上或相应职称的有关专业人员,且专业对口(指所指导专业应同所聘教师专业职称相一致)。
经系、教务处审查同意后,才能指导学生的毕业设计。
三、学生应以严肃认真,实事求是的态度完成设计。
要独立思考,自己动手,不得抄袭或找人代笔。
四、毕业设计选题要符合专业培养目标的要求。
论文(任务书)写作要做到论点明确、论据充分,论理透彻,语言准确恰当,书面整洁、字迹工整,图纸应清晰、工整,符合设计要求,符合国家有关标准和部颁标准。
字数、图纸数量符合有关要求。
并在规定的时间内完成。
五、答辩过程中学生要严格认真,文明礼貌,谦虚谨慎,认真回答答辩主持人,委员等提出的问题。
六、填报有关表格时,应按项目要求逐项填实、填全、填
学号
姓名
学制
3年制
专业
通信技术
年级
10级
教学班负责人
班级
1班
指导教师姓名
职务或职称
设计题目
TD-SCDMA系统基站的运行与维护
指导教师评语:
成绩:
指导教师签名:
工作单位年月日
系复审意见:
成绩:
复审人签名:
职称:
公章年月日
教务处终审意见:
公章年月日
答辩情况记录
答辩题目
答辩情况
正确
基本正确
经提示
回答
不正确
未回答
此表由主持答辩的同志填写。
答辩委员会(或小组)评语:
成绩:
主持答辩人签名:
职称:
月日
一、毕业设计的任务和具体要求:
1.毕业设计的任务
(1)巩固和提高学过的基础理论和专业知识。
(2)提高运用所学专业知识进行独立思考和综合分析、解决实际问题的能力。
(3)掌握正确的思维方法和利用软件和硬件解决实际问题的基本技能。
(4)增强对实际TD-SCDMA无线网络的认识,掌握分析处理问题的方法。
(5)掌握科研、资料查询的基本方法以及获取新知识的能力。
(6)学习和获取新知识,掌握自我学习的能力。
2.毕业设计的具体要求
更深刻的理解TD-SCDMA系统的详细情况,掌握TD-SCDMA基站设备的运行步骤以及基站设备数据配置方法,并懂得基站故障处理流程。
二、毕业设计应完成的图纸:
图3-1IU接口,见3页
图3-2ZXTRB系统组成图,见6页
图3-3以太网交换和通信的连线图,见7页
图3-4单层IQ交换图,见7页
图3-5标准机架布局,见6页
图3-6机顶布置、机柜顶部布置,见9页
表3-1机框单板配置,见9页
图3-7单板在BCR机框的位置,见10页
图3-8BCR机框配置见,10页
表4-1ZXTRB328包括的单板,见12页
表4-2配置数据表,见13页
图4-2创建子网,见14页
图4-6模块配置,见14页
图4-7配置机架,见15页
图4-8图4-9配置单板,见16页
图4-10图4-11配置单板子对象,见16页
图2-12图2-13光纤维护,见17页
图4-14图4-15配置光纤射频资源配置,见17页
图4-16图4-17配置ATM传输模块,见18页
图4-18—图4-20ATM路由参数,见20页
图4-21—图4-24创建物理站点,见21页
图4-25—图4-27创建本地小区和载波资源,见23页
三、其他要求
四.毕业设计的期限:
自2012年9月1日至2012年12月4日
起至日期
工作内容
备注
09.22—09.29
09.30—10.06
10.07—10.13
10.14—10.20
10.21—10.27
10.28—11.04
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TD-SCDMA系统基站运行与维护
摘要
快速怎长的移动通信网络容量需求与有限的平率资源之间的矛盾正严重困扰着移动运营商,解决或折中这种矛盾的方法之一就是对无线网络的规划与优化,因此无线网络的规划和优化日益受到人们的重视。
无线网络的规划是移动通信网络建设的重要环节,它对于网络的建设成本和运营质量都存在着很重要的影响。
在国外,大多数移动网络运营商对无线网络规划与优化都非常的重视,投入了大量的人力、物理、和财力。
目前,国内各移动通信公司在其移动通信设备招标过程中也把设备供应商的网路规划与优化技术作为一项重要的考核指标,由此可见网络规划与优化在通信网络假设中的重要意义。
网络规划的目的是一最低的成本建造符合近期和远期话无需求、具有一定服务等级的的移动通信网络从而为业务的发展提供强大的支撑。
。
第一章概述
TD-SCDMA以最低的成本建造成符合近期和远期话务需求、具有一定服务等级的移动通信网络,从而为业务的发展提供强大的支撑。
分析系统的实际运行情况,找出现有网络可能存在的问题,确定解决方案,提高网络性能,保证网络稳定、良好运行。
首先解决运营网络的覆盖问题、容量和质量问题,然后再进一步挖掘网络的潜力,进一步优化网络结构,改善覆盖,扩大容量,改善质量,提高效率等,这些也就是网络优化的主要内容。
第二章TD-SCDMA基本原理
\
为系统所要达到的要求,其中包括覆盖要求,容量要求,质量要求等,然后根据这些基本要求结合地形地貌及其无线传播环境进行网络规划与布局,经过网络规划就可以粗略的估算出基站数目等,在完成规划之后需要对现实网络性能进行评估,经过网络仿真、实际网络测试得到实际网络数据及其报表数据分析网络性能,如果没有达到要求,则需要对网络继续进行优化直到达到需求为止,使网络性能最优化。
第三章TD-SCDMA系统基本原理
3.1TD-SCDMA的系统结构
TD-SCDMA系统结构完全遵循3GPP指定的UMTS(UniversalMobileTelecommunicationSystem)网络结构,可以分为UMTS地面无线接入网(UTRAN,UMTSTerrestrialRadioAccessNetwork)和核心网(CN,CoreNetwork)。
按照现有3GPP的TD-SCDMALCR标准,其核心网,甚至业务平台与WCDMA是相同的。
3.1.1UTRAN组成
UTRAN由一组无线网络子系统(RNS,RadioNetworkSubsystem)组成,每一个RNS包括一个RNC和一个或多个NodeB,NodeB和RNC之间通过IUB接口进行通信,RNC之间通过IUR接口进行通信,RNC则通过IU接口和核心网相连。
对于UTRAN协议,可以用一个通用的两层三面协议结构模型来描述,包括无线网络层和传输网络层,控制平面、用户平面和传输网络控制平面。
其设计思想是要保证各层几个平面在逻辑上彼此独立,这样便于后续版本的修改,使其影响最小化。
3.1.2UTRAN协议
1.IU接口
IU是一个开放的接口,连接UTRAN和CN。
从结构上来看,一个CN可以和几个RNC相连,而任何一个RNC和CN之间的IU接口可以分成三个域:
IU-CS(电路交换域)、IU-PS(分组交换域)和IU-BC(广播域)。
如图3-1所示。
图3-1IU接口
2.IUB接口
IUB口连接RNC和NodeB之间的接口,用来传输RNC和NodeB之间的信令及无线接口的数据,具体功能包括:
管理IUB接口的传输资源。
NodeB逻辑操作维护(O&M)、传输操作维护(O&M)信令、系统信息管理、专用信道控制、公共信道控制、定时和同步管理。
3.IUR接口
IUR也是个开放接口用来,连接两个RNC之间的逻辑接口,并传送RNC之间的控制信令和用户数据。
同IUB接口类似,IUR协议也是典型的三平面表示法:
即无线网络层、传输网络层和物理层。
4.IUR-9接口
标准的IUR-9接口最早在3GPPR5中提出,在加强RNC与BSC之间的联通性,主要体现在用户面。
随后3GPP在控制面对标准协议进行了扩充,提出了IUR-9+接口方案,主要定义RNC与BSC之间的交互流程。
IUR-9接口方案的主要目的是减小TD-SCDMA到GSM的系统切换时延,新增了经过该接口的资源预留过程。
5.UU接口
即空中接口,是UE和UTRAN间的接口。
UU接口可分为3个协议:
物理层(L1)、数据链路层(L2)和网络层(L3)。
L1主要用于为高层业务提供传输的无线物理通道。
L2包括MAC、RLC、BMC、PDCP4个子层。
L3包括接入层中的RRC子层和非接入层的MM和CM。
3.1.3UMTS核心网络结构
TD-SCDMA与WCDMA可以共用核心网。
TD-SCDMA同WCDMA核心网的协议基本一致,唯一区别只是在无线接口协议两处消息中对两个比特分别进行了赋值,以表明系统是支持TD-SCDMA,还是支持WCDMA。
核心网(CN)逻辑上分为CS域(电路交换域)、PS域(分组交换域),R5中又引入了IP多媒体子系统,包含了支持网络特性和电信业务的物理实体,提供用户位置信息的管理、网络特性和业务的控制、信令和用户产生的信息的传送机制,负责建立终端和相关固定电话网络之间,以及终端和终端之间的通信。
TD-SCDMA核心网可以将用户接入到各种外部网络以及业务平台,如:
电路交换话音网、包交换话音网(IP语音网)、数据网、Internet、Intranet、电子商务、短信中心等,这与WCDMA基本类似。
3.2TD-SCDMA关键技术
3.2.1智能天线
在移动通信环境条件下,复杂的地形、建筑物的结构都会对电波传播产生影响、大量用户间的相互作用也会产生时延扩散、瑞利衰落、多径、共信道干扰等,从而会使通信质量受到影响。
采用智能天线可以有效地解决这些问题。
智能天线采用空分多址技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号区分开来,最大限度地利用有限的信道资源。
3.2.2联合检测
联合检测(JD,JointDetection)是多用户检测(Multi-UserDetection)的一种。
CDMA系统中多个用户的信号在时域和频域上是混叠的,接收时需要在数字域上用一定的信号分离方法把各个用户的信号分离开来。
信号分离的方法大致可以分为单用户检测技术和多用户检测技术两种。
在实际的CDMA移动通信系统中,存在多址干扰(MAI),这是由于各个用户信号之间存在一定的相关性。
由个别用户产生的MAI固然很小,可是随着用户数的增加或信号功率的增大,MAI就成为宽带CDMA通信系统的一个主要干扰。
传统的CDMA系统信号分离方法是把MAI看作热噪声一样的干扰,导致信噪比严重恶化,系统容量也随之下降。
这种将单个用户的信号分离看作是各自独立的过程的信号分离技术称为单用户检测(Single-UserDetection)。
而联合检测则充分利用MAI,一次型将所有用户的信号都分离出来。
3.2.3时分双工
TDD是一种通信系统的双工方式,在移动通信系统中用于分离接收与传送信道(或上下行链路)。
与FDD的区别在于,TDD的系统接收和传送是在同一频率信道,即载波的不同时隙,用保护时间来分离接收与传送信道;而FDD则是在分离的两个对称的频率信道上,用保护频段来分离接收与传送信道。
3.2.4同步技术
TD-SCDMA的同步技术包括网络同步、初始化同步、节点同步、传输信道同步、无线接口同步、IU接口时间校准、上行同步等。
其中,网络同步是选择高稳定度、高精度的时钟作为网络时间基准,以确保整个网络的时间稳定。
它是其他同步的基础。
初始化同步使终端成功接入网络;节点同步、传输信道同步、无线接口同步和IU接口时间校准等,使终端能正常进行符合QOS要求的业务传输。
3.2.5接力切换
接力切换(BH,BatonHandover)是TD-SCDMA移动通信系统的核心技术之一。
其设计思想是利用智能天线和上行同步等技术,在对UE的距离和方位进行定位的基础上,以UE方位和距离信息作为辅助信息来判断目前UE是否移动到了可进行切换的相邻基站的临近区域。
如果UE进入切换区,则RNC通知该基站做好切换的准备,从而达到快速、可靠和高效切换的目的。
这个过程就象是田径比赛中的接力赛跑传递接力棒一样,因而形象地称之为接力切换。
接力切换通过与智能天线和上行同步等技术有机结合,巧妙的将软切换的高成功率和硬切换的高信道利用率结合起来,是一种具有较好系统性能优化的切换方法。
实现接力切换的必要条件是:
网络要准确获得UE的位置信息,包括UE的信号到达方向(DOA)和UE与基站之间的距离。
在TD-SCDMA系统中,由于采用了智能天线和上行同步技术,因此系统可以较为容易地获得UE的位置信息。
3.3ZXTRB328系统组成
ZXTRB328系统组成如图3-2所示。
图3-2ZXTRB系统组成图
3.3.1ZXTRB328主要功能
ZXTRB328主要完成TDnodeB的IUB接口功能,系统的心灵处理,基带处理部分功能,远程和本地的操作维护功能,以及与射频远端的基带射频接口功能。
ZXRRB328主要由主控时钟交换板BCCS,IUB接口处理板IIA,基带处理板TB-PA,RRU接口板TORN,黄静监控单元BEMU组成。
3.3.2ZXTRB328机柜内部通信
内部的通信网络主要包含以太网交换和通信,IQ交换网络和时钟的分配情况。
(1)以太网交换。
系统的以太网交换主要完成数据业务(FP帧)及心灵和消息的传输。
以太网交换和通信的连线如图3-3所示。
图3-3以太网交换和通信的连线图
以太网交换主要是通过BCCS来完成归口和对外的维护接口,BCCS提供一个具有26端口以上的以太网交换网。
LMT用以太网接口直接连接到BCCS的CPU,这样LMT只能访问BCCS的CPU,通过CPU与其他子系统通信,不能直接接入内部交换网。
调试网口因为只在内部调试使用,可以连接到交换网,调试时可以直接和各个子系统通信。
(2)IQ数据交换。
IQ数据交换主要完成光接口板与基带处理板之间的IQ通信,并能多个光接口板和多个基带处理板间的灵活配置。
上下层的IQ交换是一样的,单层的IQ交换如图3-4所示。
图3-4单层IQ交换图
(3)内部时钟系统的分发。
内部时钟系统包括地面网络的同步体系和空中接口的同步体系。
3.3.3ZXTRB328机架物理结构
1.机架布局
标准全配置的机架布局如图3-5所示。
图3-5标准机架布局
2.BCR插箱
BCR插箱的背板采用BCR,每个机架有两层框,都是用BCR插箱。
机顶布置、机柜顶部布置如图3-6所示。
图3-6机顶布置、机柜顶部布置
3.3.4机框概述
1.机框的作用
机框的作用是将插入机框的各种单板通过本版组合成一个独立的功能单元,并为个单元提供良好的运行环境。
机框主要由插箱、单板组成。
ZXTRB328有两层机框,都称为BCR机框。
BCR机框采用BCR背板,主要完成基带处理,系统管理控制功能。
根据骑在机柜中的物理位置,BCR机框分为上层BCR机框和BCR下层机框。
再实际使用中先配置上层BCR机框,然后根据需要配置下层BCR机框。
2.机框配置
BCR机框可装配的单板如表3-1所示。
表3-1机框单板配置
名称
单板代号
满配置数量
控制时钟交换板
BCCS
2
基带处理板
TBPA
12
IUB接口板
IIA
2
光接口
TORN
2
各单板在BCR机框的位置示意图如图3-7所示。
BCR机框配置如图3-8所示。
图3-7单板在BCR机框的位置
图3-8BCR机框配置
BCR机框配置情况下可配置两块BCCS,12块TBPA,两块IIA和两块TORN。
BCCS板是主备板,只插一块也能正常工作。
每一层框一般配置一块BCCS,可根据需求配置两块BCCS,完成1+1备份功能。
TBPA,TORN,IIA根据配置计算单板数量。
3.功能原理
上层BCR机框和下层BCR机框功能原理基本相同,不同的是上层BCR机框需要和机顶相连。
此处以上层BCR机框为例说明。
上层BCR机框原理如图4-35所示。
BCCS是ZXTRB328系统的控制板,它完成整个系统的控制,以太网交换和时钟产生。
BCR框的其他单板TBPA。
IIA以及TORN的以太网端口都接在BCCS上,实现对单板的监控,为何单板间的数据的交互。
BCCS板产生系统的主时钟,分发到本层BCR机框的TBPA,IIA和TORN上。
BCR机框通过IIA与RNC相连,接通TORN与RRU,连接。
上层BCR机框通过BCCS与机框相连。
下层BCR无需和机顶连接。
从RNC来的业务流和控制数据流,通过IUB接口板IIA的处理后,封装为MAC包。
其中业务数据经过BCCS的以太网交换到基带处理板TBPA,由TBPA进行基带处理,然后将处理好的IQ数据经过背板的IQ链路传输到TORN,经过TORN处理后通过光纤传输给RRU;反之亦然。
而控制信息则由BCCS通过以太网交换,直接送到各个单板。
同理,各个单板的操作维护信息也通过以太网直接交换到BCCS上,然后有BCCS通过IIA传到后台。
第四章ZXTRB328基站设备的运行与维护
4.1ZXTRB328单板组成
ZXTRB328包括以下单板,如表4-1所示
英文简称
单板名称
物理位置
BCCS
控制时钟交换板
BCR机框
BELD
环境监控灯板
配电插箱
BEMU
BEMC
环境监控板
机顶
BEMS
环境监控辅助板
机顶
ET
E1转换板
机顶
FCC
离心性风扇控制板
风扇插箱
IIA
IUB接口板
BCR机框
TBPA
基带处理板
BCR机框
TORN
光接口板
BCR机框
表4-1ZXTRB328包括的单板
4.1.1控制时钟交换板(BCCS)
BCCS是基站的控制、时钟、以太网交换单元,是基站的系统控制板。
4.1.2基带处理板(TBPA)
TBPA即基带处理板,最多可以支持3载波8天线的基带处理。
上行方向,背板进来的IQ数据经过FPGA分组交换成帧,其中数据部分按载波为单位交由DSP处理,DSP处理玩的数据传送给CPU,而信令部分通过LOCALBUS传给CPU,CPU最后把整合之后的信息通过以太网送IIA板处理。
下行方向,CPU通过以太网从IIA板得到信息,分离出的数据交给DSP处理。
FPGA从DSP得到处理后的数据,从CPU口读取配置和信令,进行载波交换,最后通过IQ输出给背板。
4.1.3接口板(IIA)
IIA的全称是InterfaceOverATM,是B328设备与RNC设备连接的数字接口板,实现与RNC的物理连接。
IIA板主要完成以下功能。
1.提供与RNC连接的物理接口,完成接口的ATM物理层处理,IIA提供了三种标准接口:
STM-1,E1,T1。
2.处理ATM物理层的所有功能。
3.完成ATM的ATM层处理和适配层处理。
4.接口信令数据与用户数据的收发。
5.时钟提取,从STM-1或者E1/T1上提取8kHz送给时钟板作为时钟参考。
6.AAL5/AAL2适配功能。
IIA板把来自RNC的AAL2信元流进行CID交换后适配成MAC包,通过BCCS分发到各个基带处理板TBPA。
AAL5信元流经过AAL5适配后,转成MAC包发送给BCCS板。
在上行方向则将MAC包转换成ATM信元。
7.ATM交换功能。
IIA板将本板的信元流和级联的ZXTRB328的信元流,经过ATM交换后通过UTOPIA接口送到光接口或E1接口模块,通过标准的传输接口树丛到RNC;同时,将接收到的下行RNC数据经过交换后发给本B328和各个级联的B328/NodeB。
4.2ZXTRB328基站设备数据配置
4.2.1配置数据表
表4-2配置数据表
手工开通BodeB步骤
配置内容
手工开通NodeB步骤
配置内容
Step1
创建子网
Step6
配置ATM传输模块——传输链路
Step2
创建NodeB管理网元
Step7
配置无线模块——物理站点
Step3
创建模块
Step8
配置无线模块——扇区
Step4
配置机架、机框、单板
Step9
配置无线模块——服务小区
Step5
配置ATM传输模块——承载链路
Step10
整表同步
4.2.2VBOX软件仿真数据配置
1.配置物理设备
配置物理设备对象时建议采用以下配置顺序:
子网→管理网元→模块→机架→机框→单板→其他配置对象(子卡维护、E1联机、STM1联机和光纤维护)。
创建子网,如图4-1和4-2所示。
图4-1子网图4-2tdomc
2.创建NodeB管理网元。
配置资源管理树窗口,选择TD-SCDMAUTRAN子网,单击右键,选择【子网用户标识→创建→TDB328管理网元→创建→NodeB管理网元】,如图4-3所示。
单击【NodeB管理网元】,弹出对话框,如图4-4所示。
3.模块配置
配置资源树窗口,右击选择【配置资源树→OMC→子网用户标识→配置集→创建→模块】,如图2-5所示。
单击【模块】,弹出对话框如图4-6所示。
图4-3b328图4-4tdomc
图4-4TOMC图4-5模块配置
4.配置机架
配置资源树窗口,右击选择【配置资源树→OMC→子网用户标识→配置集→设备配置→创建→机架】,如图4-7所示。
图4-7配置机架
单击【机架】,系统自动生成配置。
5.配置单板
创建单板,根据s3/3/3站型,需要配置一块BCCS、三块TBPE、一块IIA和一块TORN。
配置资源树窗口,右击选择【配置资源树→OMC→子网用户标识→配置集→设备配置→B328机架】,在配置管理页面右侧的机架配置页面,选择单板位置后,单击右键进行单板添加操作。
如图4-8所示。
图4-8B328机架图4-9机架
依次创建BCCS/TBPE/IIA/TORN单板GPS维护单板,完成如图4-9所示。
6.配置单板子对象
单板创建完成后,在IIA单板需要配置线缆,线缆类型有两种,一种是E1,另一种是STM1线缆,本拟机房采用E1线连接,如图4-10和4-11所示。
图4-10机架图4-11线缆
7.光纤维护
在配置管理页面右侧的机架配置页面,选择TORN单板位置后,单击右键进行单板配置,选择光纤维护。
如图4-12和4-13所示。
图4-12光纤操作页面图4-13机架
8.配置光纤射频资源配置
在配置管理页面右侧的机架配置页面,选择TORN单板位置后,单击右键进行单板配置,选择光纤上的射频资源。
如图4-14和配置对话框如图4-15所示。
图4-14
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