软件无线电SDR普及读本.doc

目 录第1章 什么是SDR1-11.1 通信技术发展面临的挑战1-11.2 SDR的概念1-1第2章 ZTE的SDR解决方案2-22.1 为什么选择ZXSDR系列基站2-22.1.1 高集成度2-32.1.2 灵活的构架2-32.1.3 多种新功能2-42.1.4 更低的成本2-42.2 ZXSDR与传统2G基站的主要区别2-42.2.1 基于uTCA设计2-42.2.2 BBU+RRU的构架2-52.2.3 OMCB的引入2-52.2.4 IP Abis接口2-62.2.5 多载波联合2-62.3 ZXSDR系列基站2-72.3.1 ZXSDR B82002-72.3.2 ZXSDR R8860的硬件结构2-102.3.3 ZXSDR BS8800 GU360的硬件结构2-122.3.4 ZXSDR BS8900 GU360的硬件结构2-142.4 开通SDR的条件2-15第3章 ZTE SDR的组网3-173.1 从Abis口的角度看SDR的组网3-173.2 从网络拓扑的角度看SDR的组网3-183.2.1 BBU与RNC/BSC组网3-183.2.2 BBU与RRU组网3-193.3 从操作维护的角度看SDR的组网3-203.3.1 组网示例3-20第4章 ZXSDR系列基站硬件安装4-224.1.1 B8200的硬件安装4-224.1.2 B8860的硬件安装4-274.1.3 B8200+R8860的安装分布图4-30第5章 ZTE SDR的开通调试5-315.1 SDR基站的开通调试流程5-315.2 OMCR数据配置5-335.2.1 BSC全局资源配置5-335.2.2 Abis及OMCB接口单板配置5-345.2.3 IP相关配置5-365.2.4 OMCR下配置B8200站点5-385.3 OMCB数据配置5-405.3.1 创建SDR管理网元5-415.3.2 申请对管理网元的互斥权限5-425.3.3 创建基站配置集5-425.3.4 物理配置5-435.3.5 传输配置5-445.3.6 时钟配置5-465.3.7 可选配置5-465.4 LMT安装与数据配置5-475.4.1 调试机登录SDR5-475.4.2 LMT配置SDR基站5-485.4.3 基本属性配置5-485.4.4 物理配置5-495.4.5 传输配置5-495.4.6 无线配置5-525.5 前后台数据同步5-53附录5-564-37第1章 什么是SDR1.1 通信技术发展面临的挑战随着人们的通信需求的不断增长，各种新的通信技术也不断发展起来。如何在技术不断更新过程中，既能更加灵活的实现设备升级，又能最大限度保护运行商投资，是通信运营商和设备商共同面临的问题。SDR概念的提出，正是为了解决这个问题。1.2 SDR的概念SDR（Software Defined Radio）的中文名是“软件定义的无线电”，其定义是“Radio in which some or all of the physical layer functions are software defined”，即物理层的部分或全部功能可以被软件定义的无线电。传统通信设备为硬件无线电（HR），主要功能都是通过硬件实现的，因此功能的改进往往通过设备的更新来实现；而SDR则是把硬件做成通用处理平台，主要功能都是由软件实现，从而提供了更见灵活和低廉的解决方案，可以通过软件来支持多种制式、多种频带、多种功能。图 1.21 SDR技术使通信系统的功能改进变得很容易第2章 ZTE的SDR解决方案现在，我们已经知道什么是SDR技术了，现在来看看SDR产品。首先看看下面的新闻吧：）“在刚刚结束的2008世界宽带论坛（BBWF）上，中兴通讯创新的SDR产品B8200和R8860从众多提交方案中脱颖而出，荣获由IEC(国际电工委员会)颁发的InfoVision大奖。世界宽带论坛由IEC主办，是全球宽带产业的权威盛会。InfoVision大奖旨在表彰那些对电信行业具有特殊重要性或价值的重大技术、应用、产品、创新和服务。获奖者包括那些开发出开创性技术并为社会做出重大贡献的企业与个人。此次中兴通讯通过创新的SDR产品荣获该顶级奖项，再一次彰显了中兴通讯在无线技术领域的领先地位”()中兴通讯的SDR产品（ZXSDR）到底有哪些本事，使它获得了如此殊荣呢？2.1 为什么选择ZXSDR系列基站中兴SDR系列基站是由中兴通讯设计生产的全新系列的无线产品，采用了先进的SDR（Software Defined Radio）技术，硬件构架基于中兴通讯统一的平台，突破性的支持当前流行的多种无线接入方式，包括GSM、UMTS、CDMA2000和WiMAX，并保持向Enhanced EDGE/LTE平滑演进能力。目前GSM组网中，用到的SDR基站主要有三种类型，一种是室内宏基站，如ZXSDR B8800 GU360，一种是室外宏基站，如ZXSDR B8900 GU360，还有一种就是分布式基站，即基带单元BBU放在本地，而射频单元RU放在远端（称为RRU，Remote Radio Unit）的一种基站类型，如ZXSDR B8200 GU360+ ZXSDR B8860 GU906/GU186，其构架如图 2.11。图 2.11 分布式基站与传统基站相比，SDR除支持GSM、UMTS等多种制式外，还有以下功能特点：2.1.1 高集成度 基于全IP传输架构 支持多种频段的RU BBU可支持60TRX，RU支持6TRX/2TRXn RU60单板支持6TRX，RU02单板支持2TRX 一根光纤可以支持24个TRX 2G最大支持容量S666666或S12/12/12，3G最大支持容量12CS，双模最大配置支持S333+S666（GSM+UMTS） 支持向LTE，HSPA+平滑演进2.1.2 灵活的构架 支持宏基站，支持拉远的RUn BBU与RU放在一个机柜称为宏基站，RU拉远的称为分布式基站 支持FE/GE，也支持E1/T1（IPOE）n 目前不支持信道化的E1/T1 支持室内/室外型 体积小，重量轻，节能环保 支持技术演进2.1.3 多种新功能 基带跳频 发射接收分集 DDT/DPCT 多载波联合2.1.4 更低的成本 单位成本降低 典型组网成本降低 ABIS带宽节省 运营成本降低 维护成本降低2.2 ZXSDR与传统2G基站的主要区别上面介绍了ZXSDR的功能特点，下面则就ZXSDR与传统2G基站相比，最大的几个变化做一简单说明。2.2.1 基于uTCA设计uTCA是先进电信计算架构(ATCA) 的缩减版Micro TCA的缩写。ATCA与MicroTCA 为通信系统设计提供了对交换、不同接口、不同协议不同性能的各种组件，系统架构，冗余与高可用性等方面的选择 ，是一个标准化的开放性架构。2.2.2 BBU+RRU的构架基带和射频分离，可以更大程度的利用各自的优势，基带获得最大的集成度，射频专注于本身的功率、效率最大化，组网也更加灵活。分离后，基带部分称为BBU（Base Band Unit），射频部分称为RRU（Romote Radio Unit），BBU与RRU的功能如图 2.21所示：图 2.21 基带和射频分离的结构基站分成BBU和RRU，一个BBU可以供多个RRU共享基带资源。BBU和RRU各自的功能如下： BBU主要负责数字基带信号处理以及控制管理； RRU主要负责BBU和天线之间的数字基带信号到模拟信号的转换； BBU通过基带-射频接口与RRU连接，传输I/Q数字基带信号和OAM信令数据，为保证传输的实时性，物理上采用光口； BBU通过Abis/Iub接口与BSC/RNC连接； RRU通过Um/Uu接口完成MS/UE的接入；需要说明的是，不仅分布式基站ZXSDR B8200 GU360+ ZXSDR B8860 GU906/GU186（如图 2.11）是基带射频分离的，所有ZXSDR基站都是基带射频分离的。所谓的SDR宏基站，只是把BBU和RU放到一个机柜里而已，物理上依然是两个独立的单元，而且，宏基站BS8800和BS8900中的BBU就是直接采用的B8820。2.2.3 OMCB的引入传统的2G基站（如BTSV2和BTSV3）的配置和管理只是通过OMCR进行，而SDR基站更多的配置工作要则在LMT或OMCB上进行，OMCR只配置一些无线数据。OMCB（Operate and Maintenant Center for NoedB）是3GPP中管理NodeB的操作维护单元。做为支持GSM和3G的双模产品，SDR也支持OMCB。过去OMCR-BSC-BTS的单线程的链接方式被改变为OMCB-BTS，OMCR-BSC-BTS的双线程方式，对BTS来讲就多了一重上级，如图 2.22。 图 2.22 SDR的网管结构根据WCDMA的管理模式，所有SDR的单板管理、配置、软件下载、告警都在OMCB上实现，在双模的前提下GSM的这些操作维护工作也被移到OMCB，而OMCR只管理GSM相关的无线配置和状态管理，这是OMCR在SDR环境下的区别。 2.2.4 IP Abis接口SDR基站与传统2G基站另一个较大的不同，是Abis/Iub采用IP协议，其物理承载可以为FE/GE或E1/T1（IP over E1/T1），但不能为TDM的E1/T1。采用E1/T1，可以充分利用现有的传输设备，节省用户投资；而采用FE/GE则能获得更大的带宽，符合通信系统IP化的演进方向。2.2.5 多载波联合多载波联合（MCUM）是将3G OTSR概念引入GSM系统的产物。为应对复杂的覆盖要求和高速移动等特殊应用领域，如高速铁路、高速公路等，SDR可以对单个小区使用多位置、多角度天线进行覆盖，即多载波联合覆盖。采用拉远RRU来解决天馈延伸或直放站等问题，多个RRU下行信号完全相同，上行进行有选择的合并。图 2.23是一个多载波联合应用与高速铁路的例子，由于每个小区采用在多个位置多个天线覆盖，大大增加了小区在铁路沿线的覆盖距离，从而能有效减少因小区间切换导致的语音问题。 图 2.23 多载波联合的应用2.3 开通SDR的条件现在，我们对SDR本身已经有了初步了解，如果要开通SDR，需要哪些条件呢？ iBSC需要增加IP接口板IPBB（物理板为BIPI（百兆）或GIPI（千兆），为OMCB和FE Abis的SDR提供FE接口； 如果Abis口为E1/T1，需要配置DTB和EUIP（物理板为EIPI），做为IP Over E1/T1的接口板； iBSC版本需要iBSCV6.20以上版本； iSMG版本需要iSMGV6.20以上版本； NetNumen需要MinosV6.10.410d以上版本；第3章 ZTE SDR的组网前面说了SDR的这么多优点，那么SDR该怎么用呢？从本章开始，我们来说说怎么用SDR吧，包括如何组网、如何安装、以及如何进行开通调试等。本章先从说说SDR的组网。每个网络，从不同的角度看，都会得到不同组网图。SDR基站的组网更是如此，我们就分别从Abis组网口的角度、BSC/BBU/RRU拓扑关系的角度、SDR的操作维护网管三个角度，看一下SDR是如何组网的吧。3.1 从Abis口的角度看SDR的组网目前SDR基站只支持IP的Abis接口，其物理承载可以是FE/GE，也可以是E1/T1，即IP over E1/T1，但不支持TDM的E1/T1。采用FE/GE时，SDR与BSC的组网如图 3.11所示，这种组网的优点是能获得更大的传输带宽。图 3.11 Abis口采用FE/GE时的组网采用E1/T1时，SDR与BSC的组网如图 3.12所示，这种组网的优势是能充分利用现有的传输设备，节省用户投资。图 3.12 Abis口采用E1/T1时的组网3.2 从网络拓扑的角度看SDR的组网SDR的网络拓扑可以分为，BBU与RNC/BSC组网和BBU与RRU的组网。3.2.1 BBU与RNC/BSC组网BBU与RNC/BSC组网有星型、链型两种，分别如图 3.21、图 3.22。SDR宏基站B8800、B8900与RNC/BSC的组网，跟BBU与RNC/BSC组网是一样的。l 星型组网时，每个SITE上有BSC/RNC直接引入n条传输链路，每个站点上的BTS设备都是末端设备，如图 3.21所示。星型组网的特点是组网简单，维护和工程方便，信号经过的环节少，线路可靠性高，但星型组网对传输线的需求量与其它组网相比是最大的。图 3.21 BBU星形组网l 链型组网链型组网用于成带状分布的、用户密度较小的地区，如高速公路、铁路沿线等。理论上B8200支持5级级联，但为了避免时钟性能恶化，链型组网的BTS级联数量建议不超过4级，如图 3.22：链型组网可节省大量传输设备，但信号进过的环节较多，线路可靠性差。图 3.22 BBU链形组网3.3 从操作维护的角度看SDR的组网3.3.1 组网示例还记得什么是OMCB吧？前面介绍SDR与传统2G基站的区别时我们知道，SDR基站有两个网管，一个是OMCR，另一个就是OMCB，而且大部分工作都是在OMCB上进行，如果不记得了，就看看图 2.22吧。实际组网中，也可以把OMCB和OMCR安装在两个独立的服务器上，也可以把OMCB和OMCR集成正在一个网管（iSMG）中，安装在一个服务器（SBCX）上。这时，OMCB是怎么跟SDR是如何通信的呢？l 组网说明OMCB与OMCR联合部署时，逻辑上仍然是两个独立的网管单元，只是物理上都安装在SBCX单板上。此时，iBSC需要提供两组IP接口，分别连接到SDR基站和OMCB服务器；iBSC需要配置虚地址（RPU接口地址）。组网如图 3.31所示。 SDR与BSC的连接：物理上采用E1接入时，SDR侧的接口板是SA，BSC侧接口板是DTB（需要EUIP配合，以完成IP的接入）；采用FE/GE时，SDR侧的接口板是CC，BSC侧使用IPBB； OMCB与BSC的连接：采用FE/GE，OMCB的接口即SBCX对外的网口，一般使用HEART1，BSC侧使用IPBB；图 3.31 OMCB操作维护系统网络拓扑第4章 ZTE SDR的开通调试4.1 SDR基站的开通调试流程SDR基站的开通调试流程可以用下图示意：图 4.11 SDR开通调试流程SDR的硬件安装包括SDR的设备安装、线缆连接等。BSC的安装调试包括硬件安装、后台软件安装、BSC数据配置、版本管理、A口、Gb口对接、业务测试等等。其中后台网管软件必须安装为OMCR+OMCB的模式（iSMGV6.20版本支持）。这里OMCR数据配置主要指BSC侧跟SDR相关的数据配置，包括4部分，一是BSC全局资源的设置，二是Abis接口单板配置，三是IP接口配置，四是SDR站点的无线参数配置。OMCB是SDR基站的操作维护中心，开通调试时可以通过OMCB配置SDR的数据，SDR的远程维护也是通过OMCB实现的。LMT的本地调试是把调试机直接跟SDR相连，通过LMT软件进行近端的数据配置的调试方法。LMT可以配置的内容包括传输相关配置（如IP地址、路由等）、物理配置（单板配置、拓扑关系等）和部分无线配置（频带、中心频点等），同时LMT还可以进行SDR的版本管理。前后台同步是指在前后台建链后，把前台SDR的配置数据反构到后台OMCB，或把后台OMCB配置的数据同步到前台SDR。前后台建链，需要满足四个条件： 传输网络正常； OMCR中正确配置了SDR的相关接口参数； OMCB中正确创建了SDR管理网元； LMT正确配置了传输参数； 图 4.12 SDR的前后台建链需要4方面的配合需要说明的是，LMT配置的内容与OMCB所配置是一样的。在SDR开通时，先在OMCR上完成BSC侧的数据配置。SDR侧的配置就有两种方法，一是通过OMCB完成所有数据的配置，同时通过LMT配置SDR的传输参数，使之与OMCB建链，然后同步OMCB的配置数据到SDR；二是通过LMT配置所有的数据，同时在OMCB上创建该SDR管理网元，使之与SDR建链，然后把SDR数据反构到OMCB。本文对两种方法都做了介绍，但推荐第一种方法，下面就简单说一下这种调试方法的主要步骤吧。加个图！4.2 OMCR数据配置【任务目的】1、 完成BSC全局资源配置参数的设置；2、 完成BSC的Abis接口板及OMCB接口板配置；3、 完成Abis接口、OMCB接口、BSC虚地址的IP接口配置；4、 完成SDR的逻辑站点及无线参数配置；【任务准备】1、 已经安装了正确地操作系统、数据库，以及包含OMCR和OMCB的iOMCRV6.20网管，且均运行正常。2、 iBSC的A口、Gb口对接完成，拨打测试正常；3、 SDR站点IP、BSC上Abis接口的IP、BSC的虚地址、OMCB接口、OMCB服务器地址等IP信息已经规划好，SDR在BSC上对应的模块号及Abis口位置已经规划好； 4.2.1 BSC全局资源配置1、 BSC的全局资源中需要设置OMCB及IPAbis的IP地址，如图 5.21和图 5.22所示。图 4.21 BSC全局资源属性设置图 4.22 设置iBSC虚地址4.2.2 Abis及OMCB接口单板配置l Abis接口单板配置 Abis采用IPOverE1时，需要配置Abis口E1接口DTB板，同时需要增加EUIP，如图 5.23和图 5.24：图 4.23 PCM属性配置图 4.24 EUIP单板的HDLC配置 Abis采用FE时，需要配置Abis口IP接口板IPBB，如图 5.25所示：图 4.25 SDR Abis接入的IPBB单板配置l 创建OMCB接入的IPBB单板配置方法与FE Abis接入的IPBB单板一样，如图 4.25所示。OMCB接入的IPBB和SDR接入的IPBB可以使用同一块单板的不同网口，但这两个网口需要配置不同的网段。4.2.3 IP相关配置l 创建IP Abis接口，如图 5.26和图 5.27所示：图 4.26 创建IP接口图 4.27 选择RPUl 创建OMCB的IPBB接口，如图 4.26和图 5.28所示：图 4.28 选择IPBBl Abis口采用E1时的接口配置 创建E1接入的EUIP接口，如图 4.26和图 5.29所示：图 4.29 选择EUIP接口 创建IPOverE1和PPP配置，如图 5.210和图 5.211所示：图 4.210 创建IP Over E1图 4.211 创建PPPl Abis口采用FE时的接口配置，如图 4.26和图 5.212所示：图 4.212 创建SDR Abis接入的IPBB接口4.2.4 OMCR下配置B8200站点l 创建逻辑站点，并在站点上创建机架和小区，如图 5.213所示。创建好的机架如图 5.214，注意这只是个逻辑站点，因此机架上没有显示单板。 图 4.213 OMCR上创建SDR机架图 4.214 OMCR上的B8200逻辑机架l 配置收发信机，如图 5.215所示。与传统E1接入的基站相比，IP接入的基站，除了配置“收发信机信息”和“信道信息”外，还需要配置IP信息，输入DSP标记序号及端口号。如图 5.216。图 4.215 创建收发信机 图 4.216 收发信机IP信息4.3 OMCB数据配置【任务目的】根据个规划完成SDR物理数据的配置【任务准备】1、 了解每个SDR站点的基站名称、站点号、站型配置；2、 了解物理传输类型(E1/T1还是以太网)。3、 了解每个SDR站点在 iBSC上对应的接口位置和模块号；4、 了解每个SDR基站的IP、基站对应的iBSC接口的IP、iBSC的IP Abis虚地址；5、 了解规划的每个站点的IP地址及每个RRU的频点；4.3.1 创建SDR管理网元l 创建GERAN子网，如图 5.31所示：图 4.31 创建GERAN子网（1）l 创建基站管理网元，如图 5.32所示。图 4.32 创建基站管理网元4.3.2 申请对管理网元的互斥权限l 没有互斥权限就无法对网元进行创建和修改操作。申请互斥权限的方法如图 5.33所示：图 4.33 申请互斥权限l 互斥权限申请成功后网管界面的树节点上将以绿颜色的锁来标，如图 5.34所示。图 4.34 获得申请互斥权限4.3.3 创建基站配置集l 创建基站配置集，如图 5.35所示，以下的物理、无线等数据都是在该配置集下创建。图 4.35 创建基站配置集4.3.4 物理配置l 创建基站地面资源管理，如图 5.36所示。图 4.36 创建基站地面资源 l 在地面管理资源下，依次创建主机架（BBU）、拉远机架（RRU）、天线、BBU和RRU的拓扑关系等物理配置，如图 5.37：图 4.37 OMCB上创建SDR物理配置4.3.5 传输配置l 传输为E1/T1时，至少需要设置“E1/T1连线配置”、“高级数据链路控制”、“点对点协议配置”、“全局端口配置”、“IP属性配置”、“偶联配置”和“OMC-B连接”等7项，如图 5.38所示：图 4.38 E1承载时的传输配置 l 传输为FE时，至少需要设置“以太网配置”、“Qos带宽配置”、“全局端口配置”、“IP属性配置”、“偶联配置”和“OMC-B连接”等5项，如图 5.39。 图 4.39 FE承载时的传输配置l 如果规划的SDR的地址和iBSC的IP Abis的虚地址不在同一网段，还需要在“IP和路由管理”中添加“静态路由配置”，如图 5.310。图 4.310 静态路由配置4.3.6 时钟配置l 时钟源优先级配置，选择SDR的输入时钟及优先级，如图 5.311所示：图 4.311 时钟源优先级配置 4.3.7 可选配置l 如果实际安装了干接点等设备，后台也需要配置，如图 5.312。图 4.312 可选配置 4.4 LMT安装与数据配置4.4.1 调试机登录SDRl 连接调试机网口与主用CC板的ETH1口l 启动LMT，登录SDR所示。图 4.41 LMT登录界面4.4.2 LMT配置SDR基站LMT配置的内容与OMCB基本一致，除基本属性外，也是物理、传输、无线等内容。4.4.3 基本属性配置l 在配置前，先设置一些基本属性，包括“设置基本属性”、“设置时钟参考源”、“基站时间属性”等，如图 5.42：图 4.42 设置基本属性4.4.4 物理配置l 配置主机架1（BBU）、拉远机架（RRU），以及拓扑结构，如图 5.43所示。跟OMCB中不同，这里天线已经在RRU中配置了，因此没有天线配置。图 4.43 使用LMT配置SDR物理数据4.4.5 传输配置l 对于E1接入方式下，需配置E1/T1连线、HDLC参数、PPP参数、全局端口参数、IP参数、SCTP参数、OMCB参数7项，如图 5.44。图 4.44 使用LMT配置SDR传输资源（E1/T1）l 对于FE接入方式下，只需配置Ethernet参数、全局端口参数、IP参数、SCTP参数、OMCB参数5项，如图 5.45。图 4.45 使用LMT配置SDR传输资源（FE）l 如果规划的SDR的地址和iBSC的IP Abis虚地址不在同一网段，还需要配置“静态路由参数”，如图 5.46。图 4.46 不同网段时需要配置静态路由4.4.6 无线配置l 配置射频单元中心频点、GSM扇区、GSM RU 、GSM载频，如图 5.47：图 4.47 LMT配置SDR的无线数据4.5 前后台数据同步正确配置了上面的OMCR、OMCB、LMT数据、且版本正常的情况下，只要网路传输正常，则前台SDR就能与后台OMCB建链。建链后，就可以把OMCB的配置数据同步到前台