北邮中兴实习小组报告.doc

模块一：硬件设备一、TD-LTE eNodeB概述1、简介eNodeB即演进型Node B简称eNB，LTE中基站的名称，（相比现有3G中的Node B，集成了部分RNC的功能，减少了通信时协议的层次）Node B是3G移动基站的称呼。3G是第三代移动通信技术，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。基站即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。RNC（无线网络控制器,Radio Network Controller）是第三代(3G)无线网络中的主要网元，是接入网络的组成部分，负责移动性管理、呼叫处理、链路管理和移交机制。2、eNodeB的系统架构MME（Mobility Management Entity）是3GPP协议LTE接入网络的关键控制节点，它负责空闲模式的UE(User Equipment)的定位，传呼过程，包括中继，简单的说MME是负责信令处理部分。S-GW（Serving GateWay，服务网关），是终止于E-UTRAN接口的网关，该设备的主要功能包括：进行eNodeB间切换时，可以作为本地锚定点，并协助完成eNodeB的重排序功能；在3GPP不同接入系统间切换时，作为移动性锚点（终结在S4接口，在2G/3G系统和P-GW间实现业务路由），同样具有重排序功能；执行合法侦听功能；进行数据包的路由和前转；在上行和下行传输层进行分组标记；空闲状态下，下行分组缓冲和发起网络触发的服务请求功能；用于运营商间的计费等。CMC就是网络的一种服务器,CMC又称网通,CMC和电信一样，是上网的服务器。如果你是电信的用户，进入了网通，那么速度就会很慢，如果电信的用户进电信的服务器，那么速度就会很快，同样网通也是这个道理.从传播角度来说，CMC就是一种以网络为媒介的传播。LMT，Local Maintenance Terminal的缩写，意思是本地维护终端。通过交换主机上的COM口接入交换主机,负责对系统内的参数和数据进行维护和配置。ANT就是天线接口，用来连接天线。二、BBU_RRU方案1、为什么要应用BBU_RRU方案3G网络如今正普遍使用。3G网络与2G网络的区别在于：由于3G网络工作在2000MHz频段，电波的传播损耗比2G频段大，信号穿透能力比2G频段弱，而且3G的高速数据业务需要更强的信号强度和信号质量，单靠室外宏基站解决室内覆盖已不能满足要求，在高层建筑的低层深处、地下车库常常存在局部盲区，通常需要建设有源和无源的室内分布系统。TDSCDMA室内分布系统与其它3G的区别在于：TDSCDMA为时分双工(TDD)，WCDMA、CDMA2000为频分双工(FDD)，空中接口的技术体制也不同，因此，其室内分布系统也有所不同。室内分布系统中主要是信源不同，信源主要包括宏基站、微基站、拉远型基站和直放站四种：(1)宏蜂窝信源：主要应用在话务量高、覆盖区域大、具备机房条件的高档写字楼、大型商场、星级酒店、奥运体育场馆等重要建筑物。(2)微蜂窝信源：主要应用在中等话务量、中小型建筑物。(3)拉远型信源：为大容量基站，主要应用在话务量较高的写字楼、商场、酒店等重要建筑物，尤其适合建筑群的覆盖。(4)直放机信源：主要应用在覆盖区域分散的小区，补盲覆盖的电梯、地下室等场所。TD-SCDMA产业目前已经发展成熟并开始大规模商用。TD-SCDMA采用了智能天线技术，所以不可避免的带来馈线过多的问题，而采用基于基带部分和射频部分分离的BBU+RRU构架的Node B能够有效解决馈线多、施工难度大以及站址资源获取难的问题，已经成为业界部署网络的标准解决方案。K:JFD()$#_本文来自移动通信网,版权所有而且3G网络大量使用分布式基站架构，RRU和BBU之间需要用光纤连接。一个BBU可以支持多个RRU。采用BBU+RRU多通道方案,可以很好地解决大型场馆的室内覆盖。三、BBU、RRU和拉远技术简介1、TD-LTE BBUBBU(Building Baseband Unit室内基带处理单元)基带（Baseband），信源（信息源，也称发终端）发出的没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号所固有的频带（频率带宽），称为基本频带，简称基带。频带：与基带相对应，对基带信号调制后所占用的频率带宽（一个信号所占有的从最低的频率到最高的频率之差)。（1） BBU架构BBU设备采用统一的中兴通讯SDR基站平台。目前的产品有B8200和B8300。SDR (Software Defination Radio), “软件定义的无线电”。软件定义的无线电 (SDR) 是无线电广播通信技术，它基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现。换言之，频带、空中接口协议和功能可通过软件下载和更新来升级，而不用完全更换硬件。SDR 针对构建多模式、多频和多功能无线通信设备的问题提供有效而安全的解决方案。SDR软基站是基于SDR（Software Defined Radio，即软件无线电）技术设计和开发的基站系统。它与传统基站最大的不同之处在于其射频RU单元具备软件可编程和重新定义的能力，进而实现了智能化的频谱分配和对多标准的支持。基带单元(BBU)主要用来完成Uu接口的基带处理功能（编码、复用、调制和扩频等）、RNC的Iub接口功能、信令处理、本地和远程操作维护功能，以及NodeB系统的工作状态监控和告警信息上报功能。（2） BBU性能指标偶联：在两个SCTP端点间的一个对应关系，它包含了两个SCTP端点以及包括验证标签和传送顺序号码等信息在内的协议状态信息，一个偶联可以由使用该偶联的SCTP端点用传送地址来唯一识别，在任何时候两个SCTP端点间都不会多于一个的偶联。SCTP（Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议）是IETF（Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组）在2000年定义的一个传输层（Transport Layer）协议，是提供基于不可靠传输业务的协议之上的可靠的数据报传输协议。SCTP的设计用于通过IP网传输SCN（Signaling Communication Network，信令通信网）窄带信令消息。（3） BBU系统内外部接口A、通信接口u GE:CC与BPL之间接口传输信令流与媒体流；S1/X2接口；对外Debug接口；u IPMI：uTCA标准定义的一套内部外设管理接口；u UART：CC与SA，PM之间采用；u CPRIOBRIIr接口：支持2.45Gbps4.9152Gbps速率；u E1/T1：仅支持IPoE，不支持ATM；B、时钟及同步u 外接时钟源支持GPS,BITS,锁定线路时钟，支持1588；u 背板时钟采用MLVDS:66.44M,FR/FN；【注】大楼综合定时供给系统（BITS)和定时基准的传输：(1)大楼综合定时供给系统（BITS)是指在每个通信大楼内，设有一个主钟，它受控于来自上面的同步基准（或GPS信号），楼内所有其他时钟受该主钟同步。C、环境监控u 干接点输入/输出；外部监控设备RS485，RS232控制接口；u 风扇调速，转速上报D、CC时钟板n CC提供的功能u 实现质控功能、完成RRC协议处理、支持主备功能u GE以太网，提供信息流和媒体流交换平面u 内（外）置GPS/BITS/E1(T1)线路恢复时钟/1588协议时钟u 提供系统时钟和射频基准时钟10M,61.44M,FR/FNu 支持S1/X2接口，提供16路E1/T1，1路10/10/1000M ETH（光电各一个，互斥使用）u 支持级联（10/100/1000M）u 提供全IP传输架构u IPMI机框管理（MCMC功能）n CC板面板n CC板指示灯n CC的RRC实现u 系统信息广播1. 包括NAS公共信息2. RRC_IDLE态UE可用信息（如：小区重选参量、邻近小区信息）3. RRC_CONNECTED态UE（如：公共信道配置信息）u 无线接入制式间灵活性，如：安全激活、RRC上下文信息传送u 测量、配置、控制和报告1. 测量的建立、修改、释放2. 测量gaps的配置、激活、试激活3. 测量报告u RRC连接控制1 寻呼2 连接建立、修改、释放。包括UE标识(C-RNTI)的分配、修改；无线信令承载SRB1和SRB2的建立、修改、释放3 启动安全激活。如：启动AS完整性保护(CP)和AS加密计算(CP、UP)配置4 RRC移动性连接。5 承载用户数据(DRBs)的无线承载(RBs)的建立、修改、释放6 无线配置控制。如ARQHARQDRX配置的分配、释放7 QoS控制。包括：DL、UL半永久性配置信息的分配、修改，UE的UL速率控制参量的分配、修改，每个RB的优先级和优先级比特率分配8 故障无线链路恢复【注】RRC（Radio Resource Control）无线资源控制RRC处理UE(User Equipment)和eNodeB之间控制平面的第三层信息。NAS（Network Attached Storage)网络存储基于标准网络协议实现数据传输，为网络中的Windows / Linux / Mac OS 等各种不同操作系统的计算机提供文件共享和数据备份。NAS存储层 RRC是资源控制1、LTE终端首次开机一定要进行附着过程；附着后是RRC_CONNECTED状态。 2、去附着过程中，eNB会释放RRC连接，去附着完成，RRC处于RRC_IDLE态。 3、RRC_IDLE和RRC_CONNETED状态是RRC层的概念，只要RRC连接存在，RRC就处于RRC_CONNECTED。 另外，附着和去附着是NAS层的过程，RRC_IDLE或者RRC_CONNECTED是RRC层的状态。 UE是移动通讯中一个重要概念，3G和4G网络中，用户终端就叫做UE。Measurement gaps(测量间隔):UE可以用于在异频实施测量的时间(针对异频测量)n CC的S1/X2接口的实现E、BPLn BPL提供的功能1. 实现和RRU的基带射频接口2. 实现用户面处理和物理层处理，包括PDCP、RLC、MAC、PHY等3. IPMI的管理接口4. 一块BPL板可支持1个8天线20MHz小区n BPL板面板n BPL板指示灯n BPL的RLC实现1. 传输高层PDUs2. 通过ARQ矫正错误（仅用于AM数据传输）3. RLC SDUs联接、分段、重组（仅用于UM和AM数据传输）4. RLC数据PDUs重分段（仅用于AM数据传输）5. 高层PDUs顺序分发（仅用于UM和AM数据传输）6. 副本检测（仅用于UM和AM数据传输）7. RLC SDU丢弃（仅用于UM和AM数据传输）8. RLC重建9. 协议错误检测与恢复【注】RLC(Radio Link Control，无线链路层控制协议)RLC是GPRS/WCDMA/TD-SCDMA/LTE 等无线通信系统中的无线链路控制层协议协议数据单元，是指在分层网络结构，例如在开放式系统互联（OSI）模型中，在传输系统的每一层都将建立协议数据单元（PDU）。【注】SDU（服务数据单元）RLC实体从PDCP层接收到的数据，或发往PDCP层的数据被称作RLC SDU（或PDCP PDU）。RLC实体从MAC层接收到的数据，或发往MAC层的数据被称作RLC PDU（或MAC SDU）。n BPL的MAC实现1. 逻辑信道和传输信道间的映射（逻辑信道定义为MAC和RLC之间的SAP、传输信道定义为MAC与PHY之间的SAP）2. 来自一个或不同逻辑信道的MAC SDU(服务数据单元)复用到传输块(TB)，传输块被分发给物理层的传输信道3. 来自物理层的传输信道的传输块被解复用到一个或不同逻辑信道的MAC SDU(数据单元)4. 调度信息报告5. 通过HARQ实现错误矫正6. 通过动态调度方式实现UE间的优先级处理7. 逻辑信道优先级确定8. 传输格式选择【注】MACMedia Access Control(介质访问控制)媒体介入控制层，属于OSI模型中数据链路层下层子层。它定义了数据帧怎样在介质上进行传输。在共享同一个带宽的链路中，对连接介质的访问是“先来先服务”的。物理寻址在此处被定义，逻辑拓扑（信号通过物理拓扑的路径）也在此处被定义。线路控制、出错通知（不纠正）、帧的传递顺序和可选择的流量控制也在这一子层实现。n BPL的PHY实现1. 传输信道错误检测，并向高层提供错误指示2. 传输信道前向错误校验（FEC）编解码3. 软件组合混合自动重发请求（HARQ）4. 传输信道到物理信道的编码速率匹配5. 传输信道到物理信道的编码映射6. 物理信道功率权重7. 物理信道调制解调8. 频率和时间同步9. 无线特性测量，并向高层报告10. 多入多出（MIMO）天线处理11. 发送分集12. 波束成型13. 射频（RF）处理F、UCIn UCI提供的功能1. 提供RGPS输入接口2. 提供多路1PPS TOD输出n UCI板面板【注】RGPS：是一种计算机语言，服务功能以Web服务的形式提供。Lvcmos：电平标准n UCI板指示灯2、TD-LTE RRU（1）简介RRU(Remote Radio Unit射频拉远单元)拉远技术一般包括射频拉远、中频拉远、基带拉远等三种技术。TD-SCDMA光纤拉远技术主要应用于射频拉远RRU和基带拉远。射频拉远是通过光电耦合部件将射频信号用光纤进行远距离传输，远端部分包括光电耦合部件、功放设备、智能天线。RRU分为 4 个大模块：中频模块、收发信机模块、功放和滤波模块。数字中频模块用于光传输的调制解调、数字上下变频、A/D 转换等；收发信机模块完成中频信号到射频信号的变换；再经过功放和滤波模块，将射频信号通过天线口发射出去。RRU带来了一种新型的分布式网络覆盖模式，它将大容量宏蜂窝基站集中放置在可获得的中心机房内，基带部分集中处理，采用光纤将基站中的射频模块拉到远端射频单元，分置于网络规划所确定的站点上，从而节省了常规解决方案所需要的大量机房；同时通过采用大容量宏基站支持大量的光纤拉远，可实现容量与覆盖之间的转化。（2）RRU工作原理基带信号下行经变频、滤波，经过射频滤波、经线性功率放大器后通过发送滤波传至天馈。上行将收到的移动终端上行信号进滤波、低噪声放大、进一步的射频小信号放大滤波和下变频，然后完成模数转换和数字中频处理等。系统框图如下：其中RRU同基站接口的连接接口有两种：CPRI（Common Public Radio Interface 通用公共射频接口）及OBASI（Open Base Station Architecture Initiative 开放式基站架构）。其中，CPRI组织成员包括：爱立信、华为、NEC、北电、西门子。OBSAI组织成员包括：诺基亚、中兴、LGE、三星、Hyundai。RRU同RNC连接图如下：（3）RRU技术特点RRU技术特点是将基站分成近端机即无线基带控制（Radio Server）和远端机即射频拉远（RRU）两部分，二者之间通过光纤连接，其接口是基于开放式CPRI或IR接口，可以稳定地与主流厂商的设备进行连接。RS可以安装在合适的机房位置，RRU安装在天线端，这样，将以前的基站模块的一部分分离出来，通过将RS与RRU分离，可以将烦琐的维护工作简化到RS端，一个RS可以连接几个RRU，既节省空间，又降低设置成本，提高组网效率。同时，连接二者之间的接口采用光纤，损耗少。信号覆盖方式上，RRU可通过同频不同扰码方式，从NodeB引出。也可通过同频不同扰码方式，从RNC引出。这两种覆盖方式都是常规的方式，除此之外，对于3扇区，但配有多余信道板以及多余基带处理设备的基站可以利用基带池共享技术，将多余的基带处理设备设为第4小区，如图所示。图中SC为扰码 I/Q射频调制解调，SCH为同步码。（4）RRU同数字光纤直放站的分析比较1、RRU同数字光纤直放站都可利用现有成熟的以太网数字光纤传输技术传输基带信号，并共同遵守标准的CPRI和OBSAI接口。使用中可实现RRU和数字光纤直放站的远端机的互相替换。2、$#$#&)*(&#*(K:JFD()$#_*(本文来自移动通信网,版权所有两者均可作为室内分布系统的信号源，选用哪一种取决于宏基站的载频数量和该室内业务量需求。如果宏基站载频多、容量很富裕，用数字光纤直放站拉远更合适，同时可减少扇区扰码。如果该室内业务量需求较大应选用RRU作信号源。如果业务量需求很大，如大型写字楼、会展中心等，应考虑数字光纤直放站、RRU和宏基站的联合组网。3、434321%$#(K:JFD()$#_本文来自移动通信网,版权所有在覆盖距离上，两者均可作为基站拉远系统供用，数字光纤直放站用作载波池拉远，RRU可用作基带池拉远。载波池拉远距离取决于小区覆盖半径和光在光纤上的传输速度，数字信号在光纤中传播，其动态范围也较模拟信号大，这样就可以实现远端机更大的信号覆盖；同时，数字信号不随光信号的衰减而衰减，因此其传输（拉远）距离也进一步增加了。经计算，最远可达40km以上，用作基带池拉远的RRU基本不受距离限制，可拉得更远。4、wioK:JFD()$#_*本文来自移动通信网,版权所有在组网方式上，RRU作为拉远单元可单独使用，而数字光纤直放站由近端机和远端机组成，在实际应用时，近端机是一个，而远端机可以是一个或多个，组网上可并联也可串联，组网方式也可以多样化，如：菊花链形、环形、树形等等。5、$#&)*(&K:JFD()本文来自移动通信网,版权所有在扰码的使用上，数字光纤直放站射频信号的扰码总是同施主基站的扰码相同，数字光纤直放站也不增加基站信道板硬件容量和正交码容量，所以在扇区内大量采用并不会增加扰码。射频拉远单元RRU是利用基站剩余的信道板和基带处理设备组成新的扇区，通过光纤系统拉到远处，有人称它为基带池技术，也有人叫它拉远的微蜂窝技术，总之，它具有硬件容量，并且拥有新的扰码和同步码。6、由于RRU具有基站性能，在宏基站的扇区内大量采用必然会增加很多扰码和邻区列表，会发生导频污染，软切换增加。如(图6)所示。在网络优化时这是必须注意的问题。434321%$#(K:JFD()$#_本文来自移动通信网,版权所有7、在传输时延上，数字光纤直放站的传输时延比较大，因为存在两次变频过程。而RRU直接传送基带信号，时延不明显。 K:JFD本文来自移动通信网,版权所有8、在底噪抬升上，数字光纤直放站仅采用ADC和DAC，此过程只可能引入更多的量化噪声，从而抬升上行噪声。而RRU传输的为纯基带信号，可不用考虑底噪问题。ds也f12dsK:JFD()$#本文来自移动通信网,版权所有9、从成本上，采用RRU技术，可以节省常规建网方式中需要的大量机房，节约基带单元的投资。RRU体积小，重量轻，可以应用于城区机房条件不理想或者机房匮乏的情况，但是应用前提是需要有光纤进行传输。但在价格方面，RRU比直放站要贵1/3左右。对于一拖一的系统，数字光纤直放站成本优势不明显，但一拖多，成本优势就比较明显了。模块二：基站开通一、内容概述1、内容概述基站开通是一个开局项目的重点工作，对于TD-LTE网络，采用扁平化组网，无线侧设备只有基站，因此在进行TD-LTE站点开通时，仅需开通基站即可，不涉及2G、3G网络中的基站控制器的开通。2、工具及环境硬件部分：计算机一台。软件部分：基站开通版本 OMMB软件操作环境：Windows73、操作流程2、TD-LTE eNodeB不同开通方式的实现D-LTE eNodeB不同开通方式主要分为两大类：配置网管侧基站数据和配置基站侧传输数据。第二类配置基站侧传输数据，具有基站侧数据配置效率高的优点，在以后台数据为准的开通模式下，基站侧配置数据主要包括基站传输数据，包括：（1）基站IP参数配置；（2）OMCB通道配置。1、配置网管侧基站数据（三种）此种开通方式具有可见性和易维护性的优点，在基站开通期间，通常以后方网管上配置为准1.1快配导入网管侧基站完整数据一工具及模板:BCT工具： (1)基站数据配置批量生成工具 (2)用于批量生成多个站点配置数据的易用性工具 (3)BCT的工作原理是通过获取Excel表中的数据来修改XML快配文件的对应值，产生新的XML配置文件，不支持自动增加和删除模板中的记录XML模板： 通过LMT或者OMC导出的配置数据基础模板EXCEL模板： 是规划了基站开通参数的Excel表格，用户需先将每个站点开通参数的值填入Excel模板中。二该方法适用于大批量基站开通场景，具体操作如下：（1）在使用工具之前，需要使用OMC或者LMT导入XML配置数据文件，将导出的XML文件作为基础模板。（2）制作好快配导入的xml模板文件，要求与BCT工具引用的模板通用，并存放到OMMB服务器端固定路径下；（3）填写好快配导入的excel格式快配表，与BCT工具引用模板通用；（4）excel格式快配表与xml模板文件对应，生成xml文件；（5）进行同步开通配置数据，即可完成基站开通工作。1.2离线导入网管侧基站完整数据xml文件该方法适用于单个基站开通场景，具体操作如下：（1）直接使用BCT工具快速生成该基站的配置数据xml文件；（2）进行同步开通配置数据，即可完成基站开通工作。1.3手动配置网管侧基站管理网元一简述：该方法适用于如果基站开通数据以基站前台数据为准，可在网管侧配置基站管理网元，保证基站与网管建链后，其他数据通过在线数据反构从前台获取。二：具体操作：（1）首先登录OMMB客户端：图2-1 OMMB客户端（2）在子网复杂项目组中创建网元，如图：图2-2 创建网元（3） 网元管理：需要修改的项有：TD-CTE运维状态：开通0 网元运维状态：开通0 网元IP地址：129.0.10.xxx如图：图2-3 管理网元（4） 修改区参数：需要修改的项有：运营商名称:CM