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1、第 1010 章基站（BS）设备与管理 基站的组成基站的组成10.1 选址与安装选址与安装10.2 日常维护日常维护10.3【本章内容简介本章内容简介】本章全面介绍了本章全面介绍了GSM系系统基站的结构组成，对基站的选址和设备统基站的结构组成，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安装作了详细说明，同时对基站的日常维护作了阐述。护作了阐述。【学习重点与要求学习重点与要求】本章重点掌握爱立信本章重点掌握爱立信GSM基站基站RBS2000系列的结构组成，了解系列的结构组成，了解安装要求，掌握日常维护管理方法。安装要求，掌握日常维护管理方法。10.110.1基站的组成基站的组成无线基
2、站又称无线基站，简称基站、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（通常是基站。基站是一套为无线小区（通常是1个个全向或全向或3个扇形无线小区）服务的设备。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射频部分射频部分RBS2000（RadioBaseStation2000）是是Ericsson公司为公司为GSM移动系统开发的第移动系统开发的第二代基站产品，分室内和室外两大类型。二代基站产品，分室内和室外两大类型。1基站硬件基站硬件图10-2 RBS2000外形结构示意图图10-3 RBS2000结构原理框图（1）分配交换单元（）分配交换单元（Dist
3、ributionSwitchUnit，DXU）（2）无线收发单元（）无线收发单元（TransceiverUnit，TRU）（3）合成和分配单元（）合成和分配单元（CombiningandDistributingUnit，CDU）（4）能源环境控制单元（）能源环境控制单元（EnergyControlUnit，ECU）（5）电源侍服单元（）电源侍服单元（PowerSupplyUnit，PSU）（6）总线系统）总线系统2基站软件基站软件图10-4 基站的软件系统10.1.2控制部分控制部分图10-5 爱立信GSM系统中BSS结构组成示意图图10-6 BSC/TRC的硬件结构表10-1BSC/TRC的
4、软件模块子 系 统功 能无线控制子系统（RCS）无线网络管理处理与MS的连接无线操作维护子系统（ROS）传输网络管理BSC的操作与维护无线传输子系统（RTS）TRC控制收发信机管理子系统（TAS）RBS管理链路控制子系统（LHS）传输网络管理10.2 10.2 选址与安装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、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
5、，考虑天线高度、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、（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，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。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
6、然环境等。安装条件、电源供应、自然环境等。10.2.1机房选址机房选址基站地点的选取对网络的性能和运维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影响很大，正确的站点选址是无线网络规划的关键。划的关键。机房内一般安装有机房内一般安装有BTS、电力设备、传、电力设备、传输设备和蓄电池等。输设备和蓄电池等。一般情况下，一般情况下，BTS工作在无人值守的工作在无人值守的方式下，且方式下，且BTS分布比较分散，所以对分布比较分散，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、防盗告警等功能监控、烟雾及火情告警、防盗告警等功能有
7、较高的要求。有较高的要求。在在BTS机房建筑设计要求中，对避雷机房建筑设计要求中，对避雷防护要求比较高。防护要求比较高。10.2.2天线馈线系统安装天线馈线系统安装基站天线是移动通信网络与用户手机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，如图终端空中无线连接的设备，如图10-7所示。所示。天线是能量置换设备，是无源器件，其主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，磁能；接收时将电磁波转换为高频电流，将电磁能
8、转换为电能。将电磁能转换为电能。图10-7 移动基站天线1天线的性能指标天线的性能指标（1）天线的增益）天线的增益（2）天线的方向）天线的方向图10-8 天线的垂直方向图（3）半功率宽度）半功率宽度图10-9 天线的波束宽度（4）工作频率范围）工作频率范围（5）输入阻抗）输入阻抗（6）驻波比）驻波比（7）前后比）前后比图10-10 前后比示意图（8）天线倾角）天线倾角图10-11 天线下倾角（9）分集接收）分集接收图10-12 双工器示意图2天线类型天线类型（1）机械天线）机械天线（2）电调天线）电调天线（3）全向天线）全向天线图10-13 全向天线及方向图（4）定向天线）定向天线图10-14
9、 定向天线及方向图（5）特殊天线）特殊天线图10-15 其他类型的天线3天线的选择方法天线的选择方法天线选择原则为：根据不同的环境要天线选择原则为：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。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）城区内话务密集地区（2）在郊区或乡镇地区）在郊区或乡镇地区（3）在铁路或公路沿线）在铁路或公路沿线（4）在城区内的一些室内或地下）在城区内的一些室内或地下4天馈线安装问题天馈线安装问题天线是无线信号与基站之间的接口，在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
10、很重要的作用。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（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、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，改善无线信号及阻塞率等运行质量指标，改善无线信号及无线环境。无线环境。总的来说，天线的安装应注意以下几总的来说，天线的安装应注意以下几个问题。个问题。（1）定向天线的塔侧安装）定向天线的塔侧安装（2）全向天线的塔侧安装）全向天线的塔侧安装（3）
11、多天线共塔）多天线共塔（4）传统的单极化天线（垂直极化）传统的单极化天线（垂直极化）5塔顶放大器塔顶放大器塔顶放大器是安装在塔顶部紧靠在接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，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可靠性和话音质量，同时扩大小区覆盖面积。积。当用户位于小区覆盖范围之外、有可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。能掉话时，采用塔顶放大器是十分有利的
12、。10.2.3基站整体安装基站整体安装1室外天线的安装室外天线的安装2室内设备安装室内设备安装3电源系统电源系统4空调设备安装空调设备安装5机房照明机房照明10.2.4防雷与接地防雷与接地1防直击雷防直击雷2防感应雷防感应雷3接地设施接地设施10.2.5供电系统供电系统基站供电系统是基站的重要组成部分。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。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基站设备的电源分为交流
13、电源和直流电源两种，通常在电源两种，通常在3种供电方式下工作：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、直流配直流供电系统包括蓄电池、整流器、直流配电和控制盘等。电和控制盘等。1蓄电池蓄电池（1）分类）分类按所使用的电解液不同可分为：以碱性水溶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。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
14、式。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有防酸隔爆式和消氢式，密封式可分为全密封式和阀控式。密封式和阀控式。按电解液数量可分为贫液式和富液式。按电解液数量可分为贫液式和富液式。（2）结构组成）结构组成图10-16 阀控式铅酸蓄电池结构框图正负极板组正负极板组隔板隔板电解液电解液安全阀安全阀壳体壳体2整流器整流器小型化是高频开关整流器相比传统相控整流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。器的一大优势。高频开关整流器的特点可归纳为以下高频开关整流器的特点可归纳
15、为以下5点。点。（1）重量轻、体积小。）重量轻、体积小。（2）功率因数高。）功率因数高。（3）稳压精度高、可闻噪声低。在常温满）稳压精度高、可闻噪声低。在常温满载情况下，其稳压精度都在载情况下，其稳压精度都在5%以下。以下。（4）维护简单、扩容方便。）维护简单、扩容方便。（5）智能化程度较高）智能化程度较高。3直流配电和控制盘直流配电和控制盘（1）每台控制盘最少能接入两组蓄电池，）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，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。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）电源设备应能达到
16、全自动化，适合无人值守的要求。人值守的要求。（3）另外，）另外，BTS设备对随机瞬态杂音也有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。线干扰所造成的设备工作不正常杂音。4备用发电机组备用发电机组利用油机作为动力，驱动交流同步发电利用油机作为动力，驱动交流同步发电机的电源设备，称为油机发电机组。机的电源设备，称为油机发电机组。5其他其他（1）电源设备发生故障或工作不正常时，）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。能传达到操作
17、维护中心。（2）在供电系统某支路发生短路时，整个）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起弧过程中的尖峰电压不应使BTS产生故产生故障。障。10.2.6空调系统空调系统基站机房内的气候条件直接影响基站机房内的气候条件直接影响BTS的运行的运行性能。性能。基站机房使用的空调器为分体式空调器。分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。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、空调器的制冷系统
18、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，制冷剂一等部件组成，系统内循环的是制冷剂，制冷剂一般都采用般都采用R22。10.310.3日常维护日常维护基站是移动通信网络中的一个重要组成部分，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。行提供有力的保障。在在GSM网络的维护工作中，处理故障最多的网络的维护工作中，处理故障最
19、多的是移动基站。而移动基站工作性能的好坏及出现是移动基站。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。故障的频率直接影响到整个网络的整体质量。移移动基站的各种软、硬件故障将直接影响多项网络动基站的各种软、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。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，是保证通基站中各系统的良好运行，是保证通信畅通的前提。信畅通的前提。要坚持以预防为主
20、、障碍性维护为辅要坚持以预防为主、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照有关的制度要求认真做好日常的维护和管理工作。管理工作。1BSC机房机房（1）建立）建立24h值班制度，实时监视网络运行状况值班制度，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、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。硬件的异常情况及问题。（
21、2）严格遵守岗位职责和有关的各项规章制度，）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，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同时填写相关故障报告，报送有关部门并联系解决。决。（3）监视传输设备的工作状态，保证各路由的）监视传输设备的工作状态，保证各路由的畅通。畅通。（4）对局端数据进行管理、修改及实施，提出）对局端数据进行管理、修改及实施，提出软件改进的建议。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、）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。健全和完善工作。（6）安排
22、月维护作业计划并付诸实施。）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）机房环境应保持在最佳条件下，即温度在2025，相对湿度在，相对湿度在20%70%范围内；严格控制机房内范围内；严格控制机房内的极限条件，即温度在的极限条件，即温度在2025，相对湿度在，相对湿度在20%70%范围内。范围内。（8）机房的防尘要求为每年应限制在小于）机房的防尘要求为每年应限制在小于10g/m2范围内。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）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。禁操作、使用机房内的有关设备。2基站收发台（基站
23、收发台（BTS）部分）部分（1）天馈设备）天馈设备注意对天线器件除尘注意对天线器件除尘。组合部位紧固。组合部位紧固。校正固定天线方位。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定期对防雷系统设施的各个环节进行检查。查。对天馈设备中资料的汇总和备件的维护对天馈设备中资料的汇总和备件的维护管理。管理。（2）基站设备）基站设备对每个基站所有的资料进行详细了解，并作好对每个基站所有的资料进行详细了解，并作好记录。记录。基站设备出现故障后要全力以赴检修，填写故基站设备出现故障后要全力以赴检修，填写故障报告，报送有关部门，并联系解决。障报告，报送有关部门，并联系解决。配合收集网络优化工作所需的数
24、据，并参与网配合收集网络优化工作所需的数据，并参与网络优化的实施工作。负责基站系统资料的收集、络优化的实施工作。负责基站系统资料的收集、汇总管理工作。汇总管理工作。按规定时间检查蓄电池的存电，务必使之处于按规定时间检查蓄电池的存电，务必使之处于浮充状态。浮充状态。按规定时间检查油机的油质，对滤清器按规定时间检查油机的油质，对滤清器进行清洗。进行清洗。定期检查空调器的运行状况，对室内空定期检查空调器的运行状况，对室内空气过滤网、室外冷凝器翅片进行清洗。气过滤网、室外冷凝器翅片进行清洗。对基站系统中的电缆线路进行维护管理。对基站系统中的电缆线路进行维护管理。对基站专用仪表和测试车辆等进行维护对基站专用仪表和测试车辆等进行维护管理。管理。
