20269

Оборудование подсистемы базовой станции (BSS). Блок приемопередатчика (TRU)

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Он взаимодействует с другими компонентами через локальную шину Local Bus шину CDU шину синхронизации Timing Bus и Хшину Xbus. Блок объединения и распределения CDU CDU является интерфейсом между блоками TRU и антенной системой. CDU объединяет сигналы от нескольких приемопередатчиков и распределяет принятые сигналы ко всем приемникам. В функции CDU входит: объединение передаваемых сигналов; предусиление и распределение принимаемых сигналов; поддержка контроля антенной системы; фильтрация на радиочастоте; электропитание и контроль...

Русский

2013-07-25

631.5 KB

71 чел.

ЛЕКЦИЯ 6

Оборудование подсистемы базовой станции (BSS) (ЧАСТЬ 2)

Блок приемопередатчика (TRU)

Блок приемопередатчика TRU интегрирован в один съемный блок (рис. 6). Это приемопередающий и обрабатывающий блок, осуществляющий передачу и прием сигналов радиочастотного диапазона, передаваемых от и к мобильной станции на одной паре частот.

TRU реализует все функции, относящиеся к несущей частоте, на которой организовано восемь основных физических каналов в TDMA кадре. Функции включают в себя: радиопередачу; радиоприем; обработку сигналов эфирного интерфейса; управление трансиверами.

TRU содержит один передающий (ТХ) и два приемных (RXA, RXB) антенных терминала. Две приемные антенны необходимы для осуществления разнесенного приема. Разнесенный прием используется для борьбы с замираниями сигнала, вызванными многолучевым распространением.

TRU осуществляет генерацию тактовой последовательности, обработку сигналов и усиление мощности.

Блок TRU разделен на три основных секции (рис. 6):

цифровой блок приемопередатчика (Transceiver Unit DigitalTRUD);

блок передатчика (Transmitter BlockTX-block);

блок приемника (Receiver Block — RX-block).

Блок TRUD является контроллером приемопередатчиков (TRX). Он взаимодействует с другими компонентами через локальную шину (Local Bus), шину CDU, шину синхронизации (Timing Bus) и Х-шину (X-bus). TRUD выполняет цифровую обработку сигналов — канальное кодирование, битовое перемежение, шифрование, формирование импульсных последовательностей и декодирование Витерби.

Блок передатчика (TX-block) выполняет усиление и модуляцию сигналов в канале от БС к мобильной станции.

Рис. 6. Функциональная схема TRU

Блок приемника (RX-block) выполняет демодуляцию сигналов канала от мобильной станции к БС и перенаправляет демодулированные сигналы в TRUD.

В TRU реализована функция петля по радиочастоте для обеспечения тестирования передатчика и приемника. Функция петля по радиочастоте между ТХ и RX дает возможность протестировать TRU путем генерации тестовых сигналов и направления их по петле для измерения вероятности битовых ошибок.

Блок объединения и распределения (CDU)

CDU является интерфейсом между блоками TRU и антенной системой. Этот блок позволяет нескольким TRU работать на одну антенну. CDU объединяет сигналы от нескольких приемопередатчиков и распределяет принятые сигналы ко всем приемникам. Все сигналы фильтруются полосовыми фильтрами перед передачей и после приема. В блок включен измерительный ответвитель, используемый для измерения мощности проходящего и отраженного сигналов для определения коэффициента стоячей волны (КСВ).

В функции CDU входит: объединение передаваемых сигналов; предусиление и распределение принимаемых сигналов; поддержка контроля антенной системы; фильтрация на радиочастоте; электропитание и контроль для малошумящего антенного усилителя (ALNA) (для диапазона 1800 МГц); защита передатчиков от отраженных сигналов посредством радиочастотных циркуляторов.

Для разных конфигураций разработаны несколько типов CDU.

В базовых станциях серии RBS 2000 существует два типа CDU: CDU-A и CDU-C. В CDU-A отсутствует комбайнер, CDU-C содержит гибридный комбайнер.

Комбайнер — это блок, обеспечивающий подключение нескольких передатчиков на одну антенну. Он направляет радиочастотный сигнал одного передатчика на антенну, блокируя в этот момент сигналы других передатчиков, работающих на ту же антенну. Существует два типа комбайнеров: гибридный; фильтрующий.

Гибридный комбайнер — это широкополосный блок, пропускающий сигналы всех частот, входящих в диапазон передачи. Каждый гибридный комбайнер способен сводить два входящих от передатчиков сигнала в один исходящий сигнал. Потери, вносимые таким гибридным комбайнером, составляют 3 дБ.

Фильтрующий комбайнер — узкополосный блок, пропускающий только определенные частоты из диапазона передачи. Фильтрующий комбайнер вносит примерно одинаковые потери (около 4 дБ) независимо от количества передатчиков в системе.

Для настройки фильтров комбайнера на определенную частоту используется шаговый электродвигатель. Настройка занимает около 5.. .7 с.

Независимо от типа используемого CDU, в RBS 2000 используется одна антенна для приема и передачи. Это возможно благодаря использованию дуплексных фильтров.

Дуплексный фильтр состоит из двух полосовых фильтров, один из которых настроен на частоту канала от мобильной станции к БС, другой — от БС к мобильной станции. Это обеспечивает возможность подключения передающих и приемных антенных цепей к общей антенне.

Преимущество использования одной антенны для приема и передачи состоит в уменьшении общего количества антенн, а также это обеспечивает возможность более эффективного контроля за состоянием антенны. Несложно контролировать передающую антенну посредством измерения КСВ. Однако сложно обнаружить неисправность в приемной антенне. При использовании дуплексного фильтра контролируется как передающий, так и приемный тракты.

Дополнительно в RBS 2000 осуществляется контроль разнесенного приема, реализуемого в TRU. Функция контроля разнесенного приема — осуществление контроля дисбаланса мощностей сигналов в каналах разнесенного приема.

В состав CDU входит приемный усилитель-разделитель (Receiver Divider AmplifierRXDA), который усиливает и распределяет принятый сигнал на приемный разделитель (Receiver DividerRXD) — CDU-C или напрямую к блокам TRUCDU-A. RXD представляет собой пассивный разделитель, обеспечивающий распределение принятых сигналов к блокам TRU. Один RXD может обслуживать до четырех TRU.

Блок управления энергетическими параметрами ECU

Блок управления энергетическими параметрами (Energy Control UnitECU) контролирует и управляет работой блоков питания (Power Supply UnitPSU) и климатического оборудования, аккумуляторов, блока подключения переменного напряжения, вентиляторов, нагревателей и регулирует температурные условия внутри шкафа оборудования для поддержания функционирования системы.

Системные шины

Локальная шина (Local Bus) — обеспечивает внутреннее взаимодействие между блоками DXU, TRU и ECU. Примерами информации, пересылаемой по этой шине, могут служить . игнализация передатчиков, речь и данные.

Шина синхронизации (Timing bus) — несет информацию о синхронизации от DXU к блокам TRU.

Х-шина (X-bus) передает речь/данные между блоками TRU.

Шина CDU(CDU-bus) соединяет CDU с блоком TRU и обеспечивает интерфейс и функции технического обслуживания. Шина CDU передает аварийные сигналы и информацию, относящуюся к отдельным RU между CDU и TRU.

Конфигурирование оборудования базовой станции

Существует несколько типов CDU, и конфигурация системы зависит от типа используемого CDU. При использовании CDU-A к общей антенной системе (двум антеннам) можно подключить максимум два блока TRU (рис. 7). Например, полностью оборудованная RBS 2102 имеет конфигурацию три сектора, по две частоты в каждом (3x2), a RBS 2101 имеет конфигурацию с одним сектором, две частоты в секторе (1x2). Для обозначения конкретного вида конфигурации используется специальный шифр конфигурации. Представленной на рис. 8.11 конфигурации соответствует шифр A9d_2.2. Первая буква «А» соответствует типу используемого блока CDU (использован CDU-A), цифра «9» соответствует диапазону частот (GSM 900 соответствует 9), буква «d» означает, что в CDU содержится и используется Duplexer. Предпоследняя цифра «2» соответствует числу используемых антенн, последняя цифра «2» соответствует максимальному числу передатчиков в данной конфигурации.

Рис. 7. Конфигурация A9d_2.2 с одиночным CDU-A для диапазона 900 МГц

При использовании CDU-C (рис. 8) каждый CDU подключается только к одной антенне. Для обеспечения разнесенного приема необходимо минимум два блока CDU-C.

Каждый блок CDU-C комбинирует два TRU, использующих общую антенну. Это значит, что при использовании двух CDU-C можно организовать до 4 частот в одной соте (1x4).

На рис. 8.12 представлена конфигурация C9d_2.4. При добавлении одного CDU-C и одной антенны можно добавить еще два TRU для создания максимальной конфигурации 1x6 (рис. 9, конфигурация C9d_3.6) для шкафов оборудования RBS 2102, 2103 или 2202. При использовании дополнительного шкафа конфигурация может быть расширена до 3x3 или 3x4.

Представленные примеры являются иллюстративными и не исчерпывают всех возможностей по конфигурированию базовых станций семейства RBS 2000.

На рис. 10 в качестве примера представлен внешний вид одной из базовых станций семейства RBS 2000 — станции RBS 2101, предназначенной для установки вне помещений.

RBS 2101 комплектуется одним или двумя приемопередатчиками (TRU). Шкаф может быть использован как в конфигурации всенаправленной соты, так и секторных конфигурациях с более чем двумя TRU. Для этих конфигураций требуется более одного шкафа.

RBS — одиночный шкаф, разделенный на три секции: климатический подшкаф (Climate sub cabinet), радио-подшкаф (Radio sub cabinet) и монтажная стойка (Mounting Base).

Рис. 8. Конфигурация C9d_2.4 с двумя блоками CDU-C для диапазона 900 МГц

Рис. 9. Конфигурация C9d_3.6 с тремя блоками CDU-C для диапазона 900 МГц

Рис. 10. Внешний вид базовой станции RBS 2101

3. Базовая станция А9100 EVOLIUM

В качестве еще одного примера рассмотрим структуру базовой станции А9100 EVOLIUM фирмы Alcatel. Обобщенная структура базовой станции А9100 EVOLIUM представлена на рис. 11. Она основана на 3-уровневой модульной архитектуре, состоящей:

из уровня сети антенн (Antenna NetworkAN);

из уровня приемопередатчиков (TransceiverTRX);

из уровня управления базовой станцией (Base station Control FunctionBCF).

Уровень сети антенн

Уровень сети антенн представляет собой каскад между антеннами и уровнем TRX, который реализует функции объединения, а также интерфейс с антеннами. Один модуль сети антенн ANY выполняет эти функции максимум для 4-х TRE. Для конфигураций, содержащих большее число TRE, добавляется модуль сети антенн ANX.

Рис. 11. Обобщенная структура базовой станции А9100 EVOLIUM

Основные функции, выполняемые на этом уровне: организация дуплексных трактов передачи и приема на приемопередающие антенны; предварительное усиление сигналов в малошумящем усилителе (Low Noise AmplifierLNA); обеспечение фильтрации для трактов передачи и приема; объединение (в случае необходимости) выходных сигналов различных передатчиков и подача их на антенну (антенны); контроль за КСВ.

Модуль антенн ANX подсоединяет до четырех сигналов передачи к двум антеннам и распределяет сигналы, полученные от каждой антенны, по приемникам (для обычного и разнесенного приема).

Уровень приемопередатчика (TRX)

На этом уровне реализуются следующие основные функции: генерация сигнала; скачкообразная перестройка радиочастоты (radio frequency hopping); разнесенный прием; перемеже-ние/деперемежение; канальное кодирование/декодирование; шифрация/дешифрация; модуляция/демодуляция GMSK, (8 PSK для EDGE); цифровая обработка сигнала.

Уровень функции управления базовой станцией (BCF)

Этот уровень обеспечивается модулем станционного блока (Station Unit ModuleSUM), который является центральным блоком BTS.

В состав BTS различных конфигураций (различное число секторов и TRX) входит только один модуль BCF.

Функции управления базовой станцией аналогичны рассмотренным в предыдущем разделе, в частности, к ним относятся:

генерация тактовых сигналов для всех других модулей BTS; тактовые сигналы могут
быть либо синхронизированы с внешним опорным тактовым сигналом (например, с
линией
Abis, другой BTS), либо сгенерированны в полностью автономном режиме
внутренним генератором;

обеспечение централизованного использования подсистемы эксплуатации и технического обслуживания (О&М) BTS;

контроль за линией передачи Abis (до двух интерфейсов Abis),

управление батареей (емкость, напряжение, температура), обеспечение бесперебойного питания базовой станции.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

74501. Корпоративные информационные системы. Понятие реинжиниринга бизнес- процессов 204 KB
  Другими словами, реинжиниринг бизнес-процессов (РБП, англ. business process reengineering, BPR) в отличие от известных в последние десятилетия многочисленных методов постепенного совершенствования работы компаний
74502. Технологии искусственного интеллекта 231.5 KB
  Основные области применения ИИ: Доказательства теорем; Игры; Распознавание образов; Принятие решений; Адаптивное программирование; Сочинение машинной музыки; Обработка данных на естественном языке; Обучающиеся сети нейросети В экономике в настоящее время получают широкое распространение принятие решений и нейросети. Отметим что в настоящее время используются такие модели представления знаний как продукционная модель основанная на построении правил ЕСЛИ ТО; фреймовая модель в которой описывается один концептуальный объект а...
74503. СЕТЕВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 516.5 KB
  Основное назначение концентратора это объединять между собой компьютеры в сегменты а затем сегменты в в единую сети. Сегментом называе6тся обособленная группа компьютеров в сети. Технология соединения сегментов сети с помощью коммутаторов switch появилась в 1990 году для решения проблемы повышения пропускной способности сети. Использование коммутаторов позволяет избежать проблем коллизий в сети Ethernet так как наличие портов и буферизация данных не позволяет распространяться коллизии по всей сети.
74504. Понятие глобальной компьютерной сети Интернет 155.5 KB
  Понятие глобальной компьютерной сети Интернет 24 октября 1995 года Федеральный сетевой совет FNC США единодушно одобрил резолюцию определяющую термин Интернет Это определение разрабатывалось при участии специалистов в области сетей и в области прав на интеллектуальную собственность. Интернет это глобальная информационная система которая: логически взаимосвязана пространством глобальных уникальных адресов основанных на Интернетпротоколе IP или на последующих расширениях или преемниках IP; способна поддерживать коммуникации с...
74505. Модель OSI. Принцип взаимодействия компьютеров в сети 211 KB
  В модели OSI все протоколы сети делятся на семь уровней: физический канальный сетевой транспортный сеансовый представительный и прикладной Рис. Основной задачей канального уровня является прием кадра из сети и отправка его в сеть. Кадр может быть доставлен по сети к другому компьютеру только в том случае если протокол соответствует той топологии для которой он был разработан. Сетевой уровень Network lyer служит для образования единой системы объединяющей несколько сетей причем эти сети могут быть различной топологии...
74506. История развития компьютерных сетей. Глобальные и локальные сети 263 KB
  История развития компьютерных сетей Компьютерные сети являются логическим результатом эволюции развития компьютерных технологий. Такие многотерминальные централизованные системы внешне напоминали локальные вычислительные сети до создания которых в действительности нужно было пройти еще большой путь. Терминалы в этом случае соединялись с компьютером через телефонные сети с помощью специальных устройств модемов. Компьютеры получили возможность обмениваться данными в автоматическом режиме что является базовым механизмом любой компьютерной сети.
74507. Технические средства и системное программное обеспечение корпоративных информационных систем 5.37 MB
  Описание архитектуры фон Неймана В настоящее время используются разнообразные принципы логической и структурной организации ЭВМ. Исторически первыми но не утратившими своего значения являются однопроцессорные ЭВМ фоннеймановской архитектуры. В основу архитектуры положены традиционные принципы построения однопроцессорной ЭВМ сформулированные Дж. Как показывает дальнейшее развитие и совершенствование компьютеров такая архитектура построения ЭВМ является препятствием для дальнейшего роста производительности компьютера.
74508. ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ КОРПОРАТИВНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ 1.09 MB
  Весь процесс производства с точки зрения информатики представляет собой непрерывный процесс порождения обработки изменения хранения и распространения информации. Современное предприятие можно рассматривать как эффективный информационный центр источниками информации которого являются внешняя и внутренняя деловая среда.
74509. Предмет и основные понятия корпоративных информационных систем 1.1 MB
  Понятие информационной системы. Корпоративные информационные системы. Структура корпоративной информационной системы. Цель изучения дисциплины Корпоративные информационные системы подготовка к использованию современных информационных технологий в рамках КИС как инструмента для решения научных и практических задач в своей предметной области на высоком профессиональном уровне а также к участию в разработке и внедрении этих систем.