硬件结构与工作原理.ppt
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1、HUAWEI BTS3012硬件结构,本课程介绍了M900/1800 BTS3012的硬件结构、硬件配置、单板功能以及操作维护和系统的工作过程,page1,前 言,参考资料,BTS3012技术手册BTS3012性能描述手册BTS3012单板手册,page2,学习完此课程,您将会:了解华为BTS3012产品特性掌握BTS3012硬件结构及功能熟悉华为BTS3012信号流程熟悉BTS3012典型配置掌握华为BTS3012设备组网,page3,目 标,第1章 BTS3012产品概述第2章 BTS3012硬件结构第3章 BTS3012信号流程第4章 BTS3012典型配置第5章 BTS3012设备组网
2、,page4,内容介绍,产品概述-BTS3012在系统中的位置,page5,产品概述-概念诠释,双密度:一个模块承载两个载波,故称双密度PBT:power burst technology,一种功率增强技术发分集:同源信号人为制造多径,手机接收信号因为两路多径得到统计意义的信号增强的一种技术四收分集:采用四路接收,比主分集可获得更多的上行分集增益的一种技术Sidepower:一种占地面积小,可侧立于设备旁边的瘦长电源机柜射频前端单元(DAFU):对DDPU、DCOM、CDU、SCU、EDU等合分路单元、双工单元的统称。,page6,产品概述-BTS3012 产品特性(一),支持多频段:800M
3、、850M、900M、1800M、1900M支持星型、树型和链型及环型组网支持A5/2、A5/1加解密支持GPRS和EGPRS支持基站的静态功率控制和动态功率控制支持全向小区和扇形小区,最大同步小区S24/24/24支持小区分层、同心圆和微蜂窝等多种应用,page7,产品概述-BTS3012 产品特性(二),双密度载频DTRU,一个DTRU模块支持两个载波处理能力,每个基站共支持12载波支持发射分集和四接收分集支持PBT功能(同频同相功率合成功能)支持BTS3012与BTS30/312 混合并组。BTS3012作为主柜。提供2U高度标准插框,可内置SDH光传输、微波传输功能支持多天馈,机顶支持
4、天馈直出 总装机柜采用-48V 分布式供电结构,通过增加sidepower机柜的方式,基站系统可支持110/220V、24V等电源种类输入。,page8,page9,内容介绍,第1章 BTS3012产品概述第2章 BTS3012硬件结构第3章 BTS3012信号流程第4章 BTS3012典型配置第5章 BTS3012设备组网,硬件机构-机柜面板图,page10,硬件机构-单板介绍,page11,硬件机构-整机逻辑结构,page12,硬件机构-公共子系统,公共子系统提供基准时钟、电源、传输接口、维护接口和外部告警采集接口,完成整个基站的管理。它包括基站公共子系统和机顶接入子系统。基站公共子系统B
5、TS3012基站公共子系统内的单板主要完成E1信号接入、SDH传输接入、基站时钟供给、环境告警采集和监控、全网时钟同步等功能。机顶接入子系统BTS3012机顶接入子系统完成E1防雷、信号防雷、信号接入等功能。,page13,基站公共子系统-组成单板,定时传输管理单板(DTMU)环境监控板(DEMU)并柜信号转接板(DCSU)信号转接板(DCCU)天线&塔放控制板(DATU),page14,基站公共子系统-定时传输和管理单板DTMU功能,支持外部BITS同步时钟输入。提供主、备单板备份。提供10M网口的近端MMI维护。提供4路或8路E1输入,远距离连接 BTS 和 BSC。负责 BTS 的控制、
6、维护和操作。执行基站软件下载。进行故障管理、配置管理、性能管理和安全管理。BTS 时钟集中供给和管理及时钟单元的热备份。E1接口和主控单元的备份。支持8路数字量告警输入,4路扩展数字量控制信号输出。支持外部风扇控制板及电源模块监控等功能。,page15,基站公共子系统-定时传输和管理单板DTMU面板,page16,DTMU的面板如右图所示,基站公共子系统-定时传输和管理单板DTMU指示灯(一),page17,DTMU面板上的指示灯含义如下表所示,基站公共子系统-定时传输和管理单板DTMU指示灯(二),page18,基站公共子系统-定时传输和管理单板DTMU外部接口,page19,基站公共子系统
7、-环境监控单板DEMU功能,环境监控板(DEMU)内置在公共框中,提供32路开关量输入、6路开关量输出、4路模拟量输入。在配置DEMU时,需要在机顶配置1块监控信号防雷板(DMLC)。,page20,基站公共子系统-并柜信号转接板DCSU功能,DCSU板主要提供并柜输入、输出信号的转接功能,其功能结构如图2-9所示。并柜信号转接板(DCSU)具有以下主要特点:DCSU 板靠近拉手条3cm4cm处设置有拨码开关,拨码开关按照功能区域从上往下进行排列,对机框内各单板进行设置。,page21,基站公共子系统-DCSU拨码开关示意,page22,基站公共子系统-信号转接板DCCU,page23,基站公
8、共子系统-DCCU功能结构示意图,信号转接:通过3个2mm连接器把DCMB的信号连接到DCCU单板上,DCCU单板再通过前面板的电缆连接器引出到载频框、风扇框和机顶。EMI滤波单元:48V电源输入后,经过EMI滤波器后,输出到公共框的DCMB上供公共框其他单板使用。,page24,基站公共子系统-天线&塔放控制板DATU,天线&塔放控制板(DATU)位于基站公共框的公共槽位中,最大配置为2块。,page25,基站公共子系统-公共框单板对应槽位,page26,机顶接入子系统-组成单板,监控信号防雷卡(DMLC)(选配)E1信号防雷卡(DELC)扩展信号接入卡(DSAC),page27,机顶接入子
9、系统-监控信号防雷卡DMLC功能,实现32路开关量输入防雷实现6路开关量输出实现4路模拟量输入防雷实现烟雾/水浸/门禁/红外/温湿度传感器等信号的防护接入监控信号防雷卡(DMLC)可与DELC混插在机顶插框02号槽位,一般配置在0号槽位。DMLC是选配模块,满配置为1块。,page28,机顶接入子系统-E1信号防雷卡DELC功能,DELC卡最多可配置3块,每块实现4路E1信号的防雷,共实现12路E1信号防雷。,page29,机顶接入子系统-扩展信号接入卡DSAC功能,实现6路开关量输入和4路开关量输出实现2路CBUS3输出实现2路电源防雷器失效告警输入实现BITS时钟的防护接入扩展信号接入卡(
10、DSAC)位于机顶插框的第3号槽位,满配置为1块。DSAC与DMLC&DELC 的槽位不能混插。,page30,硬件结构-载波子系统,双密度载频子系统分为基带部分和射频部分,主要完成以下功能:基带处理射频收发处理功率放大支持发分集和4接收分集支持PBT功能,page31,硬件结构-载波子系统,双密度收发信单元DTRU(Double Transceiver Unit)背板DTRB,page32,载波子系统-双密度收发信单元DTRU功能,收发信机模块DTRU(Double Transceivers Unit)位于BTS3012机柜DTRU插框中,最多配置六块DTRU。DTRU还支持插入BTS30/
11、312机柜。DTRU单板的主要功能:波、射频跳频、信号放大、合路输出等功能射频发射部分,完成两个载波基带信号到射频信号的调制、上变频、滤射频接收部分,完成两个载波的射频信号分路、接收分集、射频跳频以及解调等功能。基带处理部分,完成信令处理、信道编译码、交织反交织、调制与解调等功能。支持话音业务。支持Phase II规定的各种数据业务、支持GPRS业务、EDGE业务。支持射频环测、锁相环故障倒换。支持发分集、4收分集等控制功能。输出功率放大。支持发射合路、同频同相功率合成(PBT)功能。,page33,载波子系统-双密度收发信单元DTRU指示灯,page34,载波子系统-双密度收发信单元DTRU
12、外部接口,page35,载波子系统-DTRU内部两载波收发关系示意,page36,TRX0,TX,合路器,TRX1,TX,分路器,分路器,TX1,IN1,TCOM,IN2,TX2,RXM1,RXD1,RXM2,RXD2,实际设计并非如此,该示意图只是为帮助熟悉单密度基站的工程师更快理解双密度。“选路”的部分就是需要进行数据配置的部分。,DTRU发送接收模式,接收模式接收独立接收分路四路分集,BSC数据配置台上,载频属性有如下收发关系可以配置:发射模式不合路PBT宽带合路发分集,page37,不合路,两BT独立使用,DSP和射频部分都是互相独立的,并且不使用合路单元。可以看作两个单独的BT,有两
13、个射频输出口。,page38,发射模式-不合路,两BT独立使用,DSP和射频部分都是互相独立的,并且不使用合路单元。可以看作两个单独的BT,有两个射频输出口。,page39,TRX0,TX,合路器,TRX1,TX,TX1,IN1,TCOM,IN2,TX2,RXM1,RXD1,RXM2,RXD2,46 or 47.8dBm,46 or 47.8dBm,宽带合路,宽带合路可以看作不合路的形式再加上一个合路器。,page40,发射模式-宽带合路,宽带合路可以看作不合路的形式再加上一个合路器。,page41,TRX0,TX,合路器,TRX1,TX,TX1,IN1,TCOM,IN2,TX2,合路差损3.
14、3dB,PBT,PBT模式下,载频配置为单BT,一路DSP输出的信号经过调制和DA转换后形成的射频小信号分两路进入功放,经过放大后再合路,由于这两路信号严格相位对齐,所以在合路的时候相当于将功率放大。,page42,发射模式-PBT,PBT模式下,载频配置为单BT,一路DSP输出的信号经过调制和DA转换后形成的射频小信号分两路进入功放,经过放大后再合路,由于这两路信号严格相位对齐,所以在合路的时候相当于将功率放大。,page43,TRX0,TX,合路器,TRX1,TX,TX1,IN1,TCOM,IN2,TX2,Same phase,PBT输出49dBm,发分集,发分集原理上是将同一个基带信号,
15、分成相同的两路,其中一路加上一个固定的时延,是两路信号产生相位差,理论上这样的发送方式可以增加手机的接受灵敏度。,page44,发射模式-发分集,发分集原理上是将同一个基带信号,分成相同的两路,人为制造多径,理论上这样的发送方式可以增加手机的下行接收电平。,page45,TRX0,TX,合路器,TRX1,TX,TX1,IN1,TCOM,IN2,TX2,Man made multi way,46 or 47.8dBm,46 or 47.8dBm,四路分集,四路分集将四路接收送往同一路载波,一块DTRU只支持一个载波。,page46,接收模式-四路分集,四路分集将四路接收送往同一路载波,一块DTR
16、U只支持一个载波,四接收分集可以比主分集获得更多的上行增益。,page47,TRX0,TX,合路器,TRX1,TX,分路器,分路器,TX1,IN1,TCOM,IN2,TX2,RXM1,RXD1,RXM2,RXD2,接收独立,接收独立是一个DTRU的两路载波分别使用各自不同的主分集。,page48,接收模式-接收独立,接收独立是一个DTRU的两路载波分别使用各自不同的主分集。,page49,TRX0,TX,合路器,TRX1,TX,分路器,分路器,TX1,IN1,TCOM,IN2,TX2,RXM1,RXD1,RXM2,RXD2,接收分路,接收分路是内部将主分集信号分别分成两路送往两个载波。实际射频
17、连线只有主分集两路,DTRU内部主集两路,分集两路。,page50,接收模式-接收分路,接收分路是内部将主分集信号分别分成两路送往两个载波的主分集。实际外部射频连线只有主分集两路。,page51,TRX0,TX,合路器,TRX1,TX,分路器,分路器,TX1,IN1,TCOM,IN2,TX2,RXM1,RXD1,RXM2,RXD2,载波子系统-双密度载频背板DTRB功能,双密度载频框背板DTRB(DTRU Backplane)位于机柜的DTRU插框中,共有6个槽位,可插6块DTRU单板。DTRB主要用于信号转接板DCCU与双密度载频DTRU的连接,所有在位信号都由背板提供给DCCU。,page
18、52,硬件结构-射频前端子系统,双密度双双工单元DDPU(Dual Duplexer Unit for DTRU BTS)双密度合路单元DCOM(Combining Unit for DTRU BTS),page53,硬件结构-射频前端子系统,射频前端子系统通过CBUS3总线与DTMU通信,主要完成以下功能:天馈驻波及低噪放告警检测与上报低噪放增益控制天馈端口发射功率检测与上报支持单板在位检测支持在线软件升级,page54,射频前端子系统-双密度双双工单元DDPU,双密度双双工单元DDPU(Dual Duplexer Unit for DTRU BTS)位于机柜的射频前端子系统DAFU插框中,
19、可与DCOM混插。DDPU为必配模块,通常情况下DDPU满配置是3块,最小配置是1块。若不配置DCOM,则DDPU最多可配6块。DDPU单板的主要功能:将来自发信机的多路射频信号通过双工器发送给天线。将来自天线的接收信号放大和一分四后送给DTRU中的接收机。天馈驻波检测信号耦合输出。低噪声放大控制。天馈防雷。,page55,射频前端子系统-双密度双双工单元DDPU面板示意图,page56,射频前端子系统-双密度DDPU收发端口对应关系示意图,page57,射频前端子系统-双密度双双工单元DDPU指示灯,page58,射频前端子系统-双密度双双工单元DDPU外部接口,page59,射频前端子系统
20、-双密度合路单元DCOM功能,合路单元DCOM(Combining Unit for DTRU BTS)位于机柜的射频前端子系统DAFU插框中,与DDPU混插。DCOM为可选模块,满配置是3块。它的配置原则是优先使用载频内二合一功能,不足再配置DCOM。DCOM功能是完成两路DTRU发射信号的合路,将合路信号输出到DDPU模块。,page60,射频前端子系统-双密度合路单元DCOM外部接口,page61,硬件结构-基站天馈系统(有塔放),page62,TX,RX,RXD,DTRU,DDPU,三工塔放,主馈线,双极化天线,三工塔放,主馈线,BiasTee,英寸跳线,均为DIN型公头,DATU,塔
21、放馈电线,SMA头,硬件结构-基站天馈系统(无塔放),page63,TX,RX,RXD,DTRU,DDPU,主馈线,双极化天线,主馈线,英寸跳线,均为DIN型公头,硬件结构-基站天馈系统(有塔放),page64,天线,塔放,天线支架,跳线,跳线,馈线,跳线,BTS3012,BiasTee,DATU,硬件结构-基站天馈系统(无塔放),page65,天线,天线支架,跳线,馈线,跳线,BTS3012,天馈子系统-馈线,为减少与天线间的传输损耗,基站采用低损耗射频电缆主馈线电缆有7/8英寸、5/4 英寸等多种规格可供选择900M馈管:7/8馈线(80m)1800M馈管:7/8馈线(50m)天线到主馈线
22、、天线到塔放、机柜到避雷器之间采用1/2英寸射频电缆连接,page66,天馈子系统-塔顶放大器,作用:提高基站的接收灵敏度类型:一般使用三工塔放要求:具有低的噪声系数塔放通过馈线芯线馈电,具有馈电分离装置进行了严格的防水密封,并具有很宽的工作温度范围(-4060),page67,天馈子系统-三工塔放,三工塔放主要用于上行受限时为提高上行灵敏度配置有两个射频接口,一端接天线,另外一端接DDPU,同时传双向的收/发信号上行增益约为12dB下行插入损耗约1.2dB故障时,工作于旁路状态,上行差损约2dB,page68,天馈子系统-三工塔放内部结构,page69,天馈子系统-天线基本概念(一),天线的
23、增益天线的增益是表示天线将输入功率按特定方向辐射的能力。单极化全向天线的典型增益通常为911dBi;平板型定向双极化天线的典型增益为11dBd、13dBd 或 15dB极化极化是用于描述电场的方向,双极化天线是将两种不同极化的天线做在一起(两副接收天线极化方向互相垂直),有两个接头引出,可以替代两个单极化天线,节省天线的架设数量单极化天线是垂直极化,双极化天线是正负45度极化,page70,天馈子系统-天线基本概念(二),分集技术作用:抗衰落种类:极化分集、空间分集、频率分集空间分集的原理是:当两天线距离大于10个波长时,两个天线接收到的两路衰落信号的相关性很小极化分集的原理是:不同极化方向的
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