防雷与接地方案.docx
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防雷与接地方案.docx
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防雷与接地方案
附录AForpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse
附录B
附录CForpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse
附录D
附录E500mWCS防雷与接地方案
E.1方案介绍
由于CS(基站)建设环境多样,对于地处(年雷暴日在20天以上)高雷区、强雷区及有雷击破坏史地区的PAS基站,为保护天线免遭直接雷击,应考虑安装避雷针装置。
对于地处少雷区、低雷区及周围有较高建筑物和构筑物防雷覆盖的基站,可以不设立防直接雷装置。
原则上,基站是否设立防直接雷装置,应视该基站所处的地理环境及当地气象条件因地制宜地处理为宜。
因此,其防雷应该从防直击雷这个根本点出发,兼顾考虑对雷电感应的防护及雷电波入侵的防护,这样才能达到理想的防雷效果,最大限度的把雷击灾害减至最小。
E.1.1直击雷的防护
为保护天线和基站设备免遭直接雷击,在离天线支架中心位置(2.5~3米)处竖一根高度为3.8米的避雷针支撑杆,在支撑杆顶上再竖一根高度为1.5米LR-200-1.5型避雷针,这样根据滚球法计算,完全可以将基站天线置于避雷针的保护范围内(保护半径为2.5米~3米),此为最佳方案。
如图A2所示。
当基站建在电线杆(邮杆)上时,考虑到安装的困难性,可以将避雷针安装在天线支架中心,但避雷针针尖必须高出天线顶端1.5~1.8米。
(加1.0~1.3米的塔杆支撑避雷针)。
如图A1所示。
在下列情形应选装避雷针:
●基站不在附近避雷针的保护范围内
●基站附近有避雷针保护,但水平距离大于25米,高于基站25米
●基站在半径25米内无高出基站25米的高层建筑
技术指标
雷电通流(8/20μs):
200kA
总阻值:
≤1Ω
抗风强度:
40m/s
自身高度:
1.0m
质量:
≤1.0kg
E.1.2感应雷的防护
E.1.2.1天馈传输线感应雷防护
当天线四周的金属导体遭受直击雷时,天线到设备间的同轴电缆将产生不同大小的感应雷电流,因此,在设备端前应加相应的同轴电缆避雷器。
工作原理
天馈避雷器连接在天线与被保护的设备之间。
当受到雷击时,雷电流通过避雷器的雷电支路泄放到大地,避雷器的输出电压限制在设备安全允许的数值内。
技术指标
接口:
TNC型
标称阻抗:
50Ω
工作频率:
1800~2000MHz
传输功率:
60W
驻波系数:
≤1.15
插入损耗:
≤0.15dB
雷电通流:
(8/20μs)8kA
限制电压:
(10/700μs)≤40V
E.1.2.2电源线、信号线上的感应雷防护
同样在电源线上产生的感应电流特别强,同时在信号线上也会产生感应电流对传输信号进行干扰,因此在电源和信号线上必须加相应的电源、信号避雷器。
UT斯达康公司的接线盒将变压器和电源、信号避雷器组合为一体,采用金属外壳,具有密封性好、外形美观、安装接线方便等特点,并且防水、防尘、防腐蚀、防爆和阻燃。
电源避雷器为串联式避雷器,电路上采用“合二为一”,具有通流量大、限制电压低等特点。
信号避雷器用于保护通信设备,它能抑制来自信号线上的感应雷电流,从而保护通信设备免遭感应雷击。
工作原理
当有感应雷电波侵入电源或信号传输线时,电源避雷器的防雷组件将以纳秒级(<50ns)的响应速度呈现低阻抗状态,迅速将雷电流泄放到大地,并把由雷电引起的过电压限制在用电设备允许承受的耐压范围以内,以确保电气设备的安全运行。
技术指标
雷电参数
通讯终端保护
最大雷电通流8/20μs(kA)
漏流(mA)
限制电压(kV)
保护形式
工作电压(V)
雷电通流8/20μs(kA)
限制电压8/20μs(kV)
冲击防护电压1kV/μs(kV)
传输速率Bit/s
插损dB
40
≤0.1
≤0.6
L-PE
N-PE
L-N
≤130
5
≤0.3
≤0.6
1M
<0.4
E.2
设备安装说明
E.2.1LR-200-1.0型避雷针的安装
该避雷针的部件包括:
●接闪器
●套管组合件
●连接件
E.2.1.1安装方法
1.开启包装箱,取出接闪器及套管组合件。
2.将套管组合件插入预先准备好的支承套管内,使套管组合件的轴线垂直于地平面,然后将支承管与连接件焊接在一起,焊接必须牢固。
3.将接闪器螺纹连接处涂少许GY-340厌氧胶,然后旋入套管组合件上部锥形连接件的螺纹孔,螺纹旋合必须到位。
E.2.1.2注意事项
避雷针的接地必须良好,其接地电阻值不大于10Ω。
E.2.1.3维护与检查
每年雷雨季节前须按以下列内容进行检查:
●各连接部位的连接应可靠,不允许松动
●从接闪器至下部连接件的总阻值≤5Ω
●避雷针的接地必须良好,接地电阻值不大于10Ω
E.2.1.4安装示意图
图A1避雷针安装在支架中间的示意图
注:
引下线必须从避雷针底座引出。
图A2避雷针安装在旁边的示意图
E.2.2接线盒信号避雷器的安装
E.2.2.1安装方法
将避雷器固定好,打开机壳,按照输入和输出的L、PE、N标示接线,检查无误后,接通供电电源。
此时机内绿色发光二极管亮,表示避雷器工作正常。
然后,合上机壳,上紧螺钉。
再检查电源线进出口处,若密封良好,即可投入使用。
E.2.2.2注意事项
接地线请选用4mm2以上、耐压不低于AC500V的绝缘导线,连线应尽量的短。
接地电阻要求小于5Ω。
E.2.2.3维护与检查
本避雷器在正常使用中不需特别维护。
但由于电源避雷器长期处于不间断荷电状态,为防止避雷器失效,应对其工作状态作定期检查,特别是雷电过后,应及时检查。
如果发现无电压输出,绿色发光二极管不亮,则应及时检修输入线路及该避雷器和用电设备的状况。
本避雷器在正常使用中应特别注意检查接地系统,以避免因保护接地线开路,或电阻值太大,而使避雷器失去防雷作用。
E.2.2.4安装示意图
图A3接线盒信号避雷器的安装示意图
E.2.3天馈避雷器的安装
E.2.3.1安装方法
1.将避雷器牢固地安装在天线和设备之间。
2.输入端插座接天馈电缆插头,输出端插座接设备RF端。
3.用4mm2多股铜绝缘导线(单铜鼻子地线备件)将避雷器的接地焊片用冷压箝压紧,带铜鼻子端用备件螺钉压紧在汇流排上。
4.罩上防水套。
E.2.3.2注意事项
为确保电子设备和操作者的人身安全,避雷器的地线必须牢固连接,且接地电阻为10Ω。
E.2.3.3维护与检查
雷击后,若通信中断或通信质量下降,应检查避雷器技术指标是否符合产品说明书规定值,若不符合要求,应更换避雷器。
E.2.3.4安装示意图
图A4天馈避雷器的安装示意图
附录F基站程序下载、切换处理及参数调整(草稿)
注:
本章内容仅为草稿,请引用时注意。
F.1500mW基站程序下载流程
目前对于500mW基站进行程序安装或升级可分为本地下载和远程下载两种形式,其流程分别描述如下:
F.1.1本地下载
通过专用程序下载卡——SRAM卡进行本地下载:
非组控:
1)首先关闭基站电源,并确认主从基站开关(master/slave开关)置于master;
2)将跳线插头插入基站的MON插座(位于基站状态灯下方的扁平槽位),将灌有待安装程序的SRAM卡插入基站的PC卡插槽中,该插槽位于master/slave开关上方;
3)打开基站电源开关,基站将自动进行程序下载;
4)下载时间约为2~3分钟,下载过程中基站状态灯会一直闪烁,下载完成后,状态灯恢复正常;
5)下载完成后,关闭基站电源,拔出跳线插头及SRAM卡;
6)打开基站电源,确认基站工作状态正常。
组控:
1)首先关闭主、从基站电源,断开连接主从基站的组控接续线,并将主、从两个基站的主从基站开关(master/slave开关)均置于master;
2)将跳线插头插入主基站的MON插座(位于基站状态灯下方的扁平槽位),将灌有待安装程序的SRAM卡插入主基站的PC卡插槽中,该插槽位于master/slave开关上方;
3)打开该基站电源开关,基站将自动进行程序下载;
4)下载完成后,关闭该基站电源,拔出跳线插头及SRAM卡;
5)将跳线插头插入从基站的MON插座,将SRAM卡插入从基站的PC卡插槽中,打开该基站电源开关,基站将自动进行程序下载;
6)下载完成后,关闭该基站电源,拔出跳线插头及SRAM卡;
7)将从基站的主从基站开关(master/slave开关)置于slave;
8)重新连接好主从基站间的组控接续线;
9)打开主、从两个基站的电源开关,确认基站工作状态正常。
F.1.2远程下载
网管系统提供通过基站控制器CSC对500mW基站进行远程程序下载的功能。
非组控:
1)通过网管操作菜单中的CSprogramdownload命令,在弹出的对话框中选择欲下载的程序版本及基站代码,然后执行下载命令(详情可参见Netman2000+网管系统平台操作手册3.4.6.1节);
2)下载过程约25分钟,下载结束后基站会重新启动;
3)基站重启后通过网管查看基站状态,确认其工作正常。
组控:
对于组控基站的远程下载,应区分两种情况。
初次程序下载。
即组控基站未安装程序或程序为PhaseI版本。
1)关闭主、从基站电源,断开组控接续线,并将主、从基站的主从基站开关(master/slave开关)均置为master;
2)打开主基站电源,对其进行远程程序下载,其过程与非组控基站远程程序下载相同;
3)打开从基站电源,对其进行远程程序下载,其过程与非组控基站远程程序下载相同;
4)下载完成后,关闭主、从基站,将从基站的主从基站开关(master/slave开关)置于slave,并重新连接好主从基站间的组控接续线;
5)打开主、从基站电源,在网管上进行组控基站配置修改,最后通过网管查看组控基站状态,确认其工作正常。
注:
此过程需要机房和现场同时配合。
建议有条件的情况下,基站初次程序安装采用本地下载方案。
程序升级。
即对已安装了PhaseII程序并正常工作的组控基站进行升级。
通过网管选择程序版本及待升级的组控基站的主基站,执行程序下载命令;
对主基站的程序下载结束后,主基站会自动重启;(对主基站的程序下载过程中并不影响组控基站正常话务,只有重启的这段时间基站不能正常通话。
)
主基站重启后会恢复正常工作,并自动执行对从基站的程序升级;(对从基站的程序下载过程中,主基站话务不受影响,从基站不能正常通话。
)
主基站到从基站的程序下载结束后,从基站会自动重启,并恢复正常工作,完成组控基站升级。
整个过程约需45分钟。
注意事项:
远程下载的主要瓶颈在CSC,单个CSC可并行下载4个CS的程序,完成一次下载所需时间约为15-20分钟。
目前使用的NMS2000平台上的CSCDM可在普通笔记本电脑上使用,可在CSC机房有工程师配合的情况下通过远程下载开启基站。
网管可开启多个窗口(4-10个)进行多个CSC的基站程序同时下载。
安装前务必确认SRAM卡内所灌程序版本正确。
F.2
500mW基站重启过程
基站重新启动之后,会把所有的发送时隙变成接收时隙,也即所有的时隙都成为接收时隙,侦听来自其他基站工作在控制载频上的控制信道信号。
注:
由于控制信道的发送间隔为每20帧发送一个时隙(PHS系统用于公众服务时的标准),基站会以160个时隙为周期进行连续侦听。
首先进行的是空中同步过程。
基站会将侦听到的所有信号强度大于预设门限(空中同步扫描阈值电平,基站参数之一,缺省值为16dBμv)的基站的CS-ID和接收电平放在一个列表中,在大约40秒(基站内部设置,不可通过网管参数修改)的扫描时间结束后,基站会从列表中选取一个高于预设门限(空中同步选择门限电平,基站参数之一,缺省值为14dBμv)同步等级最高、信号最强的基站作为同步对象进行同步。
如果在40秒的时间内,基站不能找到任何合适的同步目标,它将向网管发出一个告警(控制信道同步失败)并开始进入free-run状态;或者只有free-run基站可以作为同步目标,它也将向网管发出一个告警(控制信道同步失败)并与目标free-run基站同步,进入free-run状态。
在约40秒的同步过程结束之后,基站继续扫描时隙,进行控制信道的分配。
这时基站有两种选择,取决于控制信道分配方法选择参数(基站参数之一,缺省值为0):
方法一:
按照指定的时隙顺序(1、4、2、3)分配控制信道,即首先尽量在时隙1上指定控制信道,如果没有符合条件的时隙,再尝试到4号时隙上分配控制信道,以此类推。
方法二:
按照最佳的接收电平条件指定控制信道时隙。
即指定该基站接收到其他基站控制信道电平最弱的那个时隙作为控制信道时隙。
(条件是这个时隙的接收电平必须低于最高的阈值电平)
缺省设置为选择方法一。
不管选择那种方法,在约20秒(基站内部设置,不可通过网管参数修改)的扫描时间结束后,基站停止扫描时隙,并将控制信道指定到其选中的那个合适的时隙上,基站开始进入正常工作状态。
如果在约20秒的时间内不能找到一个合适的时隙分配给控制信道,这时基站有两种选择,取决于载波侦听无线发射控制参数(基站参数之一,缺省值为1):
选择一:
如果找不到合适的低于阈值电平的时隙,基站将在接收电平最低的那个时隙上指定发射信号。
并进入正常工作状态。
选择二:
如果找不到合适的低于阈值电平的时隙,基站将不发射信号,并向网管发出一个严重告警(不能发送控制信道)。
一分钟后,基站重新尝试空中同步和控制信道分配的过程。
基站会一直重复这个过程,直到发现合适的控制信道时隙。
缺省设置为选择二。
F.3
切换处理过程
F.3.1对于基站检测到信号衰减并发起切换的情况
(1)发起基站检测到手机来的信号变差,FER值增高
(2)如果FER增加到高于基站发起的重呼类型话音信道切换FER阈值电平(Recalling-typewithCSindicationT-channelswitchingFERthresholdvalue)参数时,基站开始检测接收到的手机信号强度RSSI,并与基站发起的重呼类型切换处理电平(Recalling-typewithCSindicationhandoverprocesslevel)参数进行比较。
(3)切换指示。
如果基站接收到的RSSI降到比上述参数还低,基站开始发起手机切换指示。
(在切换指示发送之后,该发起基站仍然保持发送到这个手机的同步脉冲。
)
(4)目标基站选择。
当手机从发起基站接收到切换指示之后,开始搜索和选择目标基站。
手机会从接收到的控制信道信号强度RSSI值强于重呼类型切换目标区选择电平(Recalling-typehandoverdestinationzoneselectionlevel)参数的所有基站列表中,选择其中最强的作为目标切换基站并开始建立新的呼叫连接。
(5)完成切换。
如果手机能够同目标基站建立一个新的呼叫连接,发起基站会在收到来自网络侧的切断指示后断开原始的呼叫并停止发送到手机的同步脉冲。
F.3.2对于手机检测到信号衰减并发起切换的情况
(1)手机检测到来自基站的信号变差,FER值增高。
(2)如果FER增加到高于进行信道切换的FER阈值(ChannelswitchingFERthresholdvalue)参数时,手机开始检测接收到的基站信号RSSI,并与重呼类型切换处理电平(Recalling-typehandoverprocesslevel)参数进行比较。
(3)目标基站选择。
如果手机接收到的RSSI值降到比上述参数还低,手机开始搜索和选择目标基站。
手机会从接收到的控制信道信号强度RSSI值强于重呼类型切换目标区选择电平(Recalling-typehandoverdestinationzoneselectionlevel)参数的所有基站列表中,选择其中最强的作为目标切换基站并开始建立新的呼叫连接。
(原来的连接基站检测到同步丢失之后会继续向该手机发送同步脉冲)
(4)切换完成。
如果手机能够同目标基站建立一个新的呼叫连接,原来的连接基站将在收到来自网络侧的切断指示后断开原始的呼叫并停止发送到手机的同步脉冲。
F.4
基站相关参数说明及调整建议
由于500mW基站涉及参数较多,这里仅列出与系统无线性能直接或间接相关的参数、确省值及其调整它们带来的影响,以供参考。
F.4.1同步相关参数
●空中同步扫描阈值电平(Airsynchronizationscanningthresholdlevel):
基站空中同步过程中扫描目标基站控制信道信号的最低门限电平。
确省值为16dBμv(HEX32)。
●空中同步选择阈值电平(Airsynchronizationselectionthresholdlevel):
基站空中同步过程中选择目标基站作为同步对象的最低门限电平。
确省值为16dBμv(HEX32)。
参数调整建议:
对于基站分布密集地区,建议适当提高上面两个参数,以避免过多的基站集中于同一个同步组,减少控制信道分配冲突出现的概率。
●重新同步时间参数1(Re-synchronizationtimeparameter1):
此参数规定主基站重新同步的时刻。
缺省值为3:
00:
00A.M.(HEX030000)
●重新同步时间参数2(Re-synchronizationtimeparameter2):
此参数决定了各从基站重新同步的时间。
缺省值为5分钟(HEX05)、30分钟(HEX1e)、50秒(HEX32)。
●重新同步时间参数3(Re-synchronizationtimeparameter3):
重新同步频率(Re-synchronizationfrequency):
基站进行重新同步的时间周期。
缺省值为1天(HEX01)。
空中同步处理方法(Air-synchronizationprocessmethod):
此参数决定基站在执行同步过程前恰逢用户正在通话时的处理方式,缺省值为空中同步优先(HEX00),即基站强制切断用户执行空中同步过程。
●重新同步时间参数4(Re-synchronizationtimeparameter4):
此参数决定各主基站执行重新同步过程的先后次序。
(待确认)缺省值为5秒(HEX05)。
以上这组参数除重新同步频率可根据现场同步状况延长至2~3天外,其他参数建议不要轻易更改。
F.4.2控制信道分配相关参数
●发送时隙载波侦听阈值电平(Transmissionslotcarriersensethresholdlevel):
此参数规定了基站在分配控制信道时,在欲指定的发送时隙上扫描到的控制载频信号强度必须低于此门限值。
缺省值为35dBμv(HEX45)。
●接收时隙载波侦听阈值电平1(Receptionslotcarriersensethresholdlevel1):
此参数规定了基站在分配控制信道时,在欲指定的控制信道的前2.5ms的接收时隙上收到的控制载频信号强度必须低于此门限值。
缺省值为25dBμv(HEX3b)。
●接收时隙载波侦听阈值电平2(Receptionslotcarriersensethresholdlevel2):
此参数规定了基站在分配控制信道时,在欲指定的控制信道的后2.5ms的接收时隙上收到的控制载频信号强度必须低于此门限值。
缺省值为25dBμv(HEX3b)。
参数调整建议:
在基站分布密集地区,控制载频分配紧张的环境中,可适当提高以上参数,以尽量减少控制信道无法分配的情况出现。
当然这也会增加控制信道间的干扰,产生一些负面影响。
注:
这三个参数实际上是与控制信道分配相关的一组参数,类似的还有其他三组参数,每组代表一个不同的信号等级。
基站会按从低到高的顺序分别尝试这些参数。
由于最终起决定作用的仍是这里列出的这组参数,对于其他三组参数,此处不再做详细的说明。
●载波侦听无线信号发送控制(Radiotransmissioncontrolforcarriersense)
这个参数决定基站对控制载频扫描侦听结束后,不能找到一个符合条件的时隙来分配控制信道时,基站是选择在最低接收电平的时隙上发射还是选择不发射。
缺省的设置为不发射信号(HEX01)。
●控制信道分配办法选择(C-channelassignmentmethodselection)
这个参数决定控制信道分配的方式,是选择指定的时隙顺序(1、4、2、3)尝试控制信道分配还是选择把控制信道分配到所有时隙中接收性能最好的那个时隙。
缺省值为:
(待确认)
参数调整建议:
除非出现特殊情况或实验测试需要,建议不要轻易更改以上参数。
F.4.3业务信道分配相关参数
●可用业务载频数(Availabletrafficcarriernumber)
此参数决定基站可用做业务信道的载频号码,除24~28号载频外,从18开始到67号载频为止,均为可用载频。
在确认当地没有DECT系统正在使用并征得频率管理部门许可情况下,68~77号载频也为可用资源。
●业务信道载波侦听电平(Trafficchannelcarriersenselevel)
此参数规定了基站在指定新的业务信道载频时侦听此载频所得到的信号强度必须低于此门限值。
同样地这个参数又分为5个电平等级,基站会按从低到高的顺序分别尝试这些门限值。
缺省设置分别为:
第一级8dBμv(HEX2a),第二级14dBμv(HEX30),第三级20dBμv(HEX36),第四级26dBμv(HEX3c),第5级34dBμv(HEX44)。
参数调整建议:
对于基站分布密集且话务集中的地区,业务信道载频拥挤的情况甚至会比控制载频更为严重,在这种情况下可以适当提高此电平值,以尽量减小业务载频无法分配的情况,提高接通率。
但同时会加大业务信道之间的干扰,会带来话音质量下降、切换频繁等负面影响。
按照RCR-STD28的规定,此参数不应高于44dBμv(HEX4e)。
●高端扩展业务载频数(Highextendedtrafficcarriernumber)
此参数用于指定78~82号业务载频为可用载频。
在确认当地没有DECT系统正在使用并征得频率管理部门许可情况下,为可用资源。
对于基站密集、话务集中的地区,将这些频率设为可用,将在一定程度上缓解业务信道载频不足的局面。
F.4.4区域信息(Areainformation)参数
●待机区保持电平(Stand-byzoneholdlevel):
基站向手机发送的保持待机状态的最低电平。
当手机接收到的当前待机基站信号低于该电平时,手机会开始选择其他基站作为待机基站。
缺省值为27dBμv(HEX3d)。
●待机区选择电平(Stand-byzoneselectionlevel):
基站向手机发送的手机选择新的待机基站时的阈值电平。
缺省值为30dBμv(HEX40)。
参数调整建议:
对于基站分布密集地区,适当提高以上两个参数,将有利于手机选择信号更好的待机基站,使手机在基站下的分布较为平均。
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