tài liệu chính xác do giảng viên soạn
HỆ THỐNG THU PHÁT VÔ TUYẾN GIẢNG VIÊN: NGUYỄN THỊ LAN PHƯƠNG BỘ MÔN: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ NỘI DUNG CHÍNH MÔN HỌC • • • • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN THU PHÁT VÔ TUYẾN • • CHƯƠNG 5: KIẾN TRÚC eNodeB CHƯƠNG 2: KIẾN TRÚC MÁY THU CHƯƠNG 3: KIẾN TRÚC MÁY PHÁT VÀ CÁC BỘ KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT CHƯƠNG 4: KIẾN TRÚC 3G UMTS (NodeB) VÀ TRIỂN KHAI MẠNG VÔ TUYẾN CHƯƠNG : HỆ THỐNG ANTEN PHI-ĐƠ BTS CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN THU PHÁT VÔ TUYẾN Nội dung chương 1: • • • • • • Giới thiệu chung Kiến trúc tổng quát hệ thống thu phát vô tuyến Vô tuyến định nghĩa phần mềm (SDR) Các mô hình vô tuyến định nghĩa phần mềm (SDR) Kiến trúc mạng truy nhập trạm gốc Các đầu cuối đa chuẩn (MST) Giới thiệu chung • Đặc điểm truyền dẫn vô tuyến: (môi trường truyền dẫn hở) – Chịu ảnh hưởng lớn môi trường truyền dẫn – Chịu ảnh hưởng lớn địa hình – Suy hao môi trường lớn – Chịu ảnh hưởng nhiễu thiên nhiên, nhiễu công nghiệp, nhiễu từ thiết bị vô tuyến khác – Dễ bị nghe trộm trái phép – Có ưu điểm tuyệt vời tính linh hoạt tính di động – Là phương tiện thông tin cho thông tin vệ tinh, định vị, đạo hàng Kiến trúc tổng quát hệ thống thu phát vô tuyến • Sơ đồ khối tổng quan: Kiến trúc tổng quát hệ thống thu phát vô tuyến • Phía phát: • Phía thu: – Khối khuếch đại giao diện đường số – Khối xử lý số băng gốc phát – Khối điều chế biến đổi nâng tần – Khối khuếch đại công suất – khuếch đại tạp âm nhỏ – Biến đổi hạ tần, khuếch đại trung tần giải điều chế – Xử lý số băng tần gốc thu: giải ghép xen, giải mã kênh, giải ngẫu nhiên, phân luồng, cân thích ứng – Khuếch đại giao diện đường số: khuêch đại tín hiệu, biến đổi mã máy vào mã đường, phối hợp trở kháng Vô tuyến định nghĩa phần mềm (SDR) • Định nghĩa: SDR (softwave defined Radio – vô tuyến định nghĩa phần mềm) hệ thiết bị vô tuyến ứng dụng công nghệ mới, nhằm thực kỹ thuật thông tin liên lạc, thiết bị đa băng, đa chế độ, với khả hoạt động thiết lập qua lập trình với cấu trúc mở hệ thống • • • Tính tùy biến thông qua phần mềm Phần cứng thiết kế tối ưu Ưu điểm: dễ thích ứng với nhiều tiêu chuẩn khác nhau, dải tần công tác rộng, nhiều chế độ làm việc, linh hoạt trình sử dụng Vô tuyến định nghĩa phần mềm (SDR) • Đặc điểm SDR: • • • • Khả định lại cấu hình: Công nghệ đơn giản hóa hoạt động thiết bị sở thiết bị đầu cuối đa dịch vụ, đa mode, đa dải đa chuẩn Khả kết nối đồng thời khắp nơi: đảm bảo độ tin cậy cho tiện ích lưu động toàn cầu thiết bị Khả điều hành kết hợp Tầm liên lạc mở rộng, dùng chung sở hạ tâng, tận dụng phổ tốt hơn, chi phí thấp, có cá nguồn lợi mới, thử nghiệm cho tương lai 4.Các mô hình vô tuyến định nghĩa phần mềm • Mô hình ban đầu SDR CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN THU PHÁT VÔ TUYẾN Giới thiệu chung • Hệ thống thu phát vô tuyến sử dụng để : – Các đường truyền dẫn nối tổng đài với tổng đài vệ tinh – Các đường truyền dẫn nối thuê bao với tổng đài tổng đài vệ tinh – Các tập trung thuê bao vô tuyến – Trong hệ thống thông tin di động – Hệ thống điện thoại không THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI Các tiêu chuẩn kỹ thuật Độ nhạy thu: Kích thước Trọng lượng THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI Các tiêu chuẩn kỹ thuật Đầu vào nguồn: Công suất tiêu thụ THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI 6.1 TỦ BTS 3900 Cấu trúc phần cứng (4) BBU (BaseBand Unit): Được sử dụng cho việc xử lý tín hiệu băng sở cho phép tương tác BTS BSC (1) DRFU (Double Radio Filter Unit): thực điều chế, giải điều chế tín hiệu băng sở tín hiệu RF; xử lý (3) GTMA: Bộ điều khiển TMA & Antenna (5) DCDU: Bộ phân phối nguồn (2) Khay quạt: Làm mát cho thiết bị tủ liệu; kết hợp phân chia tín hiệu THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI 6.1 TỦ BTS 3900 Cấu trúc logic BTS3900 THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI 6.1 TỦ BTS 3900 Chi tiết phần cứng BTS3900 Tủ BTS3900 sử dụng nguồn cung cấp -48V DC, cung cấp cho tủ dãy tủ BTS3900 Tủ BTS3900 -48V bao gồm phần cứng sau: DRFU, BBU, GATM, DCDU-01 quạt THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI 6.1 TỦ BTS 3900 Khối BBU Công suất tiêu thụ BBU 35W Trọng lượng BBU nhỏ 12Kg Mỗi BBU3900 hỗ trợ tối đa 36 TRX 12 Cells BBU3900 bao gồm board BSBC, UEIU, GTMU UELP Một module BBU3900 bao gồm UBFA UPEU THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI 6.1 TỦ BTS 3900 Sơ đồ khối BBU THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI Khối BBU BSBC (Universal BBU Subrack Backplane type C (2U)): thành phần sau BBU, cung cấp khe cho cắm boardard, khe cho power khe cho quạt Boardcard GTMU (GSM Time & Management Unit for BBU): đặt vị trí khe thứ 5,6 GTMU có chức điều khiển quản lý toàn BTS, cung cấp giao diện liên quan tới đồng hồ tham chiếu, nguồn cung cấp, OM thu thập cảnh báo ngoài, cụ thể: o Điều khiển, trì hoạt động BTS o Hỗ trợ quản lý lỗi, cấu hình, bảo mật cho BTS o Giám sát khối quạt khối nguồn o Phân phối quản lý tín hiệu xung đồng hồ THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI Khối BBU o Cung cấp đầu vào đồng hồ cho việc kiểm thử (testing) o Cung cấp cổng Ethernet cho thiết bị đầu cuối vận hành o Hỗ trợ đầu vào E1 o Cung cấp cổng CPRI cho việc giao tiếp với RRU Boardard GTMU THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI Khối BBU Boardcard UBFA ( The Universal BBU Fan Unit type A – 2U) - UBFA giao tiếp với GTMU để trao đổi cảnh báo nhiệt độ, điều khiển tốc độ quạt thông báo cảnh báo Boardcard UPEU (The Universal power and Environment interface Unit type-A) thực chức như: o UPEU chuyển đổi -48V DC/+24V DC sang +12 V DC o Cung cấp bảo vệ kết nối dự phòng cho connector cáp nguồn o Cung cấp 04 port: 02 port với port phát tín hiệu RS485 port khác với port phát tín hiệu dry contact THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI Khối BBU Boardcard UELP ( The Universal E1/T1 lightening protection Unit)- UELP cung cấp bảo vệ sét cho đường tín hiệu E1/T1 Boardcard UEIU: o UEIU boardcard giao tiếp môi trường BBU để trao đổi cảnh báo nhiệt độ, điều khiển tốc độ quạt thông báo cảnh báo o UEIU boardcard tùy chọn dùng cần dùng nhiều port THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI Khối DRFU Một DRFU cung cấp TRX Thực điều khiển công suất DRFU thực điều chế giải điều chế tín hiệu băng gốc tín hiệu RF, xử lý liệu, kết nối phân chia tín hiệu Phát tỷ số sóng đứng Cấu trúc DRFU sau THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI Khối DRFU Cấu trúc DRFU: Khối giao diện tốc độ cao (high-speed interface unit): Truyền tín hiệu nhận từ BBU sang khối xử lý tín hiệu (signal processing unit) ngược lại Khối xử lý tín hiệu (signal processing unit): Bao gồm kênh RX đường lên kênh TX đường xuống Bộ khuếch đại công suất (power amplifier): Khuếch đại tín hiệu RF công suất thấp từ khối xử lý tín hiệu Khối song công kép (dual duplexer): • Ghép tín hiệu RX TX • Kết hợp tín hiệu RX TX để chúng dùng chung kênh anten • Lọc tín hiệu RX TX THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI Khối DCDU: bao gồm chức sau: Tiếp nhận nguồn vào -48V DC Phân phối nguồn -48V DC cho BBU, RFU, khối quạt thiết bị bên tủ Cung cấp bảo vệ áp Các loại cáp nối cho nguồn: THIẾT BỊ BTS CỦA HUAWEI Khối GATM (GSM anten and TMA control): GATM khối tùy chọn GATM có chức chính: Điều khiển RET anten Cung cấp nguồn cho TMA Báo cáo cảnh báo tín hiệu điều khiển RET Khối FAN Được điều khiển xử lý trung tâm Có chức thông gió giảm nóng cho tủ Có cảm biến nhiệt độ, Dừng quay quạt nhiệt độ xung quanh thấp