Базовая станция WiMAX.
Прошлую свою статью «WiMAX. Как это работает» я посвятил описанию технологии, общим словам о используемых механизмах, и показал приблизительную структуру сети. Поскольку эта тема интересна сообществу, я продолжаю.
На этот раз вы вплотную приблизитесь к Базовой Станции сети WiMAX, узнаете как она работает и сможете задать интересующие вас вопросы.
По сути сеть WiMAX — обыкновенная IP-сеть, на одном из сегментов которой в качестве среды передачи данных используются радиоволны. С другой же стороны на физическом уровне WiMAX очень похож на сети GSM, CDMA и любые другие беспроводные сети.
Под катом вы сможете узнать про элементы БС, принцип действия и используемые механизмы.
Хабракат — прекрасная вещь, помогает отделить зёрна от плевел для каждой конкретной статьи. Впрочем, я отвлёкся, простите.
Схема
Схема БС принципиально не отличается от используемой в других беспроводных технологиях: основной внутренний модуль, усилители и антенны. Единственное отличие: наличие (простите за игру слов) антенны GPS.
Huawei BBU 5900 Introduction
DBS3900
Перед началом повествования хочу сказать, что речь будет идти о реализации Huawei, поэтому некоторые моменты могут являться спецификой этой компании.
Итак. Базовая станция DBS3900 (Distributed Base Station) состоит из внутреннего обрабатывающего узла (BBU в терминологии Huawei), усилителей (RRU) и антенн.
Разумеется, «мозгом» БС является BBU — BaseBand Unit. На этот узел ложится практически вся нагрузка по обработке данных, синхронизации, управлению, сбору статистики.
В BBU со стороны сети ASN поступают PDU физического уровня. Данные канального уровня обрабатываются с помощью различных схем кодирования, модуляции, соответствующей уровню сигнала, претерпевают обратное преобразование Фурье, к ним добавляется Cycle Prefix и далее отправляются на усилитель.
DMS39000 состоит из следующих плат.
Первые 4 слота (с 0 по 3) отведены под платы BBBI (BWA BaseBand processing and radio Interface unit). На каждой плате есть по три оптических интерфейса (CPRI-Common Public Radio Interface) для подключения усилителей. Могут быть установлены одна или две платы, каждая из которых занимает два слота.
Слоты 4 и 5 отведены под плату USCU (Universal Satellite card and Clock Unit). Эта плата занимает также два слота и используется для синхронизации. Для WiMAX, использующего временной дуплекс (TDD) синхронизация — очень важный вопрос, поскольку время приёма/передачи должно быть синхронизировано как для разных секторов одной БС, так и для других базовых станций, являющихся соседними для рассматриваемой.
Вообще говоря, используется GPS, как самый простой и универсальный способ. Но, как я уже говорил где-то в комментариях к другим статьям, в России обязывают устанавливать помимо GPS, плату приёмника ГЛОНАСС — K161, для которой на USCU производителем предусмотрены ножки крепления и небольшой джампер. Основной разъём на этой плате — SMA для дажмпера от антенны GPS.
BBU (Battery Backup Unit) — что это и зачем он нужен
Шестой и седьмой слот используется для «основной» платы BBU — BMPT (BWA Main Processing https://habr.com/ru/articles/79112/» target=»_blank»]habr.com[/mask_link]
Huawei Technologies DBS3900
Этот скромный блок — BBU3900 , блок обработки базовых частот для установки внутри помещений, который обеспечивает централизованное управление эксплуатацией и обслуживанием, а также обработку сигнализации всей системы базовой станции и обеспечивает опорный сигнал синхронизации. Также блок имеет физические интерфейсы для соединения с BSC и RRU3004. BBU3900 устанавливают в статив 2 U высотой и шириной 47.5 см. Он может быть установлен в статив 19 “, либо смонтирован на стену.
В BBU3900 устанавливаются дополнительные платы, обеспечивающие мониторинг окружающих условий, мониторинг интерфейса Abis и сигналов синхронизации GPRS. BBU3900 это компактное оборудование, простое при установке. Потребляет небольшой объём мощности и обеспечивает полный спектр услуг.
BBU3900 — это низкочастотная часть распределенной базовой станции Huawei DBS3900. Оптическим кабелем (интерфейс CPRI) этот блок должен соединятся с «радиоголовой» — выносным радичастотным модулем (например, RRU3004). Или таким, RRU3606:
Huawei DBS3900
RRU3606 (сверху) и BBU3900 (ниже)
DBS3900 представляет собой распределённую базовую станцию, с использованием платформы BTS компании Huawei. Будучи базовой станцией системы мобильной связи, DBS3900 состоит из блока обработки базовых частот (BBU) и выносного радиочастотного блока (RRU). BBU3900-это блок обработки базовых частот. Радиочастотный блок RRU3004, поддерживает работу двух/четырёх радиопередатчиков.
В DBS3900 используется выносной радиочастотный модуль, отвечающий требованиям построения сетей в аспекте расширения ёмкости, гибкости установки и модернизации.
Между блоками RRU3004 и BBU3900 используется интерфейс CPRI, который обеспечивает соединение двух модулей с использованием оптических кабелей. Это позволяет существенно сократить затраты по созданию автозала, установке оборудования и эксплуатации.
Внедрение DBS3900 с распределёнными BTS позволит ускорить развитие мобильных сетей, обеспечит большую их совместимость с другими сетями, также позволит использовать широкополосные технологии.
BBU3900 является блоком обработки базовых частот для установки внутри помещений, который обеспечивает централизованное управление эксплуатацией и обслуживанием, а также обработку сигнализации всей системы базовой станции и обеспечивает опорный сигнал синхронизации. Также блок имеет физические интерфейсы для соединения с BSC и RRU3004.
BBU3900 устанавливают в статив 2 U высотой и шириной 47.5 см. Он может быть установлен в статив 19 “, либо смонтирован на стену.
В BBU3900 устанавливаются дополнительные платы, обеспечивающие мониторинг окружающих условий, мониторинг интерфейса Abis и сигналов синхронизации GPRS. BBU3900 это компактное оборудование, простое при установке. Потребляет небольшой объём мощности и обеспечивает полный спектр услуг.
RRU3004 – выносной радиочастотный блок. Обеспечивает обработку сигналов основных частот и радиочастотных сигналов. Один RRU3004 выполняет функцию двух приёмопередатчиков. Если два модуля RRU3004 установлены в подстативе RRU3004, они выполняют функцию четырёх приемопередатчиков.
Один модуль RRU3004 обеспечивает два приёмопередатчика.
Два модуля RRU3004 установленные в подстативе RRU3004, выполняют функцию четырёх приемопередатчиков.
RRU3004 имеет небольшой вес и характеризуется простотой установки. Подстатив RRU3004 можно установить на стальной мачте, стене или бетонном основании.
Сценарии применения DBS3900
Возможна гибкая комбинация модулей RRU3004 и BBU3900, в зависимости от фактических требований.
BBU:
• Внутри помещений
• Устанавливается на стену или в статив 19 “, подстатив RRU3004, APM или OFB.
• Внутри помещений /снаружи
• Распределённое покрытие в городах, на автомагистралях и железных дорогах
DBS3900 обладает следующими преимуществами при обеспечении покрытия:
RRU3004 поддерживает каскадное соединение трёх модулей RRU. Один модуль RRU устанавливается на расстоянии до 40 км от BBU.
Статическая чувствительность канала TCH/FS составляет -113 дБм (типовое значение при нормально температуре).
RRU3004 поддерживают технологию RRU3004.
Максимальная выходная мощность RRU3004 достигает 40 Вт (900M) или 30 Вт (1800M).
Максимальная конфигурация до 12 сот и поддержка многополосной сети.
Поддерживается распределённая передача и «Antenna hopping».
BBU3900 поддерживает 72 приёмопередатчика.
Abis поверх IP.
Возможности организации сети
E1/T1, оптический FE, поддержка радиорелейной и спутниковой передачи.
Поддержка топологий: звезда, дерево, цепь, кольцо и смешанных топологий. Поддержка Flex Abis.
GSM и UMTS могут использовать BBU3900.
Оптимизирована передача с использованием интерфейса Abis.
Поддержка обнаружения и восстановления свободных пакетов BTS и BSC.
При работе системы синхронизации в режиме только внутренней колебаний, система может работать непрерывно в течение 7 дней.
Поддержка различных режимов синхронизации: поддержка синхронизации с сигналом синхронизации выделенного из интерфейса Abis, поддержка синхронизации с системой GPS, синхронизация с внешним источником 2 МГц BITS.
RRU3004 работает в диапазонах 1800 МГц и 900 МГц.
Высокая адаптируемость к условиям окружающей среды
BBU характеризуется высокой адаптируемостью к условиям окружающей среды:
Диапазон рабочих температур: –20 C ~ + 55 C.
BBU может работать при широком диапазоне рабочих напряжений: –38.4 V DC ~ –57 V DC (номинальное напряжение –48 V DC).
Используемый блок питания преобразует 220 V AC в –48 V DC для работы BBU
RRU — это оборудование, которое может работать при разных условиях окружающей среды. Модуль характеризуется адаптируемостью к условиям окружающей среды:
RRU имеет закрытый интегрированный дизайн. По водонепроницаемости отвечает стандарту (IP65). Меры защиты от воздействия влаги, плесени и соляного тумана соответствуют спецификациям класса 1.
Диапазон рабочих температур RRU: –40 C ~ +50 C.
RRU может работать при широком диапазоне рабочих напряжений: –36 V DC ~ –57 V DC (номинальное напряжение –48 V DC).
Используемый блок питания преобразует 220 V AC в –48 V DC для работы RRU.
Поддержка антенн Remote Electric Tilt (RET).
Использование антенн RET позволяет настраивать сетевое покрытие путём регулировки угла наклона антенн в автозале. При этом сэкономить затраты на эксплуатацию и обслуживание.
Поддержка антенн с двойной поляризацией, позволяет сократить число антенн в соте.
Поддержка протокола AISG1.1
Быстрое развёртывание сети
Раздельное использование BBU и RRU, компактный дизайн и распределенная установка позволяют сэкономить пространство на сайте и смонтировать BBU и RRU практически в любом месте.
Распределённая установка также обеспечивает удобство при транспортировке и быстрое развертывание сети.
Низкая стоимость
BBU может устанавливаться в любом месте на стену или на бетонное основание. Также BBU устанавливается внутри BTS, устройств передачи или в системе питания, при монтаже вне помещений.
RRU устанавливается вблизи антенн. Это позволяет избежать затрат на приобретение и монтаж кабелей и фидеров.
Каждый RRU обеспечивает два высокоскоростных порта CPRI для обеспечения взаимодействия RRU и BBU в топологии кольцо. Один дополнительный порт CPRI предоставляет резервный канал между BBU и RRU.
В одном подстативе можно установить два модуля RRU3004 для поддержки распределённой передачи, обеспечения большей емкости и большего числа несущих. При сбое одного из рабочих модулей RRU3004, резервный обеспечивает услуги в соте.
Работа МС на высоких скоростях движения
DBS3900 обеспечивает работу мобильных станций на высоких скоростях движения транспорта (поездов, автомобилей и т.д.), до 400 км/ч.
DBS3900 поддерживает эволюцию от GERAN к LTE.
DBS3900 работает на основе унифицированной платформы BTS и обеспечивает эволюцию от 2G к 3G.
Источник: www.mforum.ru
Распределенная базовая станция DBS3900
Модульный блок спроектирован для установки в удалении от остальных блоков — это сокращает сроки выбора сайта и создания сети, позволяет снизить затраты на покупку повторителей. DBS3900 обеспечивает гибкое покрытие вдоль железнодорожных линий, особенно в тоннелях и вдоль мостов. Модульный блок состоит из блока базовых сигналов (BBU) и нескольких выносных радиоблоков (RRU), формирующих единую мощную сотовую ячейку, охватывающую несколько сайтов.
DBS3900 поддерживает как GSM-R, так и eLTE. Система GSM-R может быть модернизирована в eLTE для железной дороги путем обновления ПО, при этом замена оборудования не требуется. Низкое энергопотребление позволяет организовать питание от возобновляемых источников — солнечная энергия, энергия ветра и биогаз.
Упрощенная структура
Упрощенная структура, состоящая только из блоков BBU и RRU, требует меньшее количество запчастей и сокращает стоимость техобслуживания.
Гибкие возможности установки
RRU могут устанавливаться на вышках, это позволяет снизить расходы на фидерный кабель, снизить потери на фидерном кабеле и повысить коэффициент усиления на 3–5 дБ. Технология удаленных радиочастотных блоков позволяет использовать распределенную установку блоков RRU, что отлично подходит для организации связи на железных дорогах.
Источник: e.huawei.com