北邮中兴实习小组报告

更新时间:2023-12-04 15:57:01 阅读量: 教育文库 文档下载

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模块一:硬件设备

一、TD-LTE eNodeB概述

1、简介

eNodeB即演进型Node B简称eNB,LTE中基站的名称,(相比现有3G中的Node B,集成了部分RNC的功能,减少了通信时协议的层次)Node B是3G移动基站的称呼。

3G是第三代移动通信技术,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。 基站即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。

RNC(无线网络控制器,Radio Network Controller)是第三代(3G)无线网络中的主要网元,是接入网络的组成部分,负责移动性管理、呼叫处理、链路管理和移交机制。

2、eNodeB的系统架构

MME(Mobility Management Entity)是3GPP协议LTE接入网络的关键控制节点,它负责空闲模式的UE(User Equipment)的定位,传呼过程,包括中继,简单的说MME是负责信令处理部分。

S-GW(Serving GateWay,服务网关),是终止于E-UTRAN接口的网关,该设备的主要功能包括:进行eNodeB间切换时,可以作为本地锚定点,并协助完成eNodeB的重排序功能;在3GPP不同接入系统间切换时,作为移动性锚点(终结在S4接口,在2G/3G系统和P-GW间实现业务路由),同样具有重排序功能;执行合法侦听功能;进行数据包的路由和前转;在上行和下行传输层进行分组标记;空闲状态下,下行分组缓冲和发起网络触发的服务请求功能;用于运营商间的计费等。

CMC就是网络的一种服务器,CMC又称网通,CMC和电信一样,是上网的服务器。如果你

是电信的用户,进入了网通,那么速度就会很慢,如果电信的用户进电信的服务器,那么速度就会很快,同样网通也是这个道理.

从传播角度来说,CMC就是一种以网络为媒介的传播。

LMT,Local Maintenance Terminal的缩写,意思是本地维护终端。

通过交换主机上的COM口接入交换主机,负责对系统内的参数和数据进行维护和配置。

ANT就是天线接口,用来连接天线。

二、BBU_RRU方案

1、为什么要应用BBU_RRU方案

3G网络如今正普遍使用。3G网络与2G网络的区别在于:由于3G网络工作在2000MHz频段,电波的传播损耗比2G频段大,信号穿透能力比2G频段弱,而且3G的高速数据业务需要更强的信号强度和信号质量,单靠室外宏基站解决室内覆盖已不能满足要求,在高层建筑的低层深处、地下车库常常存在局部盲区,通常需要建设有源和无源的室内分布系统。

TD—SCDMA室内分布系统与其它3G的区别在于:TD—SCDMA为时分双工(TDD),WCDMA、CDMA2000为频分双工(FDD),空中接口的技术体制也不同,因此,其室内分布系统也有所不同。

室内分布系统中主要是信源不同,信源主要包括宏基站、微基站、拉远型基站和直放站四种:(1)宏蜂窝信源:主要应用在话务量高、覆盖区域大、具备机房条件的高档写字楼、大型商场、星级酒店、奥运体育场馆等重要建筑物。

(2)微蜂窝信源:主要应用在中等话务量、中小型建筑物。

(3)拉远型信源:为大容量基站,主要应用在话务量较高的写字楼、商场、

酒店等重要建筑物,尤其适合建筑群的覆盖。

(4)直放机信源:主要应用在覆盖区域分散的小区,补盲覆盖的电梯、地

下室等场所。

TD-SCDMA产业目前已经发展成熟并开始大规模商用。TD-SCDMA采用了智能天线技术,所以不可避免的带来馈线过多的问题,而采用基于基带部分和射频部分分离的BBU+RRU构架的Node B能够有效解决馈线多、施工难度大以及站址资源获取难的问题,已经成为业界部署网络的标准解决方案。而且3G网络大量使用分布式基站架构,RRU和BBU之间需要用光纤连接。一个BBU可以支持多个RRU。采用BBU+RRU多通道方案,可以很好地解决大型场馆的室内覆盖。

三、BBU、RRU和拉远技术简介

1、TD-LTE BBU

BBU(Building Baseband Unit——室内基带处理单元) 基带(Baseband),信源(信息源,也称发终端)发出的没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号所固有的频带(频率带宽),称为基本频带,简称基带。

频带:与基带相对应,对基带信号调制后所占用的频率带宽(一个信号所占有的从最低的频率到最高的频率之差)。

(1) BBU架构

BBU设备采用统一的中兴通讯SDR基站平台。目前的产品有B8200和B8300。

SDR (Software Defination Radio), “软件定义的无线电”。软件定义的无线电 (SDR) 是无线电广播通信技术,它基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现。换言之,频带、空中接口协议和功能可通过软件下载和更新来升级,而不用完全更换硬件。SDR 针对构建多模式、多频和多功能无线通信设备的问题提供有效而安全的解决方案。

SDR软基站是基于SDR(Software Defined Radio,即软件无线电)技术设计和开发的基站系统。它与传统基站最大的不同之处在于其射频RU单元具备软件可编程和重新定义的能力,进而实现了智能化的频谱分配和对多标准的支持。

基带单元(BBU)主要用来完成Uu接口的基带处理功能(编码、复用、调制和扩频等)、RNC的Iub接口功能、信令处理、本地和远程操作维护功能,以及NodeB系统的工作状态监控和告警信息上报功能。

(2)BBU性能指标

偶联:在两个SCTP端点间的一个对应关系,它包含了两个SCTP端点以及包括验证标签和传送顺序号码等信息在内的协议状态信息,一个偶联可以由使用该偶联的SCTP端点用传送地址来唯一识别,在任何时候两个SCTP端点间都不会多于一个的偶联。

SCTP(Stream Control Transmission Protocol,流控制传输协议)是IETF(Internet Engineering Task Force,因特网工程任务组)在2000年定义的一个传输层(Transport Layer)协议,是提供基于不可靠传输业务的协议之上的可靠的数据报传输协议。SCTP的设计用于通过IP网传输SCN(Signaling Communication Network,信令通信网)窄带信令消息。

(3)BBU系统内外部接口

A、通信接口

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GE:CC与BPL之间接口传输信令流与媒体流;S1/X2接口;对外Debug接口; IPMI:uTCA标准定义的一套内部外设管理接口; UART:CC与SA,PM之间采用;

CPRI\\OBRI\\Ir接口:支持2.45Gbps\\4.9152Gbps速率; E1/T1:仅支持IPoE,不支持ATM;

B、时钟及同步

? 外接时钟源支持GPS,BITS,锁定线路时钟,支持1588; ? 背板时钟采用MLVDS:66.44M,FR/FN; 【注】大楼综合定时供给系统(BITS)和定时基准的传输:(1)大楼综合定时供给系统(BITS)是指在每个通信大楼内,设有一个主钟,它受控于来自上面的同步基准(或GPS信号),楼内所有其他时钟受该主钟同步。

C、环境监控

? 干接点输入/输出;外部监控设备RS485,RS232控制接口; ? 风扇调速,转速上报

D、CC时钟板

? CC提供的功能

? 实现质控功能、完成RRC协议处理、支持主备功能 ? GE以太网,提供信息流和媒体流交换平面

? 内(外)置GPS/BITS/E1(T1)线路恢复时钟/1588协议时钟 ? 提供系统时钟和射频基准时钟10M,61.44M,FR/FN

? 支持S1/X2接口,提供16路E1/T1,1路10/10/1000M ETH(光电各一个,互

斥使用)

? 支持级联(10/100/1000M) ? 提供全IP传输架构

? IPMI机框管理(MCMC功能) ? CC板面板

? CC板指示灯

? CC的RRC实现

? 系统信息广播

1. 包括NAS公共信息

2. RRC_IDLE态UE可用信息(如:小区重选参量、邻近小区信息) 3. RRC_CONNECTED态UE(如:公共信道配置信息)

? 无线接入制式间灵活性,如:安全激活、RRC上下文信息传送 ? 测量、配置、控制和报告

1. 测量的建立、修改、释放

2. 测量gaps的配置、激活、试激活 3. 测量报告 ? RRC连接控制 1. 寻呼

2. 连接建立、修改、释放。包括UE标识(C-RNTI)的分配、修改;无线信令承载

SRB1和SRB2的建立、修改、释放

3. 启动安全激活。如:启动AS完整性保护(CP)和AS加密计算(CP、UP)配置 4. RRC移动性连接。

5. 承载用户数据(DRBs)的无线承载(RBs)的建立、修改、释放 6. 无线配置控制。如ARQ\\HARQ\\DRX配置的分配、释放

7. QoS控制。包括:DL、UL半永久性配置信息的分配、修改,UE的UL速率控

制参量的分配、修改,每个RB的优先级和优先级比特率分配 8. 故障无线链路恢复

【注】RRC(Radio Resource Control)——无线资源控制

RRC处理UE(User Equipment)和eNodeB之间控制平面的第三层信息。

NAS(Network Attached Storage)网络存储基于标准网络协议实现数据传输,为网络中的Windows / Linux / Mac OS 等各种不同操作系统的计算机提供文件共享和数据备份。

NAS存储层 RRC是资源控制

1、 LTE终端首次开机一定要进行附着过程;附着后是RRC_CONNECTED状态。 2、去附着过程中,eNB会释放RRC连接,去附着完成,RRC处于RRC_IDLE态。 3、RRC_IDLE和RRC_CONNETED状态是RRC层的概念,只要RRC连接存在,RRC就处于RRC_CONNECTED。

另外,附着和去附着是NAS层的过程,RRC_IDLE或者RRC_CONNECTED是RRC层的状态。

UE是移动通讯中一个重要概念,3G和4G网络中,用户终端就叫做UE。

Measurement gaps(测量间隔):UE可以用于在异频实施测量的时间(针对异频测量) ? CC的S1/X2接口的实现

E、BPL

? BPL提供的功能

1. 实现和RRU的基带射频接口

2. 实现用户面处理和物理层处理,包括PDCP、RLC、MAC、PHY等 3. IPMI的管理接口

4. 一块BPL板可支持1个8天线20MHz小区 ? BPL板面板

? BPL板指示灯

? BPL的RLC实现

1. 传输高层PDUs

2. 通过ARQ矫正错误(仅用于AM数据传输)

3. RLC SDUs联接、分段、重组(仅用于UM和AM数据传输) 4. RLC数据PDUs重分段(仅用于AM数据传输)

5. 高层PDUs顺序分发(仅用于UM和AM数据传输) 6. 副本检测(仅用于UM和AM数据传输) 7. RLC SDU丢弃(仅用于UM和AM数据传输) 8. RLC重建

9. 协议错误检测与恢复

【注】RLC(Radio Link Control,无线链路层控制协议)

RLC是GPRS/WCDMA/TD-SCDMA/LTE 等无线通信系统中的无线链路控制层协议

协议数据单元,是指在分层网络结构,例如在开放式系统互联(OSI)模型中,在传输系统的每一层都将建立协议数据单元(PDU)。

【注】SDU(服务数据单元)

RLC实体从PDCP层接收到的数据,或发往PDCP层的数据被称作RLC SDU(或PDCP PDU)。RLC实体从MAC层接收到的数据,或发往MAC层的数据被称作RLC PDU(或MAC SDU)。

? BPL的MAC实现

1. 逻辑信道和传输信道间的映射(逻辑信道定义为MAC和RLC之间的SAP、传输

信道定义为MAC与PHY之间的SAP)

2. 来自一个或不同逻辑信道的MAC SDU(服务数据单元)复用到传输块(TB),传输

块被分发给物理层的传输信道

3. 来自物理层的传输信道的传输块被解复用到一个或不同逻辑信道的MAC

SDU(数据单元) 4. 调度信息报告

5. 通过HARQ实现错误矫正

6. 通过动态调度方式实现UE间的优先级处理 7. 逻辑信道优先级确定 8. 传输格式选择

【注】MAC——Media Access Control(介质访问控制)

媒体介入控制层,属于OSI模型中数据链路层下层子层。 它定义了数据帧怎样在介质上进行传输。在共享同一个带宽的链路中,对连接介质的访问是“先来先服务”的。物理寻址在此处被定义,逻辑拓扑(信号通过物理拓扑的路径)也在此处被定义。线路控制、出错通知(不纠正)、帧的传递顺序和可选择的流量控制也在这一子层实现。

? BPL的PHY实现

1. 传输信道错误检测,并向高层提供错误指示 2. 传输信道前向错误校验(FEC)编解码 3. 软件组合混合自动重发请求(HARQ) 4. 传输信道到物理信道的编码速率匹配 5. 传输信道到物理信道的编码映射 6. 物理信道功率权重 7. 物理信道调制解调 8. 频率和时间同步

9. 无线特性测量,并向高层报告 10. 多入多出(MIMO)天线处理 11. 发送分集 12. 波束成型

13. 射频(RF)处理

F、UCI

? UCI提供的功能

1. 提供RGPS输入接口 2. 提供多路1PPS TOD输出 ? UCI板面板

【注】RGPS:是一种计算机语言,服务功能以Web服务的形式提供。

Lvcmos:电平标准 ? UCI板指示灯

2、TD-LTE RRU (1)简介

RRU(Remote Radio Unit——射频拉远单元)

拉远技术一般包括射频拉远、中频拉远、基带拉远等三种技术。TD-SCDMA光纤拉远技术主要应用于射频拉远RRU和基带拉远。射频拉远是通过光电耦合部件将射频信号用光纤进行远距离传输,远端部分包括光电耦合部件、功放设备、智能天线。

RRU分为 4 个大模块:中频模块、收发信机模块、功放和滤波模块。数字中频模块用于光传输的调制解调、数字上下变频、A/D 转换等;收发信机模块完成中频信号到射频信号的变换;再经过功放和滤波模块,将射频信号通过天线口发射出去。

RRU带来了一种新型的分布式网络覆盖模式,它将大容量宏蜂窝基站集中放置在可获得的中心机房内,基带部分集中处理,采用光纤将基站中的射频模块拉到远端射频单元,分置于网络规划所确定的站点上,从而节省了常规解决方案所需要的大量机房;同时通过采用大容量宏基站支持大量的光纤拉远,可实现容量与覆盖之间的转化。

(2)RRU工作原理

基带信号下行经变频、滤波,经过射频滤波、经线性功率放大器后通过发送滤波传至天馈。上行将收到的移动终端上行信号进滤波、低噪声放大、进一步的射频小信号放大滤波和下变频,然后完成模数转换和数字中频处理等。系统框图如下:

其中RRU同基站接口的连接接口有两种:CPRI(Common Public Radio Interface 通用公共射频接口)及OBASI(Open Base Station Architecture Initiative 开放式基站架构)。其中,CPRI组织成员包括:爱立信、华为、NEC、北电、西门子。OBSAI组织成员包括:诺基亚、中兴、LGE、三星、Hyundai。RRU同RNC连接图如下:

(3)RRU技术特点

RRU技术特点是将基站分成近端机即无线基带控制(Radio Server)和远端机即射频拉远(RRU)两部分,二者之间通过光纤连接,其接口是基于开放式CPRI或IR接口,可以稳定地与主流厂商的设备进行连接。RS可以安装在合适的机房位置,RRU安装在天线端,这样,将以前的基站模块的一部分分离出来,通过将RS与RRU分离,可以将烦琐的维护工作简化到RS端,一个RS可以连接几个RRU,既节省空间,又降低设置成本,提高组网效率。同时,连接二者之间的接口采用光纤,损耗少。

信号覆盖方式上,RRU可通过同频不同扰码方式,从NodeB引出。也可通过同频不同扰码方式,从RNC引出。这两种覆盖方式都是常规的方式,除此之外,对于3扇区,但配有多余信道板以及多余基带处理设备的基站可以利用基带池共享技术,将多余的基带处理设备设为第4小区,如图所示。图中SC为扰码 I/Q射频调制解调,SCH为同步码。

(4)RRU

同数字光纤直放站的分析比较

1、RRU同数字光纤直放站都可利用现有成熟的以太网数字光纤传输技术传输基带信号,并共同遵守标准的CPRI和OBSAI接口。使用中可实现RRU和数字光纤直放站的远端机的互相替换。

2、两者均可作为室内分布系统的信号源,选用哪一种取决于宏基站的载频数量和该室内业务量需求。如果宏基站载频多、容量很富裕,用数字光纤直放站

图2-5 PLMN

(6)系统参数中的时间配置,修改NTP地址(129.0.0.88),具体参数如图2-6所示:

图2-6 时间配置

(7)双击设备增加单板,增加RRU和光纤,机架的物理视图和拓扑视图如图2-7和2-8所示:

图2-7 物理视图 图2-8 拓扑视图

(8)传输网络中的物理层端口,配置以太网,具体参数如图2-9所示:

图2-9 物理层端口

(9)IP层配置两个,如图2-10所示:

图2-10 IP层配置列表

(10)IP层配置中主要修改IP地址、掩码和网关,选择以太网链路,在第二个时必须将IP链路号改为1具体参数如图2-11和2-12所示:

图2-11 IP层配置(1) 图2-12 IP层配置(2)

(11)带宽分配中的带宽资源组和带宽资源具体参数如图2-13和2-14所示:

图2-13 基带资源 图2-14 带宽资源 (12)信令和业务中SCTP修改无线制式、本端端口号、远端端口号、远端地址,具体参数如图2-15所示:

图2-15 SCTP

(13)业务与DSCP映射,具体参数如图2-16参数:

图2-16 业务与DSCP映射

(14)OMC通道,修改服务器地址、掩码、IP和带宽,具体参数如图2-17所示:

图2-17 OMC通道 (15)无线参数:同步保持超时开关:不使能 (16)数据同步,参数检查。

2、配置基站侧传输数据(三种)

2.1通过LMT整表xml文件配置基站侧传输数据

该方法用于配置基站侧传输数据,使得基站与网管能正常建链。具体操作如下: (1)直接使用BCT工具快速生成该基站的配置数据xml文件;

(2)使用LMT工具中EOMS登录基站,将配置数据xml文件导入基站; (3)基站开始重启,此后基站将以新配置数据启动运行。

2.2通过U-Key自动整表xml文件配置基站侧传输数据

该方法用于配置基站侧传输数据,使得基站与网管能正常建链。具体操作如下: (1)通过UMaker完成U-Key数据同步; (2)完成基站工程安装并上电;

(3)通过U-Key将配置数据同步到基站。

2.3通过LMT手动配置基站侧传输数据

该方法为了使网管和基站建立链接,需要在基站侧配置传输参数。包括:物理层端口、以太网链路层、IP层配置、带宽资源、OMCB通道。

3、同步基站开通数据(整表同步基站开通数据)

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/ssbt.html

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