BTS和BSC硬件结构与原理.docx
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BTS和BSC硬件结构与原理
无线设备原理与配置
实践训练项目一
BTS和BSC硬件结构与原理
BTS3900室内宏基站
一、BTS3900在系统中的位置
术语:
单板
全称
解释
DRFU
DoubleRadioFilterUnit
双密度射频滤波器单元
BBU
BaseBandUnit
基带处理单元
GTMU
GSMTransmission&ManagementUnitforBBU
GSM主控传输单元
UPEU
UniversalPowerandEnvironmentinterfaceUnit
通用电源环境接口单元
BSBC
UniversalBBUSubrackBackplaneTypeC(2U)
通用BBU基带背板
UBFA
UniversalBBUFanUnitTypeA(2U)
通用BBU风扇单元
UEIU
UniversalEnvironmentInterfaceUnit
通用环境接口单元
UELP
UniversalE1/T1LightingProtectionunit
通用E1/T1防雷单元
CPRI
CommonProtocolRadioInterface
通用无线协议接口
DCDU-01
DirectCurrentDistributionUnit
直流配电单元
GATM
GSMAntennaandTMAControlModule
GSM天线/塔放控制模块
PSU
PowerSupplyUnit
电源供给单元
PMU
PowerandEnvironmentMonitoringUnit
电源和环境监控单元
BTS3900是华为公司开发的第四代室内宏基站,相对于以往传统基站,其容量更大但体积更小、性能更好且运维成本更低、集成度更高且模块更小,代表了GSM基站的未来发展方向。
二、BTS3900机柜外形
◆机柜尺寸:
900mm(高)×600mm(宽)×450mm(深)
◆底座尺寸:
40mm(高)×600mm(宽)×420mm(深)
◆重量:
57kg(空)/142kg(满配置)
-48VDC单机柜满配置示意图
功能模块
说明
DRFU
功能模块,主要完成基带信号及射频信号的处理。
BBU
室内单元,提供与BSC的物理接口,同时提供与DRFU的物理接口,集中管理整个基站系统,包括操作维护和信令处理,并提供系统时钟。
GATM
GATM模块为天线和塔放控制模块。
模块为选配模块
FAN
FAN模块即风扇盒模块,为机柜通风散热。
一个FAN模块内有4个独立的风扇。
DCDU-01
DCDU-01模块为配电单元,提供-48VDC/-24V直流输出
三、BTS3900逻辑结构
四、BTS3900硬件组成
包括:
◆BBU
◆DRFU
◆DCDU-01
◆GATM
◆PMU
◆PSU
◆FANBOX
1、BBU逻辑结构
2、BBU硬件
◆BBU的典型功耗值为50W。
◆BBU采用盒式结构,所有对外接口均位于盒体的前面板上。
◆BBU的单板包括:
BSBC、UEIU、GTMU、UELP;模块包括:
UBFU、UPEU。
1)BBU硬件--BSBC
◆BSBC单板为BBU背板,共8个单板槽位,2个电源槽位,1个风扇槽位。
◆提供背板接口,进行单板间的通信及电源供给。
◆主控单板GTMU占用5、6槽位,7号槽位支持3G产品的主控单板(2G,3G共BBU时),其余为通用槽位。
2)BBU硬件单板--GTMU
◆BBU基本传输及控制功能实体,提供基准时钟、电源、维护接口和外部告警采集接口,控制和管理整个基站。
◆主要功能:
Ø负责BTS的控制、维护和操作。
Ø支持故障管理、配置管理、性能管理和安全管理。
Ø支持对风扇及电源模块的监控。
Ø集中供给和管理BTS时钟。
Ø提供时钟输出,用于测试。
Ø提供网口,用于终端维护。
Ø支持4路E1输入。
Ø提供与射频模块通信的CPRI接口。
◆GTMU单板端口说明
接口
类型
对应线缆
说明
CPRI0~CPRI5
DLC连接器
BBU与RFU间的CPRI接口光纤
光信号传输输入、输出。
ETH
RJ45连接器
特制网线
近端维护和调试。
FE0
RJ45连接器
网线
采用网线形式与机房内路由设备连接,传输网络信息。
FE1
DLC连接器
光纤
采用光纤形式与机房内路由设备连接,传输网络信息。
USB
USB连接器
-
采用U盘自动进行软件升级。
TEST
USB连接器
-
根据具体的测试仪表进行时钟测试。
E1/T1
DB26公型连接器
BBUE1/T1线
4路E1/T1信号输入、输出。
3)BBU硬件单板--UBFA
◆UBFA模块为BBU风扇盒模块,与主机通信,完成温控调速、在位信息、告警上报等;UBFA模块支持热插拔,包括风扇控制单板、风扇。
4)BBU硬件单板--UPEU
◆UPEU模块为BBU电源模块,支持-48V/+24V直流输入,供电给BBU各单板、模块和风扇,为BBU提供环境监控信号。
完成故障、在位监控、版本等信息上报。
面板标识
连接器类型
说明
PWR
3V3
+24V/-48V直流电源输入
EXT-ALM1
RJ45
传输8路干结点告警信号
EXT-ALM0
RJ45
MON1
RJ45
传输2路RS485监控信号
MON0
RJ45
5)BBU硬件连线
◆BBU和DRFU、BSC、配套设备之间的线缆连接关系:
保护地线、-48V直流电源线、E1/T1线、E1转接线、告警信号线、FE接口信号线、BBU与DRFU间的CPRI接口信号线、BBU与风扇间监控信号线等。
BBU硬件连线
◆BBU相关线缆图示
3、GRFU
◆GRFU(GSMRadioFilterUnit)是基于多载波技术设计的射频滤波单元,一个GRFU模块最多可完成六个载波的处理。
◆GRFU模块主要完成基带信号和射频信号的调制解调、数据处理、合分路等功能。
Ø在发射通道采用直接变频技术,将信号调制到GSM发射频段,经滤波放大或合并后,由双工滤波器送往天线发射。
Ø通过天馈接收射频信号,将接收信号下变频至中频信号,并进行放大处理、模数转换、数字下变频、匹配滤波、AGC(AutomaticGainControl)后发送给BBU进行处理。
ØCPRI接口时钟的产生、CPRI接口时钟的失步恢复以及告警检测等功能。
Ø支持DPD/BPD预失真功能。
Ø功率控制、正向功率检测。
◆GRFU模块主要新增特性和功能。
Ø具有功率共享功能,可提高网络覆盖、降低网络的干扰和功耗,并降低设备成本。
Ø内置Bias-Tee。
GRFU模块内部集成塔放馈电和电调控制输出功能。
Ø基站内部集成驻波检测功能。
GRFU模块配置原则
◆基本配置原则:
ØBTS3900/BTS3900A可选配DRFU、GRFU模块。
选配GRFU模块时,单机柜最多可提供36载波,最大配置S12/12/12,单站点最大支持72载波,最大配置为S24/24/24。
Ø小区配置1个GRFU最大支持S6,配置2个GRFU模块最大支持S12,配置大于S12,只能增加GRFU模块和天馈来实现。
Ø单GRFU模块不支持跨小区配置,且每小区单天馈最大配置2个模块。
Ø支持一发两收。
Ø对于BTS3900和BTS3900A,GRFU和BBU组网方式单柜采用星型连接,双机柜安装时,考虑槽位和模块对应关系,每机柜内采用2级级联的方式实现,跨机柜不级联原则。
ØGRFUCPRI与BBU支持星型、链型、环型组网方式。
Ø当BBU与GRFU采用星链形组网时,每个链上GRFU支持3级级联,则一个BBU能够支持6×3=18个GRFU。
4、DCDU-01模块
◆DCDU-01模块(10路)为直流配电单元,提供10路-48VDC输出。
◆DCDU-01模块(10路)功能为:
Ø接入-48VDC直流电源。
Ø为机柜内其它单板、模块提供10路-48VDC电源。
Ø实现差模10kA、共模15kA的防雷能力,提供防雷失效干节点。
面板接口
名称
面板标识
说明
电源输入端子
NEG(-)
DCDU-01低电平输入接线端子。
RTN(+)
DCDU-01高电平输入接线端子。
电源输出接口
SPARE2,SPARE1,BBU,FAN,RFU5~RFU0
10路输出电源接口,给BBU、DRFU、GATM及风扇盒等供电。
电源开关
SPARE2,SPARE1,BBU,FAN,RFU5~RFU0
10路输出的开关,控制BBU、DRFU、GATM及风扇盒电流的通断。
告警输出接口
SPDALM
干节点告警输出接口。
5、FAN模块
◆风扇盒模块对机柜进风口和风扇盒内温度进行监控,控制风扇转速,实现对机柜的通风散热。
模块面板端口
接口类型
接口丝印
连接器类型
说明
电源接口
“-48V”
3V3电源连接器
用于-48VDC电源接入。
温度传感器接口
“SENSOR”
RJ45连接器
用于连接外部温度传感器。
通信接口
“COMOUT”
RJ45连接器
用于级连下级FAN模块。
“COMIN”
RJ45连接器
用于与上级单板模块通信。
BTS3900配置原则
◆BBU配置原则
Ø中继线最少原则。
根据业务需求实际进行中继线配置,同时组网时尽量考虑已经启用的传输节省功能。
Ø电源板最少原则:
在可能的情况下,尽量采用单电源配置方式。
ØDRFU之间尽量采用星型方式。
◆DRFU配置原则
ØDRFU模块不支持S11分扇区使用、支持3模块S33应用,每个S1需要独占一个DRFU模块,不能与其它小区共用DRFU模块。
ØS4以下单天馈,S4~S8双天馈,S8~S12三天馈。
一般BTS3900只推荐使用在S444配置及以下。
Ø发射通道不合路原则,考虑到合路存在功率损耗的问题和尽量降低基站的能耗指标,DRFU尽量选择不合路配置。
CPRI接口介绍
●CPRI:
CommonPublicRadioInterface.
通用公共无线接口(CPRI)联盟是一个工业合作组织,致力于从事无线基站内部无线设备控制中心(简称REC)及无线设备(简称RE)之间主要接口规范的制定工作。
发起成立CPRI组织的公司包括:
爱立信、华为、NEC、北电网络及西门子公司,CPRI对其它组织和厂家开放。
问题:
1、BTS3900功能是什么?
2、BTS3900的板卡有哪些?
名称是什么?
实现什么功能?
(看着设备介绍和叙述)
3、有哪些接口,接口的类型有哪些?
(指着设备接口分别陈述,指一个说一个)
4、CPRI接口是什么,BTS3900中CPRI接口实现什么连接?
5、本实验室中,DRFU和BBU之间是如何连接的?
6、画出BTS3900的板卡位置图。
(手绘)
7、GRFU模块如何配置?
(自己举一个站形,如S6/6/6,如何配GRFU模块?
)
BSC6900
一、BSC6900在网络中的位置
◆BSC6900与GSM网络中各网元接口如下
ØAbis接口:
BSC与BTS之间的接口;
ØA接口:
BSC与MSC和MGW之间的接口;
ØGb接口:
BSC与SGSN之间的接口。
ØBC接口:
BSC与CBC之间的接口
二、BSC900机架
指标名称
指标值
机柜可用空间高度
46U
机柜重量
空机柜:
≤100kg
满配置:
≤350kg
输入电压范围
-40V~-57V
◆BSC6900采用华为公司标准的N68E-22型机柜,设计符合IEC60297标准、IEEE标准
三、插框
✓采用19英寸标准宽度插框,单框高度12U。
插框前后双面插板,内部中置背板
✓插框共28个槽位,插框前部槽位编号0~13,插框后部槽位编号为14~27,框内单板采用前后对插方式安装
1风扇盒
2安装挂耳
3单板滑道
4前走线槽
5单板
6接地螺钉
7直流电源输入接口
8配电盒监控信号输入接口
9拨码开关
四、BSC6900逻辑结构
◆BSC6900中的逻辑子系统
Ø交换子系统;
Ø业务处理子系统;
Ø时钟同步子系统;
Ø接口处理子系统;
Ø操作维护子系统。
1、子系统一:
交换子系统
✓交换子系统功能
✓提供框内TDM(TimeDivisionMultiplexing)交换;
✓提供框内MAC(MediumAccessControl)层交换;
✓提供框间交换;
✓提供业务数据的交换通道;
✓提供操作维护通道;
✓分发各业务单板所需的时钟信号。
✓对应的物理单板
✓TDM交换-TNUa单板;
✓MAC层交换-SCUa单板。
2)单板介绍——TNUa
接口标识
用途
接口类型
TDM0~5
TDM高速串行接口,用于框间GTNU单板的互连
DB14
3)单板介绍——SCUa
接口标识
用途
接口类型
10/100/1000BASE-T
0~11
10M/100M/1000M以太网接口,用于框间互连
RJ45
COM
-
调试串口,用于调测单板
RJ45
CLKIN
-
参考时钟源接口,用于接收从GCUa/GCGa面板过来的8kHz时钟信号和1PPS信号
RJ45
TESTOUT
-
时钟测试接口,用于输出时钟测试信号
SMB公头
2、子系统二:
业务处理子系统
✓业务处理子系统为BSC6900提供各项业务的处理机制,完成标准协议中控制器功能
✓用户数据转发;
✓系统准入控制;
✓无线信道加密和解密;
✓移动性管理;
✓无线资源管理和控制;
✓小区广播业务控制;
✓系统消息和用户消息跟踪;
✓语音业务数据处理;
✓分组业务数据处理。
◆对应的物理单板:
ØXPUa/b单板,SPUa/b单板,DPUa/b/c/d/e单板。
◆单板说明:
ØXPU/SPU为信令处理单元;
⏹SPU单板支持GSM/UMTS信令面处理,用于GU模式
⏹XPU单板支持GSM信令面处理,适用于BSC6900GSMonly模式;
⏹后缀名为a的单板内含4个逻辑子系统,后缀名为b的单板内含8个逻辑子系统。
◆DPUa/b/c/d/e为业务处理单元
Ø实现系统内部语音业务和数据业务处理,具体规格见后面单板介绍。
1)单板介绍——XPU/SPU
2)单板介绍——DPUc
4)单板介绍——DPUd
3、子系统三:
时钟子系统
1)单板介绍——GCUa
接口标识
用途
接口类型
ATN-IN
GPS卫星天线接口,用于GCGa单板接收GPS卫星系统传送的定时定位信息。
GCUa单板不使用此接口
SMA公头
CLKOUT0~9
同步时钟信号输出接口,共10个,用于输出8kHz、1PPS时钟信号
RJ45
COM0
预留
RJ45
COM1
442电平形式的8kHz标准时钟信号接口
RJ45
TESTOUT
测试时钟输出接口,用于输出单板内部时钟信号
SMB公头
TESTIN
测试时钟输入接口,用于输入2MHz信号
SMB公头
CLKIN0
BITS时钟和线路时钟信号输入接口
SMB公头
CLKIN1
BITS时钟和线路时钟信号输入接口
SMB公头
4、操作维护子系统
1)单板介绍——OMU
1松不脱螺钉
2簧片
3扳手
4RUN指示灯
5ALM指示灯
6ACT指示灯
7RESET按钮
8SHUTDOWN按钮
9USB接口
10ETH0网口
11ETH1网口
12ETH2网口
13COM串口
14VGA接口
15HD指示灯
16OFFLINE指示灯
17硬盘
18硬盘固定螺钉
5、接口处理子系统
1)单板--EIUa
EIUa(32-portE1/T1circuitInterfaceUnitREV:
a):
32路E1/T1TDM接口板a版本。
EIUa单板配置在MPS插框中14~19,24~27号槽位。
EIUa单板为BSC6900提供对外E1/T1接口。
2)单板--PEUa
PEUa(32-portPacketoverE1/T1/J1interfaceUnitREV:
a):
32路PacketoverE1/T1/J1接口板a版本。
PEUa单板配置在MPS插框中14~19,24~27号槽位。
PEUa单板作为接口板,支持E1/T1传输方式。
单板总结:
单板类型
单板名称
单板功能
适用形态
操作维护单板
OMUa
为BSC6900提供了配置管理、性能管理、故障管理、安全管理、加载管理等功能。
作为LMT(LocalMaintenanceTerminal)/M2000的操作维护代理,向LMT/M2000用户提供BSC6900的操作维护接口,实现LMT/M2000和BSC6900主机之间的通信控制。
作为帮助信息接口,提供Web化的联机帮助文件。
BSC6900GSM
交换处理单板
SCUa
提供MAC/GE交换,实现ATM/IP二网合一。
提供数据交换通道。
提供系统级或框级的配置和维护。
分发系统所需的时钟信号。
BSC6900GSM
TNUa
实现TDM交换,是系统电路域的交换中心。
提供TDM网络资源分配以及搭网功能。
提供GE(GigabitEthernet)接口通信处理功能。
BSC6900GSM
时钟处理单板
GCUa
完成系统时钟的获取、锁相和保持功能,产生系统所需的时钟信号。
BSC6900GSM
信令处理单板
XPUa
管理框内用户面和信令面资源,实现信令处理。
BSC6900GSM
业务处理单板
DPUc
DPUd
实现系统内部语音业务和数据业务处理。
BSC6900GSM
接口处理单板
PEUa
提供32路IPoverE1/T1。
支持提取时钟,输出时钟信号到GCUa/GCGa单板。
BSC6900GSM
EIUa
提供32路E1/T1电接口。
提供32路E1/T1的收发和编解码功能,其中E1传输速率为2.048Mbit/s,T1传输速率为1.544Mbit/s。
问题:
1、BSC6900的功能是什么?
2、分为几个子系统,名称分别是什么?
3、有哪些接口,接口类型有哪些?
(指着接口说明)
4、有哪几类板卡,名称为什么?
功能是什么?
(指着板卡说明)
5、怎么识别主卡和备卡?
(指着设备说明)
6、插框槽位是如何编号?
(指着设备说明)
7、插框拨码开关作用是什么?
在什么位置?
8、画出BSC6900的板卡位置图。
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