Hãng Ericsson có thiết bị BTS 2G với dòng sản phẩm RBS 2000. Dòng sản phẩm này bao gồm các loại BTS trong nhà và ngoài trời. Các dòng sản phẩm BTS Macro Indoor được ký hiệu RBS 220x và các sản phẩm BTS Macro Outdoor được ký hiệu RBS 21xx, các dòng sản phẩm Micro, Pico được ký hiệu RBS 23xx, 24xx.
Các thiết bị BTS loại 2x16 là dòng sản phẩm tiếp nối các hệ thống thiết bị 2x06 trước đó, đưa ra thương mại từ năm 2005 với ưu điểm là nhỏ gọn hơn nhiều, tiêu thụ năng lượng ít hơn, cho phép linh hoạt trong việc thay đổi các cấu hình tương tự như dòng sản phẩm 2x06.
Macro Indoor: RBS 2202, 2206, 2216
Macro Outdoor: RBS 2101, 2102, 2103, 2106, 2116
Micro Outdoor: RBS 2301, 2302, 2308
Pico Outdoor: RBS 2401
Hình 2. 8 Các thiết bị BTS 2G dòng sản phẩm RBS 2000 của Ericsson
Dưới đây sẽ trình bày về thiết bị RBS 2206 là thiết bị được sử dụng nhiều trên hệ thống mạng của VNPT.
Đặc tính kỹ thuật:
Hỗ trợ đầy đủ các băng tần GSM. RBS 2206 loại trạm Macro Indoor với
kích thước tương tự như 2202 nhưng hỗ trợ tới 12 TRX, sử dụng Combiner kép cho phép chuyển đổi linh hoạt với cấu hình 1 sector, 2 sector hoặc 3 sector với băng tần kết hợp GSM 900/1800 bằng cách thay đổi CDU-F.
RBS 2206 có khả năng hỗ trợ EDGE trên cả 12 bộ thu phát.
RBS 2206 cho phép tối đa hiệu suất theo vùng phủ hoặc theo dung lượng
Hình 2. 9 Cấu trúc tủ RBS 2206 Ericsson
Các khối trong RBS 2206:
Đơn vị cấp nguồn PSU (power supply unit)
Đơn vị chuyển mạch phân phối DXU (Distribution switch unit)
Mô đun phân phối trong (Internal distribution module)
Bộ thu phát kép dTRU (double transceiver unit)
Bộ phận chuyển mạch cấu hình CXU (Configuration switch unit)
Bộ phận phân phối và kết hợp CDU (Combiner and Distribution unit)
Đơn vị đấu nối điện xoay chiều và một chiều ắC QUY/DCCU (AC or
DC connection unit)
Khối điều khiển quạt FCU (Fan control unit)
Bộ lọc điện một chiều (DC Filter)
Khối khuyếch đại tùy chọn (TMA)
Đặc điểm lắp đặt:
Tủ chỉ mở ở phần trước và phần nóc. Phần trước tủ là giao diện các card,
module thiết bị. Phần nóc tủ là cổng vào của feeder, cáp truyền dẫn, cáp nguồn thuận tiện cho thao tác vận hành, bảo dưỡng.
ắc quy dự phòng được đặt bên ngoài tủ RBS 2206. Các ắc quy dự phòng
được đặt trong các tủ nguồn lắp ngoài của Ericsson với thời gian lưu trữ khác nhau.
Khối cấp nguồn PSU
PSU biến đổi điện áp của nguồn cấp sang điện áp tiêu chuẩn của hệ thống là 24VDC.
PSU có thể hoạt động theo cấu hình có dự phòng N+1 (N khối phục vụ
và 1 khối dự phòng).
Nếu sử dụng ắc quy dự phòng thì nên dùng thêm 1 PSU mở rộng để phục vụ việc nạp ắc quy. Nếu RBS đã được gắn 1 PSU dự phòng rồi thì không cần thêm PSU mở rộng để nạp ắc quy.
RBS 2206 có gắn thiết bị bảo vệ chống đột biến điện áp, tuy nhiên vẫn
nên lắp thêm 1 bộ lọc sét và chống đột biến điện áp bên ngoài.
Khối chuyển mạch phân phối DXU
DXU cung cấp khả năng giao tiếp của hệ thống RBS2206 với các đường
truyền 2Mbit/s hoặc 1,5Mbit/s và cung cấp các kết nối theo từng khe thời gian tới chính xác từng TRX.
DXU có nhiệm vụ tách tín hiệu mang thông tin đồng bộ hệ thống từ đường truyền PCM và dùng tín hiệu này để kích hoạt bộ phận phát tín hiệu định thời chuẩn cho RBS.
DXU hỗ trợ tính năng ghép kênh lớp LAPD, chức năng hội tụ lớp LAPD
(LAPD concentration) và chức năng Multi Drop.
Mô đun phân phối trong IDM
Phân phối điện áp hệ thống 24VDC tới các bộ phận của tủ RBS và đóng
vai trò là 1 cầu chì với điện áp tải là 24VDC
Có 1 điểm kết nối trên IDM để kết nối vòng xuyến ESD với thiết bị tiếp
đất về điện.
Khối thu phát kép dTRU
Mỗi tủ RBS2206 có thể gắn tối đa 6 dTRU (tương đương với 12 TRX)
Có nhiều loại dTRU khác nhau được phân biệt bởi băng tần hoạt động và
khả năng hỗ trợ EDGE. Tất cả các loại dTRU đều hỗ trợ về phần cứng cho các chức năng HSCSD và GPRS, riêng EDGE dTRU hỗ trợ về phần cứng để nâng cấp lên các chức năng ECSD và EGPRS.
dTRU hỗ trợ nhiều chuẩn mã hoá khác nhau. dTRU có thể sử dụng
chuẩn A5/1 hoặc A5/2. Quá trình mã hoá được điều khiển thông qua phần mềm.
Một bộ ghép lai (hybrid combiner) được gắn bên trong dTRU. Bộ ghép
này có thể được sử dụng, là chức năng lựa chọn kết hợp với CDU-G để tăng số lượng TRX cho mỗi anten. Cũng có thể bỏ qua bộ ghép lai này bằng cách nối cáp vào mặt trước của dTRU.
dTRU sẵn sàng về phần cứng để tăng cường hiệu năng hoạt động thông
qua việc nâng cấp phần mềm. Ví dụ: phân tập 4 nhánh thu và quá trình triệt tiêu nhiễu mở rộng EIS.
Khối chuyển mạch cấu hình CXU
Nhiệm vụ của CXU là kết nối chéo giữa CDU và dTRU tại đường thu.
CXU giúp việc nâng cấp hoặc cấu hình lại một tủ RBS được thuận tiện, hạn chế việc di chuyển hoặc thay thế cáp RX.
Các đầu vào và ra RX trên dTRU và CDU được đặt ở những vị trí để tối
thiểu hoá số loại cáp được sử dụng kết nối giữa CXU với dTRU/CDU.
Khối kết hợp và phân phối CDU
CDU kết hợp các tín hiệu được phát đi từ các TRX và phân chia các tín
hiệu mà nó thu được từ anten.
Các bộ lọc song công được đặt bên trong CDU. Một bộ nối đo đạc
(measuring coupler) đặt bên trong CDU cung cấp các phép đo công suất tới và công suất phản xạ phục vụ việc tính toán hệ số sóng đứng điện áp VSWR.
Có 2 loại CDU khác nhau dùng cho GSM 900 và 1800 (CDU-F và
CDU-G) và một loại CDU dùng cho GSM 800 và GSM 1900 (CDU-G)
o CDU-G có tính năng ghép lai hỗ trợ nhảy tần băng cơ bản và nhảy tần kết hợp.
o CDU-F có tính năng kết hợp lọc hỗ trợ các cấu hình lớn hỗ trợ nhảy tần băng cơ bản. CDU-F được tối ưu hoá cho các cấu hình lớn với công suất đầu ra tối đa trên số lượng anten tối thiểu.
Các bộ lọc song công cho phép cả đường thu lẫn đường phát kết nối tới
cùng một anten. Các cấu hình song công cũng cho phép giảm thiểu số lượng anten và feeder cần thiết cũng như hạn chế suy hao tại các bộ kết hợp trên đường truyền.
Cả CDU-G và CDU-F đều sẵn sàng về phần cứng để hỗ trợ EDGE.
Khối kết nối điện xoay chiều, một chiều ắC QUY/DCCU và bộ lọc điện một chiều DC Filter
ắC QUY/DCCU dùng phân chia và kết nối điện áp cung cấp 120-250
VAC (ắC QUY) hay -48/-60 VDC (DCCU) của nguồn vào tới các PSU.
Bộ lọc điện 1 chiều dùng kết nối bộ cấp nguồn vào +24 VDC (PSU) với
bộ ắcquy dự phòng.
Khối ắc quy dự phòng chỉ có khi điện áp nguồn cung cấp là 120-
250VDC.
Khối điều khiển quạt
Khối FCU điều khiển các quạt gió bên trong tủ thiết bị. Môi trường làm
việc bên trong tủ được duy trì trong một khoảng giới hạn của nhiệt độ nhờ vào việc điều khiển các quạt gió. Môi trường làm việc được điều khiển bởi DXU thông qua FCU với sự hỗ trợ của các bộ cảm biến nhiệt đặt bên trong các khối RU.
Khối khuếch đại TMA (Tower Mounted Amplifier)
Là bộ khuếch đại TMA tùy chọn được sử dụng để bù lại suy hao do anten - feeder và tăng cường hiệu năng cho tất cả các bộ thu.
(*) Quy trình lắp đặt BTS Ericsson trong Phụ lục 1
2.1.3 Nguyên lý hoạt động của các khối trong BTS Huawei
Thiết bị BTS 2G GSM của Huawei với các dòng sản phẩm đặc trưng BTS 3012, BTS 3812 và BTS 3900 dùng trong indoor trong đó các dòng Outdoor là các dòng có thêm đuôi A: BTS 3012A, BTS 3812A và BTS 3900A. Ngoài ra, hiện còn có thêm dòng DBS 3900 là dòng BTS dạng phân phối, tách biệt phần xử lý tín hiệu băng cơ bản BBU ra khỏi thành phần xử lý vô tuyến RRU.
Dưới đây sẽ trình bày cấu trúc BTS 3012 là thiết bị đã được triển khai trên mạng lưới của VNPT
Hình 2. 11 Cấu trúc các khối chức năng trong thiết bị BTS3012
Common subrack
Khung giá con tổng quát bao gồm các thành phần
o DTMU: khối truyền dẫn, định thời, quản lý: điều khiển và quản lý toàn
bộ BTS. Cung cấp các cổng cho nguồn đồng bộ tham chiếu, nguồn cấp, chức năng bảo dưỡng, cảnh báo cụ thể như sau:
Cung cấp đầu vào tham chiếu GPS
Cổng đồng bộ vào BITS
Dự phòng giữa bảng mạch hoạt động và standby.
Cung cấp cổng mạng 10 Mbps cho vận hành, bảo dưỡng
Hỗ trợ đầu vào 4 hoặc 8 luồng E1
Điều khiển, vận hành, bảo dưỡng BTS
Download phần mềm BTS
Quản lý lỗi, cấu hình, năng lực và bảo mật
Hỗ trợ 8 đầu vào cảnh báo
Hỗ trợ 4 đầu ra tín hiệu điều khiển mở rộng.
Quản lý card điều khiển quạt và nguồn mở rộng
o DEMU: Khối theo dõi môi trường. Đảm bảo theo dõi môi trường xung quanh hoạt động bình thường. Giám sát sự biến đổi của khói, nhiệt độ, độ ẩm, hồng ngoại, cảm biến mở cửa, thu thập các thông tin cảnh báo và gửi tới DTMU.
o DATU: Khối điều khiển Anten và TMA. Khối này chia sẻ cổng 2,3,4 hay 7 với khối DEMU. Khối này là tùy chọn và chỉ dùng nhiều nhất là 2
khối. Nó có chức năng điều khiển góc nghiêng điện (electric tilt) của anten và feed TMA.
o DCSU: khối tổ hợp các kết nối tín hiệu trong tủ BTS: thực hiện chức năng truyền tín hiệu đồng hồ, tín hiệu dữ liệu và điều khiễn giữa cabinet chính và cabinet mở rộng; truyền tín hiệu từ DTMU tới DTRU, truyền tín hiệu tại vị trí của DCOM, DDPU hay DFCU trong DAFU subrack tới DCMB.
o DCCU: Khối quản lý cáp kết nối: truyền tín hiệu E1, tín hiệu điều khiển quạt, tín hiệu đồng hồ từ DAFU subrack, cung cấp nguồn cho DCMB và lọc EMI (nguồn -48VDC).
o DCMB: là khối bắt buộc, khối nền của cả common subrack gồm có 9 slot. Chức năng là truyền tín hiệu từ các khối trong common subrack tới DCCU, truyền tín hiệu thông qua các cổng của nó tới các subrack khác, cung cấp nguồn cho các bo mạch trong khối common subrack.
DAFU subrack
Khối DAFU bao gồm:
o DCOM: khối tổ hợp (combiner) có chức năng tổ hợp 2 đường tín hiệu Tx từ DTRU và gửi tới DDPU. Một trạm hỗ trợ nhiều nhất 3 khối DCOM.
o DDPU: khối Dual-Duplexer: khối này nhận các tín hiệu RF khác nhau từ
máy phát của DTRU và truyền lên anten. Trong lúc đó, nó nhận tín hiệu ngược lại từ anten, khuếch đại và phân chia thành 4 luồng gửi đến bộ thu của DRTU. Khối thực hiện các chức năng:
Bảo vệ chống sét
Phát hiện cảnh báo hệ số VSWR ở hệ thống anten
Nhận điều khiển tăng ích của bộ lọc thông thấp LNA
Truyền các tín hiệu RF từ bộ phát đến anten
Nhận các tín hiệu từ anten, khuếch đại và phân 4 luồng gửi đến bộ
thu DRTU
Bảng 2. 2 Mô tả biểu hiện của DDPU
Chỉ thị Màu Mô tả Trạng thái Ý nghĩa
RUN Xanh Cho biết
trạng thái
hoạt động và
nguồn của
DDPU
ON Khi đèn xanh cho biết nguồn được
cấp nhưng board ở trạng thái bị lỗi
OFF Khi đèn đỏ cho biết nguồn không
được cấp board ở trạng thái bị lỗi Chớp chậm
(1s on 1s off)
Chớp nhanh (0.2s on 0.2s off)
DTMU gửi cấu hình đến DDPU.
ALM Đỏ Cho biết
trạng thái hoạt động On (bao gồm chớp nhanh) có cảnh báo sóng đứng và cả board lỗi Off Bình thường Chớp chậm (1s on 1s off)
Board đang bắt đầu làm việc và tải chương trình ứng dụng
VSWRA Đỏ Cho biết giao
tiếp RF Chớp chậm (1s on 1s off) cảnh báo sóng đứng mức A. Tạo ra cho kênh A. On cảnh báo sóng đứng mức A mức
động nghiêm trọng hơn. Trạng thái cell vẫn hoạt động
Off Trạng thái bình thường
VSWRB Đỏ Cho biết giao
tiếp RF Chớp chậm (1s on 1s off) A cảnh báo sóng đứng mức. Tạo ra cho kênh B.
On cảnh báo sóng tạo ra cho kênh B mức
động nghiêm trọng hơn. Trạng thái cell vẫn hoạt động
Off Trạng thái bình thường
o DFCU: khối tổ hợp lọc thực hiện các chức năng
Truyền tín hiệu phát RF từ bộ phát DTRU tới anten qua khối Duplexer sau khi tổ hợp
Truyền tín hiệu nhận được từ anten tới bộ Duplexer và LNA, phân phối tín hiệu thành các luồng và gửi tới bộ thu của DTRU
Cung cấp tổ hợp 4 – 1 hoặc 6 – 1 luồng tín hiệu tổ hợp khi kết
nối với DFCB
Dò tìm tần số đầu vào và thực hiện quá trình tự cân chỉnh
Phát hiện cảnh báo VSWR của hệ thống anten và cung cấp chức
năng cảnh báo VSWR với mức ngưỡng điều chỉnh được.
o DFCB: khối tổ hợp lọc thực hiện chức năng:
Tổ hợp một hoặc 2 luồng tín hiệu phát RF từ bộ phát DTRU và truyền đến anten thông qua bộ Duplexer
Truyền tín hiệu nhận được từ anten tới Duplexer và LNA, phân phối tín hiệu thành các luồng và truyền đến máy thu DTRU
Phát hiện cảnh báo VSWR và cung cấp chức năng cảnh báo theo
DTRU subrack:
Khối DTRU gồm DTRU và DTRB:
o DTRU: khối Double-Tranceiver gồm 2 khối TRX thực hiện các chức
năng: xử lý băng cơ bản, truyền tín hiệu RF, nhận tín hiệu RF
Quá trình xử lý băng cơ bản gồm xử lý tín hiệu: mã hóa, giải mã
hóa, mã hóa xen, giải xen, điều chế, giải điều chế. Hỗ trợ kiểm tra vòng lặp RF, kiểm tra chuyển đổi khi lỗi vòng lặp khóa pha, khuếch đại công suất ra.
Quá trình truyền RF gồm: điều chế tín hiệu băng cơ bản lên tín hiệu RF và cung cấp nhảy tần RF. Phân tách tín hiệu RF nhận và phân tập tín hiệu.
Quá trình nhận RF gồm: giải điều chế tín hiệu RF, thực hiện nhảy
tần RF, phân tách tín hiệu nhận và thực hiện phân tập thành 4 đường.
Bảng 2. 3Mô tả biểu hiện của DTRU
Chỉ thị Màu Mô tả Trạng thái Ý nghĩa
RUN Xanh Cho biết
trạng thái
hoạt động và
nguồn của
DTRU
ON Khi đèn xanh cho biết nguồn
được cấp nhưng board ở trạng thái bị lỗi
OFF Khi đèn đỏ cho biết nguồn
không được cấp board ở trạng thái bị lỗi
Chớp chậm (2s on 2s off)
Board đang bắt đầu hoạt động Chớp chậm (1s
on 1s off)
Board đang hoạt động
Chớp nhanh
(0.2s on 0.2s off)
DTMU gửi cấu hình đến DTRU.
ACT Xanh Cho biết
trạng thái
hoạt động
TRX
On Cho biết board đang chạy
(DTMU gửi cấu hình tới DTRU và cell đang bắt đầu). Tất cả kênh của 2 TRX có thể làm việc bình thường.
Off Giao tiếp giữa DTRU và
DTMU không thiết lập Chớp chậm (1s
on 1s off)
Chỉ có kênh logic đang làm việc
ALM Đỏ Cho biết
trạng thái
alarm
On (bao gồm chớp nhanh)
Khi đèn xanh cho biết nguồn được cấp nhưng board ở trạng thái bị lỗi
Off Board làm việc bình thường
RF_INF Đỏ Cho biết giao
tiếp RF
On cảnh báo sóng đứng
Off Trạng thái bình thường
Chớp chậm (1s on 1s off)
Cảnh báo vô tuyến
Off E1 port 2 là bình thường khi
SWT out
E1 port 6 là bình thường khi SWT on
On E1 port 2 cảnh báo về phía
cuối khi SWT out
E1 port 6 cảnh báo về phía cuối khi SWT on Chớp nhanh (4Hz) E1 port 2 cảnh báo về từ xa khi SWT out E1 port 6 cảnh báo về từ xa khi SWT on
Off E1 port 3 là bình thường khi
SWT out
E1 port 7 là bình thường khi SWT on
On E1 port 3 cảnh báo về phía
cuối khi SWT out
E1 port 7 cảnh báo về phía