RBS2000系列操作与维护.doc

RBS2000系列操作与维护1、RBS2000系列基站概述 RBS2000（Radio Base Station) 是Ericsson公司为GSM移动系统开发的第二代基站产品，从使用环境上分，RBS2000系列基站分室内和室外两大类型；而从不同的频段分，则有GSM 900，DCS 1800和PCS1900等三种系列。 与RBS 200基站相比，RBS2000系列基站有不少优点，首先有三种不同频率的产品：GSM 900、DCS1800、PCS1900；另外，RBS2000站还提供简单安装，包括站上测试及试运转，RBS2000的硬件出厂时是预安装好的，而软件可以进行下载和预测试。 周众所知，目前移动用户的不断膨胀迫使运营商要不断增加移动网络的密度来满足用户的需求，对于RBS2000系列的基站来讲，正好可以达到增加网络密度的要求。因为RBS2000系列不单有室内的机型，还有室外的机型，有适应不同频段的机型，还有用于宏蜂窝及微蜂窝的机型。2、RBS2000系列基站设备特点l 硬件模块化提供了可替换单元l 友好的人机界面接口（LED灯显示和按钮代替了人机语言去监视所有单元和电缆故障的检查和分析）l 即时可替换和维修l 模块化设计使基站的维修变得更快捷、更简单l RBS2000支持超过三层以上的小区分层结构，包括网络覆盖的宏蜂窝小区、街道覆盖用的微蜂窝小区及室内覆盖的微微小区。2000系列设备还支持全向小区及方向小区。3、RBS2000系列基站设备的具体分类31、RBS2101RBS2103系列 这种设备属于室外安装类型的设备，这个类型的基站设备主要为室外的环境使用而设计的，除了主设备以外，还有空调，温度控制，供电等附属设备，通常采用独立供电进行工作，可以防雨水、防霜冻等，是户外设备的最好选择。但受外界干扰较大，不利网络的稳定。在我国的GSM运营商所采用的机型中几乎不使用该系列的机型。32、RBS2202系列 这种类型的设备属于室内安装的设备，结构较RBS2100系列的设备简单，没有独立的外部环境系统，不可独立供电（但可以自带整流模块）等，必须在室内安装使用。这种系列是我国GSM运营商所采用的主要Ericsson设备类型。33、RBS2301、RBS2302、RBS2402、MAXITE系列 这种类型的设备属微蜂窝设备，可以在室内和户外安装，可以独立供电使用，体积较小，安装灵活方便。主要用在街道覆盖、室内覆盖等。4、基站系统情况rbs2000系列系统框图5、A-bis接口传输分配RBS2000中DXU的控制信令是插入LAPD信令中进行传输不需要TS16信令链路，它由DXU根据地址提取。51没有采用压缩时的时隙分配图52采用压缩时的时隙分配图 6、RBS2000系列基站设备硬件结构61、RBS2000系列基站主要硬件组成： RBS2000基站 l DXU (Distribution switch Unit)分配交换单元l TRU (TRansceiver Unit)收发信单元l CDU (Combing and Distribution Unit)合成与分路单元l ECU (Energy Control Unit)能源环境控制单元l PSU (Power Supply Unit)电源侍服单元l BFU (Battery Fuse Unit)电池熔丝单元l IDM (Internal Distribution Module)内部分配模块62、总线系统l 本地总线l ：Local bus提供DXU、TRU和ECU单元的内部通信连接l 时间总线：n 定时总路线从DXU单元至TRU单元间传送无线空间的时钟信息。l X总线：u X总线在各个TRU单元间以一个时隙为基础传送话音/数据信息。它用于基带跳频。l CDU总线：u CDU总线连接CDU单元至各个TRU单元，帮助实现O&M功能。该总线在CDU单元和TRU单元之间传送告警和RU单元的特殊信息。两个TRU并接至一个CDU，加上Y-Cable时扩展至两个CDU。CDU-C+时一定要按要求加Y-cablel 电源通信环路：电源通信环路在ECU单元、各个PSU单元和各个BFU单元之间传送控制和管理信息。63 RBS2000各单元的工作原理631 DXU6311 DXU是RBS2000的中央控制单元，它具有下面的几个功能：l 分配交换，SWITCH的功能l 面向BSC的接口l 定时单元，与外部时钟同步或与内部参考信号同步l 外部告警的连接，所有机架外的告警信号接口l 本地总线控制l 物理接口G.703，处理物理层与链路层l OMT接口，提供用于外接终端的RS232串口l 处理A-BIS链路资源，如安装软件先存贮于刷新存贮器后向DRAM下载l 信令链的解压与压缩(CONCENTRATES)，及依TEI来分配DXU信令与TRU信令l 保存一份机架设备的数据库。一是机架安装的硬件单元即所有RU单元的识别，物理位置，配置参数；二是硬件单元的产品编号、版本号、系列号等DXU的配置数据通过LAPD链由BSC进行，不必一个独立的时隙及专门的硬件设备，DXU共分成下面的四个功能块：l 脉码调制PCM，即DIP（以后定义为MO DIP）l 中央处理器单元CPU（以后定义为MO CF）l 中央定时单元CTU（以后定义为MO TF）l 高级数据链路处理（以后定义为MO CON）另外还有一个完全由BSC配置的纯软件模块（即MO IS）CPU功能块的作用是：RUs的软件安装；支持OMT接口与提取时隙信息；操作与维护；内外部告警。CTU功能块的作用是：为TRU单元提供稳定的参考信号，它可以与PCM同步， HDLC处理器功能块用于读出控制信息并分配至DXU、TRU等单元。6312 DXU中的MOl MOCF用于支持BTS的O&M总线.l MOTF用于提供TRU的时钟信号，用于产生TDMA帧号与无线频率参考信号。l MOIS用于对BSC与TRU之间的PCM时隙进行交换,标准是16Kb/S.l MOCON用于对LAPD信令进行集中与分解.l MODP用于执行PCM的传输质量与故障监测, 发送DIP QUALITY REPORTS与DIP ALARM REPORTS 至BSC（通过OML-CF链）以便通知BSC有关PCM的状态。启用此功能后，允许BSC去监视传输网络与基站或者CASCADED基站（DXU）之间的传输质量。DP还处理G703接口，如当采用T1传输标准时，可以将1.5M转换成2M,提取TS0中的8KHz参考信号用于内部时钟的参考用。l后两个MO是可以选择的。MOIS相应硬件是由EPIC电路来实现的。每一个64K时隙相对于一个IS中的DCP点。EPIC本来可以对6对2M口进行连接，但实际上有一对不用，所以共分成下面5组：PCM A (DCP 1 to 31)PCM B (DCP 33 to 63)Munich interface (DCP 64 to 95)Local Bus A (DCP 128 to 159)Local Bus B (DCP 160 to 191)其中96至127这一组不用。上图中有虚线的DCP为基站专用所以不能做为与BSC与基站的通信用。TS0、TS32用于时钟，且在进入IS之前已被提取，所以没有0、32这两个DCP点。DXU进行A-BIS口与LOCAL-BUS之间的连接，A-BIS口的PCM信号由G703模块处理后分时隙与SWITCH（MO IS）左侧的连接点DCP相接，具体接法由开站时定义，一个DCP对应于一个PCM时隙。右侧为LOCAL BUS它也与IS的连接点DCP相接，此BUS接所有的TRU单元，每一个TRU单元对应于3个DCP，具体也由开站时来定义。左右侧DCP之间的连接由IS功能块来进行，IS并非硬件，而是由BSC配置的一组动态数据，总之这一组数据便是决定连接的数据，所以IS的连接，没有半永久性，只有实时性与动态性，但在一般情况下，IS的配置数据还是相对稳定的，在某一路TS故障时，去掉相应时隙，连接数据才有所改动，所以IS的正常状态是DISABLE状态，而ENABLE才是非一般状态。 在TRAU中把一个64K的TS解开成4路16K的Sub TS，所以IS的连接也要对应于这些子时隙，每一个DCP都对应于4个ICP或CCP，实际上的IS配置数据是ICP之间的连接信息。CON与IS间有24个DCP连接点 ,即从DCP64至DCP87，其中DCP64DCP71（即ICP256ICP287）共8个DCP为对应于A-BIS侧的连接点。DCP72DCP87（即ICP288ICP351）共16个DCP为对应于LOCAL BUS。当采用压缩因数为2时，8个连接点正好对应于16个解压后的连接点。而当采用压缩因数为4时，4个连接点对应于16个解压后的连接点。CON的硬件是由MUNICH电路来实现的，此种电路除了压缩与解压功能外，还有下面几个功能：l 处理OML-CF链的功能。依TEI 地址分配DXU信令与TRU信令。l 处理ISL（基站内部信令链）。这是一条点对多点的信令链，用于DXU与ECU、TRU之间的通信。632 TRU6321 TRU的特点：将TRUD、RRX、RTX一体化。l TRUD(TRXC,TS)相当于TRXC与SPP的合成，连接的有LOCAL 、X、TIMING、CDU等BUS。并执行信号的各种处理过程。l 发信模块(TX)执行信号的调制与放大，与200基站相比，相当于200的RTX的功能。增加了一个VSWR的监测功能。l 收信模块(RX)执行收信解调功能，相当于200的RRX 的功能。总之与RBS200的载波相比，有两个明显的不同：l VSWR直接在载波内部计算，并在LAPD链上传送信息，同时也在OMT中可以监视。l 可以在TRU内部直接进行无线环路测试。可以测试收发信间的误码率。633、合成和分配单元（CDU） CDU是TRU和天线系统的接口，它允许几个TRU连接到同一天线。它合成几部发信机来的发射信号和分配接收信号到所有的收信机，在发射前和接收后所有的信号都必须经过滤波器的滤波，它还包括一对测量单元，为了电压驻波比（VSWR）的计算，它必须保证能对前向和反向的功率进行测量。6331 CDU的硬件功能：l 发信机的功率合成（能合成两个TRU的CDU为A型）l 收信信号的前置放大和分配l 天线系统的管理支持l RF的滤波l 天线低噪声放大器的功率供给和监视l 内设的RF内部环行器用于防止RF的反射功率对CDU安全的威胁6332 COMB的作用和分类 COMB是在基站上的使几部发信机能连接到同一天线的功率合成设备，它能使每部发信机的RF能量送至天线而不会对其它的连接到同一天线的发信机产生串扰 ，有两种类型的功率合成器：l 混合型宽带功率合成器（H-COMB）：是一种宽带设备，它允许在发射带宽内所有前向的频率信号通过，每个H-COMB能把两部发信机的信号合成到同一天线。但每个H-COMB都有3dB的插入损耗，如果有四部发信机分两级全成将有6dB的插入损耗。l 滤波型窄带功率合成器（F-COMB）：是一种窄带设备，它只允许选择在发射带宽内一个频率信号通过，这种合成器不管系统有多少部发信机它都有4dB的插入损耗，多用于多发信机的系统中。这种合成器中有一个步进马达用于它的调谐，调谐时间大约需要5-7秒。 6333 接收信号放大和分配 接收分配放大器（RXDA）放大和分配接收到的RF信号至每个接收分配器（RXD）（CDU-C）或直接至TRU（CDU-A）。RXD是一个无源分配器，它完成接收信号的分配并把信号送至TRU，一个RXD能够提供四个TRU的信号。6334 TDU单元TDU也叫测试数据单元，用于将MCU耦合来的Pf、Pr两路信号分别送TRU（计算VSWR），送CDU面板上用于外部测试，另外还有一路用于移动台的CALL TEST。6335 O&M单元此单元相当于一台处理器，专门用于CDU的操作与维护。通过CDU总线与TRU通信，内有告警信息、CDU的数据库（DATABASE），数据内有CDU型号、系列号等。RXDA的故障信息由此单元收集，RXA/B的接收信号电平也由此单元收集，从而可监视接收天线的状态（间接的）。另外当使用ALNA时，其故障信息也由此单元收集。6336 功率测量单元 测量耦合单元（MCU）提取前向和反向功率信号测量值。这些测量值经由测试数据单元（TDU）被送至TRU单元，用于VSWR的计算，同时TDU也为移动测试 、移动台测试点（MSTP）提供连接。6337 天线低噪声放大器（ALNA） ALNA是一个安装在天线杆上的外部单元，在1800MHZ或1900MHz系统中它用于放大接收信号，以补偿天馈线系统的损耗，并使接收信号能够提高至全系统灵敏度的要求。 它的电源由CDU单元供给（15 V DC），并由RBS对它进行管理。ALNA也把发信机和接收机经由一个双工滤波器连接到相同的天线。ALNA硬件的功能是：l 收信信号（RX）的预放大 l 射频信号（RF）的滤波(含双工器)6338 CDU类型 为了支持不同的配置.厂家已经生产了多种类型的CDU。目前使用的CDU有四种型号，CDU-A、CDU-C、CDU-C+、CDU-D，第一种不采用合成技术，第二、三两种采用HCOMB，后一种采用FCOMB。HCOMB的特点是只能进行两路信号的合成，损耗大约为3dB。这种合成器的造价低。但只能进行2路信号的合成，如果要将4路信号合成，则需要经过两级所以损耗加大至6dB，在大配置工程中，大部分采用CDU-D型合成器，它的特点是可以进行多至12路信号的合成，加上采用双极性天线，只用到两条馈线，施工特别简单。 对HCOMB在BSC中的数据定义：COMB=HYB，而COMB=FLT适用于200与2000的CDU-D，错误定义会引起故障。 下面是H-COMB示意图：DUPLEXER (双工器):允许天线发射信号的同时接受信号.CDU结构简图: CDUACDUCCDUC+CDUD6339 CDU使用特点及与TRU的联线CDUA:一个CDUA只能带两个TRU,故用在用户较少的地方(容量小的地方),CDUA没有COMBINER,含两根天线(收发共用天线)。CDUC:只有一根TX/RX天线,采用HYBRID COMBINER,两个CDUC一齐使用时,可带4个TRU。连接线在HLOUT口要加3dB衰减器，因为RX信号其中一路分成4路，另一路分成2路，所以加3dB损耗，以确保两路接收的平衡。A.自环接法:B.互环接法:CDUC+:CDU-C+的特点是：增加了一路接收扩展接口，可以接多一路天线，并从HL OUT B输出，若启用这一路时为CDU-A型接法，不用时为CDU-C+型接法，IDB版本C+9D-2.2为A型接法，C+9D-3.6为C型接法A型接法且没有双工器时要三条天线但没有另外的IDB版本.CDUA型接法: CDUC型接法： CDUD型的接法:见CDUD参考图.6.3.4 ECU 电源的控制单元 ECU控制和管理电源和与之相关的设备（PSU单元、电池、交流连接单元、风扇、加热器、冷气机和热交换设备），并调节机箱内的气候情况以保证设备的工作系统能够正常运作。 热交换机完成机箱内外的热气流的交换。 ECU能够在电源故障和突然变冷时对设备进行保护，它通过传送机箱内部、外部的温度和湿度并调节机箱内部的温度和湿度来控制热交换机、加热器、风扇和电源等设备，这样保证这些设备能够安全工作。ECU单元通过温度传感器来管理机箱的温度，只有在正常的温度范围内设备的电源才能够接通。机架上有2组温度计：出风口与机架座，前者用于测外部温度，后者用于测内部温度，此两者用于比较并驱动风扇转速。BFU单元为每一个电池提供一个电池电路断路器，并把电池输出连接至内部的+24伏直流电源接线板。同时BFU单元还为ECU单元提供+24伏的直流电源。BFU单元是在ECU单元的管理下控制作为基站上直流电源的后备设备的电池的工作，当输出的直流电压变得非常低时BFU单元将会断开与电池的连接。直流电源的供给系统的电池也是按这样的规律被调节的。 电池是一个可选择的设备。它被用于主电源设备故障时提供后备电源。如果电源设备发生故障并且由畜电池供电，ECU将监视线电压值。如果电池的电压低于危险电平，ECU将关闭电池以防止损坏电池。电源设备恢复正常时，为避免电池的再充电电流太大，ECU将调低线电压值。然后在保持PSU的电流在规定的范围内时再逐渐地调高线电压值至最大。64 RBS2000软件处理过程由上图可见，RBS2000的软件操作，分前台与后台两种工作模式，DRAM中的软件操作，属于前台工作模式，而FLASH MEMORY的软件操作属于一种后台工作模式。软件在工厂中已经加载进设备中的单元，如刷新存贮器中。如果要更新软件版本，RBS能够立即修改，否则必须从BSC中下载过来。当RBS承载业务时，BSC能够向RBS中的刷新存贮器单元下载软件。当软件加载进入DXU后，DXU从BSC处获得一个用于改变软件的命令。大约20秒后，根据新加载的软件，RBS的各单元将会重新被启动。软件被贮存在刷新存贮器中，即使断电，也不会丢失。这样在发生一个电源故障后，RBS能够快速地恢复工作。下载TG时会出现MO BUSY，说明TG正由另一功能使用,不接受下载，几次后可能会成功。 下载TRXC(RXESI:)会出现MO NOT LOADABLE FROM THE BSC说明TRXC是由CF下载的而不是由BSC下载的。所有的RBS的应用软件程序都以一定的格式贮存在DXU模块中的刷新存贮器中。因此，如果要更换一个TRU或ECU单元，而这个单元包含旧的软件版本，这对RBS来说是没有关系的，因为DXU单元会比较新的TRU单元中的新软件和寄存在刷新存贮器中的TRU单元的软件。如果它们不相同，DXU单元将会向TRU单元的FLASH进行刷新，之后是TRU、ECU单元中的刷新存贮器进一步对DRAM进行操作，而这个过程不会影响到TRU的正常操作。这样，在一个电源故障后，它们能够快速恢复工作而不需要从BSC中重新加载软件。65 连接6.5.1 机架顶 连接域J1、J2接CDU-A-1； J3、H3接CDU-A-2； H1、H2接CDU-A-3，如果使用CDU-C时，每一对接口仅用第一个，工程上一般上这样接，但实际上不按上述接法也可以。当采用CDU-D 时接在A、D两个口。C1、C2为RS232串口，C3、C7分别为G.703 A口与B口,对应于DXU上的两个D型接座，C4为外部告警接口,用于接收16种外部告警信号,并通过DF连接。C5、C6分别为三路总线的两个接口，功能相同，可用于接扩展机架，不用的接口要终接。6.5.2 主架与扩展架的连接6.5.2.1主架与扩展架的区别下图为RBS2202 M架与E架的DIP SWITCH接法，若接错时,则CF可以LOAD但不能解主扩架间的连线有：l BUS线：C5到C5的联线l 天线的跳线:目的是为了主,扩架的接线更合理,方便举例:使用CDUD时的主扩架接法6.5.3 Y-CABLEY-CABL