HUAWEI BTS3900双模基站硬件结构与原理-200903-ISSUE1.0-B.ppt

1、HUAWEI BTS3900硬件结构与原理,ISSUE1.0,无线案例培训部,Page 2,BTS3900基站属于华为公司开发的第四代基站。BTS3900基站采用多制式统一模块设计，可支持GSM制式、GSM+UMTS双模和UMTS制式三种工作模式，并支持向LTE（Long Term Evolution）的平滑演进。,内容简介,Page 3,了解 BTS3900 产品功能和特性 掌握 BTS3900 硬件结构及功能 掌握 BTS3900 典型配置及连线,培训目标,Page 4,BTS3900硬件描述 (V100R001_01) HUAWEI BTS3900&3900A MRFU开局指导书,参考文

2、献,Page 5,第一章 BTS3900基本概述 第二章 BTS3900系统结构,内容提要,Page 6,BTS3900在系统中的位置,Page 7,BTS3900产品组成,BTS3900由BBU3900、MRFU模块和室内宏机柜组成。BBU3900和MRFU模块集中安装在室内宏机柜中。当用户设备需要备电功能或者传输空间时，可以配套使用PS4890以满足不同场景的使用需求。,BTS3900 系统结构,PS4890 系统结构,Page 8,BTS3900的产品特性,先进的平台化架构 BTS3900基于统一的硬件平台，通过不同的软件配置，可支持GSM制式、GSM+UMTS双模和UMTS制式三种工作

3、模式，并支持向LTE（Long Term Evolution）的平滑演进。 射频模块双工器和TRU 合一，提高射频部件集成度。 支持PGSM 900MHz 全频段，DCS1800MHz高45MHz子频段和低45MHz子频段，1900MHz高40MHz子频段和低40MHz子频段。 容量大 工作在GSM 制式，单机柜支持S12/12/12，双机柜支持S24/24/24。 工作在GSM+UMTS 双模模式时，支持GSM S4/4/4 + UMTS S2/2/2 or GSM S5/5/5 + UMTS S1/1/1。 工作在UMTS 制式，支持38 配置和64配置，支持上行1536CE，下行1536

4、CE，支持HSDPA 和HSUPA 业务。,Page 9,BTS3900的产品特性,传输共享 CPRI 接口共享，GSM 和UMTS 的CPRI 接口数据能够支持在相同的物理光纤上复用，节约CPRI 接口数量。 Abis、Iub传输资源共享，GSM 的Abis和UMTS的Iub共用传输资源，方便模式转换，节约传输成本。 灵活的时钟与同步方式 上级时钟同步，从Abis/Iub接口提取时钟，缺省选项。 利用GPS（Global Positioning System，全球定位系统）设备提取时钟。 支持 clock over IP时钟方式，在基站侧无需增加新硬件，软件升级即可支持从IP 传输网络上获取

5、时钟，为IP传输提供了高性价比的时钟解决方案。 具有时钟锁相、跟踪、记忆功能，并支持自由振荡的时钟同步方式。同步时钟工作 在保持状态（自由振荡）时，常温下可保证系统连续正常工作时间90天以上。,Page 10,BTS3900的产品特性,组网能力 支持星型、树型、链型和环型组网等多种组网方式。 支持Flex Abis 组网方式。 支持GSM 和UMTS 共传输。 工作在UMTS 制式下，支持ATM 和IP 双协议栈，保护运营商前期ATM 传输投资。 工作在GSM制式时，支持Abis 传输优化功能。 低功耗 BTS3900采用创新的功放和功耗管理，减少了机房、能源等资源占用，构建绿色通信网络。,P

6、age 11,第一章 BTS3900基本概述 第二章 BTS3900系统结构,内容提要,Page 12,缩略语,Page 13,第一节 BTS3900机柜 第二节 PS4890机柜 第三节 BTS3900硬件组成 第四节 BTS3900新增硬件 第五节 MRFU硬件配置原则,内容提要,Page 14,BTS3900机柜外形,BTS3900 机柜按照IEC297标准设计，外观为立式机柜。,Page 15,BTS3900硬件结构,- 48VDC单机柜满配置示意图,BTS3900硬件结构（-48V） BTS3900（-48V）机柜的外部输入电源是-48V DC，外部电源直接接入DCDU-01模块，再

7、由DCDU-01模块给机柜内各部件进行直流电源分配。 BTS3900（-48V）机柜包括：MRFU 模块、BBU、DCDU-01 模块和FAN 模块，机柜的空余部分还可以选配3U 的用户设备。,Page 16,BTS3900硬件结构,BTS3900硬件结构（+24V） BTS3900（+24V）机柜的外部输入电源是+24V DC。外部输入电源经过PSU模块（DC/DC）后被转换成-48V DC，再由DCDU-01模块给机柜内各部件进行直流电源分配。 BTS3900（+24V）机柜包括：MRFU 模块、BBU、DCDU-01 模块、PSU 模块（DC/DC）和FAN 模块。,+ 24VDC单机柜

8、满配置示意图,Page 17,BTS3900硬件结构,BTS3900硬件结构（220V） BTS3900(220V)机柜的外部输入电源是220V AC。外部输入电源经过PSU 模块（AC/DC）后被转换成-48V DC，再由DCDU-01模块给机柜内各部件进行直流电源分配。 BTS3900（220V）机柜包括：MRFU 模块、BBU、DCDU-01 模块、PMU 模块、PSU 模块（AC/DC）和FAN 模块。, 220VAC单机柜满配置示意图,Page 18,第一节 BTS3900机柜 第二节 PS4890机柜 第三节 BTS3900硬件组成 第四节 BTS3900新增硬件 第五节 MRFU

9、硬件配置原则,内容提要,Page 19,PS4890机柜外形,PS4890机柜结构基于BTS3900机柜设计，按照IEC297标准设计，外观为立式机柜。,Page 20,PS4890机柜结构,PS4890 机柜内置电源系统、DCDU-04、DCDU-03 等模块。 当PS4890 机柜用来内置48V 50Ah、48V 92Ah 或48V 184Ah蓄电池组时，内部结构如图： 电源系统将交流电转换成-48V 直流电源，经配电后输出3 路直流电源，分别为蓄电池组、DCDU-04、DCDU-03 供电。 DCDU-04 提供2 路直流输出，为BTS3900 机柜或其他主基站供电。 DCDU-03 提

10、供9 路直流输出，为传输设备供电。,Page 21,BTS3900机柜与PS4890机柜配合使用,BTS3900机柜与PS4890机柜可采用叠柜安装和并柜安装。,Page 22,第一节 BTS3900机柜 第二节 PS4890机柜 第三节 BTS3900硬件组成 第四节 BTS3900新增硬件 第五节 MRFU硬件配置原则,内容提要,Page 23,BTS3900硬件组成,BTS3900硬件包括： BBU3900设备及模块 MRFU（Multi carrier Radio Filter Unit）多载波射频滤波单元 DCDU（Direct Current Distribution Unit）-

11、01 直流配电单元 FAN风扇模块 GATM(GSM Antenna and TMA Control module) 天线和塔放控制模块 SLPU（Signal Lightning Protection Unit）盒体 PMU模块 PSU模块（DC/DC） PSU模块（AC/DC） 电源框（DC/DC） 电源框（AC/DC）,Page 24,BBU3900硬件,BBU采用盒式结构，所有对外接口均位于盒体的前面板上，可安装在具有19英寸宽，2U高的室内环境或有防护功能的室外机柜中。 BBU3900单板主要包括： GTMU（GSM 主控传输板） WMPT（WCDMA 主控传输板） WBBP（WCD

12、MA 基带处理板） UTRP（扩 展传输板） UPEU（电源与环境监控单元） UEIU(环境接口板) UELP(通用E1/T1 防雷保护单元) UFLP(通用FE 防雷单元) UBFA(风扇单元）等功能单板,Page 25,BBU3900功能,BBU3900是基带处理单元，提供与BSC/RNC和射频模块连接的物理接口， 集中管理整个基站系统，包括操作维护和信令处理，并提供系统时钟 。 BBU3900的主要功能包括： 提供与BSC/RNC通信的物理接口，完成基站与BSC/RNC之间的信息交互。 提供与射频模块通信的CPRI接口。 提供USB接口。安装软件和配置数据时，插入USB存储盘，自动软件升

13、级。 提供与LMT（或M2000）连接的维护通道。 完成上下行数据处理功能。 集中管理整个DBS3900，包括操作维护和信令处理。 提供系统时钟。,Page 26,BBU3900槽位介绍,BBU3900 GSM、BBU3900 GU 和BBU3900 UMTS 槽位都是相同的。,Page 27,BBU3900 GSM单板配置原则,BBU3900 GSM单板主要包括：GTMU、UBFA、UPEU、UEIU、UELP。,BBU3900 GSM 典型配置,Page 28,BBU3900 UMTS单板配置原则,BBU3900 UMTS单板主要包括：WMPT、WBBP、UBFA、UPEU、UEIU、 U

14、ELP、UFLP、UTRP。,BBU3900 UMTS 典型配置,Page 29,BBU3900 GU单板配置原则,BBU3900 GU 典型配置,Page 30,BBU硬件单板- GTMU单板硬件,GTMU（GSM Transmission &Timing & Management Unit for BBU）单 板是BBU3900中的GSM基本传输及控制功能实体，提供基准时钟、电源、 维护接口和外部告警采集接口，控制和管理整个基站。 主要功能： 提供GSM网络的OM管理功能，包括故障管理、配置管理、性能管理和安全管理 等和对风扇及电源模块的监控。 提供4 路E1/T1 端口，1 路FE（Fa

15、st Ethernet）电口和1 路FE 光口。 提供6路与射频模块通信的CPRI接口，支持双模应用时双模信号汇聚功能。 处理时钟信号，为GSM各业务单板提供统一的时钟。 提供网口，用于终端维护。 提供时钟输出，用于测试 。,Page 31,BBU硬件单板- GTMU单板硬件,GTMU单板端口说明：,Page 32,BBU硬件单板- GTMU单板硬件,GTMU单板指示灯说明：,Page 33,BBU硬件单板- GTMU单板硬件,GTMU单板拨码开关说明：,Page 34,BBU硬件单板- WMPT单板,WMPT（WCDMA Main Processing&Transmission unit）单

16、板是 BBU3900中的UMTS主控传输板，提供信令处理和资源管理功能。 主要功能： 提供UMTS 网络的OM 管理功能，完成配置管理、设备管理、性能监视、信 令处理、主备切换等功能，并提供与OMC（LMT或M2000）连接的维护 通道。 处理时钟信号，为UMTS 各业务单板提供统一的时钟和参考时钟源。 为BBU内其他单板提供信令处理和资源管理功能。 提供USB接口。安装软件和配置数据时，插入USB存储盘，自动为GU BTS 软件升级。 提供4 路E1/T1 端口，1 路FE（Fast Ethernet）电口和1 路FE 光口 支持冷备份功能。,Page 35,BBU硬件单板- WMPT单板硬

17、件,WMPT单板端口说明：,Page 36,BBU硬件单板- WMPT单板硬件,WMPT面板指示灯说明：,Page 37,BBU硬件单板- WMPT单板硬件,WMPT接口指示灯说明：,Page 38,BBU硬件单板- WMPT单板硬件,WMPT单板拨码开关说明：,Page 39,BBU硬件单板- WBBP单板硬件,WBBP单板是BBU3900中UMTS基带处理板，主要实现基带信号处理功能。 主要功能： 提供与RRU/RFU通信的CPRI接口，支持CPRI接口的1+1备份。 处理上/下行基带信号。 WBBP面板有两种外观：WBBPa和WBBPb。,Page 40,BBU硬件单板- WBBP单板硬

18、件,WBBP单板规格：,Page 41,BBU硬件单板- WBBP单板硬件,WBBP面板指示灯说明：,Page 42,BBU硬件单板- UPEU单板,UPEU单板是BBU3900的电源单板，用于实现-48V DC或+24V DC输 入电源转换为+12V直流电压。 UPEU单板的主要功能包括： 将-48V DC或+24V DC输入电源转换为单板支持的+12V工作电源。 提供2路RS485信号接口和8路干结点信号接口。 具有防反接功能。 UPEU有两种单板类型，分别为UPEA和UPEB，UPEA单板是将-48V DC输入电源转换为+12V直流电源；UPEB单板是将+24V DC输入电 源转换为+1

19、2V直流电源。,Page 43,BBU硬件单板- UEIU单板,UEIU单板是BBU3900 的环境接口板，主要用于将环境监控设备信息和告警信 息传输给主控板。支持8路开关量告警输入和2路RS485环境监控信号接入。 UEIU单板为选配单板，当环境接口不够用时配置该单板。,Page 44,BBU硬件单板- UELP单板硬件,UELP单板为BBU E1/T1防雷单元，可选配安装于BBU3900模块内。每 块单板实现4路E1/T1信号的防雷。,UELP单板上有1个拨码开关，用于E1/T1接口匹配阻抗的选择。,Page 45,BBU硬件单板- UFLP单板硬件,UFLP单板为通用FE防雷单元，可选配

20、安装于BBU3900模块内。每块 UFLP单板支持2路FE的防雷。,Page 46,BBU硬件单板- UTRP单板硬件,UTRP单板是BBU3900的传输扩展板，可提供8路E1/T1接口和1路非通 道化STM-1/OC-3接口。 UTRP单板的主要功能包括： 提供扩展Iub传输接口，支持8路E1/T1接口和1路非通道化STM-1/OC-3接口。 支持ATM、IP传输。 支持冷备份功能。,Page 47,BBU硬件单板- UTRP单板硬件,UTRP内置UAEU、UIEU时面板与内置UUAS时的不同：,UTRP单板内置不同的扣板时，可支持不同类型的接口：,支持8 路E1/T1,支持1 路STM-1

21、,Page 48,BBU硬件单板- UTRP单板硬件,UTRP面板指示灯说明：,Page 49,BBU硬件单板- UTRP单板硬件,UTRP单板有3个拨码开关，SW1和SW2用于设置E1接收端是否接地，SW3用于选 择E1信号线阻抗模式 。SW1 对应第4 7 路E1，SW1/SW2 的默认状态均为OFF（平衡模式），SW2 对应第0 3 路E1。,Page 50,BBU硬件单板- UBFA模块,UBFA模块为BBU3900的风扇盒模块，主要用于风扇的转速控制及风扇 板的温度检测；UBFA模块支持热插拔。,Page 51,BBU硬件连线,BBU和BSC、RNC/MRFU等配套设备之间的线缆连接

22、关系：保护地线、-48V直流电源线、 E1/T1线、E1转接线、干节点告警信号线、FE接口信号线、BBU与MRFU间的CPRI接口信号线、BBU传输柜监控信号线等。,Page 52,BBU硬件连线,BBU相关线缆图示,直流电源线,E1转接线,FE接口信号线,CPRI接口光纤,Page 53,BBU硬件连线,BBU相关线缆图示,OFB到BBU监控信号线外观,APM传输柜到BBU监控信号线,Page 54,MRFU模块简介,MRFU（Multi carrier Radio Filter Unit）模块为多载波射频滤波单元，一 个MRFU 模块可支持基站天馈口最大总功率80W（GSM 6载波或UMT

23、S 4载 波或GSM/UMTS 双模总载波数共6载波）的功率输出。 功能： 发射通道采用数字中频上变频技术，将信号调制、变频到发射频段，经滤波放大 后，经过双工滤波器送往天线发射。 通过天馈接收射频信号，将接收信号下变频至中频信号，并进行放大处理、模数 转换、数字下变频、匹配滤波和DAGC(Digital Automatic Gain Control)处理后发 送给BBU 进行处理。 功率控制。 驻波检测。 塔放馈电和电调天线控制。 DPD 反馈控制。 CPRI 接口时钟的产生、CPRI 接口时钟的失步恢复以及告警检测等。,Page 55,MRFU系统原理,MRFU模块内部主要包括：高速接口模

24、块、信号处理单元、功放单元和双工 单元。,Page 56,MRFU单板硬件,体积：397.25mm（h）70.62mm（w）305mm（d） 重量：10Kg 面板端口：,Page 57,MRFU单板硬件,面板指示灯：,Page 58,FAN模块,风扇盒模块对机柜进风口和风扇盒内温度进行监控，控制风扇转速，实现对机 柜的通风散热。 FAN 模块的主要功能包括： 为机柜提供强制通风散热。 支持温度检测功能。 FAN 模块自身支持： 温控调速和主控调速两种模式。 风扇停转功能。当环境温度较低时，能够控制风扇停转。,Page 59,FAN模块,模块面板端口：,模块指示灯：,Page 60,GATM模块

25、,GATM模块为天线和塔放控制模块，GATM模块为选配模块。 GATM模块功能为： 控制电调天线。 实现TMA的馈电。 上报电调天线控制告警信号。 馈电电流监控功能。 不能同时支持普通塔放和电调天线。,Page 61,GATM模块,GATM面板接口：,Page 62,GATM模块,指示灯说明：,Page 63,SLPU盒体,SLPU（Signal Lightning Protection Unit）盒体中可根据选配安装UFLP 或UELP，提供信号防雷功能。SLPU 为BTS3900（-48V）机柜或配电柜的 选配模块。,Page 64,电源框（DC/DC）,电源框(DC/DC)用于接入外部+

26、24V直流电源，+24V直流电源经过电源框内的PSU模块(DC/DC)转换后形成-48V DC的输出，-48V DC通过电源线由电源框接线单元转接到DCDU-01模块。 PSU 模块（DC/DC）。 电源框接线单元（+24V）。,Page 65,电源框（DC/DC）- PSU 模块（DC/DC）,PSU（Power Supply Unit）模块为电源供电单元，支持将+24V DC 转换成-48V DC，为直流配电单元提供-48V DC 输入。 功能： 将+24V DC 转换成-48V DC，为DCDU 提供-48V DC 输入。 监测模块故障（输出过压、无输出、风扇故障）告警、模块保护（过温、

27、输入过欠压保护）告警以及模块不在位告警。,Page 66,电源框（DC/DC）- PSU 模块（DC/DC）,PSU 模块（DC/DC）指示灯：,Page 67,电源框（DC/DC）- 电源框接线单元（+24V）,电源框接线单元（+24V）提供电源输入接线端子、电源输出接线端子、ALM 接口、PRESENT 接口，分别连接+24V 输入电源线、-48V 输出电源线、PSU 监控信号线、PSU在位信号线。,Page 68,电源框（AC/DC）,电源框（AC/DC）包括PMU 模块、PSU 模块（AC/DC）和电源框接线单元（220V），支持将220V AC 转换成48V DC。 PMU 模块 P

28、SU 模块（AC/DC） 电源框接线单元（220V）,Page 69,电源框（AC/DC）- PMU 模块,PMU（Power and Environment Monitoring Unit）模块为电源环境监测单元，提供完善的电源系统管理、配电检测和告警上报功能。 功能： 通过RS232/RS422 串口与上级主机通信。 提供完善的电源系统管理以及蓄电池充放电管理功能。 提供水浸、烟感、门禁和备用开关量检查上报，环境温湿度、电池温度和备用模拟量上报功能。 提供配电检测和上报告警功能，同时提供干结点告警上报功能。,Page 70,电源框（AC/DC）- PMU 模块,PMU模块接口说明：,PMU

29、 模块前面板接口图,PMU 模块背板图,Page 71,电源框（AC/DC）- PMU 模块,PMU模块指示灯说明：,PMU 模块前面板图,说明：PMU 模块在上电后的3s 5s 内，ALM 和RUN 会同时亮3s 左右。,Page 72,电源框（AC/DC）- PMU 模块,拨码开关： 拨码开关位于PMU 模块右侧面，共有8 位，设置ON 为1，OFF 为0，出厂时8 位拨码开关全置OFF。 拨码开关采用二进制计数方式。低4 位（1，2，3，4）定义PMU 模块从节点地址，高4 位（5，6，7，8）未定义，目前保留未用。 可通过设置拨码开关低4 位设置监控地址，最低位对应BIT0，最高位对应

30、BIT3。 PMU 的监控地址主柜默认设置为3（1100），副柜默认设置为7（1110）。,PMU 模块右侧面图,Page 73,电源框（AC/DC）- PSU 模块（AC/DC）,PSU（Power Supply Unit）模块为电源供电单元，支持将220V AC 转换成48V DC。 功能： 将220V AC 转换成48V DC，为DCDU 提供48V DC 输入。 测模块故障（输出过压、无输出、风扇故障）告警、模块保护（过温、输入过欠压保护）告警以及模块不在位告警。,Page 74,电源框（AC/DC）- PSU 模块（AC/DC）,PSU 模块（AC/DC）面板指示灯：,Page 75

31、,电源框（AC/DC）-电源框接线单元（220V）,电源框接线单元（220V）提供电源输入接线端子、电源输出接线端子、蓄电池电源输出接线端子，分别连接输入电源线、输出电源线、蓄电池电源线。,Page 76,第一节 BTS3900机柜 第二节 PS4890机柜 第三节 BTS3900硬件组成 第四节 BTS3900新增硬件 第五节 MRFU硬件配置原则,内容提要,Page 77,热交换型APM30H电源柜,热交换型APM30H电源柜组成：,Page 78,HEUA单板,HEUA（Heat Exchange Unit Type A）单板提供风扇监控和告警上报功能。,Page 79,HPMI单板,H

32、PMI（Hert Power and environment Monitoring Interface unit ）单板为电源监控信号转接板，提供各种告警信号的输入输出接口。,Page 80,HPMI单板,HPMI单板的面板接口：,Page 81,第一节 BTS3900机柜 第二节 PS4890机柜 第三节 BTS3900硬件组成 第四节 BTS3900新增硬件 第五节 MRFU硬件配置原则,内容提要,Page 82,MRFU 模块主要限制,MRFU支持PGSM 900MHz 全频段和DCS1800MHz高45MHz子频段和低45MHz子频段。 发射瞬时带宽M900:15MHz，M1800:1

33、5MHz，即每个MRFU模块的频点集合中任意2个频点间隔不能大于15MHz。主分集接收瞬时带宽 25MHz。 功率共享不支持Concentric cell，Co-BCCH，IBCA，RAN sharing，静态功率可以与这些功能配合使用。 支持2天线接收分集，单模块不支持发射分集、PBT、和4天线接收分集。,Page 83,MRFU 模块配置原则,基本配置原则： 单MRFU模块不支持跨小区配置，且每小区单天馈最大配置2个模块。 支持一发两收。 对于BTS3900和BTS3900A，MRFU和BBU组网方式单柜采用星型连接，双机柜安装时，考虑槽位和模块对应关系，每机柜内采用2级级联的方式实现， 跨机柜不级联原则。 MRFU CPRI