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1、初级培训课程 Node B设备基础,V1.1 2004-10-31,课程学习目标,了解Node B系统的功能与特点 理解Node B系统的工作原理 掌握Node B系统的结构组成 掌握Node B系统的技术指标 掌握Node B系统的配置与组网,Node B系统概述 Node B系统结构 单板介绍 Node B技术指标 Node B配置与组网,课 程 提 纲,机架,Node B设备在TD-SCDMA系统中的位置,TD-SCDMA系统的基本结构,TD-SCDMA系统分成两个部分：核心网和无线接入网。 无线接入网（即UTRAN）由多个无线网络子系统（RNS）组成，每个RNS包括1个RNC和多个No
2、de B。 对系统来说，RNS将负责控制所属各小区的资源。 在RNS内部，Node B和RNC之间通过Iub接口相连，Node B通过Uu空中接口与UE通信。 在Iub接口，控制平面的传输承载采用AAL5，用户平面的传输承载采用AAL2。,Node B的主要功能,NODE B在TD-SCDMA系统中来看，主要是通过两个接口完成相关功能。 通过Uu接口完成与UE的无线链路传输功能，主要包括：射频处理、信道编译码及复用解复用、扩频调制及解扩解调、测量及其上报、功率控制以及同步功能等； 通过Iub接口与RNC相联，上报Node B测量信息，转发由RNC提供的系统信息广播，执行由RNC下发的接入控制、
3、移动性管理、无线资源管理和控制命令。,ZXTR B30的系统特点,满足3GPP R4规范要求，通过接口单板及软件的升级可以满足未来R5 Iub口的IP接口要求 系统容量大-单机架最大可支持33载扇 可扩展性 支持多频段 支持远端软件下载功能 灵活的组网方式 高可靠性关键部分采用冗余设计，确保系统安全可靠 支持内置传输，灵活组网 支持内置电源转换，适应各种电源环境,ZXTR B30系统 组成,ZXTR B30整个系统由数字硬件子系统DHS（Digital Hardware Subsystem）和射频子系统RFS（Radio Frequency Subsystem）两大部分组成 数字硬件子系统DH
4、S包含Iub接口单元、时钟单元、基带处理单元、主控单元、交换单元和监控单元等 射频子系统RFS包含收信机、发信机、功放、滤波和天线阵列,ZXTR B30基站的系统工作原理,射频子系统RFS 上行RF信号的放大、滤波以及解调成基带的I/Q信号。 下行基带信号的成形滤波，调制到射频信号，通过功率放大后由天线发射到相应的扇区。 测量、告警功能。 对电源、控制信号、射频信号线的防雷保护。,数字硬件子系统DHS Iub接口相关各个层面功能。 Uu接口的基带处理功能，包括DOA估计与下行波束赋形、同步控制、信道估计、联合检测、信道编解码、功率控制和天线校正等。 远程和本地的操作维护功能。 系统测量和告警信
5、息的上报功能等。,ZXTR B30系统工作原理 基带和射频交互的是IQ信号，基带部分的TBPA将IQ信号转到TTRX。,Node B系统概述 Node B系统结构 单板介绍 Node B技术指标 Node B配置与组网,课 程 提 纲,上下文关系图,ZXTR B30的系统硬件结构,红色：天线（包含圆阵和线阵） 橙色：塔顶放大器 黄色：防雷模块 湖蓝色：机顶部分 白色：机架第一层 浅蓝色：机架第二层,以太网交换和通讯联系图,消息流,IQ交换示意图,时钟流图,TTRX和TMB连接框图,ZXTR B30系统构架,B30硬件系统根据结构和物理位置分成3个大的部分： 公共层部分 无线层部分 室外部分,Z
6、XTR B30系统机框公共框,公共层机框 (TCR背板) 公共层机框是ZXTR B30系统的主控中心，除了包含系统所必须的公共子系统，还承载部分无线处理子系统。该机框包含系统工作所必须的所有功能模块，单独配置该层机框就可以实现Node B系统的所有基本功能 。,ZXTR B30系统机框无线框,无线层机框 (TFR背板 ) 无线层机框主要承载无线处理子系统，该机框包含无线业务处理所需的各功能模块。 无线层机框各单板的操作维护由BCCS来管理。BCCS下发的版本、控制数据等通过BCCS交换网和TFR层的TCCB交换网，交换到各TBPA和TTRX模块，而各单板的告警等数据也通过TCCB及BCCS的交
7、换网，归到BCCS统一管理。然后由BCCS通过BIIA传到后台,ZXTR B30系统基顶结构,Node B系统概述 Node B系统结构 单板介绍 Node B技术指标 Node B配置与组网,课 程 提 纲,单板整体介绍,ET模块、TTPM模块、TTCI模块和EMU模块通过松不脱螺钉固定在机顶整件。 公共层：包括TCR插箱、各单板和模块插件（如TTRX、BCCS、TBPA、TCCB、BII）。 无线层：包括TFR插箱、各单板和模块插件（如TTRX、TBPA、TCCB）。,BCCS单板介绍,BCCS是基站的系统控制板，它完成以下功能 ： Iub接口协议处理，执行基站系统中的小区资源管理、参数配
8、置、测量上报。 最大支持用户数大于2000。 对基站进行监测、维护，通过100BaseT以太网接口和其他单板进行控制信息的交互。 支持近端和远端网管接口，近端网管接口为100BaseT以太网接口。 管理系统内各单板程序的版本，支持近端和远端版本升级。 通过控制链路可以复位系统内各个单板。 通过硬信号可以控制系统内主要单板的上电复位。 主备竞争、控制、通讯功能。 同步外部各种参考时钟并能滤除抖动。 产生并分发系统各个部分需要的时钟。 提供30端口的以太网交换功能，保证系统内的控制链路和业务链路有足够带宽。,TCCB 单板介绍,TCCB单板利用FPGA将基带与射频之间的IQ数据进行了交叉路由，在系
9、统内部实现了基带处理单元与射频单元之间灵活的交叉配置功能；同时将来自主控板的系统时钟分为多路后分发到基带和射频单元,TTRX模块介绍,TTRX模块由TWIM和TRB板构成 TWIM是ZXTR B30的射频控制操作维护模块 TWIM将基带信号上变频为中频信号发送给TRB，接收TRB送来的模拟中频信号下变频、滤波产生基带IQ信号，数字中频部分和RF模拟通道等的配置管理、性能监控、告警管理、信息上报，IQ LINK复用和解复用处理，产生TRB单板上模拟通道开关，射频和中频锁相环置数，中频采样时钟产生，TRB模块主备控制，天线校准，温度检测，功率补偿，实现对TMB的控制和信息交互，内外告警采集和处理等
10、功能。 TRB单板主要完成以下功能： 提供自身工作的本振源，或使用另一TRB单板输出的本振信号 完成接收信号的下变频和信号放大功能 完成发送信号的上变频和信号放大功能 完成射频端收发切换功能 校正通道功能,TBPA 单板介绍,TBPA单板主要实现3载波8天线业务数据处理。TBPA高性能的CPU通过总线 BUS控制12片DSP。每片DSP通过高速的同步并行总线与FPGA相连。FPGA主要实现上行IQ数据的拆包，交叉，下行IQ数据的分发等。DSP实现数据的chip和symbol级处理等。 TBPA单板利用FPGA调整从数字中频单元送来的IQ数据，并根据载波和时隙分配给不同的DSP进行chip和sy
11、mbol级的数据处理，处理好的数据通过以太网送BII处理。TBPA接收从BII送来的下行数据，通过DSP与FPGA协调处理后发送给数字中频单元。,BII单板介绍,BII板在ZXTR B30系统中的主要功能是实现ZXTR B30内部的ATM交换管理功能，完成AAL5 ，AAL2 交换，实现与ZXTR RNC的物理连接 ； BII板主要完成的功能： 提供级联的接口 可以提供Iub接口远程下载功能 流量控制和拥塞管理 ATM交换和处理 标准传输接口 时钟提取和恢复功能 提供内部以太网接口 BII板上有拨码开关，作为输入方式（SMT-1,E1）的切换,Node B外部接口,EMU模块,EMU模块提供了
12、环境监控功能 EMU模块由EMS单板组件、EMU盒体部件、EMC单板、EMU盒盖组成 BEMC（NodeB Environmental Monitor Control）称为环境监控板 。由三块单板组成：BEMC、BEMS和BELD 整个EMU用于接入系统内部和外部的告警信息（包括环境监控、传输、电源、风扇、功放等），为BCCS板提供管理通道，为BCCS提供GPS、BITS基准时钟，对外提供测试时钟接口等功能,TTCI模块,TTCI板是ZXTR B30设备的基站塔放控制接口板，是室内机架与室外塔放的控制信号的接口板 。用于连接TTRX模块和TMB模块 。 TTCI（TD-SCDMA NODEB
13、Tower Control Interface） 实现TTRX模块的485控制线的电缆合并 实现TTRX模块的收发控制切换钟的选择 校准天线的选择 最多是3扇区,TTPM模块,TTPM板由3组相同的功能组成，每组功能包括： 1对48V/20A电流容量的电源可以根据命令进行开通和关断控制； 2对20A电流容量的电源进行电流检测，超过15A时输出过流告警。 可连接6个TMB。,ET模块,ET模块为NODEB提供8个E1的输入输出。 E1线的防雷和物理接线转换口,接头形式为 CC4Y,ZXTR B30系统简介-塔顶放大器TMB,TMB模块工作流程 1 下行激励信号经T/R开关送入PA进行放大 2 放
14、大后的信号经环行器送入天线 3 上行接收信号经环行器送入LNA进行预放大 4 放大后的接收信号经T/R开关送入TTRX模块 5 检测及告警信号经汇总后，通过485接口送入TTRX模块,TMB介绍,TMB包括： PA及LNA单板TLPB 数字接口板TBDB 天线滤波器TCFB 电源模块TBPB 射频防雷模块,TMB主要功能： 放大下行发射信号 放大上行信号 收发切换控制 功率、温度、电流检测 及相应告警 带外射频信号抑制,ZXTR B30系统室外联接图,Node B系统概述 Node B系统结构 单板介绍 Node B技术指标 Node B配置与组网,课 程 提 纲,物理性能指标,电源要求,电源
15、系统供电 电源输入：-48VDC 允许波动范围：-40VDC -57VDC 功耗指标 室内宏基站整机功耗小于1600W。 室外塔顶放大器（4天线，每天线32dBm输出）功耗小于150W。,环境要求,Iub 接口,4路STM-1光口，使用LC接口的单模光纤。 16路E1/T1接口，符合ITU-T/G.703，G.704的要求。,其它指标,工作频率范围：2010MHz2025MHz。 扩频带宽：1.6MHz。 射频信道栅隔：200kHz。 码片速率：1.28Mcps。 最大用户数据率：384kbps（下行）、128kbps（上行）。 双工方式：TDD。 扇区和载频：33载扇。 单载扇容量：23个等
16、效话音信道/载频扇区。 同步方式：支持GPS基准输入、BITS基准输入、RNC上级时钟。 接收灵敏度：-111dBm。,时钟指标,系统Iub 接口提供三级时钟； 同步等级：三级 时钟最低准确度：4.610-6 牵引范围：4.610-6 最大频偏：10-7/天 初始最大频偏：110-8 时钟工作方式：快捕、跟踪、保持、自由运行,可靠性指标,平均故障间隔时间（MTBF）： 10万小时； 平均故障修复时间（MTTR）： 1.5小时； 可信度： 99.9985%； 年均故障时间： 8分钟。,各部件/模块指标,TMB 每个最大完成4天线上行、下行信号的放大。 TTRX 每个TTRX模块可提供最大4天线、
17、最多6个连续载波的处理能力。 TBPA 每块TBPA单板可提供最多3个载波、8天线的基带处理能力。 BIIA 每个BIIA支持8个E1，2个STM-1光接口。,Node B系统概述 Node B系统结构 Node B技术指标 Node B配置与组网,课 程 提 纲,常见组网方式链形,链形组网 链形组网适用于一个站点级联多台Node B的情况，例如呈带状分布且用户密度较小的地区，可以节省大量的传输设备。由于信号经过的环节较多，线路可靠性较差 。 在物理上，Node B通过级连的方式相连；在逻辑上，各Node B仍就是独立的,常见组网方式星形,星形组网 由于组网方式简单，维护和施工都很方便，适用在
18、城市人口稠密的地区。信号经过的环节少，线路可靠性较高,常见组网方式树形,树形组网,常见组网方式环形,环形组网 环型组网有两套互为备用的链路,主要单板性能指标,a）单个基带处理单板TBPA处理8天线的载波能力是3个 b）单个TTRX模块可以支持单扇区6载波4天线 c）两个TTRX模块可以支持单扇区6载波8天线 d）每块IIA可以提供2个STM-1光接口和8路E1 e）单个TMB模块可以支持单扇区6载波4天线 f）两个TMB模块可以支持单扇区6载波8天线,影响ZXTR B30配置的几个因素,工作频段 (1880 MHz1920MHz ; 2010 MHz2025MHz ; 2300 MHz2400MHz ) 是否为简配。在简配条件下，没有TCCB单板 扇区数NS 每扇区支持的载波数NC 每扇区支持的天线数NA BCCS和TCCB是否工作在主备方式下,典型配置1简配,典型配置3扇区每扇区3个载波和8个天线,典型配置3扇区每扇区6个载波和8个天线,