第 10 章 基站(BS)设备与管理.ppt

第10章基站 BS 设备与管理 本章内容简介 本章全面介绍了GSM系统基站的结构组成 对基站的选址和设备安装作了详细说明 同时对基站的日常维护作了阐述 学习重点与要求 本章重点掌握爱立信GSM基站RBS2000系列的结构组成 了解安装要求 掌握日常维护管理方法 10 1基站的组成 无线基站又称无线基站 简称基站 基站 基站是一套为无线小区 通常是1个全向或3个扇形无线小区 服务的设备 图10 1基站设备配置示意图 10 1 1射频部分 RBS2000 RadioBaseStation2000 是Ericsson公司为GSM移动系统开发的第二代基站产品 分室内和室外两大类型 1 基站硬件 图10 2RBS2000外形结构示意图 图10 3RBS2000结构原理框图 1 分配交换单元 DistributionSwitchUnit DXU 2 无线收发单元 TransceiverUnit TRU 3 合成和分配单元 CombiningandDistributingUnit CDU 4 能源环境控制单元 EnergyControlUnit ECU 5 电源侍服单元 PowerSupplyUnit PSU 6 总线系统 2 基站软件 图10 4基站的软件系统 10 1 2控制部分 图10 5爱立信GSM系统中BSS结构组成示意图 图10 6BSC TRC的硬件结构 表10 1BSC TRC的软件模块 10 2选址与安装 为了使所设计的网络达到运营商的要求 适应当地通信环境及用户发展需求 在网络规划时 应根据地形 地物条件 正确地进行基站选址 应配合工程设计人员考虑机房内 铁塔 屋顶施工的可行性 考虑天线高度 隔离度 方向对网络质量的影响 设置基站的有关参数 网络层次结构 发射功率 天线类型 挂高 方向 下倾角 进行覆盖预测和干扰分析 正确地指配频率 使整个无线网络建设达到所要求的质量 基站选址时一般要进行现场测试 基站选址时对机房条件的主要考虑是天线和设备的安装条件 电源供应 自然环境等 10 2 1机房选址 基站地点的选取对网络的性能和运维影响很大 正确的站点选址是无线网络规划的关键 机房内一般安装有BTS 电力设备 传输设备和蓄电池等 一般情况下 BTS工作在无人值守的方式下 且BTS分布比较分散 所以对BTS机房的电源自动控制 温度和湿度的监控 烟雾及火情告警 防盗告警等功能有较高的要求 在BTS机房建筑设计要求中 对避雷防护要求比较高 10 2 2天线馈线系统安装 基站天线是移动通信网络与用户手机终端空中无线连接的设备 如图10 7所示 天线是能量置换设备 是无源器件 其主要作用是辐射或接收无线电波 辐射时将高频电流转换为电磁波 将电能转换为电磁能 接收时将电磁波转换为高频电流 将电磁能转换为电能 图10 7移动基站天线 1 天线的性能指标 1 天线的增益 2 天线的方向 图10 8天线的垂直方向图 3 半功率宽度 图10 9天线的波束宽度 4 工作频率范围 5 输入阻抗 6 驻波比 7 前后比 图10 10前后比示意图 8 天线倾角 图10 11天线下倾角 9 分集接收 图10 12双工器示意图 2 天线类型 1 机械天线 2 电调天线 3 全向天线 图10 13全向天线及方向图 4 定向天线 图10 14定向天线及方向图 5 特殊天线 图10 15其他类型的天线 3 天线的选择方法 天线选择原则为 根据不同的环境要求 选择不同类型 不同性能的天线适应于不同的环境 满足不同的用户需求 1 城区内话务密集地区 2 在郊区或乡镇地区 3 在铁路或公路沿线 4 在城区内的一些室内或地下 4 天馈线安装问题 天线是无线信号与基站之间的接口 在整个无线网络中起着很重要的作用 天线的正确安装及天线参数的正确调整 包括天线高度 俯仰角 方位角 对无线网络的信号质量有着很大的影响 能够较为有效地改善系统的掉话率 接通率 阻塞率等运行质量指标 改善无线信号及无线环境 总的来说 天线的安装应注意以下几个问题 1 定向天线的塔侧安装 2 全向天线的塔侧安装 3 多天线共塔 4 传统的单极化天线 垂直极化 5 塔顶放大器 塔顶放大器是安装在塔顶部紧靠在接收天线之后的一个低噪声放大器 在接收信号进入馈线之前可将接收信号放大近12dB 提高上行链路信号质量 改善通话可靠性和话音质量 同时扩大小区覆盖面积 当用户位于小区覆盖范围之外 有可能掉话时 采用塔顶放大器是十分有利的 10 2 3基站整体安装 1 室外天线的安装2 室内设备安装3 电源系统4 空调设备安装5 机房照明 10 2 4防雷与接地 1 防直击雷2 防感应雷3 接地设施 10 2 5供电系统 基站供电系统是基站的重要组成部分 如果供电质量不佳或中断 将会使通信质量下降甚至无法维持正常工作直至通信瘫痪 造成重大经济损失和不良影响 基站设备的电源分为交流电源和直流电源两种 通常在3种供电方式下工作 220VAC 48VDC 24VDC 直流供电系统包括蓄电池 整流器 直流配电和控制盘等 1 蓄电池 1 分类按所使用的电解液不同可分为 以碱性水溶液为电解质的碱蓄电池 以酸性水溶液为电解质的酸蓄电池 由于该类蓄电池的电极主要以铅及其氧化物为材料 故又称铅酸蓄电池 按使用环境不同可分为 移动式和固定式 按结构不同可分为 半密封式和密封式 半密封式有防酸隔爆式和消氢式 密封式可分为全密封式和阀控式 按电解液数量可分为贫液式和富液式 2 结构组成 图10 16阀控式铅酸蓄电池结构框图 正负极板组 隔板 电解液 安全阀 壳体 2 整流器 小型化是高频开关整流器相比传统相控整流器的一大优势 高频开关整流器的特点可归纳为以下5点 1 重量轻 体积小 2 功率因数高 3 稳压精度高 可闻噪声低 在常温满载情况下 其稳压精度都在5 以下 4 维护简单 扩容方便 5 智能化程度较高 3 直流配电和控制盘 1 每台控制盘最少能接入两组蓄电池 当有一组蓄电池发生故障脱离供电系统时 另一组蓄电池应能正常供电 2 电源设备应能达到全自动化 适合无人值守的要求 3 另外 BTS设备对随机瞬态杂音也有严格要求 包括外界电磁干扰 本机和地线干扰所造成的设备工作不正常杂音 4 备用发电机组 利用油机作为动力 驱动交流同步发电机的电源设备 称为油机发电机组 5 其他 1 电源设备发生故障或工作不正常时 要送出声光告警指示 电源告警信息也应能传达到操作维护中心 2 在供电系统某支路发生短路时 整个配电系统不应受深度电压降低的影响 在起弧过程中的尖峰电压不应使BTS产生故障 10 2 6空调系统 基站机房内的气候条件直接影响BTS的运行性能 基站机房使用的空调器为分体式空调器 分体式空调器分为室内机组和室外机组两部分 由管路和线路连成一体 空调器的制冷系统主要由压缩机 冷凝器 蒸发器 毛细管或膨胀阀 过滤器 电磁换向阀等部件组成 系统内循环的是制冷剂 制冷剂一般都采用R22 10 3日常维护 基站是移动通信网络中的一个重要组成部分 为移动用户提供优质的通信服务 基站设备及环境类设施良好的工作状态 将为整个网络良好运行提供有力的保障 在GSM网络的维护工作中 处理故障最多的是移动基站 而移动基站工作性能的好坏及出现故障的频率直接影响到整个网络的整体质量 移动基站的各种软 硬件故障将直接影响多项网络指标 比如掉话率 接通率 信道完整率以及最坏小区数量等 同时还可导致话音质量降低 影响用户通话效果和运营商的网络质量 基站中各系统的良好运行 是保证通信畅通的前提 要坚持以预防为主 障碍性维护为辅的方针 积极地把故障隐患解决于日常主动性的维护工作中 减少故障发生率 按照有关的制度要求认真做好日常的维护和管理工作 1 BSC机房 1 建立24h值班制度 实时监视网络运行状况和设备完好情况 随时掌握系统状况 及时分析研究 检查 核查 处理网络运行中系统设备软 硬件的异常情况及问题 2 严格遵守岗位职责和有关的各项规章制度 当系统设备发生故障时 要全力以赴及时抢修 同时填写相关故障报告 报送有关部门并联系解决 3 监视传输设备的工作状态 保证各路由的畅通 4 对局端数据进行管理 修改及实施 提出软件改进的建议 5 建立设备档案 负责本设备资料收集汇总 管理 健全和完善工作 6 安排月维护作业计划并付诸实施 7 机房环境应保持在最佳条件下 即温度在20 25 相对湿度在20 70 范围内 严格控制机房内的极限条件 即温度在20 25 相对湿度在20 70 范围内 8 机房的防尘要求为每年应限制在小于10g m2范围内 9 严禁与机房无关的人员进入机房 非本专业人员严禁操作 使用机房内的有关设备 2 基站收发台 BTS 部分 1 天馈设备 注意对天线器件除尘 组合部位紧固 校正固定天线方位 定期对防雷系统设施的各个环节进行检查 对天馈设备中资料的汇总和备件的维护管理 2 基站设备 对每个基站所有的资料进行详细了解 并作好记录 基站设备出现故障