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1、无线基站构成及配套相关无线基站构成及配套相关 无线工程产品线项目管理部无线工程产品线项目管理部 20092009年年1212月月1515日日 目目 录录 一、基站总体结构一、基站总体结构.4 二、传输系统:二、传输系统:.6 1什么是传输:.6 2传输的组成: .6 3传输的作用: .7 4传输线的种类: .9 5基站设备如何与传输设备对接: .15 三、电源系统三、电源系统.20 1电源系统的构成: .20 2区分直流配电输出的一次下电和二次下电部分: .21 3如何区分一次下电和二次下电: .23 4基站电源线规则: .24 5线缆接头的种类: .25 四、天馈系统四、天馈系统.26 1天
2、馈系统的组成: .26 2天馈系统的作用 .26 3天线的分类 .27 4电压驻波比概念 .28 馈线、跳线类接头(一)馈线、跳线类接头(一).29 1、名称、用途 .29 2、接头两端对照 .30 馈线、跳线类接头(二)馈线、跳线类接头(二).32 1、名称、用途 .32 2、接头两端对照 .33 传输类接头传输类接头.34 1、名称、用途 .34 2、接头对照 .34 熔断和空开:用在电源柜上,起过电保护作用熔断和空开:用在电源柜上,起过电保护作用.36 1、熔断 .36 2、空开 .36 耦合器:用于接直放站耦合器:用于接直放站.37 OTOT 端子:电源线或保护地线接头端子:电源线或保
3、护地线接头.37 六、直放站介绍六、直放站介绍.37 1、直放站特点: .37 2、引用直放站的目的: .37 3、直放站的原理以及应用 .38 一、基站总体结构一、基站总体结构 基站包括 4 部分:传输系统、电源系统、天馈系统、BTS 设 备。如图: 传传输输系系统统:传输系统是通信网的重要组成部分,实现通信网络 上各个网元数据传递,在基站上面讲的传输系统的作用主要是实现 基站(BTS/NODBE)与基站控制器(BSC/RNC)之间的数据交 换。 电电源源系系统统:通信电源是向通信设备提供交直流电的能源,它在 电信网上处于极为重要的位置,人们往往把电源设备的供电比喻为 电信设备运行的“心脏”
4、。如果一个基站的供电发生故障,中断供 电将使整基站的瘫痪,影响该站覆盖范围内用户的正常生活和运 作。如果一个长途干线站或电信枢纽局发生供电故障,中断供电则 必将造成严重的经济损失和社会影响。 天天馈馈系系统统:天馈系统作为无线通信不可缺少的一部分,其基本 功能是把无线信号转换成无线电波。发射时,把高频电流转换为电 磁波;接收时,把电滋波转换为高频电流。 BTSBTS 设备:设备:基站所起的作用主要就是提供了一个空中接口给移 动台(手机)。而基站通过有线方式(传输网)传到 BSC,BSC 集中到 MSC,负责交换寻址接通的是 MSC. 图示为基站照片: 二、传输系统:二、传输系统: 1什么是传输
5、: 传输网络是电信网络的重要组成部分,它已不是以往简单的电 信支撑网络,已经成为电信运营商实现电信业务的另一个重要业务 网络。 2传输的组成: 一般来讲,传输网络由三个层面构成 底层,包括管道段,人 井、手井、线杆、标石等基础设施,还包括局站、机房等空间资源, 为光缆等提供承载服务。中间层:包括电缆、光缆、光缆段、电缆 段、纤芯、ODF、DDF、交接箱、分线盒、光交接箱、光分歧接 头、接线盒等,它们为上层传输逻辑网络提供承载服务。上层:包 括各类传输网络设备和网络连接( SDH),以及传输网络的逻辑资 源,如:波分复用设备、传输复用设备,交叉设备、中继设备 (TM、ADM、DXC、REG)等以
6、及波道、通道、电路等。 3传输的作用: 作为电信网的基础网络,提供将各种业务信号从一个地点传送 到另一个地点的功能,这些业务信号目前包括话音信号、电视信号、 计算机数据信息等,统称为业务。目前话音信号所占比例较大,随 着三网合一的发展,传输网络越来越倾向传送计算机数据业务; 传输网络的作用如下图图所示: 在无线网络中传输系统的作用主要是实现基站 (BTS/NODBE)与基站控制器(BSC/RNC)之间的数据交换。 如图: 如上图基站(BTS/NodeB)与基站控制器(BSC/RNC)相互 的信息通过传输网络传递,基站( BTS/NodeB)与基站控制器 (BSC/RNC)传输网络是透明的,传输
7、网络只是传递了信息,并 未对信息做任何修改。所以我们在工程中不需要考虑传输网络是否 复杂,传输到底有多少网元,只需要关注是否( BTS/NodeB)的 消息是否能传递到基站控制器( BSC/RNC),并且基站控制器 (BSC/RNC)能传递到(BTS/NodeB)。 1 10 0G GE E P PT TN N 3 39 90 00 0 RNC 网管/T2000 BSC P PT TN N 3 39 90 00 0 4传输线的种类: 对于基站而言通过设备提供的传输线与传输设备提供的传输线 对接:传输设备可以提供两种输出制式 :75 欧姆和 120 欧姆,其他 设备根据传输设备选择适当的传输方式
8、。 下图为综合配线架:架 子中有 DDF 端子排,传输设备等单元;大部分的基站中的传输单 元应用了综合配线架。 对于 75 欧姆传输方式,使用的传输线是同轴电缆,并且传输 是成对出现的。总是一条收,一条发,如图所示为同轴电缆示意图: 上图为 L9 接头与传输线连接方法 根据制作原则可以对比一下以下两个传输接头会发现有一个是坏的: 对于 120 欧姆传输线,一对传输由一对双绞线组成构成( 4 根线, 两两一组)见图: 注注意意:对对于于不不同同设设备备厂厂商商,1 12 20 0 欧欧姆姆传传输输线线的的色色谱谱不不同同。 5基站设备如何与传输设备对接: 对接的最根本原则就是基站的发对应传输的收
9、,基站的收对应 传输的发,从而实现基站与传输设备的通信。 传输设备连接对端设备的方式有两种:一种是经 DDF 架连接, 绝大多数比较规范的情况中继电缆是经过 DDF 架进行连接的; 通过 U 型塞进行联通,见下图: 以下为 120 欧姆通过 DDF 架对接: 另一种方式是局方没有 DDF 架,由传输设备直接连接对端设 备。下图所示为 75 欧姆传输的对接方式,注意一定要将同轴电缆 线内导体相互连接,同轴电缆线外导体相互连接。因为线内导体传 递信号,线外导体为接地。 下图所示为 120 欧姆对接方式: 除光网络传输设备外,在基站上微波传输也被广泛的应用 。 对比光网络传输,微波传输有着网络建设快
10、(不需要铺设光缆), 组网灵活(基本不受地形影响)的优点,应用于紧急站点的开通, 应急通信,但是其缺点为微波传输传输带宽较低,无法实现大容量 的传输网络。 微波传输由微波天线,三部分组成: 天线和固定在室外,安装在室内。 三、电源系统三、电源系统 由于基站上所有的设备均需要直流电源,但是机房接人为交流 电源,所以需要将交流电源转换为基站内设备所需要的直流电源。 1电源系统的构成: 主要由三部分组成:交直流转换模块,监控模块,直流配电单元。 交直流转换模块:将输入的交流电转换为设备需要的直流电; 监控模块:实现电源柜内的监控,告警上报; 直流配电单元:实现直流电源的输出。 2区分直流配电输出的一
11、次下电和二次下电部分: 直流配电输出分为一次下电输出单元和二次下电输出单元, 所谓二次下电功能,须从蓄电池放电时的特性谈起。蓄电池在输出 能量时,其两端电压不断下降,当下降到一定值 (一般称为终止电 压)的时候,就必须断掉其能量输出回路,否则可能导致蓄电池过 放电,使其寿命缩短甚至报废。这种在终止电压时,使蓄电池断掉 负载防止过放电的动作和措施,叫做低电压保护。二次下电比低电 压保护更进一步。当电池两端电压降到一定值时 (一般比终止电压 高),就断掉一部分次要负载(所谓一次下电),只给剩下的主要负载 供电。之后当电压下降到终止电压时,则将主要负载也断掉 (所谓 二次下电),实现对蓄电池的保护。
12、这种两级断开负载的动作和措 施即为二次下电。 二次下电的好处是在保证蓄电池不过放电的同 时,可以给重要设备提供更长的供电时间,尽量减少通信中断的损 失。如果需要实现系统的二次下电功能,开局时,须将直流输出负 载分成主要和次要负载,接到相应的分路上。 二次下电的实现过程:交流市电停电后,由蓄电池给负载供 电,当蓄电池低于用户所设置的一次下电电压值时,监控单元发出 控制信号,控制直流断路器切断一次下电的一组负载,当蓄电池电 压低于用户所设置的二次下电电压时,监控单元再次发出控制信号, 控制另一路直流断路器切断二次下电的一组负载。 对于基站而言基站的主设备要接在一次下电,传输设备要接在 二次下电开关
13、上。当停电后如果电压过低本站的一次下电将切断, 从而保护二次下电上更重要的设备。 3如何区分一次下电和二次下电: 一般具有二次下电的开关电源有两个直流继电器 ,靠近电池输 出保险的为二次下电直流继电器 ,另一个为一次下电直流继电器. 而且绝大多数的电源的一次下电在电源柜输出单元的顶端而且输出 端子较多。 4基站电源线规则: 黑色工作地/GND/0 伏 蓝色 -48 伏 黄绿色PGND/保护地 5线缆接头的种类:对于不同的开关要应用不同的接头 。 如果要连接熔断包开关则选用 OT 端子 如果要连接空气开关则需要使用冷压端子: 四、天馈系统四、天馈系统 1天馈系统的组成: 基站的天馈系统自上而下由
14、:天线,跳线,馈线,跳线组成, 如下图所示: 2天馈系统的作用 天线作为无线通信不可缺少的一部分,其基本功能是辐射和接 收无线电波。发射时,把高频电流转换为电磁波;接收时,把电滋 波转换为高频电流,传递给基站。 3天线的分类 天线品种繁多,主要有下列几种分类方式: 按用途可分为基地台天线(base station antenna)和移动台天线 (mobile portable antennas) ; 按工作频段可划分为:超长波、长波、中波、短波、超短波和微波; 按其方向可划分为:全向和定向天线; 按极化方式可以分为:双极化和单极化天线。 天线的极化方向: 双极化天线:两个天线为一个整体,传输两
15、个独立的波 ,双极 化天线其实相当于两面独立的单极化天线在一起同时工作,原理见 下图。 4电压驻波比概念 天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时,产生的反射波和入 射波在馈线上叠加形成的磁波,其相邻电压的最大值和最小值之比 是电压驻波比,它是检验馈线传输效率的依据,电压驻波比小于 1.5,在工作频点的电压驻波比小于 1.2,电压驻波比过大,将缩短 通信距离,而且反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放管, 影响通信系统正常工作。 五、五、 基站上各种常见的接头基站上各种常见的接头 馈线、跳线类接头(一)馈线、跳线类接头(一) 1、名称、用途 名名 称称 DIN 弯弓 DIN 直公(不 常用)
16、DIN 直公(常 用) DIN 母 用用 途途 跳线接头,连 接设备单板 馈线和跳线接 头,连接跳线 馈线和跳线接 头,连接跳线 连接 7/8 馈 线 2、接头两端对照 DINDIN 弯公对接一侧弯公对接一侧 DINDIN 弯公跳线一侧弯公跳线一侧 DINDIN 直公对接一侧直公对接一侧 DINDIN 直公跳线一侧直公跳线一侧 DINDIN 直公直公( (常用常用) )对接一侧对接一侧 DINDIN 直公直公( (常用常用) )跳线一侧跳线一侧 DINDIN 母对接一侧母对接一侧 DINDIN 母馈线一侧母馈线一侧 馈线、跳线类接头(二)馈线、跳线类接头(二) 1、名称、用途 名名称称GPS-N 公N 母N 公 用用途途 GPS 跳线使用,接 RG-8U 跳线 转接直放站,不常 用 馈线和跳线接头, 连接跳线 2、接头两端对照 GPS-NGPS-N 公对接一侧公对接一侧 GPS-NGPS-N 公跳线一侧公跳线一侧 N N 母对接一侧母对接一侧 N N 母跳线一侧母跳线一侧 N N 公对接一侧公对接一侧 N N 公跳线一侧公跳线一侧 传输类接头传输类接头 1、名称、用途 名名称称 BNC