福邮GSM数字基站拉远系统用户手册V2.0.doc

GSMGSM 数字基站拉远系统数字基站拉远系统 用户手册用户手册 V2 0V2 0 可编辑修改 目录目录 安全要求安全要求 4 4 1 1 概述 概述 5 5 1 1 系统简介 5 5 1 2 应用介绍 6 6 1 3 产品特点 7 7 2 2 安装和连接 安装和连接 9 9 2 1 近端单元安装 9 9 2 2 远端单元安装 1010 2 3 近端单元的连接 1212 2 4 远端单元的连接 1616 2 5 一近端单元拖多个远端单元的连接 1717 3 3 试运行设置试运行设置 1818 3 1 远端单元加电 1818 3 2 近端单元加电 1818 3 3 指示灯说明 1818 3 4 系统设置 2020 4 4 模块功能描述模块功能描述 2020 4 1 主要模块描述 2020 4 2 近端单元内部模块图 2121 4 3 远端单元内部模块图 2222 4 4 原理框图 2323 5 5 监控平台安装与操作 监控平台安装与操作 2626 5 1 硬件要求 2626 5 2 操作说明 2626 5 2 15 2 1 操作准备操作准备 26 5 4 链路增益设置 3939 可编辑修改 6 6 故障处理 故障处理 4141 6 1 维护与维修注意事项 4141 6 2 紧急情况处理 4141 6 36 3 故障处理流程故障处理流程 4242 可编辑修改 安全要求安全要求 对 GSMRRU 数字光纤拉远系统进行安装 操作和维护 必须遵守以下安全事项 1 GSM 数字基站拉远系统主要用来解决机房选址困难 通过传输 放大施主扇区的信号至覆 盖区内的移动台 同时接收覆盖区内移动台信号 并放大和传输至施主扇区 实现 GSM 基站的射频拉 远功能 GSM 数字基站拉远系统仅作为此用途使用 室外 GSM 数字基站拉远系统必须放置在安全可靠的 位置 以防止因天气等因素而从高空坠落 砸伤行人 用户不要自行修理或替换部件 这样可能损坏 机器 甚者可能会触电或受伤 激光束会损伤眼睛 不要把光纤对准眼睛直视 2 GSM 数字基站拉远系统必须遵从通信设备的系统要求 保持良好的接地 做好防雷措施 GSM 数字基站拉远系统的供电电压必须符合安全要求 任何 GSM 数字基站拉远系统的操作人员都必须预 先关断电源 然后方可进行操作 只有经过资质认证的专业人员方可带电操作 3 GSM 数字基站拉远系统会发射电磁波 对人体会有伤害 无关人员尽量不要靠近 4 静电不会对人体造成伤害 但处理不当 会损害 GSM 数字基站拉远系统的关键部件 印制 板上的器件大多对静电敏感 除的确需要 不要触摸 GSM 数字基站拉远系统的印制板和无绝缘的导体 如需要操作印制电路板或无绝缘的导体表面 请使用防静电防护措施 或先触摸 GSM 数字基站拉远系 统的机箱后进行操作 不要让衣服接触印制电路板或无绝缘的导体表面 用静电防护袋来保护印制电 路板 5 GSM 数字基站拉远系统一定要远离火源 电子元件遇火可能会爆炸 6 同轴电缆的绝缘体用聚四氟乙烯制造 加热时会产生少量有毒的氟化氢气体 不要用加热 工具剥离电缆绝缘层 后备电池使用镍氢电池 对更换掉的旧电池必须专门进行回收处理 可编辑修改 1 1 概述 概述 1 11 1 系统简介系统简介 GSM 数字基站拉远系统是一种 GSM 移动通信基站信号拉远设备 它通过把射频信号转换到数字信 号 然后传输数字化的光信号 通过数字方式补偿 MHU Master Hub Unit 和 RRU Remote Radio Unit 之间的光损耗 更好的提高系统效率 GSM数字基站拉远系统由近端单元 MHU 和远端单元 RRU 组成 见图1 1 1 2 GSM数字基 站拉远系统主要是基于运营商基站选址困难 机房建设投资太大 资源利用率低而开发的数字射频产 品 根据功率需求不同 共分为30W 60W两个不同功率等级的产品 GSM数字基站拉远系统适用于不同的应用场景 一 市中心密集区 主要解决新增 或搬迁 基 站站址选择困难 投资过大等问题 二 城市边缘区及郊区 主要代替基站来使用 解决新建基站投 资过大问题 三 大型展馆 体育场馆 大学校园等 主要解决话务资源调度问题 并有效提高设备 资源利用率 GSM基站拉远系统可进行灵活的组网方式 通过集中式机房有效解决新建 或搬迁 基站机房选 址困难或投资过大问题 对于话务需求较大的站点可采用新建或扩展扇区作为信源 对于话务需求不 高或作为解决话务资源调度的站点采用共用扇区作为信源 另外 基站拉远系统可实现级联组网方式 有效解决光纤资源的投资成本较大问题 GSM数字基站拉远系统具有远程监控和告警功能 在外部交流电断电的情况下 能持续一小时向 监控中心发送告警信号 方便了监控 调整和维护 可为拓展移动通信的业务覆盖区域提供低成本的 解决方案 GSM数字基站拉远系统采用全模块化结构设计 在实际应用中可以根据需要进行近端单元 MHU 和远端单元 RRU 的任意组合 以满足各类工程使用的需要 为运营商提供高性价比的网络优化覆盖 解决方案 图 1 1 近端单元 MHU 机箱外观 可编辑修改 图1 2 远端单元 RRU 机箱外观 1 21 2 应用介绍应用介绍 GSM 数字基站拉远系统可以广泛应用于城市中心区 商业密集区 大型体育场馆 大型展览馆等区 域的覆盖 还可应用于点状分布的村庄及景点覆盖 图 1 3 是数字基站拉远系统室外 室内覆盖系统 的应用示意图 图 1 3 数字基站拉远系统应用示意图 可编辑修改 1 31 3 产品特点产品特点 系统采用符合 CPRI 标准的传输接口 并采用了数字光端机技术 1 射频不随不信号的衰减而衰减 在长距离和多分路传输过程中保持动态范围不变 2 数字传输受光的色散影响较小 在传输短距离可采用多模光纤传输 降低成本 3 数字传输的时延可以计算和校正 确保移动通信定位精度准确 4 采用数字传输 可采用菊花链传输方式 信号可以多次再生 5 数字光端机的稳定性 可靠性比模拟的高 减少维护成本 利用数字中频技术把 RF 射频信号进行数字化 在数字域对数字信号进行处理 极大的增 强了设备对信号的处理和控制能力 1 数字滤波具有比中频声表面滤波器更高的抑制度 2 可以支持多个载波 即完全支持 EDGE 系统 3 利用高速的 FPGA 进行对信号的每个载波 每个时隙进行跟踪处理 滤波 达到抑制噪 声的要求 噪声抑制功能 1 单独对每个射频拉远远端单元的上行链路进行控制 极大地减小了各射频拉远远端单 元之间上行噪声相互干扰 消除了上行对基站的噪声干扰 2 由于GRRU 均采用载波选频方式 只对信源小区所使用的载频进行放大 非工作频点全 部滤除 减少到达基站的上行噪声电平 其次 GRRU采用时隙自动关断功能 对于处在 空闲状态下的时隙进行关断 进一步降低上行噪声 使得通过GRRU 到达基站的上行噪 声电平低于 131dBm 远低于基站允许上行噪声电平 120dBm 因此不会对基站造成干扰 自动时延校准功能 1 实时测量各拉远端单元 DRU 与拉远系统主端单元 DAU 之间的时延 并可通过手动或自 动的方式进行调节 2 通过调整时延可以消除远端单 DRU 之间重叠覆盖之间的时延色散问题 如图所示 可编辑修改 对应于模拟光纤直放站 由于GSM规范要求均衡器应能处理时延高达15 s左右的反射 信号 15 s约对应4比特时间 每比特为3 7us 对应于传输距离为1 1KM 而对应于光纤 传输来说 传输时延是无线传输时延的二分之三 也就是说每公里的时延有5 55us 即 对应于传输距离只有三公里左右 对应于数字射频拉远由于射频信号在GRRU的传输过程中 采用数字信号方式进行传 输 因此非常方便地通过软件无线电的方法 对信号进行任意延时 以适应覆盖的需要 这种特性在解决多台RRU 重叠覆盖时产生时间色散的问题非常重要 菊花链组网功能 1 主端单元 DAU 和远端单元 DRU 之间可采用点对多点星形结构 以及远端单元 DRU 之间可进行点对点菊花链结构传输 2 光波分复用与菊花链功能组合使用 大大减少了光纤资源 组网更为灵活 结构示意图如下 完全实现上 下行链路平衡 1 模拟直放站都是通过调低GUP 的办法规避直放站对基站的影响往往会造成不同程度的 上下行不平衡 当1 个基站带多台直放站时 噪声叠加导致底噪更大抬升 必须进一步下 调Gup 造成更大的链路不平衡具有噪声抑制功能的GRRU 系统 无论接入1 台或串接多台 DRU 其引入的噪声始终为 131dBm 因此不需要下调Gup 来防止干扰基站 因此上下行链 路平衡不受任何影响 可编辑修改 GRRU 监控系统 1 数字中频模块中具有 RS485 接口 从而实现了对上 下变频器 I Q 变频器 接收电 路 发射电路 天线的接口进行监控 2 具有话务量监控能力 可以分析用户话务量的分布 从而进行载波调度 实现网络优 化 提高载波利用率 3 具有时延参数查询能力 每台远端单元时延可实时掌握 便于网络优化 4 监控系统告警参量详实 不仅能明确故障的站点 还能明确故障类型及至故障模块 缩短了故障的排除时间 采用室外机设计技术 工程实施方便 室外机设计主要是考虑运营商基站建设的难度 降低基房建设的投资成本 室外机可采挂杆式安装 室外机设计主要是考虑运营商基站建设的难度 降低基房建设的投资成本 室外机可采挂杆式安装 工程实施方便可行 工程实施方便可行 2 2 安装和连接 安装和连接 2 12 1 近端单元安装近端单元安装 近端单元的外形尺寸为标准 19 2 5U 机箱 一般安装在基站机房内的标准 19 机架上 根据机架 选择适当的位置 最好下面有托板 然后在近端单元的面板四周用 M6 12 的四颗螺丝固定 如图 2 1 近端单元的重量约为 9Kg 外形尺寸 480 330 111 mm 图 2 1 近端单元的安装 安装地点的选择原则 安装地点的选择原则 可编辑修改 机架应固定在地上 安装在无关人员不易接触的地方 安装在易于供电和布置馈线地方 有光缆开口处 方便光纤连接 安装位置应避开热源和潮湿环境 室内应通风良好 室内环境温度0 40 机箱背后和侧面距离墙壁或其它设备不小于80 100cm 2 22 2 远端单元安装远端单元安装 2 2 12 2 1远端单元的站址选择 远端单元的站址选择 安装在无关人员不易接触的地方 安装在易于供电和布置馈线的地方 有光缆开口处 方便光纤连接 应避开热源和潮湿环境 安装在通风处 需垂直挂在墙上或桅杆上 以保证散热 挂墙时 需考虑上部离顶50cm以上 下部空100cm以上 2 2 22 2 2外形尺寸及重量 外形尺寸及重量 机箱类型高 宽 深 mm 重量 kg 备注 2 机箱远端单元 830 422 25030 图 2 2 机箱外形尺寸图 可编辑修改 2 2 32 2 3安装步骤 安装步骤 安装在桅杆或立杆上的步骤 见图2 3至图2 5 1 先把抱箍用螺栓紧固在桅杆或立杆上 2 将安装支架用4颗螺丝 M10 80 固定在抱箍上 3 将主机固定于支架上 4 挂上机箱 拧紧八颗安装螺钉 安装在墙上的步骤 1 将安装支架用4颗膨胀螺丝 M10 100 固定在墙上 2 将主机固定于支架上 3 拧紧八颗安装螺钉 图 2 3 抱杆安装图 可编辑修改 图 2 4 挂墙安装示意图 2 32 3 近端单元的连接近端单元的连接 2 3 12 3 1 前后面板简介 前后面板简介 近端单元和前后面板 见图2 5至图2 6 图 2 5 近端单元前面板图 PT PR1PT PR2PT PR3PT PR4 DC48V ONOFF RXDIVBTS RX M MONRX S MON RS232 图 2 6 近端单元后面板图 1 RXDIV 指上行分集接收端口 接端口的 N 头 可编辑修改 2 BTS 指基站收 发共用端口 连接端口的 N 头 3 PT PR1 PT PR2 PT PR3 PT PR4 指光收 发端口 连接端口为 LC PC 4 RX S MON 指上行分集接收中频输出检测端口 输出频率范围为 130 12MHz 连接端口 为 SMA 5 RX M MON 指上行主集接收中频输出检测端口 输出频率范围为 130 12MHz 连接端口 为 SMA 6 RS232 指本地通信口 可通过此端口进行对近端机和远端机进行操作 需本地操作时 最 好在上电前先把本地通信线与 PC 机联接好 这样运行速度会更快 2 3 22 3 2 电源连接 电源连接 出厂时 近端单元的电源线已经接在后面板的接线端子上 线头上标有 的标签 接24V的直流电源时 极 接 24V 极 接0V 接 48V的直流电源时 极 接0V 极 接 48V 2 3 32 3 3 光纤连接 光纤连接 近端单元后面板有四个并排的LC PC光适配器 一般只提供一路光纤模块 如果用户要求提供2 4 路的光输出 通过安装拔插式光数字光模块来实现光分路 合路的目的 光纤接头应用LC PC型 连接 时最好先用仪器清洁剂进行喷洗 以免污渍影响光路传输 增加光路的插损 接插时一定要安装到位 不能过紧或过松 否则会影响光路接头的损耗 近端单元通过基站耦合器从基站直接耦合信号 根据光纤直放站的链路分配 建议采用40dB或 45dB基站耦合器 用10D或1 2 馈线将基站耦合器的耦合端口与近端单元的射频端口连接 图2 7 如果遇到基站配置为收发分集 则须要使用相应的收发均分集的机器 连接图如图2 8所示 保证耦合 至光纤近端单元下行射频输入口处的信号电平在 5 15dBm 5 15dBm之间 保证强度要求 2 3 42 3 4 接地 接地 近端单元后面板有一个标识如下图标记的M8接地螺栓 请用机箱附件中所带的接地线与机架的接 地铜条进行连接 2 3 52 3 5 近端机与基站连接方式 近端机与基站连接方式 可编辑修改 图 2 7 近端单元与基站连接图 接收分集 图 2 8 近端单元与基站连接图 无分集 2 3 62 3 6 RS232RS232电缆连接 电缆连接 RS232接口主要用于通过PC进行本地调试的查询 参数设置 为方便操作 近端单元提供有RS232 接口 位于近端单元后面板 RS232接口直接插入即可 当要进行本地通信时最好先连接好本地通信线 再给设备上电 2 3 72 3 7 SIMSIM卡 卡 UIMUIM卡 放置 卡 放置 GSM数字基站拉远系统提供远程监控功能 系统通过近端单元对所连接的近 远端单元进行远程 监控 SIM卡 UIM卡 的放置如图2 9侧所示 SIM卡 UIM卡 线路面朝下 按图示方向插入SIM卡 UIM卡 槽 按回底座 压住往后轻拉扣上SIM卡 UIM卡 槽即可 可编辑修改 如图2 9 注意 插入SIM卡 UIM卡 后 要对软件进行复位或断电重起 才能进行远程连接 2 42 4 远端单元的连接远端单元的连接 2 4 12 4 1 远端单元面板简介 远端单元面板简介 远端单元面板 见图2 8 RX DIVPT PR M AC220V CTRL ALARM PT PR SMS 图2 8 机箱面板 1 RX DIV 指分集接收天线端口 连接端口为N头 2 PT PR M 指主端 下一级 光收 发端口 连接端口为FC PC 为菊花链的作为下一级主端 3 PT PR S 指从端光收 发端口 连接端口为FC PC 4 MS 指下行发射端口天线接口 连接端口为N头 5 220VAC电源插口 6 外部告警接口 7 RS232本地通信口 2 4 22 4 2 电源连接 电源连接 远端单元的电源线在包装附件中 220VAC的电源线已接有插头 直流电源线一端是裸线 线头上 可编辑修改 标有 的标签 接220VAC交流电源时 先接入保护的空气开关 再接远端单元电源 接48V的直流电源时 极 接48V 极 接0V 接插远端单元端插头时 插头上的三角标志与插座上对准 压入插座 会听到 咔嚓 的声响 表明 接头的自动锁扣已经合上 往外拉不能拉出 表明接合正常 拨出电源线时 先把插头的锁扣环往后 拉出2mm 再把整个插头拉出 2 4 32 4 3 光纤连接 光纤连接 远端单元提供的是FC PC光适配器 光纤接头应采用FC PC型 一般带 有黑色保护套 与光适配器对应 连接时最好先用仪器清洁剂进行喷洗 以免污渍影响光路传输 增加光路的插损 接插时按左图所示对准键与键 槽 插入后拧紧 不能过紧或过松 否则会影响光路接头的损耗 注意 光跳接线远端为FC PC接头 近端为LC PC 光缆不要打折 用保护套保护好 2 4 42 4 4 射频同轴电缆连接 射频同轴电缆连接 远端单元N型射频电缆接头外接重发天线的馈线接头 接法见图2 10 如图2 10 2 4 52 4 5 接地 接地 机箱的接地螺栓机箱的左边散热的侧面 请用附件中所带的接地线进行良好的接地 2 4 62 4 6 RS232RS232电缆连接 电缆连接 远端单元的RS232接口位于机箱内的CPU板上 主要用于通过PC进行远端单元本地调试的查询 参 数设置 为方便操作 远端单元的所有本地功能都可以通过近端单元对其进行设置操作 如确需在远 端单元进行连接操作 先打开远端单元的机箱盖 用RS232电缆连接CPU板上的RS232接口 可编辑修改 2 52 5 一近端单元拖多个远端单元的连接一近端单元拖多个远端单元的连接 2 5 12 5 1 并联方式连接 并联方式连接 对于一并多 最多一并四 系统的连接 通常采用在近端安装拔插入式光模块来实现 分路与合路 基于此 并联方式的连接通常是先安装拔插式光模块 再安装光跳接线 光 模块对应接头类型为 LC PC 型 具体连接示意图如下 2 5 22 5 2 串联方式连接 串联方式连接 对于系统间的串联 通常采用在远端安装拔插入式光模块 光跳接线 光模块对应接头类型为 LC PC 型 具体连接示意图如下 3 3 试运行设置试运行设置 GSM数字基站拉远系统加电试运行前 请仔细阅读第一章 安全事项 仔细检查安装是否紧固 各 连接电缆 光纤是否正常 拧紧 电源线是否已接好 电源电压是否与数字基站拉远系统的标贴一致 并检查各连接是否符合室外机 远端单元 IP65标准 检查完成后 即可加电试运行 可编辑修改 3 13 1 远端单元加电远端单元加电 远端单元没有设电源开关 可在电源前面安装空气开关加以保护 接上电源后即启动 3 23 2 近端单元加电近端单元加电 近端单元在前面板有电源开关 接通电源开关于 ON 的位置 特别说明 建议先近端加电 再远端加电 特别说明 建议先近端加电 再远端加电 3 33 3 指示灯说明指示灯说明 近 远端单元的面板上都有运行 告警和标识指示灯见下表 近端正面 近端正面 工作指示灯 1 定义 1 Alarm 预留告警指示 2 PWR Modem 电源指示 红灯常亮 3 Signal Modem 信号指示灯 在插入手机卡以及有收到基站信号时 绿灯闪烁 工作指示灯 2 定义 1 PWR 工作电源指示灯 正常为绿色 不正常为不亮 2 RUN 本地监控运行指示灯 闪烁为正常 3 PRT 上报指示灯 在远程时按 开站 巡检 修复 变更 时 有回复会亮一下 4 RUN2 数字中频板 MCU 运行指示灯 正常为闪烁 5 ALARM1 红色为发无光告警 无色为正常 绿色为时钟失锁告警 无色为正常 6 ALARM2 红色为收无光告警 无色为正常 绿色为 FPGA 复位 7 ALARM3 红色为 Serdes Loss 告警 无色为正常 绿色为下行 AD 输入满量程告警 无色为 正常 可编辑修改 注 下行注 下行 ADAD 输入满量程告警 当出现绿灯时表示告警 说明输入电平过大 此时功率至少要再衰减输入满量程告警 当出现绿灯时表示告警 说明输入电平过大 此时功率至少要再衰减 5 8dB5 8dB 即可 即可 近端机背面 近端机背面 光口指标灯 具有双色指标灯组成 当绿色时表示 Serdes 未同步告警 当红色表示 SFP 数字 光模块收无光告警 二者都不亮表示正常 远端 状态A 通道B 通道 LOSSRUNPWR 红色主集满量程告警分集满量程告警近 远未同步告警监控正常运行无 绿色无无无无正常 无色正常正常正常死机 不正常掉电 3 43 4 系统设置系统设置 加电后 或许有告警或限幅指示 应对直放站进行设置 消除各种告警或限幅指示 告警指示灯 显示无色 表明工作正常 在进入软件设置之前 应确保基站耦合到近端单元射频端口有 15dBm到 5dBm的信号电平 4 4 模块功能描述模块功能描述 数字基站拉远系统是一种基站射频拉远设备 近端单元通过射频接口连接独立扇区信号 经接收 模块进行信号处理 数模转换 数字下变频后进行电光转换 通过光纤拉到远端 远端经光电转换 可编辑修改 数模转换 数字下变频后对射频信号进行放大 完成下行通道处理 上行两通道接收采用与下行采用 同样的处理过程 近端单元经N型同轴电缆口与基站连接 远端单元经N型同轴电缆口与MS天馈系统进行连接 通过 天线覆盖应用区域 面板上的LED 发光二极管可以提供设备运行情况的提示 近端单元可以通过本地 连接或无线MODEM与监控中心进行连接 也可通过短信进行连接 提供对近端单元和所挂接的远端单元 基本参数 工程参数进查询和设置 设备运行时的告警信号可经数据或短信方式向监控中心传送 4 14 1 主要模块描述主要模块描述 4 1 14 1 1 近端单元射频与数字整件 近端单元射频与数字整件 包括上下行增益控制 下行限幅和检测 A D D A转换 收光功率检测 RS232数据收发及转换 温度检测 4 1 24 1 2 远端单元数字整件 远端单元数字整件 包括A D D A转换 POWERPC FPGA 光模块接口 实现软件功能 对数字基站拉远系统进行控制 进行主从机通信 4 1 34 1 3 远端单元上下行射频整件 远端单元上下行射频整件 包括上行LNA IF 485 接口 PA开关 输出功率和反射功率检测 增益设置 限幅设置和检测 锁相环控制和锁定检测 温度检测 频率补偿和温度补偿 4 1 44 1 4 远端单元下行功放整件远端单元下行功放整件 包括功放功率检测 功放开关 温度检测 4 1 54 1 5 监控单元 监控单元 主机监控单元可以监测主机下行链路的输出功率 电源故障 驻波故障 过温告警 上行链路的 功放失效 控制下行功放的开关 上下行链路增益的设置及报警等 通过无线MODEM还可以将数字基站 拉远系统的各种状态参数和故障情况向网管中心以短消息形式实时进行报警或接受网管中心的指令改 变自身状态参数 4 1 64 1 6 MODEMMODEM整件 整件 包括电源接口及与CPU通信的232接口 完成CPU板与远程网管中心的短信 数传等通信 4 1 74 1 7 光模块 光模块 包括光 电转换 4 1 84 1 8 双工器 双工器 上下行频率的合并和分离 隔离 选频 4 1 94 1 9 电源 电源 可编辑修改 向GSM数字基站拉远系统各模块提供符合电压 功率 质量要求的电源 4 1 104 1 10 蓄电池 蓄电池 近 远端主机内装有蓄电池 系统掉电时可供监控模块持续工作 确保向网管中心发出掉电告警 4 24 2 近端单元内部模块图近端单元内部模块图 如图 4 1 所示 图4 1 近端单元内部模块图 1 电池 2 数学中频模块 3 滤波器 4 数字中频模块供电源 5 监控模块 6 近端变模块 7 电源模块 8 手机卡插槽 4 34 3 远端单元内部模块图远端单元内部模块图 如图4 2图所示 可编辑修改 图4 2 远端单元内部模块图 1 数字中频模块供电电源 2 风扇支架 3 数字中频模块 4 监控 5 远端变频模块 6 功放 7 双功器 8 电源 9 滤波器 10 蓄电池 11 电源滤波器 4 44 4 原理框图原理框图 图4 3 近端单元原理框图 工作原理 下行通道 从基站到手机 为 从射频耦合口得到基站的下行信号 直放站近端机的 RF 接收 射频下变频到中频 ADC 采样为数字中频信号 通过混频器得到 I Q 两路中频信号 数字下变频到基 带 DDC CPRI 模块将 I Q 基带数据组帧 通过 SerDes 芯片将 CPRI 数据送给光口模块 光纤传 输到直放站远端机 几十公里 光模块接收 并通过 SerDes 芯片恢复并行数据和时钟信号 CPRI 模块解帧 提取出基带的 I Q 数据 数字上变频 DUC 经过混频器得到数字中频信号 DAC 输出模 可编辑修改 拟中频信号 RF 上变频 功放模块 天线发射到终端手机用户 上行通道 手机到基站 终端手机用户发射 远端机接收射频信号 经过低噪放和射频下变 频到模拟中频 ADC 采样为数字中频信号 通过混频器得到 I Q 两路中频信号 数字下变频到基带 DDC CPRI 模块将 I Q 基带数据组帧 通过 SerDes 芯片将 CPRI 数据送给光口模块 光纤传输 到直放站近端机 几十公里 光模块接收 并通过 SerDes 芯片恢复并行数据 CPRI 模块解帧 提 取出基带的 I Q 数据 数字上变频 DUC 经过混频器得到数字中频信号 DAC 输出模拟中频信号 RF 上变频 通过射频耦合口将射频信号输入基站的天馈系统 近端单元主要有射频单元 数字中频单元 光传输单元 监控单元 供电系统等部分组成 1 射频单元主要有双工器 滤波器 变频单元等组成 双工器主要是实现收 发 上行 下行 信号的分离 滤波器实现在分集接收端滤除上行信号以外的杂散信号 变频单元分为上行变频单元和下行变频单元 下行变频单元主要是实现将基站过来的射频信号变 为数字中频模块中 ADC 能够接收采样的中频信号 上行变频器是将数字中频模块 DAC 输出模拟中 频信号变为基站接收的上行射频信号 2 数字中频单元主要有 ADC DAC DDC DUC CPRI 等组成 ADC 主要是实现将变频过来的模拟中频信号通过高速采样变为数字信号 DAC 主要是实现将 DUC 过来的数字信号转变为模拟中频信号 DDC 数字下变频是指将 ADC 采样得到的数字中频信号搬移到基带频率 并且恢复出 I Q 信号 它包 括两个部分 1 混频是指通过混频器 Mixer 将中频频率搬移到基带频率上 并且恢复出 I Q 两 路正交数据 对于单载波来说 就是将信号由中频搬移到 100KHz 100KHz 的基带上 2 采样 率变换是将中频高采样率变换到基带的 Symbol 速率上 同时需要满足 GSM 的频谱模板和接收性能 要求 DUC 数字上变频是指将基带 I Q 数据由基带频率搬移到中频频率上 它包括两个部分 1 采样率变换将基带的 Symbol 速率变换到满足中频采样的高采样率上 同时完成满足 GSM 的频 谱模板的选频功能 对于 GSM 和 GSM EDGE 信号来说 其 Symbol 速率都是 270 833KHz 而中 频的采样率为几十 MHz 采用多级滤波器设计完成采样率变换 同时发射信号频谱需要满足 GSM 协议要求的频谱模板 2 混频是指通过混频器 Mixer 将基带频率搬移到中频频率上 对于单载波来说 就是将信号由 100KHz 100KHz 搬移到中频上 2 CPRI 接口用来传送 GSM 基带数据 由于直放站近端机和远端机之间的距离为几十公里 因此需 可编辑修改 要采用光纤来传输 GSM 基带数据 需要采用 SerDes 芯片将 FPGA 输出的并行基带 I Q 数据转 换为高速串行信号 再通过光模块转换为光信号 通过光纤传输到对端 3 光传输单元主要是由数字光模块组成 通过 SerDes 输出的高速串行信号通过光模块进行传输到 对端 4 监控单元主要是由本地监控单元和远程控制单元 本地控制单元通过本地通信 232 串口线实现 对近端和远端设备的参数进行控制和查询 远程控制单元是通过网管中心用无线 MODE 的数 传达或短信的方式进行对近端和远程的参数进行控制和查询 5 供电系统主要实现对近端所有有源模块的正常工作提供稳定的电压 图4 4 远端单元原理框图 远端单元主要由光传输单元 数字中频单元 射频单元 监控单元 供电系统等部分组成 其中除了射频单元以外 其它光传输单元 数字中频单元 监控单元 供电系统与近端单元的工 作原理相似 在射频单元中除了变频单元 双工器 滤波器之外还增加了下行高功率放大器 HPA 和 上行低噪声放大器 LNA 高功率放大器是将变频单元变为的 GSM 下行射频信号进行放大实现对覆盖 区的大范围覆盖 低噪声放大器是实现对终端发射过来的上行 GSM 信号进行低噪声放大 提高系统的 接收灵敏度 5 5 监控平台安装与操作 监控平台安装与操作 GSM数字基站拉远系统需要结合数字基站拉远系统本地维护终端软件来实现其控制功能 直接对数 字基站拉远系统的射频指标和状态参数进行设置 查询 并实时显示告警信息 可以通过本地方式 无线数据和短信方式 随时随地对设备进行操作维护 可编辑修改 5 15 1 硬件要求硬件要求 本地监控软件安装的最低系统要求 100MHz英特尔奔腾处理器 32M RAM 32M可用的磁盘空间 空闲的COM串口 Hays可兼容调制解调器 Windows98或更高版本 5 25 2 操作说明操作说明 这部分详细介绍了软件的操作 包括软件的主界面和如何本地 远程连接GSM数字基站拉远系统的 方法 5 2 15 2 1 操作准备操作准备 按以下步骤进行本地或远程计算机控制 本地控制 本地控制 1 数字基站拉远系统开机 2 PC机开机 3 通过一根RS232串口线连接到本地监控中设置好的计算机串口 连 接本地监控和数字基站拉远系统 远程控制 远程控制 1 连接本地监控和PC上的调制解调器 2 数字基站拉远系统开机 数字基站拉远系统应有SIM卡 3 调制解调器和PC机开机 5 5 3 3 监控软件操作要求监控软件操作要求 5 3 15 3 1 可编辑修改 图 1 1 图 1 1 为登录界面 输入密码 初始密码 123 按 登录 按钮即可登录 若不想进入操作界面可 以按 取消 退出软件 图 1 2 登录后界面如 1 2 所示 主菜单 主菜单 1 串口设置 项 分别是 关闭串口 打开串口 和 串口设置 默认串口是关闭状态默认串口是关闭状态 可 以通过状态栏得知当前串口的状态 红色指示表明串口是关闭关闭的 绿色指 示表明串口已经打开打开 2 操作选择 项 分为 整机操作 和 模块操作 其中 模块操作 是指直接通过 RS485 接口 跟模块通信 3 文件 项 有 主动告警记录 和 修改用户 两项 可编辑修改 5 3 25 3 2 建立站点建立站点 图 1 2 右键点击 设备列表树 弹出选 添加区域 选项 点击 添加区域 项 弹出 添加区域 对话框 如图 2 1 所示 图 2 1 输入区域名称 按 确定 即可 添加完区域后 界面如图 2 2 所示 图 2 2 右键点击区域名称 xxxxx 选择下拉菜单中 添加设备 主机 选项 将弹出添加设备对话框 如图 2 3 所示 可编辑修改 图 2 3 注 在添加主机 近端机 时 设备编号必须是注 在添加主机 近端机 时 设备编号必须是 0000 添加完近端设备后 得图 2 4 界面 图 2 4 同上 选择下拉菜单项 添加设备 从机 出现对话框跟图 2 3 一样 设备编号跟添加的光口 号对应 添加的第一个从机 光口 1 对应的设备编号为 10 添加的第二个从机 光口 2 对应的 设备编号为 20 添加的第三个从机 光口 3 对应的设备编号为 30 添加的第四个从机 光口 4 对应的设备编号为 40 载波数根据系统是多少载波就设多少载波 如是 8 载波则输入为 8 同样在光口下添加远端设备 方法同上 如图 2 5 所示 可编辑修改 图 2 5 远端板的设备编号由光口号和远端板号组成 设备编号 光口号 远端板号 远端机的第 1 台的设 备编号为 若是光口 1 的第 1 台则为 11 第 2 台为 12 以此类推 最多是 8 台 若是光口 2 的第 1 台则为 21 第 2 台为 22 以此类推 注意 在创建光口号时 必须按照光口顺序从 1 到 4 光口号和远端板号在建站时自动生成 不需手动 输入 建站时光口和远端板的状态都处于不在位状态 在设备列表树中的图标为 X 5 3 35 3 3 设备操作设备操作 注 在对设备进行操作前 必须设置好通信方式 打开串口并查询设备的监控参量列表 设备没 有的参数项将呈灰色 不使能 状态 串口设置在主菜单下设置 在整个操作界面的左下角设置好通信方式如下图所示 设置好后点击 监控参量查询 按扭查询设备的监控参量 可编辑修改 一 数字中频参数 选择菜单按扭 数字中频参数 项 进入该操作界面 1 近端数字中频信息操作图 3 1 所示 图 3 1 设置前先查询近端数字中频参数 SCAN25100 1 4 的状态分别为光口 1 到光口 4 的在位状态 告警 表示不在位 此状态也在设备列表树中体现 图标为 X 表示不在位 如图 3 2 所示 注意 1 在打开软件进行操作之前先要进行对近端机的数字中频参数进行查询 查询完后在列表树中会 出现光口在位状态显示 然后再进行对在位光口逐一进行对数字中频参数进行查询 对远端机的在位 查询 成绿色表示在位可进行对系统参数设置和查询 X 表示不在位 不能进行通信 注意 2 在近端机的数字中频参数设置中 从设备数量 一定要输入 根据你链接的数量进行设置数量 是所有光口链接远端机总量 图 3 2 可编辑修改 2 光口信息操作 图 3 3 图 3 3 远端板的在位状态通过光口的状态查询得到 同光口在位状态一样 当远端板不在位时 设备列 表树中远端板的图标显示为 X 注 1 光口参数的设置中 可进行对所有的远端单元进行信道的配置以及对时延的查询和补偿 在工 程中若出现菊花链拖了二台以上时 可进行时延校准 时延校准时根据界面右边查询的时延值 输入 到左边的远端延时补偿值内 若只有 2 台远端 那么其余的时延值为 0 务必使得不在位的远端机 上输入补偿时延值为 0 若输入了其他数值则会使延累加上去 注 2 从设备数量 的设置 输入该光口链接的数量 或没有输入不能对远端机进行设置 并且会 出现光断路告警及最后一台的 LOSS 告警等 3 远端板数字中频模块信息图 3 4 图 3 4 可编辑修改 图中呈灰色的参数项表示预留项 目前暂时没有该项参数 注 在远端机中的数字中频板参数 从设备的数量与光口处设置的为一样 一般情况下此处无需进行 设置 二 网管参数 图 3 5 网管参数包括 系统编号 站点编号 设备编号 查询 设置电话号码 上报方式 监控中心的 IP 及 IP 端口号 三 设备信息 图 3 6 可编辑修改 四 现场设置 图 3 7 现场设置参数项中衰减项有 上行主衰减 上行分集衰减 下行衰减 五 告警参数项 图 3 8 告警参数界面分为 告警使能和告警状态 告警时状态将为 告警 否则显示 正常 右边框里 的为主动上报参数 有上报则灰色 绿色 六 扩展指令 可编辑修改 图 3 9 七 信道参数 图 3 10 注 信道个数将根据建站时设置的载波数来确定 八 信道调度信息 载波池设备用 可编辑修改 图 3 11 图 3 11 为切换控制 该界面为自动定时功率控制界面 周一到周七每天都分为 6 个时间段对小区 的信号进行切换控制 比如 选中星期四时间段 6 则使能 ON 选择起始时间和结束时间 并且设 置在这段时间内要对设备进行的操作 是关功放即逐渐将信号减到最小还是将信号设为某个值 设置 下去后 设备在这段时间里就会实现刚才的操作 在这段时间后又恢复原来状态 图 3 12 图 3 12 为切换控制的手动切换项 当设置为 断开 时 设备会在规定的时间 比如 2 分钟 内慢 慢将信号减到最小 设置为 接通 将恢复原来的状态 图 3 13 图 3 13 为扇区定时切换界面 功能与定时自动功率控制类似 扇区定时切换控制的是小区编码 即设置哪个小区编码则在这段时间里设备就切换到该小区 信道号也就为该小区的信道号 可编辑修改 图 3 14 图 3 14 为各小区信道设置界面 图 3 15 扇区自动切换界面 自动切换是指根据所选的条件进行切换 比如 选择同频干扰和临频干扰时 当设备出现两者中 任一种告警就进行扇区切换 切换到最远离这些干扰的那个小区 图 3 16 扇区手动切换界面 可编辑修改 图 3 16 扇区手动切换界面 直接输入小区编码 设置后就可以切换到该小区了 四 模块操作四 模块操作 右击要添加模块的设备 弹出下拉菜单 选择 添加模块 项 出现图 4 1 对话框 图 4 1 图 4 1 添加模块界面 选择下拉框里的模块类型点击 添加 按钮将模块添加到列表框按 确定 即可 图 4 2 图 4 2 为添加模块后的界面 按 无源工具 按钮添加的箭头和无源器件图标 添加完后将整个 设备的基本结构表示出来 点击 固定图形 按钮把整理好的图形固定住 如图 4 3 所示 图 4 3 点击不同类型的模块就显示对应类型模块的界面 通过此界面可以对设备内的组成模块进行操作 也可以同过查询模块状态来发现模块是否出问题 若想要修改设备图形显示 可以点击 修改 按钮 修改 也可以右键点击模块所在设备 进行修改模块 如想对某一模块进行操作时可点击图 4 2 中的 主端数字中频模块 或 主端变频模块 等 主端数字中频模块的界面如下图所示 其中包含了信道参数区如图 4 4 状态参数区如图 4 5 和其他 参数区如图 4 6 可编辑修改 信道设置区 可根据实际情况选择相应的信道进行设置 状态参数区 可查询数字中频模块的工作情况 其他参数区 可进行静噪门限等设置 图 4 4 图 4 5 可编辑修改 图 4 6 注 想要在数字中频模块内进行操作时 必须先进行查询 不然出厂时的参数会被覆盖 然后再对想注 想要在数字中频模块内进行操作时 必须先进行查询 不然出厂时的参数会被覆盖 然后再对想 修改的参数进行修改设置 在数字中频模块中静噪的平均周期一般设为修改的参数进行修改设置 在数字中频模块中静噪的平均周期一般设为 6 6 静噪门限在近端设置下 静噪门限在近端设置下 行 在远端设置上行 参数值出厂时设置好 行 在远端设置上行 参数值出厂时设置好 5 45 4 链路增益设置链路增益设置 下面以 20WGSM数字基站拉远系统为例 简要说明链路增益设置需考虑的问题 实际应以工程的需 要进行适当的调整 上行链路的增益考虑 上行链路的增益考虑 基站拉远系统上行链路的增益设置 应重点考虑基站拉远系统的引入对基站接收灵敏度的影响 基站接收端的底噪声电平 以下所有的噪声功率都指200K带宽的功率 NP基站 10lgKTB NF基站 121dBm 4dB 118dBm 200KHz 其中K为波尔茨曼常数 T为绝对温度 B为信号带宽 GSM带宽为200KHz 基站噪声系数NF一般为 4dB 引入基站拉远系统后基站接收端噪声的变化 基站拉远系统的上行输出噪声功率 NP直放站 10lgKTB NF直放站 G直放站 从基站发射机到基站拉远系统的所有损耗计为路径损耗L路径 则基站拉远系统产生的 在基站接 收端的噪声电平为 可编辑修改 NP直放站到基站 NP直放站 L路径 121dBm NF直放站 G直放站 L路径 引入