移動通信技術(shù) 課件 第10章 LTE移動通信設(shè)備安裝

10.1BBU板卡和功能

10.2RRU的板卡和功能

10.3天饋系統(tǒng)安裝

10.4eNodeB設(shè)備安裝和線纜連接10.1BBU板卡和功能 BBU在基站網(wǎng)絡(luò)中承擔(dān)著傳輸和轉(zhuǎn)碼的功能。ZXSDRB8300實(shí)現(xiàn)eNodeB的基帶單元功能，與射頻單元RRU通過基帶射頻光纖接口連接，構(gòu)成完整的eNodeB。B8300與EPC通過S1接口連接，與其他eNodeB間通過X2接口連接。ZXSDRB8300(BBU)在網(wǎng)絡(luò)中的位置如圖10.1所示。ZXSDRB8300的硬件架構(gòu)基于標(biāo)準(zhǔn)MicroTCA平臺，為48?cm(19英寸)寬，2U高的緊湊式機(jī)箱，其外觀如圖10.2所示。ZXSDRB8300是一款基于中興SDR平臺的多模室內(nèi)基帶單元，可通過軟件升級支持GSM/UMTS/LTE單模或者多模模式，這是為了適應(yīng)運(yùn)營商曾經(jīng)的演進(jìn)、低成本策略。ZXSDRB8300具有以下特點(diǎn)：(1)基于中興SDR(SoftwareDefinedRadio)平臺的多模eBBU。ZXSDRB8300基于中興SDR(SoftwareDefinedRadio)平臺，同一套硬件設(shè)備通過增加相應(yīng)的基帶處理板及軟件升級即可實(shí)現(xiàn)多模模式。完全滿足當(dāng)時運(yùn)營商的2G/3G網(wǎng)絡(luò)向LTE的平滑演進(jìn)。(2)采用標(biāo)準(zhǔn)的MicroTCA架構(gòu)，高集成度設(shè)計。ZXSDRB8300采用標(biāo)準(zhǔn)的開放的MicroTCA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，擁有優(yōu)秀的性能和強(qiáng)大的后向演進(jìn)能力。ZXSDRB8300采用了高集成度的設(shè)計，只有2U高、48?cm(19英寸)寬，20?cm深?？梢园惭b在48?cm(19英寸)機(jī)架中，也可采用室內(nèi)掛墻、落地等方式獨(dú)立安裝，具有占地面積小，安裝靈活的特點(diǎn)。(3)超大容量，支持平滑擴(kuò)容。(4)采用光纖接口和模塊化設(shè)計。(5)全I(xiàn)P架構(gòu)。ZXSDRB8300采用了全I(xiàn)P架構(gòu)，對外提供GE/FE等接口，易于實(shí)現(xiàn)跨地域組網(wǎng)和擴(kuò)容等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省工程費(fèi)用。滿足運(yùn)營商在不同環(huán)境條件下的建網(wǎng)需求，能夠適應(yīng)于各種傳輸場景。ZXSDRB8300的主要功能包括：無線資源管理：無線承載控制、無線接入控制、移動性和移動資源管理。數(shù)據(jù)流的IP頭壓縮和加密。附著過程中的MME選擇。用戶面數(shù)據(jù)路由。數(shù)據(jù)調(diào)度和傳輸。為移動性管理和調(diào)度所進(jìn)行的測量和測量報告。PDCP/RLC/MAC/PHY數(shù)據(jù)處理。ZXSDRB8300包括控制和時鐘板(CC)，網(wǎng)絡(luò)交換模塊+基帶處理層(FS?+?BPL)，站點(diǎn)告警模塊(SA)，電源模塊(PM)和風(fēng)扇模塊(FAN)。各模塊關(guān)系如圖10.3所示。10.1.1CC單板CC單板也叫CCC板，它包含兩種主要的功能模塊：GE交換模塊和GPS/時鐘模塊。如圖10.4所示。GE交換模塊：作為CC板和基帶處理板間的交換網(wǎng)絡(luò)，GE交換模塊用以傳送用戶數(shù)據(jù)、控制及維護(hù)信號。GPS/時鐘模塊：GPS接收器集成在CC板上。GPS及時鐘模塊支持以下的功能：同步各種外部參考時鐘，包括GPS時鐘以及由BITS、IEEE1588等提供的時鐘；產(chǎn)生和傳遞時鐘信號給其他模塊；提供GPS接收器接口并對GPS接收器進(jìn)行管理；提供一個實(shí)時的計時機(jī)制服務(wù)于系統(tǒng)操作和維護(hù)，由O&M或者GPS對其進(jìn)行校準(zhǔn)。除了上文所提到的功能，CC板還提供其他的功能：管理單板和可編程元件的軟件版本，支持本地和遠(yuǎn)程的軟件更新；監(jiān)控、控制和維護(hù)基站系統(tǒng)，提供LMT(LocalMaintenanceTerminal，本地維護(hù)終端)接口；監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)每個單板的運(yùn)行狀態(tài)；清單管理。10.1.2FS板作為網(wǎng)絡(luò)交換板，F(xiàn)S面板(圖10.5)提供eBBU和eRRU的基帶光接口，并處理I/Q信號。FS板支持以下功能：接收來自后背板的下行信號，恢復(fù)數(shù)據(jù)和定時；復(fù)用所接收的數(shù)據(jù)，恢復(fù)I/Q信號；I/Q信號下行映射，與光信號復(fù)用；接收I/Q上行信號，并進(jìn)行解復(fù)用/映射；傳輸I/Q復(fù)用信號給BPL；通過HDLC接口與eRRU交換CPU接口信號；支持6對光接口連接eRRU。10.1.3BPL板ZXSDRB8300支持安裝8～10塊BPL單板。BPL單板(圖10.6)具有支持3個20?MHz、2?×?2MIMO小區(qū)的能力，滿足多數(shù)運(yùn)營商的要求。BPL具有以下主要功能：處理物理層協(xié)議；提供上行/下行I/Q信號；處理MAC、RLC和PDCP協(xié)議；BPL單板支持3對光接口連接eRRU。10.1.4SA板ZXSDRB8300支持單個SA單板配置。SA面板如圖10.7所示。SA有以下主要功能：負(fù)責(zé)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制和告警；提供外部接口；監(jiān)控串口；監(jiān)控單板溫度；為外部接口提供干接點(diǎn)和防雷保護(hù)；具有RS485/RS232監(jiān)控接口。10.1.5PM板卡電源模塊(PM)負(fù)責(zé)檢測其他單板的狀態(tài)，并向這些單板提供電源。ZXSDRB8300支持PM1+1冗余配置，當(dāng)eBBU的功耗超出單個PM的額定功率時進(jìn)行負(fù)載均衡。PM面板如圖10.8所示。PM具有以下功能：提供兩路DC輸出電壓：3.3V管理電源(MP)和12V負(fù)載電源(PP)；在人機(jī)命令的控制下復(fù)位eBBU上的其他單板；檢測eBBU上其他單板的插拔狀態(tài)；輸入過壓/欠壓保護(hù)；輸出過流保護(hù)和過載電源管理。10.1.6FAN板卡ZXSDRB8300L200支持單個風(fēng)扇模塊(FAN)配置。FAN板卡(圖10.9)的主要功能如下：根據(jù)設(shè)備的工作溫度自動調(diào)節(jié)風(fēng)速；風(fēng)扇狀態(tài)的檢測、控制與上報。10.2RRU的板卡和功能如果把快遞用戶當(dāng)作手機(jī)終端，那么基站的天線和RRU就相當(dāng)于快遞小哥，而BBU就相當(dāng)于在城市中的各個快遞網(wǎng)點(diǎn)。中興通訊的eNodeB采用基帶與射頻分離方式設(shè)計，eBBU實(shí)現(xiàn)S1/X2接口信令控制、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理和基帶數(shù)據(jù)處理；eRRU實(shí)現(xiàn)射頻處理。這樣既可以將eRRU以射頻拉遠(yuǎn)的方式部署，也可以將eRRU和eBBU放置在同一個機(jī)柜內(nèi)組成宏基站的方式部署。eRRU和eBBU間采用CPRI的光接口。本節(jié)以機(jī)房實(shí)體RRU設(shè)備ZXSDRR8972S2300W(eRRU)為例進(jìn)行介紹，并完成后續(xù)的參數(shù)規(guī)劃和配置。ZXSDRR8972S2300W在LTE網(wǎng)絡(luò)中的位置如圖10.10所示。ZXSDRR8972主要功能說明如下：支持5?MHz、10MHz、15MHz和20MHz。支持上行2500～2570?MHz，支持下行2620～2690?MHz。支持2T4R(更換雙工器也可支持2T2R)。支持下行QPSK，16-QAM、64-QAM調(diào)制方式，支持上行QPSK，16-QAM調(diào)制方式。支持上下行功率上報功能。功放過功率保護(hù)。支持發(fā)射通道的關(guān)閉/開啟。支持動態(tài)配置功放電源電壓，在不同負(fù)荷下，功放實(shí)現(xiàn)最優(yōu)效率。采用平臺化設(shè)計，支持GUL三種制式，軟件升級即可平滑轉(zhuǎn)換。支持配置使用AISG2.0接口的電調(diào)天線。支持場強(qiáng)掃描、無源互調(diào)測試、溫度查詢、駐波比查詢、干節(jié)點(diǎn)功能、軟硬件復(fù)位。電源防反接。ZXSDRR8972設(shè)備外觀如圖10.11所示。ZXSDRR8972性能指標(biāo)包括：(1)無線性能。支持5MHz、10MHz、15MHz和20MHz帶寬。頻率范圍：2500～2570?MHz(上行)/2620～2690?MHz(下行)。靈敏度：-104?dBm，RRU噪聲系數(shù)小于3.5?dB。機(jī)頂發(fā)射功率：2?×?40W。(2)傳輸性能。級連時總的傳輸距離不超過25?km；單級時，最大傳輸距離為10?km。2?×?3.072?Gb/s和2?×?2.4576?Gb/s光口速率。(3)組網(wǎng)與傳輸。支持星型和鏈型組網(wǎng)。最大支持4級級聯(lián)。支持單模和多模光纖。遵從CPRI協(xié)議V4.1。10.3天饋系統(tǒng)安裝天饋系統(tǒng)安裝前需做如下準(zhǔn)備。1.檢查基站環(huán)境在天饋系統(tǒng)安裝前，需先對基站的環(huán)境進(jìn)行檢查，即檢查施工環(huán)境。需要檢查情況如下：檢查鐵塔、抱桿、增高架：檢查鐵塔平臺上、增高架上是否具有天饋安裝的抱桿，檢查抱桿是否固定牢靠。檢查走線架：檢查室外走線架是否安裝，是否符合要求。檢查饋窗：檢查饋窗是否有足夠的饋線穿線孔供饋線布放使用。檢查室內(nèi)饋線走線位置：檢查室內(nèi)走線架機(jī)柜位置，以確定每個扇區(qū)的饋線線序。安全檢查：檢查饋窗入線后是否有障礙物。確定饋線長度：饋線的長度以實(shí)際長度多預(yù)留3%為宜。2.檢查貨物需檢查的貨物如下：檢查天線：打開天線外包裝，檢查天線表面有無裂縫，接頭有無撞壞的痕跡等。若有損傷，應(yīng)更換天線。檢查饋線：檢查饋線是否有劃傷、變形，若有劃傷、變形，應(yīng)更換饋線。檢查附件：檢查饋線頭、饋線卡是否足夠，是否有損壞，1/2跳線是否足夠，是否有破損，膠泥、膠帶、扎帶是否足夠使用。3.工具的準(zhǔn)備通常需要準(zhǔn)備的工具有：一字和十字螺絲刀、活動扳手、斜口鉗、老虎鉗、剪線鉗、美工刀、套筒扳手、鋼鋸、梯子、長皮尺、卷尺、指南針、傾角儀、定滑輪、饋線刀、絕緣膠帶、防水膠帶、色環(huán)膠帶、駐波比測試儀等，如圖10.12。4.人員的準(zhǔn)備工程人員不允許穿寬松衣服及易打滑的鞋；天饋安裝現(xiàn)場所有人員必須頭戴安全帽；高空作業(yè)人員必須佩帶安全帶。注意：所有的通信工程的前期準(zhǔn)備都不能馬虎，必須嚴(yán)格進(jìn)行檢查，這不只是為了對工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)，更是對工程人員的安全負(fù)責(zé)。10.3.1天線的組裝1.全向天線的組裝全向天線的組裝過程如下：(1)裝配全向天線的兩個固定夾。(2)緊固與天線配合的部分，如圖10.13所示。(3)將跳線接頭與天線接頭連接好并擰緊；(4)對天線與跳線連接處的接頭進(jìn)行防水密封處理。2.定向天線的組裝定向天線的附件有：天線固定夾、俯仰角調(diào)節(jié)裝置和跳線。組裝過程如下：(1)根據(jù)天線背面的標(biāo)識確定天線的頂、底兩個固定調(diào)節(jié)點(diǎn)。組裝支架如圖10.14所示。(2)嚴(yán)格參照供應(yīng)商提供的附件裝配圖紙，將各附件安裝到相應(yīng)位置。支架與天線組合如圖10.15所示。(3)跳線接頭與天線接頭連接好并擰緊。(4)對天線與跳線連接處進(jìn)行防水密封處理，如圖10.16所示。10.3.2天線的安裝天線的安裝需要注意天線不要碰到鐵塔或是抱桿，吊裝時需要人員互相配合。如圖10.17所示。1.注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)如下：吊裝過程中懸空物品的正下方禁止站人，工作人員跨出平臺作業(yè)時一定要使用安全帶；天線固定件、扳手等小金屬物品應(yīng)裝入帆布工具袋封口后再吊裝；物品吊至塔頂平臺后應(yīng)放置在不易滑落處，并做好安全措施。2.吊裝過程吊裝過程如下：(1)在塔頂安裝一個定滑輪。(2)將一根吊繩穿過定滑輪。(3)用繩子在天線兩端打結(jié)。(4)塔上及塔下人員一起配合把天線吊到固定天線的(支架)位置。天線固定到抱桿的情況如圖10.18所示。(5)天線的方位角、傾角需按照施工設(shè)計要求，配合指南針，左右扭動天線，直至方位角滿足要求，一般情況下天線方位角為0°、120°、240°，傾角為3°，天線方位角調(diào)整好后，擰緊上下支架的螺絲。調(diào)節(jié)天線的方位角的方法如圖10.19所示。(6)天線必須固定緊。10.3.3饋線布放1.饋線卡安裝方法先將饋線卡安裝在走線架上，間隔1?m左右，如果走線架上已有饋線，饋線卡需安裝在原有饋線的饋線卡上，安裝時需要注意保證饋線卡在一條直線上。2.饋線頭制作饋線頭制作過程如下：(1)將制作接頭的專用工具準(zhǔn)備妥當(dāng)，置于易取用的地方；(2)將待安裝接頭的饋線起始端擺成平直狀，然后開始制作；(3)用快割切線器截斷饋線，要求切割面保持平整；(4)在離接頭51?mm處，用快割切線器或安全刀切整電纜外皮；(5)加O型圈并在O型圈上加適量油脂；(6)加緊固螺母；(7)加彈簧圈，把彈簧圈扣在饋線外導(dǎo)體波谷的位置；(8)調(diào)整好鋼鋸，調(diào)整鋸導(dǎo)(大墊片)位置，切割電纜；(9)用毛刷去除毛口，去除殘渣；(10)壓緊泡沫塑料；(11)加O型圈和適量油脂，并安裝接頭體；(12)用擴(kuò)張工具(與饋線型號配套)擴(kuò)張外導(dǎo)體，檢查擴(kuò)張表面，去除殘屑；(13)重新裝配接頭，安裝時，接頭體側(cè)絕對不能轉(zhuǎn)動；(14)配合扭矩。饋線頭制作完成后，需檢查是否有松動。切割饋線的方法如圖10.20所示。3.饋線布放饋線布放時應(yīng)注意保護(hù)已經(jīng)制作好的饋線頭。圖10.21為饋線頭的保護(hù)，圖10.22為饋線安裝要求。饋線的布放應(yīng)先做好臨時標(biāo)簽，布放時應(yīng)做到筆直，在緊固饋線卡的同時，需要用力使饋線筆直。安裝效果如圖10.22所示。饋線的布放需要注意以下問題：(1)根據(jù)工程設(shè)計的扇區(qū)要求對饋線排列進(jìn)行設(shè)計，確定排列與入室方案，通常一個扇區(qū)一列或一排，每列(排)的排列順序保持一致；(2)將饋線按設(shè)計好的順序排列；(3)一邊理順饋線，一邊用固定夾把饋線固定到鐵塔或走線架上；(4)撕下臨時標(biāo)簽，用黑線扣綁扎饋線標(biāo)簽。4.進(jìn)饋窗饋線進(jìn)饋窗(圖10.24)時需要注意饋窗前2～3?m內(nèi)的饋線先不要卡入饋線卡，以保證饋線在穿進(jìn)饋窗時有良好的彎曲半徑。選擇饋線洞(圖10.25)應(yīng)按照自下而上的原則。并且進(jìn)饋窗前一定要做防水彎。饋線入饋窗后，需將饋窗洞二次密封。5.接地制作在整個基站的安裝過程中，有許多地方需要使用接地夾，用到接地夾的地點(diǎn)概括如下：(1)通常每根饋線都應(yīng)至少有三處避雷接地，分別為：饋線離開塔上平臺后1m范圍內(nèi)；饋線離開塔體引至室外走線架前1m范圍內(nèi)；饋線進(jìn)入饋線窗前饋線窗的外側(cè)。當(dāng)塔上饋線長度超過60m時，還應(yīng)在塔身中部增加避雷接地夾，一般為每20m安裝一處。(2)若饋線離開鐵塔后，在樓頂布放一段距離后再入室，且這段距離超過20m，此時需在樓頂加一避雷夾。(3)饋線自樓頂沿墻壁入室，若使用室外走線架，則室外走線架也應(yīng)接地。接地線制作過程如下：(1)準(zhǔn)備好必需的工具：裁紙刀、一字螺絲刀和尖嘴鉗等。(2)拆開避雷接地夾的包裝盒及包裝袋，把各部件和附件放在干凈的地面或紙上，便于取用。(3)確定避雷接地夾安裝位置，按接地夾大小切開該處饋線外皮，以露出外導(dǎo)體為宜。(4)把避雷接地夾扣在饋線上(圖10.26)。避雷接地夾接地線引向應(yīng)由上往下，與饋線夾角以不大于15°為宜。(5)在避雷接地夾上，先纏防水絕緣膠帶(圖10.27)，然后纏PVC膠帶。首先應(yīng)從下往上逐層纏繞，然后從上往下逐層纏繞，最后再從下往上逐層纏繞。逐層纏繞膠帶時，上一層覆蓋下一層約三分之一左右。(6)密封好的避雷接地夾接地線可接至室外接地插排，也可接至接地性能良好的室外走線架上。當(dāng)接在室外走線架時，走線架接地處的防銹漆應(yīng)除去。接地線安裝完成后，應(yīng)再涂上防銹漆，其他裸露的接頭部分如不能用絕緣膠帶絕緣的，一律涂上防銹漆，以確保接觸良好。6.防水制作防水處理所用的膠帶有兩種：防水絕緣膠帶(膠泥)和PVC膠帶。防水密封處理過程如下：(1)清除饋線接頭或饋線接地夾上的灰塵、油垢等雜物。(2)展開防水絕緣膠帶(圖10.28)，剝?nèi)ルx形紙。(3)將膠帶一端粘在接頭或接地夾下方2～5?cm處饋線上，注意使涂膠層朝向饋線。(4)均勻拉伸膠帶使其寬度為原來的3/4～1/2。(5)保持一定的拉伸強(qiáng)度，從下往上以重疊方式進(jìn)行包扎，上層膠帶覆蓋下層的1/2左右。(6)當(dāng)纏繞到接頭或接地夾上方2～5?cm后，再以相同的方法從上往下纏繞，然后再從下往上纏繞，共纏繞三層防水絕緣膠帶，如圖10.29所示。(7)用手在包扎處擠壓膠帶，使層間貼附緊密無氣隙，以便充分粘接。(8)在已纏好的防水絕緣膠帶外層包扎PVC膠帶，以防止磨損和老化。(9)按防水絕緣膠帶的纏繞方法纏繞PVC膠帶，纏繞過程中注意保持適當(dāng)?shù)睦鞆?qiáng)度。最終完成效果，如圖10.30所示。完成后，需要在兩端各扎一個黑扎帶用來確保防水效果。7.自檢天線安裝好后的自檢項(xiàng)目如表10.6所示。10.4eNodeB設(shè)備安裝和線纜連接eNodeB即基站，它是LTE系統(tǒng)接入網(wǎng)中最基本的單元，是網(wǎng)絡(luò)中數(shù)量最多的設(shè)備。下面以中興ZTE的基站設(shè)備為例講解eNodeB的硬件系統(tǒng)、組網(wǎng)方式以及基站設(shè)備相關(guān)知識；同時介紹OMC網(wǎng)管對eNodeB進(jìn)行開局?jǐn)?shù)據(jù)配置，以及eNodeB開局的配置方法。本環(huán)節(jié)任務(wù)中的內(nèi)容在實(shí)際的通信工程中也是LTE后臺網(wǎng)絡(luò)管理運(yùn)維人員必須掌握的知識，對工程安裝、設(shè)備調(diào)測等崗位的工作人員具有指導(dǎo)意義。本節(jié)以中興通訊股份有限公司研發(fā)(以下簡稱“ZTE”)的ZTESDReBBU(基帶單元)?+?eRRU(遠(yuǎn)端射頻單元)為例進(jìn)行講解，這兩者結(jié)合在一起共同完成LTE基站業(yè)務(wù)功能。分布式ZTE基站如圖10.31所示。相比于其他廠家的4GLTE基站產(chǎn)品，ZXSDRB8300的BBU和RRU的特點(diǎn)如下：(1)可節(jié)省建網(wǎng)的人工費(fèi)用和工程實(shí)施費(fèi)用。eBBU?+?eRRU分布式基站設(shè)備體積小、重量輕，易于運(yùn)輸和工程安裝。(2)既可快速建網(wǎng)，又可節(jié)