модуль rru что это
Huawei Technologies DBS3900
Huawei Technologies DBS3900
Фрагмент решения LTE от Huawei. Под частоту 2.6 ГГц.
В BBU3900 устанавливаются дополнительные платы, обеспечивающие мониторинг окружающих условий, мониторинг интерфейса Abis и сигналов синхронизации GPRS. BBU3900 это компактное оборудование, простое при установке. Потребляет небольшой объём мощности и обеспечивает полный спектр услуг.
Huawei DBS3900
RRU3606 (сверху) и BBU3900 (ниже)
DBS3900 представляет собой распределённую базовую станцию, с использованием платформы BTS компании Huawei. Будучи базовой станцией системы мобильной связи, DBS3900 состоит из блока обработки базовых частот (BBU) и выносного радиочастотного блока (RRU). BBU3900-это блок обработки базовых частот. Радиочастотный блок RRU3004, поддерживает работу двух/четырёх радиопередатчиков.
В DBS3900 используется выносной радиочастотный модуль, отвечающий требованиям построения сетей в аспекте расширения ёмкости, гибкости установки и модернизации.
Между блоками RRU3004 и BBU3900 используется интерфейс CPRI, который обеспечивает соединение двух модулей с использованием оптических кабелей. Это позволяет существенно сократить затраты по созданию автозала, установке оборудования и эксплуатации.
Внедрение DBS3900 с распределёнными BTS позволит ускорить развитие мобильных сетей, обеспечит большую их совместимость с другими сетями, также позволит использовать широкополосные технологии.
BBU3900 является блоком обработки базовых частот для установки внутри помещений, который обеспечивает централизованное управление эксплуатацией и обслуживанием, а также обработку сигнализации всей системы базовой станции и обеспечивает опорный сигнал синхронизации. Также блок имеет физические интерфейсы для соединения с BSC и RRU3004. BBU3900 устанавливают в статив 2 U высотой и шириной 47.5 см. Он может быть установлен в статив 19 “, либо смонтирован на стену.
В BBU3900 устанавливаются дополнительные платы, обеспечивающие мониторинг окружающих условий, мониторинг интерфейса Abis и сигналов синхронизации GPRS. BBU3900 это компактное оборудование, простое при установке. Потребляет небольшой объём мощности и обеспечивает полный спектр услуг.
RRU3004 – выносной радиочастотный блок. Обеспечивает обработку сигналов основных частот и радиочастотных сигналов. Один RRU3004 выполняет функцию двух приёмопередатчиков. Если два модуля RRU3004 установлены в подстативе RRU3004, они выполняют функцию четырёх приемопередатчиков.
Один модуль RRU3004 обеспечивает два приёмопередатчика. Два модуля RRU3004 установленные в подстативе RRU3004, выполняют функцию четырёх приемопередатчиков.
RRU3004 имеет небольшой вес и характеризуется простотой установки. Подстатив RRU3004 можно установить на стальной мачте, стене или бетонном основании.
Сценарии применения DBS3900
Возможна гибкая комбинация модулей RRU3004 и BBU3900, в зависимости от фактических требований.
• Устанавливается на стену или в статив 19 “, подстатив RRU3004, APM или OFB.
• Распределённое покрытие в городах, на автомагистралях и железных дорогах
DBS3900 обладает следующими преимуществами при обеспечении покрытия:
RRU3004 поддерживает каскадное соединение трёх модулей RRU. Один модуль RRU устанавливается на расстоянии до 40 км от BBU.
RRU3004 поддерживают технологию RRU3004.
Максимальная выходная мощность RRU3004 достигает 40 Вт (900M) или 30 Вт (1800M).
Максимальная конфигурация до 12 сот и поддержка многополосной сети.
Поддерживается распределённая передача и «Antenna hopping».
BBU3900 поддерживает 72 приёмопередатчика.
Возможности организации сети
E1/T1, оптический FE, поддержка радиорелейной и спутниковой передачи.
Поддержка топологий: звезда, дерево, цепь, кольцо и смешанных топологий. Поддержка Flex Abis.
GSM и UMTS могут использовать BBU3900.
Оптимизирована передача с использованием интерфейса Abis. Поддержка обнаружения и восстановления свободных пакетов BTS и BSC.
При работе системы синхронизации в режиме только внутренней колебаний, система может работать непрерывно в течение 7 дней.
Поддержка различных режимов синхронизации: поддержка синхронизации с сигналом синхронизации выделенного из интерфейса Abis, поддержка синхронизации с системой GPS, синхронизация с внешним источником 2 МГц BITS.
RRU3004 работает в диапазонах 1800 МГц и 900 МГц.
Высокая адаптируемость к условиям окружающей среды
BBU характеризуется высокой адаптируемостью к условиям окружающей среды:
Диапазон рабочих температур: –20 C
BBU может работать при широком диапазоне рабочих напряжений: –38.4 V DC
–57 V DC (номинальное напряжение –48 V DC).
Используемый блок питания преобразует 220 V AC в –48 V DC для работы BBU
RRU имеет закрытый интегрированный дизайн. По водонепроницаемости отвечает стандарту (IP65). Меры защиты от воздействия влаги, плесени и соляного тумана соответствуют спецификациям класса 1.
Диапазон рабочих температур RRU: –40 C
RRU может работать при широком диапазоне рабочих напряжений: –36 V DC
–57 V DC (номинальное напряжение –48 V DC).
Используемый блок питания преобразует 220 V AC в –48 V DC для работы RRU.
Поддержка антенн Remote Electric Tilt (RET).
Использование антенн RET позволяет настраивать сетевое покрытие путём регулировки угла наклона антенн в автозале. При этом сэкономить затраты на эксплуатацию и обслуживание.
Поддержка антенн с двойной поляризацией, позволяет сократить число антенн в соте.
Поддержка протокола AISG1.1
Раздельное использование BBU и RRU, компактный дизайн и распределенная установка позволяют сэкономить пространство на сайте и смонтировать BBU и RRU практически в любом месте.
Распределённая установка также обеспечивает удобство при транспортировке и быстрое развертывание сети.
BBU может устанавливаться в любом месте на стену или на бетонное основание. Также BBU устанавливается внутри BTS, устройств передачи или в системе питания, при монтаже вне помещений.
RRU устанавливается вблизи антенн. Это позволяет избежать затрат на приобретение и монтаж кабелей и фидеров.
Каждый RRU обеспечивает два высокоскоростных порта CPRI для обеспечения взаимодействия RRU и BBU в топологии кольцо. Один дополнительный порт CPRI предоставляет резервный канал между BBU и RRU.
В одном подстативе можно установить два модуля RRU3004 для поддержки распределённой передачи, обеспечения большей емкости и большего числа несущих. При сбое одного из рабочих модулей RRU3004, резервный обеспечивает услуги в соте.
Работа МС на высоких скоростях движения
DBS3900 обеспечивает работу мобильных станций на высоких скоростях движения транспорта (поездов, автомобилей и т.д.), до 400 км/ч.
DBS3900 поддерживает эволюцию от GERAN к LTE.
DBS3900 работает на основе унифицированной платформы BTS и обеспечивает эволюцию от 2G к 3G.
Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE
Так вышло, что недалеко от моей обители начали устанавливать базовую станцию. Как человек, близкий к телекоммуникациям, я не мог оставить без внимания это событие.
Под катом описан трудоёмкий процесс установки модульной базовой станции типа SingleRAN в самом густонаселённом районе города “Каменная Горка”, рассказано о содержимом операторских ящичков на опорах освещения и поведано о назначении устройств в них установленных.
Опустим этап офисного планирования (он достоин отдельного поста, учитывая нашу действительность) и переместимся на место событий. Так как в районе очень высокая плотность застройки, здания в большинстве своем высотные и принадлежат жилому фонду, практически нигде не используются радиорелейные линии (РРЛ), а транспорт до станций обеспечивается за счет волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Благо, в подвалах соседних зданий уже проложена оптика для домашнего интернета, поэтому есть в наличии кабельные колодцы и линии, в которых можно проложить необходимые коммуникации, хотя копать и бурить пришлось немало.
Дело в том, что для размещения оборудования была выработана нестандартная конфигурация, связанная с необходимость покрыть большой микрорайон. Три сектора одной станции, расположенные в 130 метрах друг от друга, устанавливались разнесённо на три опоры.
Чтобы не мешать пешеходам и перекапывать дорожки, было задействовано два бура.
Когда команда бурения заканчивает работу, в дело входят кабельщики и монтажники.
Сперва на каждой из трёх опор монтируется обвязка для подвеса антенн и на одной из них антивадальный ящик для размещения самой (e)NodeB. Стоит заметить, что внешний вид опоры пришлось утверждать в Мингорсвете — такие требования в Беларуси. Вообще с базовыми станциями по части контроля за соблюдением различных госстандартов строго — перед установкой мощность станции и частотные характеристики санкционируются в инспекции по контролю за электросвязью БелГИЭ. А после установки на место выезжают как представители группы развития сети, так и инспекторы, чтобы удостовериться в соблюдении всех норм и соответствии станции проектным характеристикам.
На фото запечатлены подготовительные работы к монтажу антенн RFS, одного из старейших производителей оборудования для телекоммуникационных сетей, ничем не уступающее и даже превосходящее по некоторым пунктам Kathrein, Erricsson, Allgon и др.
Антенны рассчитаны на приём и передачу сигнала в диапазоне 1710-2200MHz.
На всех трёх опорах вот такая азимутная конфигурация — антенны «светят» в пространства между домами, стоящими перпендикулярно дороге.
Схематически показать подключение антенн, радиомодулей RRU к блоку обработки базовых частот BBU (baseband unit) можно так.
Естественно, к RRU подходит также кабель питания — ведь это активная программно-аппаратная система, которая как раз и является основой философии SingleRAN (radio access network) — один радиомодуль может поддерживать разные стандарты мобильной сети.
Размещение радиомодулей непосредственно у антенн снаружи телекомуникационного шкафа – довольно новое решение, обусловленное тем, что фидеры – дорогие, достаточно чувствительные к механическим повреждениям, что создает дополнительные трудности при монтаже, обслуживании и замене в случае повреждения. Также следует помнить, что частенько происходит воровство данных фидеров и заземляющих кабелей, т.к. они содержат медь, столь любимую у частых гостей пунктов приема цветных металлов.
Вот такие радиочастотные фидеры[1] раньше подключались к антеннам, впрочем, у антенн также использовались более тонкие джамп-кабели[2].
Фи́дер (англ. feeder от feed — питать) — электрическая цепь (линия передачи) и вспомогательные устройства, с помощью которых энергия радиочастотного сигнала подводится от радиопередатчика к антенне или от антенны к радиоприемнику.
Существуют открытые и закрытые фидеры. К закрытым фидерам относят экранированные линии (например, коаксиальный кабель). К открытым — неэкранированные проводные линии, диэлектрические волноводы, линзовые и зеркальные квазиоптические линии.
Джампер в радиотрактах — кабель, обычно терминирующий фидеры на нескольких последних метрах фидера. Именно он подключается к антеннам.
Использование джампера обусловлено тем, что сами фидера имеют достаточно большой диаметр (5/4’ или 7/8’) и вследствие этого имеют место трудности по изгибу при подсоединении к антеннам, джампер же в свою очередь обладает диаметром в 1/2’ или 3/8′.
Cхема взаимосвязи модулей в данной БС. Единое шасси и много модулей под самые разные нужды — это уже почти мировой стандарт.
Это, собственно, модуль RRU, который преобразует сигнал от блока BBU в радиочастотный сигнал с последующим усилением для излучения в эфир, а также осуществляет обратное преобразование сигнала, принятого антеннами от абонентских устройств.
Во всепогодном отсеке RRU – разъёмы для подключения питания 48 V DC и двух оптических CPRI (Common Public Radio Interface) – кабелей, через которых происходит обмен цифровыми данными (как сервисными, так и сигнальными) с BBU. К модулю обработки базовых частот подключается один кабель, второй разъём в радиомодуле служит для каскадного соединения до трёх RRU. Нужно это для самого разнозадачного разбиения соты на сектора.
CPRI – довольно новый интерфейс, поддерживаемый всеми гигантами-производителями оборудования для сотовой связи. Например, этот стандарт позволяет подключать удалённые до 40 километров радиомодули.
Давайте поднимемся повыше.
Мало кто замечает на базовых станциях маленькие антеннки, к которым подходит всего один радиоинтерфейс. Стрелочкой на фото – GPS-приёмник, он нужен для приёма сигналов точного времени. В CDMA стандартах использование GPS для синхронизации между БС снижает расходы на частотные калибровки. Точное спутниковое время позволяет добиваться более гладкого хэндовера в сети, а в LTE и LTE Advanced GPS – жизненно важный компонент для обработки TDD (time-division duplex), т.е. синхронного переключения блока обработки сигналов в режимы приём/передача.
Выглядит она вот так, кстати, с земли её легко перепутать с фонарем светоограждения высотного объекта.
Итак, сверху вниз содержимое типичной БС DBS3900: система воздушного охлаждения и вентиляции[1], модуль питания[2], BBU[3], и в самом низу – HAU[4] (heat assembly unit), по-русски «обогреватель». Всегда надо помнить о наших зимах.
DBS3900 – хорошее операторское решение, поддерживаюшее плавный переход к к сетям LTE eNodeB по стратегии SingleRAN – с одновременным предоставлением сервисов GSM, UMTS, LTE в различных вариациях.
Теперь о каждом модуле по-очереди.
Модуль питания – самый большой в стойке, состоит из нескольких subrack-ов:
BBU[4] – связывает БС с BSC или RNC (в случае использования в сети 3G). Выполняет функции управления распределения ресурсов БС, таких как частот, каналов, полосы пропускания, а также линиями связи БС с внешним миром, обеспечивает опорную синхронизацию — точное время. Конкретно эта базовая станция устанавливалась с мультирежимным модулем UMPT (universal main processing and transmission unit) для поддержки UMTS, а в перспективе и LTE.
UMPT — universal main processing and transmission unit, главный модуль BBU – именно в нем хранятся все необходимые данные для работы станции – настройка может производится как удалённо, так и через консольный порт, либо USB. Этот блок обрабатывает сигнализацию в сетях GSM и UMTS, E-UTRAN в LTE, на него же заводится и оптика для обмена трафиком с транспортной сетью (как правило, от 100 МБит/с до 1 ГБит/с), тут же порт для GPS синхронизации. Для расширения ёмкости БС имеется оптический CI-порт связи со вторым BBU. В процессе эксплуатации при необходимости ёмкость канала обмена данными с БС может быть увеличена путём добавлением дополнительных транспортных модулей UTRP (universal transmission processing unit), каждый из которых может давать дополнительные 2 гигабита канала обмена с сетью оператора.
WBBP — WCDMA baseband processing unit, модуль связи с радиомодулями RRU. Как многие уже догадались, для поддержки BBU стандарта UMTS. Каждый радиомодуль обеспечивает суммарную скорость обмена с абонентами — 512Мбит исходящую и 768Мбит нисходящую и ограничен 384 соединениями с пользовательскими терминалами. На данный момент данного типа станция может обеспечивать одновременную связь с примерно 1500 устройствами.
Для окончательного ввода LTE будет достаточно установить ещё одну плату LBBP или второй модуль BBU с ними, закинуть прошивку – и всё будет готово!
А вот так выглядят одни из аналогично оснащённых BBU на другом объекте — во всемирно известной после чемпионата мира по хоккею 2014 «Минск-Арене». Два модуля обработки базовых частот использованы для одновременного обслуживания большего количества абонентов внутри арены.
Описываемая в посте БС после полной установки и сдачи в эксплуатацию.
Ящичек слева – аккумуляторный, для резервного питания оборудования при проблемах в городской сети.
При долгом отсутствии электроэнергии предусмотрена зарядка аккумуляторов от трёхфазного бензо-генератора. Да, в Беларуси можно просто так приехать и оставить гудящий генератор на улице без присмотра, правда, не обходилось и без случаев, когда особо предприимчивые граждане тихонечко увозили данный девайс (столь нужный в личном хозяйстве) в неизвестном направлении.
Соседний сектор, работающие в триаде с оборудованием шкафа BTS3900 на предыдущих фото.
Вот так на конкретном примере я постарался показать, как операторы с помощью модульного железа убивают двух зайцев одним махом – наращивают ёмкость существующей сети и заботятся о внедрении LTE, и, будем надеяться, без потери сервисов предыдущего поколения.
Применение GSM-R DBS3900
Как компания ориентированная на заказчика, Huawei не жалеет усилий для разработки распределенных базовых станций и других ведущих технологий в отрасли. Ведущая в отрасли распределенная базовая станция DBS3900 GSM-R (далее DBS3900) разработана компанией Huawei с целью создания сетей связи, ориентированных на будущее. DBS3900 состоит только из двух основных модулей: устройства базового диапазона (Baseband Control Unit) BBU3900, и удаленного радиомодуля RRU (Remote Radio Unit) который подключается через порт CPRI. DBS3900 обладает компактной структурой, высокой степенью интеграции, низким энергопотреблением, а также легко устанавливается и быстро развертывается.
Простая структура и быстрое развертывание сети
DBS3900 имеет только два типа основных функциональных модулей, таким образом значительно сокращая затраты на запасные части и обслуживание. Имея великолепную приспособляемость к условиям среды, основные модули легко адаптируются к условиям площадки для эффективного развертывания. Т.е. отсутствуют дополнительные затраты на строительство помещения для размещения оборудования.
Гибкая установка и удобство покрытия вдоль железнодорожных путей
Удаленный радиомодуль обеспечивает следующие преимущества:
Расширение ячеек с помощью Multi-RRU, функция Multi-Site Cell
Благодаря распределенной конструкции все RRU, контролируемые одним BBU, могут быть сконфигурированы на одной частоту и монтироваться на разных участках железной дороги. DBS в целом, как соединенные с ней BBU и все RRU, фактически представляют собой одну соту. Наиболее значимое преимущество подобной схемы заключается в снижении числа хендоверов между сотами. По сравнению с репитером, каждый RRU может производить радиосигналы и управлять ими независимо, пассивные помехи в промежуточных узлах не накапливаются, и DBS может управляться целиком (BBU и все RRU) единым интерфейсом обслуживания.
Схема двойного покрытия с помощью одной частоты позволяет двум BTS, работающим в активном/резервном режиме, покрывать одну и ту же зону. Кроме того, в любой конкретный момент времени функционирует только один из BTS. Эти две BTS используют идентичные частоты. При нормальных условиях активная BTS работает в штатном режиме, в то время как резервная BTS работает, но не передает мощность. Если активная BTS выходит из строя, BSC запускает переключение с активной на резервную BTS. При этом ранее активная BTS понижается до статуса «резервной BTS», в то время как ранее резервная BTS повышается до статуса «активной BTS». Данное избыточное покрытие не требует дополнительных частот, в отличие от одиночного покрытия, что повышает эксплуатационную готовность сети и обеспечивает непрерывное функционирование сети даже в случае отказа BTS.
Защита от отказа BBU: Функция избыточности BBU
RRU подключаются к активным и резервным BBU. Т.е. каждый RRU подключается к двум BBU. При нормальных условиях эксплуатации RRU обменивается данными только с активным BBU. Благодаря функции избыточности BBU, RRU поддерживает автоматическое переключение CPRI-портов в случае отказа BBU. В случае отказа активного BBU, BSC осуществляет переключение с активных на резервные BBU; последние становятся активными. В свою очередь RRU запускают переключения CPRI-порта. После переключения RRU обмениваются данными с новыми активными BBU.
Низкое энергопотребление и энергоэффективность
Благодаря усовершенствованной конструкции аппаратной части, например, многоканального PA, а также комплексу функций энергосбережения ПО, таких как интеллектуальное управление PA, энергопотребление DBS3900 значительно снижено, что делает возможным применения для BTS экологически безопасной энергии: энергия солнца, ветра и биогаз. В то же время, конструкция естественной отдачи тепла позволяет радиочастотному модулю работать без вентиляторов, что еще более снижает энергопотребление, исключая шум и связанные с вентиляторами отказы. Благодаря всему вышесказанному операторами могут быть созданы экологичные сети.
На Рис 1-1 показано применение DBS3900 на сети GSM-R.
BBU3900 размещается в 19-дюймовом стативе высотой and 2U. Он может быть установлен на стене дома, на лестничных пролетах, в подвальных помещениях. Также возможна установка в свободных местах стативов имеющегося оборудования. На рис. ниже показан внешний вид BBU3900.
Типичные варианты установки DBS3900
Так как требования к экологичности и стоимости аренды растут, создание новых сайтов становится все более сложным делом. DBS3900 от компании Huawei отличается высокой степенью интеграции, простотой установки и низкими требованиями к условиям эксплуатации. Все это облегчает процесс получения сайта и установку на существующие сайты. BBU3900 имеет компактный корпус, занимающий пространство 19 дюймов шириной и высотой 2U. Устройство может монтироваться на стене дома, лестнице или в подсобном помещении. Оно также может устанавливаться в шкафу наружного монтажа действующего оборудования сети. RRU могут монтироваться на столбе, башне, стене или стойке. RRU поддерживают до трех уровней каскадирования. Модуль RRU может размещаться на расстоянии до 40 км от BBU3900.
Рисунок 3-1 приводит типичные варианты установки DBS3900.
Типичные варианты установки DBS3900
Применение DBS3900
DBS3900 имеет такие характеристики, как гибкость установки, естественная теплоотдача, бесшумная работа и быстрое построение сети, и применима к таким сценариям, как покрытие в помещении и вдоль железных дорог (включая покрытие крупных станций и туннелей).
Покрытие вдоль железных и автомобильных дорог
Так как несколько RRU относятся к одной соте, DBS3900 помогает снизить количество межсотовых хендоверов. Это повышает качество обслуживания абонентов при скоростном перемещении, что служит идеальным решением для покрытия железных дорог, автодорог и туннелей. Рисунок 3-2 приводит типичный сценарий применения – покрытие вдоль железных и автомобильных дорог.
Покрытие вдоль железных и автомобильных дорог
Покрытие в помещениях станции
Для внутреннего покрытия в зданиях DBS3900 представляется эффективным решением с необходимыми особенностями, характеризующимся небольшими размерами и быстрым развертыванием. Рисунок 3-3 приводит типичный сценарий применения для покрытия в зданиях.
Покрытие в помещениях станции
Покрытие туннелей
К преимуществам применения DBS3900 для покрытия туннелей относятся: