LT-E基站学习进修学习入门-基站设备与-配置.doc

-_LTE 基站入门基站设备与配置-_目录目录1 LTE 基站概述.21.1 基站概念 .21.2 基站室外设备 .21.3 基站室内设备 .52 LTE 基站类型与设备.92.1 宏站和室分站区别 .92.2 TDD 和 FDD 区别.92.3 基站基本设备介绍 .102.3.1 室内基带处理单元 BBU.102.3.2 电源模块 DCDU.132.3.3 时钟盒 .142.3.4 GPS.152.3.5 远端射频模块 RRU.152.3.6 天线.163 TDD 与 FDD 站点配置.193.1 TDD 站点介绍.193.1.1 D 频段宏站介绍.193.1.2 F 频段宏站介绍.223.1.3 TDD 室分站点.263.2 FDD 站点介绍.273.2.1 FDD 宏站介绍.273.2.2 FDD 室分站点.273.3 FISH 站点介绍.28-_1 LTE 基站概述基站概述1.1 基站概念基站概念基站是移动通信中组成蜂窝小区的基本单元，主要完成移动通信网和移动 通信用户之间的通信和管理功能，从狭义上就可以把基站理解成一种无线电收 发信电台。换句话说，你的手机信号从哪里来，手机能上网、打电话都是因为 你的手机（专业术语称为终端 UE）驻留在一个基站上，在基站信号的覆盖范围 内。基站不是孤立存在的，它仅仅属于网络架构中的一部分，它是连接移动通 信网和用户终端的桥梁基站一般由机房，信号处理设备，室外的射频模块、收发信号的天线、 GPS、各种传输线缆等等组成。 下面将以基站接收信号，从室外到室内这样的顺序给大家介绍一下基站。1.2 基站室外设备基站室外设备（1）首先需要通过室外的天线接收信号，天线也是我们在室外判断是否周 围有基站最明显的标志。天线的形状如下图所示，类似扁平的长方体。-_天线有很多不同的安装方式，下面列举了一些天线安装在不同地方的照片， 当你看见这些天线，那么这个天线附近就应该有我们的基站了。-_天线的各种安装场景 （2）天线接收的信号送往射频单元进行处理，远端射频模块（Remote Radio Unit） ，简称 RRU。接收信号时，RRU 将天线传来的射频信号（射频信号 就是经过调制的，拥有一定发射频率的电波）转化成光信号，传输给室内处理 设备；发送信号时，RRU 将从机房传来的光信号转成射频信号通过天线放大发 送出去。当然这只是简单地解释了 RRU 功能，其实 RRU 对收发信号还有很多 其他处理，在后面的模块介绍里会介绍。 RRU 有很多类型，在后面的模块介绍里会详细给大家列举。-_（3）接收的信号经过射频模块 RRU 处理后，通过光缆传入机房内的信号 处理模块。（4）室外还有用于系统定位和提供时钟同步的信号的 GPS 模块，因为长 的像蘑菇，也称 GPS 蘑菇头。1.3 基站室内设备基站室内设备（1）基站设备普通情况下，除了天线、射频处理单元 RRU、GPS 蘑菇头 等设备安装在铁塔、抱杆等室外环境，其他的设备是安装在特定的机房内的， 如果当前建站的地方处在野外或没有合适的建筑作为机房，则使用一体化机柜， 下面通过照片给大家展示一下机房和一体化机柜。-_（2）机房内一般包括：基站设备、安装设备的机柜、电源柜、蓄电池、 空调、走线架、接地排、各种线缆等。电源柜负责给机房设备供电，蓄电池 在断电时，给电源柜供电，空调用来降温，室内走线架用于线缆走线，接地 排作用：室内所有设备的接地线最终都要接到室内接地排，对设备起到保护 作用。 室外接收的信号通过线缆传入室内机柜的信号处理模块，对信号进行处 理等。机房内照片展示如-_（3）如果基站建站地点没有合适的机房，则一般采用一体化机柜。-_-_2 2 LTELTE 基站类型与设备基站类型与设备LTE 基站类型根据不同的划分方式，有不同的分类。根据基站覆盖的环境和模型不同， 可以分为宏站和室分站；根据 LTE 采用的双工方式不同，又分为 TDD 站点和 FDD 站点， 下面将针对不同的分类进行介绍。2.1 宏站和室分站区别宏站和室分站区别根据环境、覆盖模型不同将站点分为宏站与室分站。宏站一般指室外大范围的覆盖站 点，由于天线覆盖无法做到无缝覆盖，宏站天线无法完全覆盖至室内，或室内覆盖信号很 差，环境复杂，针对楼宇需要做室分覆盖。简单来说宏站是大范围室外覆盖的站点，针对 高楼层，覆盖差的室内而设的站点为室分站点。 宏站和室分站点区分也很简单，宏站在室外有明显的天线，而室分的天线多为在楼道 的天花板里的吸顶天线。同时宏站和室分站的设备也略有不同，在下面的章节里会做出详细介绍。2.2 TDD 和和 FDD 区别区别LTE 根据双工方式，分为两类：TDD 和 FDD，TDD 代表时分复用，FDD 代表频分复用，FDD 系统是指系统的发送和接收数据使用不同的频率；时分双 工系统则是系统的发送和接收使用相同的频段，上下行数据发送在时间上错开， 通过在不同时隙发送上下行数据，可有效避免上下行干扰，至于具体含义属于 理论范畴，这里就不多解释了，但要知道中国移动使用的是 TDD。电信联通使 用的是 FDD。 移动 TDD 又根据划分频段的不同，分为 D、F、E 三种频段，各频段范围 如下：D 25702620MHz F 18801920MHz E 23002400MHz-_其中 D/F 频段供宏站使用，E 频段供室分使用。频段划分的含义是，在划 分的这些频段区间，供 LTE 业务使用2.3 基站基本设备介绍基站基本设备介绍上面介绍了基站的分类，不同类型的基站需要的设备各不相同，下面将对 所有设备进行介绍，下表列举了不同类型基站设备配置。基站设备一般包括： 主系统模块 FSMF，系统拓展模块 FBBA，电源模块 DCDU，传输模块 FTIF， 时钟盒，RRU，GPS，天线等。本节将对这些模块做出详细介绍。2.3.12.3.1 室内基带处理单元室内基带处理单元 BBUBBU室内基带处理单元，也称 BBU(Building Base band Unite)。 BBU 主要功能简介：BBU 是基站的基带处理单元，提供对外接口，完成 系统的资源管理、操作维护和环境监测功能等。 BBU 包括主控单元 FSMF 模块、基带扩展单元 FBBA 和传输扩展单元 FTIF。TDDFDD宏站设备宏站设备室分站设备室分站设备宏站设备宏站设备室分站设备室分站设备D 频段频段F 升级升级E 频段频段FSMFFSMFFSMFFSMFFSMF1 个 FBBA1 个 FBBA2 个 FBBA2 个 FBBAN 个 FBBA小 RRU小 RRU时钟盒FTIF时钟盒天线天线FTIFRRUFTIFGPSGPSRRU天线小 RRUGPS 避雷器GPS 避雷器天线GPS天线光模块若干光模块若干GPS 功分器光纤、跳线光纤、跳线GPS和避雷器GPS若干若干GPS 功分器GPS 功分器 和避雷器BBP530和避雷器光模块若干光模块若干光模块若干 光纤、跳线光纤、跳线光纤、跳线 若干若干若干-_下面将介绍 BBU 包含的三个模块： 1.主系统模块主系统模块 FSMF FSMF 是 TD-LTE 室外型基站的 Flexi Multiradio 10 Base Station 系统模块。 包含所支持无线接入技术的所有控制和基带功能。主要功能包括： 基带信号处理 内置以太网和 IP V4/V6 传输功能（可简单理解为信号的传输方式） ； 基站时钟生成和分发功能； 基站管理和维护功能； 传输控制功能； 无线接口集中控制功能。 简单来说，接收或者发送出去的信号都是在 FSMF 模块中进行相关处理操 作的。 FSMF 接口如下图所示：BBU 机框中，中间一排接口最多的模块即为 FSMF 模块，模块的各个接口的功能已经在图中标出。2. 基带扩展单元基带扩展单元 FBBA 基带扩展单元，简称 FBBA。一般基站包含的小区数不会只有一个，一个 室外宏站（宏站的概念后面会介绍）包括 3 个小区（基站一般包含 3 个扇区， 完成 360 度覆盖，这三个扇区也称为 3 个小区） ，而主系统模块 FSMF 带动的小 区数有限，最多只能带动一个小区，所以需要增加基带扩展单元 FBBA 带动更 多的小区，每增加一个 FBBA 就可以多带动一个小区。FBBA 有与 FSMF 模块 通信的接口，通过一根 BUS 线连接，完成两者的数据通信。-_FBBA 模块和接口如下图所示：3. 传输扩展单元传输扩展单元 FTIF 传输扩展单元 FTIF，也称传输板。因为基站不是孤立存在的，需要进行组 网，基站利用这个模块的第四个光口（从左往右数） ，通过光纤与传输设备相连， 实现传输。这地方说的传输设备，主要的作用是使众多基站组网的设备，后台 网管可以通过这个设备提取基站数据，或对基站进行相关操作，每个机房都会 有，一般使用华为或中兴生产的传输设备。 FTIF 如下图所示：华为的传输设备如下图所示：-_2.3.22.3.2 电源模块电源模块 DCDUDCDU电源分配单元（Direction Current Distribution Unit ） ，简称 DCDU，负责给 LTE 设备 供电，如 BBU，室外的射频单元 RRU 等。DCDU 和 BBU 一起都是安装在机柜里的。电源接口如下图所示：DCDU 给其他设备供电，那 DCDU 的电又是从什么地方取的呢？在上节里 已经介绍过机房的设备，其中一个机柜是电源柜，DCDU 的-48V 直流电就是从 电源柜取电的。电源柜里有接电牌、熔丝以及接电开关等。接电牌有两个：一 次下电牌和二次下电牌，如下面的右图所示，一次下电牌接的是非重要负载 （非重要负载指在电源柜供电不足的情况下首先断电的设备） ，我们的设备接的 就是一次下电牌；二次下电牌接的是重要负载，传输类设备接的是二次下电牌。 停电时，由室内的蓄电池供电，当蓄电池的电消耗到一定程度时，就断开非重 要负载上的供电，保证传输。在电源柜里，熔丝只能选择 63A 或 100A 的熔丝。电源柜内照片如下图所示： -_2.3.32.3.3 时钟盒时钟盒室外的 GPS 蘑菇头是用来定位和提供时钟同步的，GPS 蘑菇头也有很多 类型，当室外的 GPS 蘑菇头传下来的是模拟信号时，室内就需要一个时钟盒， 时钟盒的作用是将模拟的 GPS 信号转换成数字信号，然后送入 FSMF 模块。当 室外的 GPS 蘑菇头传下来的是数字信号时，室内就不需要时钟盒。因为使用的 GPS 型号不同，移动的基站是需要时钟盒的，电信和联通的基站不需要时钟盒。-_时钟盒的接口如下图所示：室外的 GPS 信号进入室内不是直接接到时钟盒上的，需要经过 GPS 避雷 器。GPS 避雷器的作用是对室内的时钟盒等设备提供保护。2.3.42.3.4 GPSGPS大家对 GPS 定位可能都比较熟悉，LTE 的室外设备中就包含 GPS 蘑菇头， GPS 蘑菇头是用来定位和提供时钟同步信号的。从 GPS 输出的信号有两类：模 拟信号和数字信号，GPS 也有很多种型号，这里就不一一列举了，目前电信用 的是 FYGB 472748A，移动用的是 CS930219。移动用的 GPS 蘑菇头输出的是 模拟信号，电信和联通用的 GPS 蘑菇头输出的是数字信号，所以移动站点的室 内设备需要时钟盒对信号进行转换，而电信和联通不需要。-_2.3.52.3.5 远端射频模块远端射频模块 RRURRU远端射频模块（Remote Radio Unit） ，简称 RRU。室外天线接收和发送的都 是射频信号，室内 BBU 接收和发送的都是光信号，那么 BBU 和天线就不能直 接相连，需要通过 RRU 作为中间桥梁，对信号做相应处理。 接收信号时，RRU 将天线传来的射频信号经滤波、低噪声放大、转化成光 信号，传输给室内处理设备； 发送信号时，RRU 将从机房传来的光信号，经光电转换、变频、滤波、线 性功率放大等操作，转换成射频信号，最后通过天线发送出去。 RRU 有很多种型号，每种型号的接口数目有所不同，但大致有几种接口： 电源接口，DCDU 通过这个接口给 RRU 供电；光口，BBU 与 RRU 就是通过这 些光口相连的；与天线的接口等。下面将给出几种类型 RRU 的照片： 移动项目使用的 RRU，包括：电源接口，光口、9 个天线接口，前 8 个接 口用来与天线传递信号，其中 9 号天线接口为校准口，作校准使用。移动基站的 FHEB 型号 RRU-_移动基站的 FZFF 型号 RRU电信项目使用的 RRU，包括：电源接口，光口、6 个天线接口，用来与天 线传递信号。电信基站 FXEB 型号 RRU 如下图所示：2.3.62.3.6 天线天线天线是信号的收发单元，天线也有很多类型。下面通过图片给大家展示一下。 电信的使用的天线与移动有所不同，在天线下端还有两个电调，用来调整下倾角（就 是天线的俯仰角）的，电信的天线下端通过 4 根馈线（连接天线与 RRU 的线缆称为馈线） 与下端的 RRU 相连，传递信号，两个电调通过串联的方式与下端的 RRU 相连。连接示意 图在后面的 FDD 宏站会详细介绍。-_移动使用的天线，其下端与 RRU 的馈线接口有 9 个， ，而且没有电调，所以从外观， 线缆的多少就可以区分出移动和电信的天线。天线的类型很多，这里就不一一讲解了，下图是 LTE 各类天线接口汇总图-_3 3 TDDTDD 与与 FDDFDD 站点配置站点配置本章将根据 LTE 站点双工方式的不同，对 TDD 和 FDD 站点配置进行分类介绍。3.1 TDD 站点介绍站点介绍移动 TDD 又根据划分频段的不同，分为 D、F、E 三种频段，下面将对各 个频段配置进行详细介绍。3.1.13.1.1 D D 频段宏站介绍频段宏站介绍D 频段室内设备：DCDU、主系统模块 FSMF、系统拓展模块 FBBA、传 输模块（FTIF） 、时钟盒。室外包括 RRU、GPS、天线等。D 频段设备 D 频段设备部分连线如下面两个图，实物图与连线示意图：-_D 频段连线示意图（a）6123FSMF45FBBA主辅主辅主辅RRU连接光 口示意图 1小区2小区3小区传输设备FTIF时钟盒DCDU模块D 频段连线示意图（b） 电源连线：DCDU 通过 FSMF 的第二个接口给其供电，连线如黄色线所示。 FSMF 通过自身的第一个接口给左边的第一块 FBBA 供电，第一块 FBBA 通过 自身第二个接口给右边的第二块 FBBA 供电，连线如绿色线所示。 FSMF 的两个数据口通过两根 BUS 线分别与两个 FBBA 的数据口相连，连 线如图中蓝色线所示。 时钟盒左边用红色圆圈标出的金属接口与 GPS 避雷器相连，时钟盒通过一-_根高清线与 FSMF 的时钟同步输入接口相连，示意图如图中红色线所示。 D 频段光口连接：FSMF 上的 1、2 光口分别与室外 1 小区 RRU 的主、辅 光口连接，3、6 光口分别与室外 2 小区 RRU 的主、辅光口连接，4、5 光口分 别与室外 3 小区 RRU 的主、辅光口连接。 FTIF 传输模块的第四个接口（从左往右数）通过光模块与 PTN 传输设备 相连。 FSMF 的第三个接口为调测网口，我们正是通过这个接口将数据做到设备 中去的，调测时用网线与电脑相连，将做好的数据通过网线输入到设备中去。 避雷器和功分器如下图所示，注意避雷器需要接地：D 频段天线端跳线 1234 端口接 RRU 端 1357 通道接口，天线端跳线 5678接 RRU 端 2468 通道接口。其中 9 号口是校准口。123456789天线上馈线 端口123456789RRU上与天线的 接口（RRU的其 他接口这里就不 标注了）D频段天线与RRU连接示意图-_3.1.23.1.2 F F 频段宏站介绍频段宏站介绍F 频段宏站又分为 F 升级站点（双模）和 F 新建站点（单模） 。 （1）F 升级站点升级站点 F 升级站点是在 3G TD-S 基站设备上升级而来，也就是说 F 升级站点不仅 包含 TD-L（TDD-LTE）设备，还包含 TD-S（TD-SCDMA）设备。 F 升级站点室内设备：DCDU、主系统模块 FSMF、系统拓展模块 FBBA、传输模块（FTIF） 、TD-S 的 BBU（BBP530） 。室外包括 RRU、GPS、 天线等。F 升级站点设备的电源连线、FTIF 连线、BUS 线接法同 D 频段。F 升级站 点没有时钟盒，因为其与 TD-S 设备共用时钟信号。 F 频段增加了 TD-S 的 BBU BBP30，如下图所示：BBP530 上有 8 个槽位， 槽位编号是 0 到 7，其中 2、3 号槽位插入了 UBBP 板。-_每个 UBBP 上有 6 个光口，在此为了方便大家理解，我将接口做了编号， 每个 UBBP 板左边的 3 个接口是与室外的 RRU 相连的，右边的三个接口与 TD-L 的 BBU 的光口相连。 TD-L BBU 光口与 TD-S BBU 光口连接示意图如下图所示， 1、2 为 1 小 区，3、4 为 2 小区，5、6 为 3 小区。 2 个 UBBP 板左边的接口与室外 RRU 相连：1、2 光口分别与室外 1 小区 RRU 的主、辅光口连接，3、4 光口分别与室外 2 小区 RRU 的主、辅光口连接， 5、6 光口分别与室外 3 小区 RRU 的主、辅光口连接。123123565464UBBP板UBBP板6123FSMF45FBBA3G BBUF 频段天线端跳线 1234 接 RRU 端 1234 通道接口， 天线端跳线 5678 接 RRU 端 5678 通道接口-_123456789天线上馈线 端口123456789RRU上与天线的 接口（RRU的其 他接口这里就不 标注了）F频段天线与RRU连接示意图（2）F 新建站点新建站点 F 新建站即 F 频段单模基站，只存在 LTE 一种模式。F 频段新建站的基站 侧硬件配置需求可以是 TD-S BBU（BBP530）和 LTE 设备组成，也可以是只由 LTE 设备组成。 1）TD-S BBU（BBP530）+LTE 设备 具体说一下 BBP530+FSMF 这种配置的 F 频段新建站点，这种站点 TD-S 的主设备 BBP530 是处于假开状态，是不开通传输的，但是需要做一些链路数 据，BBP530 只是充当一个转接设备。如下图，TD-S 主设备的传输口是没有插 传输光纤的，但 FSMF 可以使用 BBP530 的时钟同步信号。这种配置的站点只 存在于 LTE 发展前期，目前在这种配置已经慢慢被替代。BBP530+FSMF 新建站 2）仅由 LTE 设备组成 F 新建站点还可以没有 TD-S 的设备，仅由 LTE 设备组成，它的设备与 D 频段设备相同，如下图所示，F 新建站点的光口分配与 F 升级站点一样，1、2 光口与室外 1 小区 RRU 主辅光口连接，3、4 光口与室外 2 小区 RRU 主辅光口 连接，5、6 光口与室外 3 小区 RRU 主辅光口连接。-_F 新建站点室外 RRU 与天线连接方式与 F 升级站点一样，不再赘述。-_3.1.33.1.3 TDDTDD 室分站点室分站点室分站除了使用的小天线、RRU，其他的硬件和宏站基本相同，室分站也需要时钟盒。室分站分为合并小区（多个小区使用一个 RRU）和不合并小区（一个小区配一个 RRU） 。在不合并小区的情况下，小区级联数在 1-2 时，只需要 FSMF，小区级联数为 3-4 时需要一块 FBBA 板，小区级联数为 5-6 时需要两块 FBBA 板。-_3.2 FDD 站点介绍站点介绍3.2.13.2.1 FDDFDD 宏站介绍宏站介绍FDD 室内设备：DCDU、主系统模块 FSMF、系统拓展模块 FBBA（一块） 。 室外包括 RRU、GPS、天线等。FDD 光口分配：当室外有 3 个 RRU 时，FSMF 上的 1、2、3 光口分别与 室外 1、2、3 小区的 RRU 的主光口连接。6 号光口当传输光口使用，与传输设 备连接，故 FDD 站点不需要传输模块 FTIF。由于室外 GPS 传输进机房的信号 是数字信号，所以 FDD 设备不需要时钟盒。 室外天线与 RRU 连接示意图：天线RRU1小区2小区RRU1小区RRU3.2.23.2.2 FDDFDD 室分站点室分站点FDD 室分站点除了使用的小天线、RRU，其他的硬件和宏站也基本相同，根据 RRU 型号不同，一块 FSMF 和一块 FBBA 所带小区数也不同，一般最多能带 6 个小区，这地方就不做详细介绍了。-_3.3 FSIH 站点介绍站点介绍现在项目上新出现的 FISH 站点，但是视频拍摄一般不选择此类站点。FISH 站点其实是将主系统模块 FSMF、扩展板模块 FBBA、传输模块 FTIF、时钟盒 等集成到一个设备里，该设备与之前设备的功能是一样的。其中时钟盒既可以 使用外带的时钟盒，也可以使用内置的时钟盒，各个接口简单介绍如下图所示：其中：7、8 光口与室外一小区主辅光口进行连接，9、10 光口与室外 2 小区主辅光口连接，11、12 光口与室外 3 小区主辅光口连接。