Блок rru что это
Базовая станция WiMAX
Базовая станция WiMAX.
Прошлую свою статью «WiMAX. Как это работает» я посвятил описанию технологии, общим словам о используемых механизмах, и показал приблизительную структуру сети. Поскольку эта тема интересна сообществу, я продолжаю.
На этот раз вы вплотную приблизитесь к Базовой Станции сети WiMAX, узнаете как она работает и сможете задать интересующие вас вопросы.
По сути сеть WiMAX — обыкновенная IP-сеть, на одном из сегментов которой в качестве среды передачи данных используются радиоволны. С другой же стороны на физическом уровне WiMAX очень похож на сети GSM, CDMA и любые другие беспроводные сети.
Под катом вы сможете узнать про элементы БС, принцип действия и используемые механизмы.
Хабракат — прекрасная вещь, помогает отделить зёрна от плевел для каждой конкретной статьи. Впрочем, я отвлёкся, простите.
Схема
Схема БС принципиально не отличается от используемой в других беспроводных технологиях: основной внутренний модуль, усилители и антенны. Единственное отличие: наличие (простите за игру слов) антенны GPS.
DBS3900
Перед началом повествования хочу сказать, что речь будет идти о реализации Huawei, поэтому некоторые моменты могут являться спецификой этой компании.
Итак. Базовая станция DBS3900 (Distributed Base Station) состоит из внутреннего обрабатывающего узла (BBU в терминологии Huawei), усилителей (RRU) и антенн.
Разумеется, «мозгом» БС является BBU — BaseBand Unit. На этот узел ложится практически вся нагрузка по обработке данных, синхронизации, управлению, сбору статистики.
В BBU со стороны сети ASN поступают PDU физического уровня. Данные канального уровня обрабатываются с помощью различных схем кодирования, модуляции, соответствующей уровню сигнала, претерпевают обратное преобразование Фурье, к ним добавляется Cycle Prefix и далее отправляются на усилитель.
DMS39000 состоит из следующих плат.
Первые 4 слота (с 0 по 3) отведены под платы BBBI (BWA BaseBand processing and radio Interface unit). На каждой плате есть по три оптических интерфейса (CPRI-Common Public Radio Interface) для подключения усилителей. Могут быть установлены одна или две платы, каждая из которых занимает два слота.
Слоты 4 и 5 отведены под плату USCU (Universal Satellite card and Clock Unit). Эта плата занимает также два слота и используется для синхронизации. Для WiMAX, использующего временной дуплекс (TDD) синхронизация — очень важный вопрос, поскольку время приёма/передачи должно быть синхронизировано как для разных секторов одной БС, так и для других базовых станций, являющихся соседними для рассматриваемой. Вообще говоря, используется GPS, как самый простой и универсальный способ. Но, как я уже говорил где-то в комментариях к другим статьям, в России обязывают устанавливать помимо GPS, плату приёмника ГЛОНАСС — K161, для которой на USCU производителем предусмотрены ножки крепления и небольшой джампер. Основной разъём на этой плате — SMA для дажмпера от антенны GPS.
Шестой и седьмой слот используется для «основной» платы BBU — BMPT (BWA Main Processing & Transmission unit). Собственно, это ЦУП БС, она и управляет всеми процессами. На ней есть Ethernet порт для управления, два порта RG-45 FE/GE и два оптических порта LC для связи с сетью ASN (логически может быть сконфигуровано только два порта). Кроме того, на ней конфигурируется логический интерфейс для связи с сетью управления.
Ещё две платы расположены в правой части лицевой панели — UPEU (Universal Power and Environment interface Unit), которые работают в режиме Hot Standby. На них расположен выключатель, разъём питания, сухие контакты и разъёмы для подключения внешних блоков мониторинга (RJ-45).
Усилитель
Что же происходит дальше с данными, обработанными на BBU? По оптическим интерфейсам, подключенным к портам CPRI данные передаются на блок усилителей (RRU — Radio Remote Unit). На усилителе происходят цифро-аналоговые (аналого-цифровые) преобразования, управление мощностью излучения, наложение аналогового сигнала на сигнал высокой частоты и мультиплексирование сигналов приёма и передачи.
Антенны
Далее сигнал по фидеру передаётся на антенны. Для реализации MIMO в каждой антенне установлены по сути две антенны, имеющие кросс-поляризацию для уменьшения интерференции. Сами антенны просто крохотные, если сравнивать их с GSM. Это, естественно, связано с используемыми частотами.
Технические подробности
DBS3900 поддерживает до 1024 абонентов на сектор (считаются, как активные пользователи, так и те, кто находится в режиме IDLE). На базовую станцию таким образом может быть «посажено» более 3000 абонентов. Сказать о том, насколько это реально, я к сожалению, не могу — не достигнуты ещё такие значения.
При использовании полосы пропускания 10 МГц на даунлинке можно получить 30 Мбит/с на сектор (на 5 МГц — 15 Мбит/с). Это возможно, если настроить на БС MIMO 2T2R SM (две антенны на приём, две на передачу, передающие и принимающие различную информацию), PUSC with All SC (об этом будет сказано позже) и соотношение даунлика к аплинку 32:15 (речь идёт о соотношении количества OFDMA-символов во фрейме, выделенных для DL/UL, соответсвенно). При тех же условиях на аплинке вы поимеете 6 Мбит/с на сектор.
Теперь можно остановиться на различных специфических вещах.
Качество сигнала определяется двумя основными параметрами: RSSI и CINR.
RSSI = Recieve Signal Strength Indicator. Измеряется в dBm и означает уровень сигнала. Чем дальше от БС, тем ниже это значение. Ухудшают его любые препятствия: здания, деревья.
CINR = Carrier to Interference and Noise Ratio. Объективный показатель качества принимаемого сигнала, измеряется в dB. Чем ниже значение, тем более плохим является сигнал. Это может быть обусловлено или удалённостью от БС или интерференцией.
Эти два параметра определены как для даунлинка (отражается иногда на абонентских устройствах), так и для аплинка (запросить данную информацию можно только с оборудования БС). Значение RSSI на аплинке может быть гораздо ниже из-за слабых передающих антенн мобильных устройств, но это компенсируется мощными принимающими антеннами БС.
Что такое MIMO? Технология с этим скромным названием позволяет использовать несколько антенн на приём и передачу. Для чего это может понадобиться? На этот счёт есть два варианта ответа и две соответствующие реализации:
MIMO Matrix A (Diversity mode): через различные антенны передаются одни и те же данные. Эта схема используется для улучшения качества передаваемого сигнала и улучшения приёма.
MIMO Matrix B (Spatial Multiplexing (SM) mode): через различные антенны передаются различные данные. Это позволяет увеличить скорость передачи данных.
В данный момент Huawei тестирует MIMO 4T4R в США.
Скорость передачи данных для каждого конкретного устройства определяется, грубо говоря, используемой модуляцией, схемой кодирования и параметром Repetition. Repetition означает количество повторных передач (2, 4, 6) при плохом сигнале. Все эти параметры выбираются автоматически, за что отвечает механизм AMC (Adaptive Modulation and Coding)
В комментариях к предыдущему топику меня просили коснуться темы «дышащей соты».
Дышащей сотой называется возможность БС менять свою мощность, а значит и зону покрытия, в соответствии с нагрузкой на самой БС и на соседних. В расчёт берётся количество абонентов и потребляемый трафик. Получается, что радиус действия одиноко стоящей БС будет гораздо больше, нежели у БС, вблизи которой есть соседние, при рочих равных условиях. Это в теории. На практике, к сожалению, сталкиваться с этим не приходилось.
Одним из серьёзных преимуществ WiMAX считают возможность использования адаптивной антенной системы, подстраивающей свою диаграмму направленности в соответствии с передвижением абонентской станции, то есть как бы выхватывает её и отслеживает. Но рациональность её использования — ещё вопрос. Это будет, скорее всего, отлично работать в сельских районах с невысокой застройкой и небольшим количеством абонентов. Как это будет работать в городских условиях, я не берусь предположить.
Теперь о том, что же такое PUSC with all sub-channels, а заодно и PUSC 1/3 sub-channels и FFR.
Речь идёт о повторном использовании частот.
PUSC=Partially Usage of Sub-Channels. PUSC 1/3 использует одну единственную частоту на все БС. На каждом секторе используется 1/3 всех подканалов (отсюда и название. Чуть подробнее можно посмотреть, например здесь).
PUSC with all sub-channels (он же FUSC — Full Usage of Sub-Channels) использует все подканалы на один сектор. То есть для одной БС нужно три различные частоты.
FFR (Fractional Frequency Re-Use) — грубо говоря, умный PUSC 1/3. На всех БС используется одна частота. Но при этом в области уверенного покрытия конкретного сектора используется PUSC with all sub-channels, а на границах секторов PUSC 1/3. Это позволяет абонентам, находящимся вблизи БС максимально использовать возможности сети.
Итак, теперь вы знаете, что, если имеете разрешение только на одну частоту, то можете использовать PUSC 1/3 или FFR. Разумеется, если оборудование поддерживает FFR, то лучше использовать его. А если у вас есть хотя бы три частоты, то использовать лучше PUSC with all sub-channels.
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.
Новосибирский блогер
Базовая станция Huawei DBS3900
Уважаемые читатели моего блога, хочу извиниться перед вами за рекламу на моём блоге! Мне очень стыдно за такое поведение, но блогеры тоже хотят кушать! Обслуживание блога постоянно растёт в цене (хостинг и домен). Ребёнка нужно ставить на ноги. Надеюсь на ваше понимание!
Реклама двигатель торговли, помогает развиваться бизнесу. Постараюсь на блоге использовать, как можно меньше рекламы и только качественной. Блог личный и не хочется загромождать его рекламой.
Что такое Базовая станция сотовой связи Huawei DBS3900. Сегодня сотовая связь развивается гигантскими темпами. Операторы обгоняя конкурентов предлагают много различных услуг. В строительство сетей 2G и 3G вкладываются большие деньги. Естественно, что сотовые операторы хотят эти затраты, как то оптимизировать, снизить, т.к. эти сети разнородные и строительство ведётся в обоих направлениях. Huawei предложили свой вариант решения проблемы, разработали контроллер базовых станций BSC6900.
Китайцы также разработали Базовую станцию Huawei DBS3900, которая тоже поддерживает двойной режим работы. Получается, что достаточно купить один контроллер и базовые станции DBS3900 и они будут обслуживать сеть GSM и UMTS (3G). Сокращение затрат ощутимо, даже при монтаже. Таким образом это опять дало толчок к развитию Хуавэй оборудования.
Эта базовая станция поддерживает работу по IP транспорту, что является очень важной характеристикой. Так же DBS3900 поддерживает плавный переход к сетям 4 поколения, LTE.
Принципиальная схема Базовой станции DBS3900
Сама базовая станция DBS3900 состоит из трёх частей:
1. BBUэто основная часть БС (Обрабатывает информацию)
2. RRUэто передатчики TRx.
3. Антенна (Сектор, сота).
Секторы соединяются с RRU коаксиальными кабелями, так называемые джамперы. Блоки RRU размещаются на верху мачты, рядом с секторами. Это очень удобно, т.к. раньше на старых базухах, передатчики располагались в контейнере на земле, а до секторов прокладывались коаксиальные кабели большого сечения, а это не очень хорошо. Блоки RRU соединяются с BBU оптическим кабелем.
BBU размещается на земле в контейнере и на участке BBU-RRU потери сводятся к нулю, т.к. соединяются по оптике. BBU соединяется с любым транспортным оборудованием (Мультиплексор, релейка) и далее до контроллера базовых станции BSC6900 (через E1 по ATM или по IP).
Основные характеристики базовой станции DBS3900
Частотный диапазон
Тема очень широкая и в одном посте сложно уместить. Если возникли вопрсы по поводу конфигурирования, ценам, мануалам или другие, задавайте в комментариях, отвечу.
Анекдот в тему:
В деревне построили вышку сотовой связи.
Через месяц население подало жалобу, что дескать головные боли, ухудшение самочувствия, бла-бла-бла.
Ответ от директора был простым:
Это все фигня. Вы только подумайте, что будет, когда мы ее включим:)
Вот нашёл полезное видео, вход в LMT 3G HUAWEI BBU3900