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

66 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

47412. Формирование географических представлений у детей дошкольного возраста в процессе ознакомления с природой Родного края 1.07 MB
  Необходимость формирования географических представлений уже в дошкольном возрасте вызвана и темпами развития современных детей объем информации вызывающей интерес очень возрос дети начиная с младшего возраста готовы к восприятию знаний об окружающем их мире. В педагогической науке и практике достаточно полно разработаны основные идеи образования и воспитания детей в области окружающей среды И. В стране создан целый ряд как комплексных направленных на всестороннее развитие детей так и парциальных...
47414. Автоматизация бухгалтерского учета в ООО «Иртех» 913 KB
  Целью данной выпускной квалификационной работы является систематизация, закрепление и расширение теоретических знаний и практических навыков бухгалтерского учета и экономического анализа расчетов по оплате труда, изучение организации бухгалтерского учета расчетов с персоналом по оплате труда в ООО «Иртех», экономический анализ фонда оплаты труда данного предприятия.
47415. Судебный контроль за принятием решений о возбуждении уголовного дела и об отказе в возбуждении уголовного дела 946.48 KB
  Понятие содержание и соотношение прокурорского надзора и судебного контроля на досудебных стадиях уголовного судопроизводства . Ретроспективный анализ развития прокурорского надзора в досудебных стадиях уголовного судопроизводства . Развитие идеи судебного контроля в досудебных стадиях уголовного судопроизводства . Соотношение прокурорского надзора и судебного контроля на досудебных стадиях уголовного судопроизводства .
47416. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ ФИНАНСАМИ МУНИЦИПАЛЬНОГО ДОШКОЛЬНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ № 481 Г. ЧЕЛЯБИНСКА 662 KB
  Распорядители и получатели бюджетных средств на муниципальном уровне. Особую актуальность им придают хроническая нехватка средств местных бюджетов а также переход на казначейское исполнение бюджета в результате которых перед администрациями городов и районов остро стоят задачи оптимизации управления финансовыми ресурсами территории усиления контроля за целевым использованием бюджетных средств их получателями. Рассматриваются распорядители и получатели бюджетных средств на муниципальном уровне а также содержание...
47417. Опыт развития малых городов как туристских центров 1.44 MB
  Для сравнения будут взяты следующие населенные пункты: города Светлогорск Калининградской области Торжок Тверской области и Углич Ярославской области. Это объясняется тем что в Липецкой области Постановлением администрации Липецкой области №195 от 29. была создана Особая экономическая зона регионального уровня туристскорекреационного типа ОЭЗ РУ и согласно этому постановлению туристскорекреационный вид деятельности является одним из стратегических направлений развития области в целом и перспективным видом хозяйственного освоения её...
47418. Особенности государственной поддержки малого бизнеса в Республике Мордовия 578.5 KB
  Место и роль малого предпринимательства в рыночной экономики 1.1 Правовое регулирование малого бизнеса в России.2 Проблемы развития малого бизнеса в России 1.3 Методы и инструменты государственного регулирования малого бизнеса 2 Формы государственной поддержки малого бизнеса в России.
47419. Измельчительное оборудование 475.5 KB
  Применение современного измельчительного оборудования позволяет повысить производительность труда, сократить затраты и облегчить труд работников предприятий массового питания, улучшить качество изделий и сократить время обслуживания клиентов.
47420. Разработка дидактических средств развития пространственных представлений младшего школьника 1.6 MB
  Однако несмотря на то что необходимость изучения геометрического материала в курсе математики начальных классов и формирования на его основе пространственных представлений и пространственного мышления младших школьников не представляется спорной ни в одной из сегодняшних методических систем обучения математике в начальных классах структурный анализ содержания наиболее популярных сегодня учебных пособий по математике показывает крайне недостаточную содержательную разработанность этого вопроса в курсе математики начальных классов. Проблемами...