PHẦN 5 TỔNG QUAN TRAM BTS

5.1.Giới Thiệu:

Một tr¹m BTS gåm cã 3 phÇn chÝnh :

- HÖ thèng nguån

+ HÖ thèng nguån AC.

+ HÖ thèng nguån DC.

- HÖ thèng RBS vµ BBS.

+ PhÇn Outdoor.

+ PhÇn Indoor.

- HÖ thèng truyÒn dÉn.

+ TruyÒn dÉn Viba.

+ TruyÒn dÉn Quang.

Tæng quan Tr¹m BTS cña RBS 2206 & RBS 2106

Bảng đồng

tiếp đất trong phòng máy

Dây thoát sét

Dây nhảy 2m

Sợi phi đơ

RBS

Thang cáp

Nối đất cho thang

cáp Bảng đồng tiếp đất nhập trạm

Kẹp tiếp đất (2) ở vị trí cách chỗ uốn 30 cm

Liên kết tiếp đất tại mức sàn nhà

Tiếp đất thang cáp

Vibaa

Kẹp tiếp đất (3) ở vị trí cách ngõ vào 30 cm

Kẹp tiếp đất (1) trên cột (cách điểm nối dây nhảy-phi đơ từ 30-60 cm

§èi víi RBS 2216 khèi CXU ®îc tÝch hîp trong c¸c dTRU.

5.2 Hệ thống RBS :

Hình 5.1. Cấu trúc một trạm BTS

5.2.1.Phần Outdoor :

Gồm có : - Anten

- Feerder

- Jumper

5.2.2. Phần Indoor :

5.2.2.1 RBS 2206 và 2106 (Indoor/Outdoor)

Frequency bandP-GSM 900, E-GSM 900, GSM 1800, GSM 1900

Tx:935-960 MHz, 925-960 MHz, 1805-1880 MHz, 1930- 1990 MHz

Rx: 890-915 MHz, 880-915 Mhz,1710-1785 MHz, 1850- 1910 MHz

Number of transceivers

2-12, EDGE on all TRX

Transmission interface

2Mbit/s (E1), 75/120 ohm, 1.5 Mbit/s(T1)

Dimension (WxDxH):

RBS 2206: 600mmx400mmx1900mm RBS 2106 : 1300x925x1618 mm

Weight: RBS 2206: 230 kg RBS 2106: 760 kg including batteries

Output Power:

Power Supply: 200-250 V AC, 24 V DC or-48, -60 V DC

Battery backup Optional site support cabinet

B¶ng 5.1. Th«ng sè kü thuËt 2206/2106

H×nh 5.3 C¸c khèi phÇn cøng chuÈn tñ RBS2206 vµ 2106

5.2.2.2. RBS 2216:B¶ng 5.2. C¸c th«ng sè kü thuËt cña tñ 2216/2116

`Frequency band P-GSM 900, E-GSM 900, GSM 1800Tx: 935-960 MHz, 925-960 MHz,1805-1880

MHzRx: 890-915 MHz, 880-915 MHz, 1710-1785

MHzNumber of transceivers

2-12, GPRS CS1-4 and EDGE on all TRX

Transmission interface

2Mbit/s (E1), 75/120 ohm, 1.5 Mbit/s(T1)

Dimension (WxDxH): RBS 2216: 600x400x900 mmRBS 2116: 650x800x1300 mm

Weight: RBS 2216: 168.6 kgRBS 2116: 250 kg

Output Power: RBS 2216, 900 MHz: 42.5 / 46.0 / 48.5 dBmRBS 2216, 1800 MHz: 42.0 / 45.5 / 48.0 dBm RBS 2116, 900 MHz: 42.0 /

45.5 / 48.0 dBRBS 2116, 1800 MHz: 41.5 / 45.0 / 47.5 dBm

Power Supply: 200-250 V AC, 24 V DC or –48 V DCBattery backup Optional site support cabinet

H×nh 5.4. C¸c khèi phÇn cøng chuÈn tñ RBS 2216

Đặc điểm chính 2G

RBS 2216 hỗ trợ tất cả các đặc điểm chuẩn điển hình của họ RBS 2000. Cụ

thể như sau:

1,2 hoặc 3 sector trong cùng một tủ

Tối đa 12TRX

Điều khiển công suất tự động

Có thể giám sát được các cảnh báo ngoài

Sử dụng các bộ lọc song công

Được thiết kế đáp ứng đầy đủ các chuẩn GSM

Có giao diện với thiết bị định vị toàn cầu GPS

Sẵn sàng cho công nghệ EDGE

Cấu hình vô tuyến hỗ trợ GSM 800,900,1800,1900

Giao diện truyền dẫn. Hỗ trợ giao diện sau: T1 1,5Mbit/s hoặc E1 2M bit/s

Dải điện áp hoạt động; 120-250 V AC

Cấu tạo các khối phần cứng

RBS 2216 có cấu trúc modul. Việc sử dụng các Modul chuẩn của ERICSSON

sẽ mang tính ổn định cao cho hệ thống. Các modul này dễ dàng thay thế khi bị

hỏng.

RBS 2216 gồm các thiết bị thu phát vô tuyến, nguồn và thiết bị môi trường

(quạt). Các thiết bị truyền dẫn và acquy dự phòng cần thiết phải được đặt bên ngoài

tủ. Các thiết bị bên ngoài được liệt kê dưới dạng tùy chọn.

DRU - Double Radio Unit (2216)- DTRU (2106, 2206)

DRU thực hiện giao diện kêt nối giữa các kết nối Y links từ DXU và hệ

thống anten. DRU chứa 2 bộ thu phát TRx, các bộ kết hợp, hệ thống phân phối và

các bộ lọc. DRU cũng hỗ trợ cả điều chế GMSK và 8-PSK(EDGE).

DRU chứa bộ kết hợp lai ghép có thể sử dụng để kết hợp truyền 2 Tx .Thông

qua cấu hình phần mềm DRU có thể hoạt động ở cơ chế kết hợp hay không kết

hợp. Mỗi đầu cuối TX được gắn 1 bias injector khi kết nối tới modul điều khiển

khuếch đại đỉnh tháp (TMA-CM) và cấp nguồn cho các bộ khuếch đại đỉnh tháp

(TMA). Các tính năng chính của DRU Truyền và nhận các tín hiệu vô tuyến và xử

lý các tín hiệu đó.

Hình 5.5. Card DRU

Mô tả cấu tạo chức năng các thành phần trong DRU

Sơ đồ khối của DRU được cho ơ hình 2.5, DRU bao gồm các khối chính như:

Khối xử lý trung tâm CPU (Central Processing Unit )

Khối xử lý tín hiệu số DSP (Digital Signal Processor)

Khối điều khiển vô tuyến (Radio control system )

Khối vô tuyến (Radio system)

Hệ thống phân phối và kết hợp

Các bộ lọc

Hình 5.6. Sơ đồ khối DRU

Hệ thống CPU

Hệ thống CPU chịu trách nhiệm điều khiển RBS .Nó gồm bộ xử lý trung tâm,

bộ nhớ, các giao diện truy cập logic.

Khối xử lý tín hiệu số DSP

Hai khối DSP thực hiện tất cả các xử lý cần thiết các tín hiệu băng cơ sở cho 1

TR. Với đường xuống thì bao gồm mật mã và tạo ra các cụm ,với đường lên nó bao

gồm việc cân bằng kết hợp giải mã .

Khối điều khiển vô tuyến (Radio control system )

Hai bộ điều khiển vô tuyến chịu trách nhiệm thực hiện

đồng bộ điều khiển các phần khác nhau của tín hiệu vô tuyến

điều chế và biến đổi D/A các tín hiệu hội thoại

Thu và lọc các tín hiệu vô tuyến với các bộ lựa chọn kênh

Hệ thống vô tuyến

Mỗi hệ thống vô tuyến bao gồm hai bộ thu và một bộ phát vô tuyến bao gồm

cả bộ khuếch đại công suất. Bộ thu vô tuyến nhận tín hiệu được điều chế đường lên

từ một hay hai nhánh và chuyển chúng lên hệ thống điều khiển vô tuyến .Bô phát

vô tuyến phát ra các tín hiệu vô tuyến đường xuống từ tín hiệu băng cơ sở đã được

điều chế .Sau đó nó gửi các tín hiệu này tới bộ khuếch đại.

Hệ thống phân phối và kết hợp

Hệ thống phân phối và kết hợp điều khiển định tuyến các tín hiệu TRX giữa

bộ thu phát vô tuyến và bộ lọc. Bộ kết hợp lai ghép kết nối một hay hai bộ thu phát

tới anten thông qua bộ tiếp sóng điều khiển phần mềm. DRU có thể được cấu hình

cho hoạt động với các bộ kết hợp lai ghép hay cơ chế phi kết hợp. Tín hiệu RX có

thể được phân phối tới rất nhiều bộ nhận khác nhau bởi các chuyển mạch khác

nhau thiết lập nhỏ nhất số anten thu, hay chia sẻ anten thu, hay 4WRD (4 Way

Radio Diversity.

Bộ lọc

Bộ lọc thực hiện lọc các tín hiệu TX và RX, việc lọc tín hiệu RX được TRX

được thực hiện song công tới mọt cổng anten chung. Hệ thống lọc cũng chứa cả

bias injectors để cung cấp nguồn cho TMA thông qua feeder.

DXU 21- Distribution Switch Unit- Khối chuyển mạch và phân phối DXU là khối xử lý trung tâm của RBS. Nó hỗ trợ các giao diện tới BSC và thu

thập phát đi các cảnh báo. DXU điều khiển công suất và các thiết bị môi trường

(quạt) cho RBS. Nó có 1 Flash-card có thể bị tháo rời mỗi khi có một DXU hỏng

và không cần thiết phải nạp lại phần mềm cũng như cấu hình từ BSC. DXU cũng

cung cấp 4 kết nối cho truyền dẫn. Nó có thể xử lý cả luồng E1 hay T1. DXU có

phần cứng hỗ trợ EDGE trên cả 12TRX. Các chức năng: DXU phục vụ như 1

nút chính trung tâm và các chức năng chính của nó là:

Cung cấp cho RBS một giao diện tới mạng truyền tải thông qua 4 cổng

truyền dẫn E1/T1.

Xử lý lưu lượng đi vào, điều khiển và giám sát thông tin gửi nó tới các

phần trong tủ RBS.

Cung cấp các tín hiệu tham chiếu tần số và các tín hiệu đồng bộ trong tủ

RBS.

Lưu trữ và chạy các chương trình, các chương trình được lưu trữ trong

Flash Card.

Điều khiển hệ thống nguồn và không khí.

Hình 5.7. Card DXU

DXU có thể được cấu tạo từ các khối cơ bản sau: Hệ thống CPU Hệ thống chuyển mạch Bộ điều khiển giao tiếp truyền dẫn Bộ hỗ trợ nguồn Hệ thống đồng bộ thời gian Logic hỗn hợp

Hệ thống CPU : là phần quan trọng nhất của DXU, đây là bộ điều khiển 32 bit được gán vào một PPC 405 để xử lý chính các giao diện kết nối. Nó bao gồm các phần sau:

Bộ điều khiển I2C Bộ điều khiển ethernet 10/100 Mbit/s Bộ nhớ SDRAM Bộ nhớ FLASH ASIC GARP Compact Flash Card

Hệ thống chuyển mạch: Khối hệ thống này gồm các mạch xử lý lưu lượng

giữa BSC và TRU. Cụ thể là tách các TS từ liên kết A-bit và gửi chúng tới các

TRU thông qua Bus nội bộ

Bộ điều khiển giao tiếp truyền dẫn: Mạch bao gồm 4 liên kết truyền dẫn và

quản lý các giao diện truyền dẫn này. Mạch cũng điều khiển lưu lượng cho 4 liên

kết truyền dẫn.

Có thể dùng với 2 loại tốc độ: E1 (2,048Mbit/s), T1 (1,544Mbit/s).

Hỗ trợ nguồn: Bộ hỗ trợ nguồn phân phối tất cả các điện áp cần thiết cho

DXU. Cấp nguồn DC cho DXU thường là +24V

Hệ thống đồng bộ thời gian: Được sử dụng cho việc phát 1 tín hiệu 13Mhz

Logic hỗn hợp: Chức năng này bao gồm các khối

Đo điện áp hệ thống

Đo lường nhiệt độ

Reset nguồn

Compact Flash Card: Có thể thay thế dễ dàng

Khối điều khiển quạt FCU

FCU điều khiển và giám sát trạng thái các quạt trong RBS FCU được điều khiển

bởi DXU nó có chức năng chính là :

Điều khiển và giám sát các quạt

Hiển thị trạng thái của các quạt

Đưa ra các cảnh báo liên quan

Thực hiên giao diện người máy với các quạt

Số lượng : 1

FCU sẽ tiến hành đo nhiệt độ của môi trường xung quanh và điều khiển tăng

giảm tốc độ các quạt cho phù hợp.Nếu xảy ra một vấn đề nào đó với các quạt nó sẽ

phát ra các cảnh báo và gửi tới DXU để xử lý.

Hình 5.9. Card FCU

IDM khối phân phối nguồn nội bộ

IDM phân phối nguồn +24V DC tới tất cả các khối trong RBS ,các mạch phân

phối này được bảo vệ bởi các cầu chì đóng ngắt. . Mỗi mạch phân phối trong tủ có

1 công tắc trên IDM

Số lượng 1

Hình 5.10. Card IDM

PSU – khối cấp nguồnBao gồm hai loại : PSU-DC và PSU-AC

PSU-DC: chuyển đổi nguồn DC trong dải từ -57,6 đến – 40,5V DC thành nguồn đầu ra +27,2V DC .Công suất cực đại đầu ra là 1500W.PSU-DC bao gồm những khối chính như :

Bộ lọc đầu vào, bộ lọc tương thích điện từ (EMC)

Bộ chuyển đổi DC – DC

Bộ lọc đầu ra

Các mạch giám sát và điều khiển

Điện áp đầu vào trước tiên qua bộ lọc đầu vào (EMC) nơi nó được lọc bỏ các tín hiệu thừa bức xạ ra từ hoạt động của PSU-DC.Bộ chuyển đổi DC/DC sẽ chuyển điện áp DC thành các xung vuông. Sau đó nó chuyển sang phần sơ cấp của máy biến thế . Bộ chuyển đổi sẽ giới hạn các dòng quá áp. Tại máy biến thế điện áp được chuyển thành 24V AC dưới dạng xung vuông.Các xung này sẽ được sửa

đạng thành DC thông qua diode chỉnh lưu. Bộ lọc đầu ra sẽ lọc điện áp ra để ngăn ngừa các tín hiệu bức xạ không cần thiết từ PSU-DC.

Hình 5.11. Card PSU DC

PSU-AC:Chuyển đổi nguồn AC trong dải từ 200 đến 250V AC thành điện áp +24V DC .Công suất cực đại đầu ra là 1520W. PSU-AC bao gồm các khối chính như:

Bộ lọc đầu vào ,bộ lọc EMC Cầu nối Bộ chuyển đổi tăng cường Bộ chuyển đổi DC/DC Lọc đầu ra, lọc EMC Các mạch điều khiển và giám sát

Điện áp đầu vào đầu tiên thông qua cầu chì nội bộ và đi vào bộ lọc đầu vào (EMC filter) nơi dòng điện được lọc bỏ các tín hiệu không cần thiết bức xạ ra từ hoạt động của PSU-AC sau đó đưa qua bộ chỉnh lưu cầu AC. Bộ chuyển đổi tăng cường tạo ra các xung hình sin cùng pha với điện áp vào, điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi là +400V DC. Điện áp qua bộ chuyển đổi DC/DC được dich pha

chuyển mạch mềm chuyển đổi điện áp +400 thành +24V DC ở đầu ra. Điện áp được đưa qua bộ lọc đầu ra (EMC) để lọc bỏ các nhiễu phát sinh trong quá trình làm việc của PSU-AC.

Hình 5.12 Card PSU AC

ACCU/DCCU - Khối kết nối AC/DC

ACCU – AC Connection Unit- là khối thực hiện phân phối nguồn sơ cấp

đầu vào cho các PSU để thực hiện biến đổi nguồn AC thành nguồn DC.

Hình 5.13. Card ACCU

DCCU-DC Connection Unit- phân phối nguồn DC sơ cấp tới các khối PSU-DC

Hình 5.14. Card DCCU và sơ đồ làm việc DCCU

Y Link

Là hệ thống bus nội bộ cho phép thông tin giữa DXU với các dTRU, ECU.

Nó mang thông tin như báo hiệu TRX, tiếng và số liệu.

Ngoài ra còn có bus định thời để mang thông tin định thời vô tuyến từ DXU

tới các dTRU.

EPC bus là sợi quang lặp truyền công suất, mang thông tin điều khiển và

giám sát giữa ECU với PSU và BFU.

DC Filter - Bộ lọc nguồn DC

Thực hiện chức năng kết nối nguồn DC + 24 V vào tủ RBS đồng thời làm

nhiệm vụ lọc các xung DC do đóng ngắt at ở BFU tạo điện áp DC ra ổn định bảo

vệ cho các thiết bị RBS.

Hình 5.15. Bộ lọc DC

5.2.2.3. Các Cấu hình

* Cấu hình DRU: Sử dụng hai loại cấu hình

Cấu hình DRU không sử dụng bộ kết hợp lai ghép: Mỗi DRU bao gồm hai

kênh TRX mỗi kênh sử dụng một bộ lọc song công để tách riêng tín hiệu thu

phát.Tín hiệu RX sẽ được chia ra hai đường để đảm bảo thu phân tập tín hiệu

đường lên.

Hình 5.18. Cấu hình DRU không sử dụng HC

Cấu hình DRU sử dụng bộ kết hợp lai ghép: Mỗi DRU cũng bao gồm hai

kênh tín hiệu TRX tuy nhiên hai kênh này được kết hợp lại thành 1 đường tín hiệu

tại bộ kết hợp lai ghép (HC).

Hình 5.19. Cấu hình DRU sử dụng HC

Cả hai trường hợp trên, mỗi DRU sẽ có 2 cổng tín hiệu RX vào và hai cổng tín

hiệu RX ra. Cổng RX out dùng để chia sẻ tín hiệu thu được tại đường thu của DRU

đó và chia sẻ cho các DRU khác.Cổng RX in dùng để nhận các tín hiệu RX từ các

DRU khác.

5.3. Hệ thống Nguồn RBS

Hình 5.20. Sơ đồ kết nối AC ở trạm BTS

5.3.1. Nguyên tắc đấu nối AC vào BTS.

Điện AC từ tủ điện tổng đấu vào hộp AC Box.

Hộp AC box chứa 12 CB, Mỗi RBS chỉ sử dụng tối đa 3CB trong số 12 CB

này.

Điện AC cấp cho RBS được đấu từ AC Box sang RBS như hình vẽ.

Mỗi RBS được sử dụng 1 card ACCU cấp để phân phối nguồn cho 3 PSU

Hình 5.21. Kết nối AC vào RBS

Bảng 5.4. Yêu cầu về nguồn AC

Dải điện áp đảm bảo hiệu suất hoạt

động của hệ thống(điện áp pha)

120 – 250 V AC

Dải điện áp 108 – 275 V AC (1)

Tần số 45 – 65 Hz

Dòng điện đóng mạch cực đại 30 A

Công suất AC cực đại 1.4 kW x 4

Điện áp ngưỡng 0 – 300 V AC

Vượt điện áp ngưỡng <20 ms 300 V (2)

Điện áp 90 – 107 V AC đầu vào sẽ làm làm giảm công suất đầu ra:

1000 W trên 1 PSU

Lắp đặt bộ lọc ngoài và ổn áp nếu không đạt yêu cầu

5.3.2 Nguyên tắc đấu nối DC cho tủ RBS và BBS. Khi cấp nguồn DC cho RBS cần chú ý đến tính âm dương, dây dương từ

cực dương của BBS phải đấu vào cực dương của RBS, dây âm từ cực âm của BBS đấu với cực âm của RBS.

Kết nối nguồn +24V

Hình 5.22. Kết nối nguồn +24V vào RBSKết nối nguồn -48V: Nguồn -48V từ DCCU được phân phối cho các PSU như hình vẽ:

Hình 5.23. Kết nối nguồn -48V vào RBS

Nguồn DC cung cấp cho RBS được tạo ra từ các acquy. Hiên tại các trạm

của Viettel Mobile sử dung ba loại acquy :

Loại 2V - 500Ah

Loại 6V - 135Ah.

Loại 12V - 100Ah.

Hình 5.24. Sơ đồ đấu nối các acquy loại 2V - 500Ah và 6V - 135Ah.

Nguồn DC được cấp cho tủ RBS qua một đôi cáp DC, cần lưu ý rằng phải

đấu đúng các đầu cực nguồn DC giữa đầu ra tổ hợp acquy và đầu vào RBS.

Nguồn +24 V DC

Bảng 5.3 Các yêu cầu về nguồn DC

Bình thường +24 V DC

Mặc định +27.2 V DC

Dải +20.5 – +29.0 V DC

Dải an toàn +0 – +32 V DC

Dòng lúc đóng mạch Lớn nhất là 500 A (0.1 – 10

ms)

Nguồn –(48 – 60) V DC

Bảng 5.4. Các yêu cầu về nguồn DC

Bình thường -48/-60 V DC

Dải -(40.0 – 72.0) V DC

Dải an toàn +0 – (-80) V DC

Dòng lúc đóng mạch 200 A (0.1 – 5 ms)

Filter Unit (FU)

A Filter Unit contains a Low Noise Amplifier (LNA) and handles the radio frequency carrier splitting. The LNA has a one-TX-branch downlink and two-RX-branch uplink. The FU is frequency band specific

Digital Subrack and Cassette- The Control Base Unit (CBU) is the central control unit of the RBS. It handles several control functions and provides for the most common transport network connectivity requirements. The CBU also contains power distribution and filtering.- The baseband Transmitter Board (TXB Slot 10,11), (RXB- Slot 7,8) is fully HSDPA capable and available with different HSDPA (code) and R99 Channel Element (CE) capacities. The TXB consists of the baseband TX part, taking care of the following cell splitting, channel combining, encoding, modulation and spreading as well as handling transport channels.Random Access and Receiver Boards The baseband Random Access and Receiver Board (RAXB) consists of the baseband RX part and handles cell combination for softer handover, decoding, RAKE receiving, searching as well as dedicated and random access transport channels. All available boards are fully Enhanced Up-Link (EUL) compatible, with versions that support 10 ms or 2/10 ms Transmit Time Interval (TTI).Radio Unit (RU) The RU includes all necessary functionality for signal clipping, digital-to-analogue conversion, modulation and radio frequency amplification for the transmitter path, and filtering for the receiver path. The number of available RU slots for the RBS 3206 depends upon the version of cabinet:

RBS 3418

Power Distribution Unit or Power Supply Unit The MU is equipped with either a Power Distribution Unit (PDU), a DC-Power Supply Unit (DC-PSU) or an AC-PSU. The PDU is used to distribute incoming −48 V DC to the Control Base Unit (CBU) and fan unit. - The DC-PSU converts incoming +24 V DC to -48 V DC power and distributes it to the CBU and fan unit. - The AC-PSU converts incoming AC to -48 V DC power and distributes it to the CBU and fan unit.Control Base Unit The CBU is the central control unit of the RBS. It executes the main part of the control functions in the RBS and controls the boards via the board processors. The CBU contains a high capacity switch and interfaces to the other units in the MU as

well as power filtering. The CBU is the central control unit of the RBS. It executes the main part of the control functions in the RBS and controls the boards via the board processors. The CBU contains a high capacity switch and interfaces to the other units in the MU as well as power filtering.Optical Radio Unit Interface The Optical Radio Unit Interface (OBIF) board provides the optical interfaces where the optical fiber cables from RRUs are connected to the MU. There are two board versions: OBIF2 and OBIF4. Select OBIF4 if external alarms are required.Exchange Terminal Board The Exchange Terminal Boards (ETBs) provide optional transport network connection ports. The use of ETBs is optional since the CBU already provides ports for the most common transport network connectivity requirements. The type of ETB can be chosen for different transmission standards and speeds. It is possible to equip the cabinet with transmission options such as: E1/J1/T1, E3/J3/T3, STM-1 and Ethernet.

Remote Radio Unit (RRU)The RRUs contain most of the radio processing hardware. The main parts of the RRU are the: • Filter • TRX • Power Amplifier • Optical Interface