基站BS設(shè)備與管理

【本章內(nèi)容簡介】

本章全面介紹了GSM系統(tǒng)基站的結(jié)構(gòu)組成，對基站的選址和設(shè)備安裝作了詳細說明，同時對基站的日常維護作了闡述?！緦W(xué)習(xí)重點與要求】

本章重點掌握愛立信GSM基站RBS2000系列的結(jié)構(gòu)組成，了解安裝要求，掌握日常維護管理方法。第1頁/共48頁10.1基站的組成

無線基站又稱無線基站，簡稱基站、基站?；臼且惶诪闊o線小區(qū)（通常是1個全向或3個扇形無線小區(qū)）服務(wù)的設(shè)備。第2頁/共48頁圖10-1基站設(shè)備配置示意圖第3頁/共48頁10.1.1射頻部分RBS2000（RadioBaseStation2000）是Ericsson公司為GSM移動系統(tǒng)開發(fā)的第二代基站產(chǎn)品，分室內(nèi)和室外兩大類型。第4頁/共48頁1．基站硬件圖10-2RBS2000外形結(jié)構(gòu)示意圖第5頁/共48頁圖10-3RBS2000結(jié)構(gòu)原理框圖第6頁/共48頁（1）分配交換單元（DistributionSwitchUnit，DXU）（2）無線收發(fā)單元（TransceiverUnit，TRU）（3）合成和分配單元（CombiningandDistributingUnit，CDU）第7頁/共48頁（4）能源環(huán)境控制單元（EnergyControlUnit，ECU）（5）電源侍服單元（PowerSupplyUnit，PSU）（6）總線系統(tǒng)第8頁/共48頁2．基站軟件圖10-4基站的軟件系統(tǒng)第9頁/共48頁10.1.2控制部分圖10-5愛立信GSM系統(tǒng)中BSS結(jié)構(gòu)組成示意圖第10頁/共48頁圖10-6BSC/TRC的硬件結(jié)構(gòu)第11頁/共48頁表10-1 BSC/TRC的軟件模塊子系統(tǒng)功能無線控制子系統(tǒng)（RCS）無線網(wǎng)絡(luò)管理處理與MS的連接無線操作維護子系統(tǒng)（ROS）傳輸網(wǎng)絡(luò)管理BSC的操作與維護無線傳輸子系統(tǒng)（RTS）TRC控制收發(fā)信機管理子系統(tǒng)（TAS）RBS管理鏈路控制子系統(tǒng)（LHS）傳輸網(wǎng)絡(luò)管理第12頁/共48頁10.2選址與安裝

為了使所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)達到運營商的要求，適應(yīng)當(dāng)?shù)赝ㄐ怒h(huán)境及用戶發(fā)展需求，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，應(yīng)根據(jù)地形、地物條件，正確地進行基站選址，應(yīng)配合工程設(shè)計人員考慮機房內(nèi)、鐵塔、屋頂施工的可行性，考慮天線高度、隔離度、方向?qū)W(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的影響，設(shè)置基站的有關(guān)參數(shù)（網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)、發(fā)射功率、天線類型、掛高、方向、下傾角），進行覆蓋預(yù)測和干擾分析，正確地指配頻率，使整個無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)達到所要求的質(zhì)量?；具x址時一般要進行現(xiàn)場測試?；具x址時對機房條件的主要考慮是天線和設(shè)備的安裝條件、電源供應(yīng)、自然環(huán)境等。第13頁/共48頁10.2.1機房選址

基站地點的選取對網(wǎng)絡(luò)的性能和運維影響很大，正確的站點選址是無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的關(guān)鍵。機房內(nèi)一般安裝有BTS、電力設(shè)備、傳輸設(shè)備和蓄電池等。第14頁/共48頁

一般情況下，BTS工作在無人值守的方式下，且BTS分布比較分散，所以對BTS機房的電源自動控制、溫度和濕度的監(jiān)控、煙霧及火情告警、防盜告警等功能有較高的要求。在BTS機房建筑設(shè)計要求中，對避雷防護要求比較高。第15頁/共48頁10.2.2天線饋線系統(tǒng)安裝

基站天線是移動通信網(wǎng)絡(luò)與用戶手機終端空中無線連接的設(shè)備，如圖10-7所示。天線是能量置換設(shè)備，是無源器件，其主要作用是輻射或接收無線電波，輻射時將高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波，將電能轉(zhuǎn)換為電磁能；接收時將電磁波轉(zhuǎn)換為高頻電流，將電磁能轉(zhuǎn)換為電能。第16頁/共48頁圖10-7移動基站天線第17頁/共48頁1．天線的性能指標(biāo)（1）天線的增益（2）天線的方向圖10-8天線的垂直方向圖第18頁/共48頁（3）半功率寬度圖10-9天線的波束寬度第19頁/共48頁（4）工作頻率范圍（5）輸入阻抗（6）駐波比第20頁/共48頁（7）前后比圖10-10前后比示意圖第21頁/共48頁（8）天線傾角圖10-11天線下傾角第22頁/共48頁（9）分集接收圖10-12雙工器示意圖第23頁/共48頁2．天線類型（1）機械天線（2）電調(diào)天線（3）全向天線圖10-13全向天線及方向圖第24頁/共48頁（4）定向天線圖10-14定向天線及方向圖第25頁/共48頁（5）特殊天線圖10-15其他類型的天線第26頁/共48頁3．天線的選擇方法

天線選擇原則為：根據(jù)不同的環(huán)境要求，選擇不同類型、不同性能的天線適應(yīng)于不同的環(huán)境，滿足不同的用戶需求。（1）城區(qū)內(nèi)話務(wù)密集地區(qū)（2）在郊區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)（3）在鐵路或公路沿線（4）在城區(qū)內(nèi)的一些室內(nèi)或地下第27頁/共48頁4．天饋線安裝問題

天線是無線信號與基站之間的接口，在整個無線網(wǎng)絡(luò)中起著很重要的作用。天線的正確安裝及天線參數(shù)的正確調(diào)整（包括天線高度、俯仰角、方位角），對無線網(wǎng)絡(luò)的信號質(zhì)量有著很大的影響，能夠較為有效地改善系統(tǒng)的掉話率、接通率、阻塞率等運行質(zhì)量指標(biāo)，改善無線信號及無線環(huán)境。第28頁/共48頁

總的來說，天線的安裝應(yīng)注意以下幾個問題。（1）定向天線的塔側(cè)安裝（2）全向天線的塔側(cè)安裝（3）多天線共塔（4）傳統(tǒng)的單極化天線（垂直極化）

第29頁/共48頁5．塔頂放大器

塔頂放大器是安裝在塔頂部緊靠在接收天線之后的一個低噪聲放大器，在接收信號進入饋線之前可將接收信號放大近12

dB，提高上行鏈路信號質(zhì)量，改善通話可靠性和話音質(zhì)量，同時擴大小區(qū)覆蓋面積。當(dāng)用戶位于小區(qū)覆蓋范圍之外、有可能掉話時，采用塔頂放大器是十分有利的。第30頁/共48頁10.2.3基站整體安裝1．室外天線的安裝2．室內(nèi)設(shè)備安裝3．電源系統(tǒng)4．空調(diào)設(shè)備安裝5．機房照明第31頁/共48頁10.2.4防雷與接地1．防直擊雷2．防感應(yīng)雷3．接地設(shè)施第32頁/共48頁10.2.5供電系統(tǒng)

基站供電系統(tǒng)是基站的重要組成部分。如果供電質(zhì)量不佳或中斷，將會使通信質(zhì)量下降甚至無法維持正常工作直至通信癱瘓，造成重大經(jīng)濟損失和不良影響?；驹O(shè)備的電源分為交流電源和直流電源兩種，通常在3種供電方式下工作：220

VAC、?48

VDC、+24

VDC。第33頁/共48頁

直流供電系統(tǒng)包括蓄電池、整流器、直流配電和控制盤等。1．蓄電池（1）分類按所使用的電解液不同可分為：以堿性水溶液為電解質(zhì)的堿蓄電池；以酸性水溶液為電解質(zhì)的酸蓄電池，由于該類蓄電池的電極主要以鉛及其氧化物為材料，故又稱鉛酸蓄電池。按使用環(huán)境不同可分為：移動式和固定式。按結(jié)構(gòu)不同可分為：半密封式和密封式。半密封式有防酸隔爆式和消氫式，密封式可分為全密封式和閥控式。按電解液數(shù)量可分為貧液式和富液式。第34頁/共48頁（2）結(jié)構(gòu)組成圖10-16閥控式鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)框圖第35頁/共48頁①正負極板組②隔板③電解液④安全閥⑤殼體第36頁/共48頁2．整流器

小型化是高頻開關(guān)整流器相比傳統(tǒng)相控整流器的一大優(yōu)勢。高頻開關(guān)整流器的特點可歸納為以下5點。（1）重量輕、體積小。（2）功率因數(shù)高。（3）穩(wěn)壓精度高、可聞噪聲低。在常溫滿載情況下，其穩(wěn)壓精度都在5%以下。（4）維護簡單、擴容方便。（5）智能化程度較高。第37頁/共48頁3．直流配電和控制盤（1）每臺控制盤最少能接入兩組蓄電池，當(dāng)有一組蓄電池發(fā)生故障脫離供電系統(tǒng)時，另一組蓄電池應(yīng)能正常供電。（2）電源設(shè)備應(yīng)能達到全自動化，適合無人值守的要求。（3）另外，BTS設(shè)備對隨機瞬態(tài)雜音也有嚴(yán)格要求，包括外界電磁干擾、本機和地線干擾所造成的設(shè)備工作不正常雜音。第38頁/共48頁4．備用發(fā)電機組

利用油機作為動力，驅(qū)動交流同步發(fā)電機的電源設(shè)備，稱為油機發(fā)電機組。第39頁/共48頁5．其他（1）電源設(shè)備發(fā)生故障或工作不正常時，要送出聲光告警指示，電源告警信息也應(yīng)能傳達到操作維護中心。（2）在供電系統(tǒng)某支路發(fā)生短路時，整個配電系統(tǒng)不應(yīng)受深度電壓降低的影響。在起弧過程中的尖峰電壓不應(yīng)使BTS產(chǎn)生故障。第40頁/共48頁10.2.6空調(diào)系統(tǒng)

基站機房內(nèi)的氣候條件直接影響B(tài)TS的運行性能?；緳C房使用的空調(diào)器為分體式空調(diào)器。分體式空調(diào)器分為室內(nèi)機組和室外機組兩部分，由管路和線路連成一體?？照{(diào)器的制冷系統(tǒng)主要由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、毛細管或膨脹閥、過濾器、電磁換向閥等部件組成，系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的是制冷劑，制冷劑一般都采用R22。第41頁/共48頁10.3日常維護

基站是移動通信網(wǎng)絡(luò)中的一個重要組成部分，為移動用戶提供優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)，基站設(shè)備及環(huán)境類設(shè)施良好的工作狀態(tài)，將為整個網(wǎng)絡(luò)良好運行提供有力的保障。在GSM網(wǎng)絡(luò)的維護工作中，處理故障最多的是移動基站。而移動基站工作性能的好壞及出現(xiàn)故障的頻率直接影響到整個網(wǎng)絡(luò)的整體質(zhì)量。移動基站的各種軟、硬件故障將直接影響多項網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，比如掉話率、接通率、信道完整率以及最壞小區(qū)數(shù)量等，同時還可導(dǎo)致話音質(zhì)量降低，影響用戶通話效果和運營商的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。第42頁/共48頁

基站中各系統(tǒng)的良好運行，是保證通信暢通的前提。要堅持以預(yù)防為主、障礙性維護為輔的方針，積極地把故障隱患解決于日常主動性的維護工作中，減少故障發(fā)生率，按照有關(guān)的制度要求認真做好日常的維護和管理工作。第43頁/共48頁1．BSC機房（1）建立24h值班制度，實時監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)運行狀況和設(shè)備完好情況，隨時掌握系統(tǒng)狀況，及時分析研究、檢查、核查、處理網(wǎng)絡(luò)運行中系統(tǒng)設(shè)備軟、硬件的異常情況及問題。（2）嚴(yán)格遵守崗位職責(zé)和有關(guān)的各項規(guī)章制度，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障時，要全力以赴及時搶修，同時填寫相關(guān)故障報告，報送有關(guān)部門并聯(lián)系解決。（3）監(jiān)視傳輸設(shè)備的工作狀態(tài)，保證各路由的暢通。（4）對局端數(shù)據(jù)進行管理、修改及實施，提出軟件改進的建議。第44頁/共48頁（5）建立設(shè)備檔案，負責(zé)本設(shè)備資料收集匯總、管理、健全和完善工作。（6）安排月維護作業(yè)計劃并付諸實施。（7）機房環(huán)境應(yīng)保持在最佳條件下，即溫度在20℃～25℃，相對濕度在20%～70%范圍內(nèi)；嚴(yán)格控制機房內(nèi)的極限條件，即溫度在20℃～25℃，相對濕度在20%～70%范圍內(nèi)。（8）機房的防塵要求為每年應(yīng)限制在小于10

g/m2范圍內(nèi)。（9）嚴(yán)禁與機房無關(guān)的人員進入機房，非本專業(yè)人員嚴(yán)禁操作、使用機房內(nèi)的有關(guān)設(shè)備。第45頁/共48頁2．基站收發(fā)臺（BTS）部分（1）天饋設(shè)備①注意對天線器件除塵。②組合部位緊固。③校正固定天線方位。④定期對防雷系統(tǒng)設(shè)施的各個環(huán)節(jié)進行檢查。⑤對天饋設(shè)備中資料的匯總和備件的維護管理。第46頁/共48頁（2）基站設(shè)備①對