Оборудование подсистемы базовой станции (BSS)

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛЕКЦИЯ 6

Оборудование подсистемы базовой станции (BSS) (ЧАСТЬ 2)

Блок приемопередатчика (TRU)

Блок приемопередатчика TRU интегрирован в один съемный блок (рис. 6). Это приемопередающий и обрабатывающий блок, осуществляющий передачу и прием сигналов радиочастотного диапазона, передаваемых от и к мобильной станции на одной паре частот.

TRU реализует все функции, относящиеся к несущей частоте, на которой организовано восемь основных физических каналов в TDMA кадре. Функции включают в себя: радиопередачу; радиоприем; обработку сигналов эфирного интерфейса; управление трансиверами.

TRU содержит один передающий (ТХ) и два приемных (RXA, RXB) антенных терминала. Две приемные антенны необходимы для осуществления разнесенного приема. Разнесенный прием используется для борьбы с замираниями сигнала, вызванными многолучевым распространением.

TRU осуществляет генерацию тактовой последовательности, обработку сигналов и усиление мощности.

Блок TRU разделен на три основных секции (рис. 6):

цифровой блок приемопередатчика (Transceiver Unit Digital -- TRUD);

блок передатчика (Transmitter Block -- TX-block);

блок приемника (Receiver Block -- RX-block).

Блок TRUD является контроллером приемопередатчиков (TRX). Он взаимодействует с другими компонентами через локальную шину (Local Bus), шину CDU, шину синхронизации (Timing Bus) и Х-шину (X-bus). TRUD выполняет цифровую обработку сигналов -- канальное кодирование, битовое перемежение, шифрование, формирование импульсных последовательностей и декодирование Витерби.

Блок передатчика (TX-block) выполняет усиление и модуляцию сигналов в канале от БС к мобильной станции.

Рис. 6. Функциональная схема TRU

Блок приемника (RX-block) выполняет демодуляцию сигналов канала от мобильной станции к БС и перенаправляет демодулированные сигналы в TRUD.

В TRU реализована функция петля по радиочастоте для обеспечения тестирования передатчика и приемника. Функция петля по радиочастоте между ТХ и RX дает возможность протестировать TRU путем генерации тестовых сигналов и направления их по петле для измерения вероятности битовых ошибок.

Блок объединения и распределения (CDU)

CDU является интерфейсом между блоками TRU и антенной системой. Этот блок позволяет нескольким TRU работать на одну антенну. CDU объединяет сигналы от нескольких приемопередатчиков и распределяет принятые сигналы ко всем приемникам. Все сигналы фильтруются полосовыми фильтрами перед передачей и после приема. В блок включен измерительный ответвитель, используемый для измерения мощности проходящего и отраженного сигналов для определения коэффициента стоячей волны (КСВ).

В функции CDU входит: объединение передаваемых сигналов; предусиление и распределение принимаемых сигналов; поддержка контроля антенной системы; фильтрация на радиочастоте; электропитание и контроль для малошумящего антенного усилителя (ALNA) (для диапазона 1800 МГц); защита передатчиков от отраженных сигналов посредством радиочастотных циркуляторов.

Для разных конфигураций разработаны несколько типов CDU.

В базовых станциях серии RBS 2000 существует два типа CDU: CDU-A и CDU-C. В CDU-A отсутствует комбайнер, CDU-C содержит гибридный комбайнер.

Комбайнер -- это блок, обеспечивающий подключение нескольких передатчиков на одну антенну. Он направляет радиочастотный сигнал одного передатчика на антенну, блокируя в этот момент сигналы других передатчиков, работающих на ту же антенну. Существует два типа комбайнеров: гибридный; фильтрующий.

Гибридный комбайнер -- это широкополосный блок, пропускающий сигналы всех частот, входящих в диапазон передачи. Каждый гибридный комбайнер способен сводить два входящих от передатчиков сигнала в один исходящий сигнал. Потери, вносимые таким гибридным комбайнером, составляют 3 дБ.

Фильтрующий комбайнер -- узкополосный блок, пропускающий только определенные частоты из диапазона передачи. Фильтрующий комбайнер вносит примерно одинаковые потери (около 4 дБ) независимо от количества передатчиков в системе.

Для настройки фильтров комбайнера на определенную частоту используется шаговый электродвигатель. Настройка занимает около 5.. .7 с.

Независимо от типа используемого CDU, в RBS 2000 используется одна антенна для приема и передачи. Это возможно благодаря использованию дуплексных фильтров.

Дуплексный фильтр состоит из двух полосовых фильтров, один из которых настроен на частоту канала от мобильной станции к БС, другой -- от БС к мобильной станции. Это обеспечивает возможность подключения передающих и приемных антенных цепей к общей антенне.

Преимущество использования одной антенны для приема и передачи состоит в уменьшении общего количества антенн, а также это обеспечивает возможность более эффективного контроля за состоянием антенны. Несложно контролировать передающую антенну посредством измерения КСВ. Однако сложно обнаружить неисправность в приемной антенне. При использовании дуплексного фильтра контролируется как передающий, так и приемный тракты.

Дополнительно в RBS 2000 осуществляется контроль разнесенного приема, реализуемого в TRU. Функция контроля разнесенного приема -- осуществление контроля дисбаланса мощностей сигналов в каналах разнесенного приема.

В состав CDU входит приемный усилитель-разделитель (Receiver Divider Amplifier -- RXDA), который усиливает и распределяет принятый сигнал на приемный разделитель (Receiver Divider -- RXD) -- CDU-C или напрямую к блокам TRU -- CDU-A. RXD представляет собой пассивный разделитель, обеспечивающий распределение принятых сигналов к блокам TRU. Один RXD может обслуживать до четырех TRU.

Блок управления энергетическими параметрами ECU

Блок управления энергетическими параметрами (Energy Control Unit -- ECU) контролирует и управляет работой блоков питания (Power Supply Unit -- PSU) и климатического оборудования, аккумуляторов, блока подключения переменного напряжения, вентиляторов, нагревателей и регулирует температурные условия внутри шкафа оборудования для поддержания функционирования системы.

Системные шины

Локальная шина (Local Bus) -- обеспечивает внутреннее взаимодействие между блоками DXU, TRU и ECU. Примерами информации, пересылаемой по этой шине, могут служить . игнализация передатчиков, речь и данные.

Шина синхронизации (Timing bus) -- несет информацию о синхронизации от DXU к блокам TRU.

Х-шина (X-bus) передает речь/данные между блоками TRU.

Шина CDU(CDU-bus) соединяет CDU с блоком TRU и обеспечивает интерфейс и функции технического обслуживания. Шина CDU передает аварийные сигналы и информацию, относящуюся к отдельным RU между CDU и TRU.

Конфигурирование оборудования базовой станции

Существует несколько типов CDU, и конфигурация системы зависит от типа используемого CDU. При использовании CDU-A к общей антенной системе (двум антеннам) можно подключить максимум два блока TRU (рис. 7). Например, полностью оборудованная RBS 2102 имеет конфигурацию три сектора, по две частоты в каждом (3x2), a RBS 2101 имеет конфигурацию с одним сектором, две частоты в секторе (1x2). Для обозначения конкретного вида конфигурации используется специальный шифр конфигурации. Представленной на рис. 8.11 конфигурации соответствует шифр A9d_2.2. Первая буква «А» соответствует типу используемого блока CDU (использован CDU-A), цифра «9» соответствует диапазону частот (GSM 900 соответствует 9), буква «d» означает, что в CDU содержится и используется Duplexer. Предпоследняя цифра «2» соответствует числу используемых антенн, последняя цифра «2» соответствует максимальному числу передатчиков в данной конфигурации.

Рис. 7. Конфигурация A9d_2.2 с одиночным CDU-A для диапазона 900 МГц

При использовании CDU-C (рис. 8) каждый CDU подключается только к одной антенне. Для обеспечения разнесенного приема необходимо минимум два блока CDU-C.

Каждый блок CDU-C комбинирует два TRU, использующих общую антенну. Это значит, что при использовании двух CDU-C можно организовать до 4 частот в одной соте (1x4).

На рис. 8.12 представлена конфигурация C9d_2.4. При добавлении одного CDU-C и одной антенны можно добавить еще два TRU для создания максимальной конфигурации 1x6 (рис. 9, конфигурация C9d_3.6) для шкафов оборудования RBS 2102, 2103 или 2202. При использовании дополнительного шкафа конфигурация может быть расширена до 3x3 или 3x4.

Представленные примеры являются иллюстративными и не исчерпывают всех возможностей по конфигурированию базовых станций семейства RBS 2000.

На рис. 10 в качестве примера представлен внешний вид одной из базовых станций семейства RBS 2000 -- станции RBS 2101, предназначенной для установки вне помещений.

RBS 2101 комплектуется одним или двумя приемопередатчиками (TRU). Шкаф может быть использован как в конфигурации всенаправленной соты, так и секторных конфигурациях с более чем двумя TRU. Для этих конфигураций требуется более одного шкафа.

RBS -- одиночный шкаф, разделенный на три секции: климатический подшкаф (Climate sub cabinet), радио-подшкаф (Radio sub cabinet) и монтажная стойка (Mounting Base).

Рис. 8. Конфигурация C9d_2.4 с двумя блоками CDU-C для диапазона 900 МГц

Рис. 9. Конфигурация C9d_3.6 с тремя блоками CDU-C для диапазона 900 МГц

Рис. 10. Внешний вид базовой станции RBS 2101

Базовая станция А9100 EVOLIUM

В качестве еще одного примера рассмотрим структуру базовой станции А9100 EVOLIUM фирмы Alcatel. Обобщенная структура базовой станции А9100 EVOLIUM представлена на рис. 11. Она основана на 3-уровневой модульной архитектуре, состоящей:

из уровня сети антенн (Antenna Network -- AN);

из уровня приемопередатчиков (Transceiver -- TRX);

из уровня управления базовой станцией (Base station Control Function -- BCF).

Уровень сети антенн