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NodeB 系统结构 Page Environment Monitoring device Iub -48V Uu UE RNC BTS3812 cabinet O&M terminal BTS3812 System -48V DC power supply system GPS antenna & feeder system Clock synchronization source External reference clock Antenna & feeder subsystem Transmission device DDF 9. 华为 NodeB 新产品系列 Page BTS3812E Macro Indoor NodeB Radio Remote Unit Base Band Unit BTS3812A Macro Outdoor NodeB BBU3806/BBU3806C + RRU3801C Distributed NodeB BTS3801B Pico NodeB Suburban Blind spots or hot spots Hot spots Indoor Urban, indoor Urban, Difficult site acquisition Urban, outdoor Designed for your sites BTS3801C/BTS3803C Mini NodeB RHUB Base Band Processing Unit iDBS3800 Indoor Distributed NodeB Pico RRU Deep indoor 12. BTS3812E 机柜示图 Page Baseband subrack 基带处理层 Busbar FAN subrack MTRU subrack 多载多接受单元 MAFU subrack 多载波天线滤波单元 NBBI MTRU MTRU MTRU MTRU MTRU MTRU MAFU MAFU MAFU MAFU MAFU MAFU NFAN Air inlet Wireholder B u s b a r (3) (2) (1) N M O N N C C U H B B I H U L P H U L P H U L P H U L P H U L P H U L P D L P H D L P N M P T N M P T N D T I N A I (5) H B B I (4) O H N U I T 18. Page 内容介绍 第一章 BTS3812E 基站概述 第二章 BTS3812E 基站硬件结构 第三章 BTS3812E 基站典型配置 20. BTS3812E 逻辑结构 Page Transport Subsystem Control Subsystem Baseband Subsystem RF Subsystem RNC antenna BTS3812E cabinet 41. 射频子系统 — 3×2 配置图 Page HBBI 0 MTRU0 ANT A Tx Rx0 Rx1 Tx Duple xer Spliter Rx0 Rx1 LNA Rx2 LNA ANT B MAFU0 HBBI 1 MTRU4 ANT A Tx Rx0 Rx1 Tx Duple xer Spliter Rx0 Rx1 LNA Rx2 LNA ANT B MAFU4 MTRU2 ANT A Tx Rx0 Rx1 Tx Duple xer Spliter Rx0 Rx1 LNA Rx2 LNA ANT B MAFU2 Sector 0 Sector 2 Sector 1 RX Filter RX Filter RX Filter 42. 射频子系统— 3×4 配置图 Page Sector 0 MTRU0 Tx Rx0 Rx1 MTRU1 ANT B Tx Rx0 Rx1 Tx Duple xer Spliter Rx0 Rx1 LNA Rx2 MAFU1 Sector 2 MTRU4 ANT A Tx Rx0 Rx1 Tx Duple xer Spliter Rx0 Rx1 LNA Rx2 MAFU4 MTRU5 ANT B Tx Rx0 Rx1 Tx Duple xer Spliter Rx0 Rx1 LNA Rx2 MAFU5 LNA LNA Sector 1 MTRU2 ANT A Tx Rx0 Rx1 Tx Duple xer Spliter Rx0 Rx1 Rx2 MAFU2 MTRU3 ANT B Tx Rx0 Rx1 Tx Duple xer Spliter Rx0 Rx1 LNA Rx2 MAFU3 LNA HBBI 0 HBBI 1 RX Filter RX Filter RX Filter RX Filter LNA RX Filter LNA LNA ANT A Tx Duple xer Spliter Rx0 Rx1 Rx2 MAFU2 LNA RX Filter LNA 47. 基站供电示意图 Page Fan M A F U M A F U M A F U M A F U M A F U M A F U M T R U M T R U M T R U M T R U M T R U M T R U N C C P PWR PWR/ COM PWR P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P15 P14 P13 P12 P10 P9 P8 P7.1 P7.2 P7.3 P7.4 P7.5 P7.6 P11 PWR 50. BTS3812E 逻辑框图 Page HBBI HULP NDTI/ NUTI NTTA Antenna NTTA Antenna RNC Transport Subsystem BTS3812E cabinet RF Subsystem Baseband Subsystem Control Subsystem MTRU Rxo Rx1 Tx PA Rx path o Rx path1 Tx path MAFU Duplexer HDLP NMPT NMON 51. 下行业务信号流 Page H D L P N D T I M T R U M A F U H B B I Uu RNC Iub NodeB Cabinet UE Antenna Feeder N D T I H B B I Uu RNC Iub NodeB Cabinet UE Antenna Feeder M A F U M T R U 52. 上行业务信号流 Page H U L P N D T I M T R U M A F U H B B I Uu RNC Iub NodeB Cabinet UE Antenna Feeder N D T I H B B I Uu RNC Iub NodeB Cabinet UE Antenna Feeder M A F U M T R U 53. 信令信号流 Page NodeB Cabinet NMPT NDTI/ NUTI HDLP HULP MAFU HBBI MTRU NDTI/ NUTI RNC 54. Page 内容介绍 第一章 BTS3812E 基站概述 第二章 BTS3812E 基站硬件结构 第三章 BTS3812E 基站典型配置 Editor's Notes 支持射频拉远功能，可应用于一些特殊地区的覆盖 支持不同扇区不同载波数、不同扇区不同发射功率等特殊配置 支持基于 Cell-ID 、 OTDOA 、 A-GPS 的定位业务 支持 E1 、 T1 和 STM-1 三种传输组网方式，并支持 E1/T1 和 STM-1 的混合组网方式。 支持灵活的传输组网方式，可以采用星型、链型、树型、环型和混合型等组网方式，链型和树型传输组网的最大级联数为 5 。 支持与 2G 设备共传输， BTS3812E 可以以 CES 方式为 2G BTS 提供传输通道，也可以通过 Fractional ATM 方式通过 2G BTS 传输 Iub 接口数据 支持 IMA （ Inverse Multiplexing on ATM ， ATM 反向复用）和 UNI （ User Network Interface ，用户网络接口）方式。 上级时钟同步，从 Iub 接口提取时钟，缺省选项。 GPS （ Global Position System ，全球定位系统）同步。 外部输入时钟同步，如 BITS 时钟，传输设备上的 2M 时钟等。 支持自由振荡方式，自由振荡方式可保证基站正常工作时间不少于 90 天。 BTS3812E 支持电调天线，此功能方便调节天线角度，优化网络覆盖性能。 BTS3812E 支持高速下行分组接入（ HSDPA ）功能。 支持各种速率的 CS （ Circuit Switched ，电路交换）域业务、 PS （ Packet Switched ，分组交换）域业务，支持 PS 域业务与 CS 域业务的组合。 支持基于 Cell-ID 、 OTDOA 、 A-GPS 的定位业务。 BTS3812E 支持软切换、更软切换和硬切换。 BTS3812E 支持开环 STTD 发射分集、开环 TSTD 发射分集、模式 1 和模式 2 的闭环发射分集。发射分集属于可选功能，根据运营商的需求而定。 BTS3812E 支持 2 天线接收分集、 4 天线接收分集，其中 2 天线接收分集属于基本功能， 4 天线接收分集属于可选功能。 BTS3812E 基站具有如下特点： l 容量大：单机柜最大支持上行 1024CE ，下行 1536CE ，最多支持 12 个小区， 6 扇 区，每扇区最多可支持 4 载频。 l 覆盖能力强：支持不同扇区不同载波数、不同扇区不同发射功率等特殊配置；最大 搜索能力为 180km ；单天线接收灵敏度优于 -125dBm ；支持发射分集；支持射频拉 远功能。 l 支持多频段：支持 2100M 、 1900M 、 1800M 、 900M 、 850M 等频段；支持 2100/1900/1800/900/850M 之间不同的频段共机柜，满足不同地域运营商的特殊要 求。 l 组网灵活：支持星型、链型、树型、环型等组网方式，支持基于卫星、微波等方式 地传输链路。 l 支持多种传输方式和接口：支持基于 E1/T1 、 STM-1/OC-3 的通道化和非通道化的 ATM 传输；支持基于 E1/T1 、 FE 的 IP 传输；支持 ATM UNI 和 IMA 方式；支持 Fractional ATM ；支持 Hub NodeB 。 l 支持多种时钟同步方式：支持 Iub 时钟、 GPS 时钟、 BITS 时钟以及内部时钟。 l 支持 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 业务：可以在同一个载波中提供 HSDPA 和 R99/R4 业务，下行峰值速率最大 14.4Mbit/s ，上行 384kbit/s ， 每小区支 持 64 个 HSDPA 用户。 l 支持 HSUPA(High Speed Uplink Packet Access) 业务：支持 HSUPA Phase1 ，上行应 用层峰值速率 1.44Mbit/s ，空口峰值速率 1.92Mbit/s ，每小区支持 20 个用户。 l 支持 MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service) 业务：通过公共信道，以广 播的方式向小区内的用户发送多媒体广播业务，或者以多播的方式向小区内的用户 发送由用户订阅的多播业务，节省空中接口资源。 l 安装维护方便：模块化设计，前配线采用，便于安装和维护。 l 提供两种操作维护平台：本地维护终端（ LMT ）和集中维护中心（ iManager M2000 ）；支持近端维护、远端维护和反向维护三种维护方式。 l 支持天馈增强技术：支持 AISG(Antenna Interface Standards Group) 协议，支持 TMA 配置和 STMA 配置，支持远程电调天线。 l 支持高速 UE 接入：支持移动速度为 400km/h 的通信，满足用户在高速交通工具上 使用移动通信业务。 l 支持 IP RAN 技术：支持将 Iub 、 Iur 接口完全 IP 化，可支持多种类型的数据业务在 低速率链路上的传输，有效利用丰富的 IP 传输资源。 控制子系统功能： 1 、完成 Iub 接口的信令处理，包括 NBAP 信令处理、配置管理、资源管理等； 2 、接收维护终端下发的操作维护命令，对整个基站进行操作维护功能的管理； 3 、为整个基站系统提供各种基本时钟。 NMON 主要功能 通过串口与机房环境监控仪相连，可以实现对机房环境量的监测和控制。 通过串口总线与各个电源模块相连，实现对电源模块的监测和控制。 提供基站用于检测外部设备的输入输出接口。 NMON 监控 RET 。 监控板（ NMON ）主要完成非基带框的监控信息的收集，将监控信息传送到主控板进行更高层的处理，主控板同时也通过监控板将控制信息下发给各受控模块，通过监控板监控的功能模块主要有 风扇： NMON 监测机柜内风扇工作情况，并控制风扇转速。 NDDL ： NMON 监控 NDDL 的电压、电流、驻波比告警等。 NLPA ： NMON 监控 NLPA 功率过大告警、温度检测、输出功率指示，并控制其关断。 驻波告警器： NMON 通过驻波告警器检测驻波比告警。 环境监控仪： NMON 通过环境监控仪检测基站机房内的环境物理量，如温度、湿度、水浸、烟雾、窗损、门禁等。 机柜环境： NMON 检测机柜内部温度、机柜门禁、机柜内部烟雾等。 环回测试板（ NRTE ）提供 Uu 接口的环回测试功能，为各类硬件校正提供硬件支持。 NMON 与 NMPT 相连，接收 NMPT 的控制信号，向 NMPT 上报其状态。 NMON 通过 MAFU 对 RET 进行调控。 NMON 提供基站用于监控其他设备的输入输出接口， 32 路输入接口用于采集外部其他设备的告警， 7 路输出接口用于控制其他设备。 NUTI 、 NAOI 和 NDTI 均为 Iub 接口板，分别为基站提供不同的中继传输方式，共用相同的槽位， 3 种单板都可以使用基带框的第 12 号和第 13 号槽位。 NodeB 最多配置 3 块 Iub 接口板， 14\\15 号槽位目前只支持带扣板的前出线的 NUTI 板 BTS3812E 基站最多可以配置两块 NDTI ，每块 NDTI 可以提供 8 对 E1/T1 接口。 NDTI 具有如下特点： 支持 E1 接口和 T1 接口。默认支持 E1 接口，通过设置可以支持 T1 接口。 支持平衡和非平衡传输。 支持 ATM 信元以 IMA/UNI 方式在 E1/T1 上的传输。 支持 Fractional ATM 模式和电路仿真方式与 2G 共传输。 NDTI 提供的 E1/T1 接口支持负荷分担。 支持为机房其它设备提供传输通道。 硬件设计支持 IP 传输方式。 BTS3812E 最多可以配置两块 NAOI 。每块 NAOI 可以提供 2 对 STM-1 光接口，一对光纤的带宽可以满足基站的容量需求，提供 2 对光纤接口是考虑级联组网的需求。 NAOI 有两种型号： QW93NAOIA0 ：单模 NAOI 。用于 0.5km ～ 15km 的远距离传输。 QW93NAOIB0 ：多模 NAOI 。用于小于 0.5km 的近距离传输。 NAOI 具有以下特点： 另外可以提供 4 个 E1/T1 接口，用电路仿真方式为机房中其他设备提供传输通道。 支持与 2G 设备的共传输。 NUTI 配置在基带框的 12 、 13 和 14 号槽位， 12 号和 13 号槽位的两块 NUTI 之间可以负荷分担； 14 号槽位目前只支持带扣板的前出线的 NUTI 板 ； S11 用于 E1/T1 工作模式和匹配阻抗选择指示（目前只支持 8 路采用一种匹配阻抗选择，仅用拨码位 1 和 2 ， 3 和 4 未用）。 S11 仅为 E1/T1 匹配阻抗选择的设置指示，用于通知软件硬件的设置情况 其中 NCCU 是无源转接板，其功能是将基带框背板上的信号转接到正面。 NCCU 不属于基带子系统、传输子系统、控制子系统等逻辑功能子系统。 从上行接收的信息中解调得到相关的控制信息，这些信息包括捕获增益信息（ AI ），上行的 UE 发射功率控制信息（上行 TPC ），下行的基站发射功率控制信息（下行 TPC ），反馈信息（ FBI ），然后将这些信息直接传送给下行发送通道 6 块 NULP 和基带框左侧的两块 NBBI 的上行基带信号处理部分组成上行基带信号处理资源池。 两个 NDLP 和基带框左侧的两块 NBBI 下行基带信号处理部分组成下行基带信号处理资源池。 基带框右侧的一块 NBBI 与 NULP 、 NDLP 、左侧的 NBBI 没有连接关系，它独自完成基带上下行信号处理、完成基带信号与射频信号的转发。 当 BTS3812E 系统支持的小区数大于 6 个时，上行基带信号处理资源池要分裂为多个上行资源组，每个资源组最多处理 6 个小区的数据，每个小区同时只能分配在一个上行资源组中。同一个上行资源组中的小区上行资源完全共享，可以实现更软切换。 当 BTS3812E 系统支持的小区数大于 6 个时，上行基带信号处理资源池要分裂为多个上行资源组，每个资源组最多处理 6 个小区的数据，每个小区同时只能分配在一个上行资源组中。同一个上行资源组中的小区上行资源完全共享，可以实现更软切换 6 块 NULP 和基带框左侧的两块 NBBI 的上行基带信号处理部分组成上行基带信号处理资源池。 两个 NDLP 和基带框左侧的两块 NBBI 下行基带信号处理部分组成下行基带信号处理资源池。 当配置两块 HBBI 时： 单机柜时，两块 HBBI 之间是全连接模式，可以完成接口备份的功能。 并柜时，两块 HBBI 为独立工作方式。 HBOI 仅在配置 RRU 时使用，配置在基带框的 0 号、 1 号槽位。 完成上行接入信道和上行专用信道的搜索、上行译码。 在数据面上，完成 NodeB 上行基带数据的处理，包括对公共和专用信道的解调、信道估计、 RAKE 合并、更软合并、译码等，兼容正常模式和压缩模式处理。 在控制面上，完成主控板信令过程（主要是 NBAP 专用信令处理）。 将 FBI 、功控、接入信息等数据发送给 HDLP 。 完成上行测量任务处理。 完成业务数据的 AAL2 处理并发送至 Iub 接口板。 支持 HSDPA 业务的上行处理功能。 HDLP （ NodeB HSDPA supported Down Link Processing Unit ） 用于下行信号的编码和调制。一块 HDLP 能够完成 512 个等效信道的下行处 理功能。 接收来自 NDTI/NAOI 的业务面数据（ AAL2 信元），进行编码调制。 接收来自 NMPT 的控制面数据（ AAL5 信元），完成测量等信令过程。 接收来自 HULP 的功控信号，实现发射分集控制、下行功率控制。 HDLP 支持 HSDPA 业务的下行处理功能。 同一 MTRU 的 BBIF0 、 BBIF1 两个接口必须连接不同的 NBBI/HBBI 。 MAFU 提供两个接收通道，一个发射通道。其中主集接收通道提供一分二两个输出端口。 支持接收信号与发射信号共用一根天线和馈线，并能够使大功率的发射信号不会对微弱的接收信号产生明显的影响。 对接收信号进行过滤、放大并监控。 对天馈系统的驻波进行监测。 对 TMA （ Tower Mounted Amplifier ）和 RET （ Remote Electrical Tilt Unit ）进行监控，并为 TMA 和 RET 提供 12V 直流电源。 AFU 提供给 RET 的最大电流为 1.5A ，提供给 TMA 的最大电流为 0.8A ，两者总计不超过 2.3A 。 天线可分为全向天线和定向天线，按照极化方向和分为单极化天线和双极化天线。 因为上行接收信号很微弱，馈线采用低损耗射频电缆。 BTS3812E 使用的放电管式避雷器，当其两端的电压超过一定值时，放电管导通。 BTS3812 基站支持 -48VDC 电压输入，输入电压范围为 -40V ～ -60V 。整个 BTS3812 的供电采用分布式供电结构，每个单板的供电电压都为 -48VDC 。 基带框和射频框的各个功能板采用分布式的供电结构，所有单板的输入电压均为 -48V ，单板上所需电压（如 8V 、 5.5V 、 3.3V 、 1.8V 、 1.5V 等）都是通过单板内的电源模块直接转换得到。 输入额定电压： -48VDC ； 输入电压范围： -40V ～ -60V ； Iub 接口板（ NDTI/NAOI ）接收来自 RNC 的业务面数据，完成 AAL2 交换，然后把业务数据传送给 NDLP 和 NBBI 的下行基带处理部分 业务数据在 NDLP 和 NBBI 的下行基带处理部分完成 FP 处理、编码处理、传输信道到物理信道的映射、组帧、扩频调制、功控等处理，然后把业务数据传送到 NBBI NBBI 根据配置将下行数据发送给相应的 MTRU MTRU 完成数字 RRC 成形滤波、插值滤波、 DUC 后完成数模转换，经过射频进一步上变频、滤波放大，形成 WCDMA FDD DL 的空中接口射频小信号 , 然后经过 MTRU 内的 HPA 把射频小信号进一步放大，最后把信号传送给 MAFU MAFU 内的双工器对 MTRU 的输出信号进行双工滤波，然后把信号通过馈线和塔顶天线发射出去 天馈系统的天线接收 UE 发射的 WCDMA FDD UL 空中接口信号，经过 TTA 对接收信号放大（ TTA 属于选配件，用于弥补馈线损耗，保证 MAFU 天馈口的接收灵敏度），然后接收信号通过馈线被传送给 MAFU MAFU 同时接收两路上行信号。一路上行信号在 MAFU 内 Tx/Rx 共用通道处理，上行信号经过双工器接收滤波和低噪声放大器（ LNA ）放大后，输出至 MTRU ；另一路上行在 MAFU 内的 Rx 专用通道处理，上行信号经过接收滤波器和低噪音放大器 (LNA) 放大后，输出至 MTRU MTRU 内的两路 Rx 通道接收 MAFU 送来的两路上行信号，上行信号在 MTRU 内经过放大和下变频，形成中频信号，再通过 A/D 模数转换、 DDC 、抽取滤波、接收 RRC 匹配滤波、 DAGC 处理后，得到数字基带信号，完成信号复用。然后复用后的信号转发到 NBBI NBBI 上行信号转发给 NBBI 内的上行基带处理部分和 NULP NULP 和 NBBI 上行基带处理部分对上行信号进行接入信道解调和专用信道解调，包括相关、信道估计、频率跟踪和 RAKE 合并等，得到解扩解调的软判决符号。然后经过译码（语音卷积码或 Turbo 码）处理、 FP 处理以及 SAR 到 AAL2 的适配，通过 ATM 总线发送至 Iub 接口板（ NDTI/NAOI ） 上行业务数据在 Iub 接口板完成 AAL2 交换，并将交换后的数据通过 Iub 接口传输给 RNC Iub 接口板接收来自 RNC 信令面的数据，并把这些信令数据转发给 NMPT NMPT 对信令进行判决和处理，然后把信令传输给各个单板。 NMPT 把信令直接传送给 HDLP 、 HULP 、 Iub 接口板、 HBBI 。 NMPT 通过 HBBI 把信令传送给 MTRU 、 MAFU MTRU 、 MAFU 把单板状态通过 HBBI 上报给 NMPT HDLP 、 HULP 、 Iub 接口板、 NMON 、 HBBI 把单板状态直接上报给 NMPT NMPT 收集所有单板状态后，进行分析和处理得出 NodeB 的状态，然后把 NodeB 状态通过 Iub 接口传送给 RNC 小区容量与环境、质量及覆盖都有很大关系，如果环境好的话，而且要求每个用户的连接都保证质量的话，差不多可以支持五六十个；如果对质量要求不是很高，可能支持百十个。 NMPT 可以只配置 1 块，当需要备份时配置 2 块 Iub 接口板根据实际组网需求可以配置为 NDTI 或 NAOI HBBI 可以只配置 1 块，当需要 1 ＋ 1 备份时配置 2 块 无需配置 HDLP 、 HULP 配置 1 组 MAFU 和 MTRU NMON 可根据情况选配 NMPT 可以只配置 1 块，当需要备份时配置 2 块 Iub 接口板根据实际组网需求可以配置为 NDTI 或 NAOI HBBI 需配置 2 块 配置 3 组 MAFU 和 MTRU NMON 可根据情况选配 NMPT 可以只配置 1 块，当需要备份时配置 2 块 Iub 接口板根据实际组网需求可以配置为 NDTI 或 NAOI HBBI 需配置 2 块 配置 3 组 MAFU 和 MTRU NMON 可根据情况选配 NMPT 可以只配置 1 块，当需要备份时配置 2 块 Iub 接口板根据实际组网需求可以配置为 NDTI 或 NAOI HBBI 需配置 2 块 HDLP 需配置 2 块 HULP 需配置 6 块 配置 6 组 MAFU 和 MTRU NMON 可根据情况选配
