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ZXTR B328 、 R04 系统结构

TD-SCDMA 实训系列之二. ZXTR B328 、 R04 系统结构. 通信技术与网络实验中心. 目录. BBU+RRU 系统概述 B328 硬件系统结构 R04 硬件系统结构 B328 、 R04 配置与组网. BBU+RRU 系统概述. Node B 在 TD-SCDMA 系统中的位置. BBU+RRU 系统概述. 基带拉远的概念. BBU 和 RRU 之间传输的是基带数据。中频和射频功放部分都放在室外 RRU 部分处理。 BBU 和 RRU 通过光纤传输（ 1.25G bit/s 光纤承载 24A&C 数据 ) ，工程施工大大简化了。

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ZXTR B328 、 R04 系统结构

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  1. TD-SCDMA实训系列之二 ZXTR B328、R04系统结构 通信技术与网络实验中心

  2. 目录 • BBU+RRU系统概述 • B328硬件系统结构 • R04硬件系统结构 • B328、R04配置与组网

  3. BBU+RRU系统概述 Node B在TD-SCDMA系统中的位置

  4. BBU+RRU系统概述 基带拉远的概念 • BBU 和RRU 之间传输的是基带数据。中频和射频功放部分都放在室外RRU 部分处理。 • BBU 和RRU 通过光纤传输（1.25G bit/s光纤承载24A&C数据)，工程施工大大简化了。 • 基带池的概念，Node b的容量增加了，ZXTR B328 满配支持72单频点小区的配置。

  5. BBU+RRU系统概述 BBU+RRU优势 MSC Server GGSN SGSN MGW RRU RNC RNC RRU 大/中规模 基带池 小规模 基带池 BBU RRU RRU RRU RRU RRU RRU RRU RRU RRU RRU RRU 摆脱配套设施限制，建网快速灵活，降低建网和运维费用

  6. BBU+RRU系统概述 基带拉远的概念

  7. BBU+RRU系统概述 BBU+RRU优势 传统基站 馈线多、工程复杂 “光纤到塔顶” 只需1根光缆 天面 RRU 27根馈缆 1根光缆 BBU 机房

  8. BBU+RRU系统概述 BBU+RRU现场实例 传统基站线缆 • 7月15日，业界首例BBU + RRU基带拉远站点在青岛麦岛站正式开通； BBU线缆 线缆复杂、工程难度大的问题得到了有效解决

  9. 目录 • BBU+RRU系统概述 • B328硬件系统结构 • 机柜 • 单板 • 内部通信 • 技术指标 • R04硬件系统结构 • B328、R04配置与组网

  10. B328硬件系统结构-机柜 ZXTR B328 标准机柜 • 1. 机顶 • 2. 电源插箱 • 3. 传输插箱（备选） • 4. 风扇插箱 • 5. 上层BCR机框 • 6. 走线插箱 • 7. 下层BCR机框

  11. B328硬件系统结构-机柜 机柜顶部布局

  12. B328硬件系统结构-机柜 BCR机框满配 公共框 公共框

  13. B328硬件系统结构-机柜 BCR机框工作原理 • 公共层机框 －(BCR背板) • 从RNC来的业务流和控制流数据，经过Iub接口板IIA的处理后，封装为MAC包。其中业务数据经过BCCS的以太网交换到基带处理板TBPA，由TBPA进行基带处理，然后将处理好的IQ数据经过背板的IQ链路传输到TORN，经过TORN处理后通过光纤传输给RRU。反之亦然。而控制信息则由BCCS通过以太网交换，直接送到各个单板。同理各个单板的操作维护信息也通过以太网直接交换到BCCS上，然后由BCCS通过IIA传到后台。

  14. B328硬件系统结构-机柜 ZXTR B328通信关系 • 支持上下两层BCR机框。 • BCCS 是系统的控制中心，处理数据交换，单板管理和时钟分发。 • IIA，TBPA和TORN板通过以太网与BCCS相连，实现单板监控、维护以及信令数据的交互。 • ZXTR B328通过IIA板与RNC相连，通过TORN板与RRU相连。 • 上下两层机框通过光缆连接，用于传送时钟、数据和O&M消息。

  15. 目录 • BBU+RRU系统概述 • B328硬件系统结构 • 机柜 • 单板 • 内部通信 • 技术指标 • R04硬件系统结构 • B328、R04配置与组网

  16. B328硬件系统结构-单板 单板整体介绍 • ET模块、EMU模块通过松不脱螺钉固定在机顶整件。 • 公共层：包括BCR插箱、各单板和模块插件（如TBPA、BCCS、TORN、IIA）。

  17. B328硬件系统结构-单板 BCCS单板 • BCCS是基站的系统控制板，它完成以下功能： • Iub接口协议处理：RNC把协议数据送到达BII板，在BII板内把协议ATM信元适配到以太网的MAC帧，通过以太网交换网送到BCCS的处理器，处理器解析并处理协议消息，并送回应消息。 • 主控功能：BCCS通过以太网交换系统收集各单板的状态信息，并且执行单板的管理、控制和接收，控制信息通过以太交换网送到各个单板。 • 时钟处理功能：接收外来的时钟源进行锁相处理，过滤抖动，并输出时钟，输出的系统时钟送到各单板作为基带和中频处理的时钟。还输出网络侧时钟给两块BIIA单板，作为E1和STM-1的发送时钟。 • 以太网交换功能

  18. B328硬件系统结构-单板 TBPA 单板 • TBPA单板主要由CPU、DSP、FPGA等组成，实现3载波8天线业务数据处理。 • 上行方向，背板进来的IQ数据经过FPGA分组交换成帧，其中数据部分按载波为单位交由DSP处理，DSP处理完的数据传送给CPU，而信令部分通过LOCAL BUS传给CPU，CPU最后把整合之后的信息通过以太网送IIA板处理。 • 下行方向，CPU通过以太网从IIA板得到信息，分离出的数据交给DSP处理。FPGA从DSP得到处理后的数据，从CPU口读取配置和信令，进行载波交换，最后通过IQ输出给背板。

  19. B328硬件系统结构-单板 IIA单板 • IIA的全称是Iub Interface over ATM，是B328设备与RNC设备连接的数字接口板，实现与RNC的物理连接。 • IIA板主要完成的功能： • ATM的物理层、ATM层和适配层处理 • Iub接口信令数据与用户数据的收发 • 时钟提取，从STM-1或者E1/T1上提取8 k Hz送给时钟板作为时钟参考 • AAL5/AAL2适配功能： • IIA板把来自RNC的AAL2信元流进行CID交换后适配成MAC包，通过 BCCS分发到各个基带处理板TBPA。AAL5信元流经过AAL5适配后，转成MAC包发送给BCCS板。在上行方向则将MAC包转换成ATM信元。 • ATM交换功能 ： • IIA板将本板的信元流和级联的ZXTR B328的信元流，经过ATM交换后通过UTOPIA接口送到光接口或E1接口模块，通过标准的传输接口输送到RNC；同时将接收到的下行RNC数据经交换后发给本B328和各个级联的B328/Node B

  20. B328硬件系统结构-单板 TORN单板主要功能 • TORN单板实现BBU与RRU单元的光传输、IQ交换、和操作维护信令数据的插入与删除 • 提供6个1.25G光接口支持RRU单元。每个光口支持24个AxC • 提供上下行IQ链路的复用和解复用处理 • IQ的交换 • 信令的插入提取，6个HDLC通道（或FE）对应6个光口的信令接口，实现和RRU非实时信令的交互 • 支持BCCS直接控制的本板电源开关功能 • 接收来自BCCS的系统时钟，并产生本板需要的各种工作时钟 • BBU-RRU时延测量。

  21. B328硬件系统结构-单板 BEMU－环境监控单元 • BEMU模块主要提供和外部环境监控设备的通信接口功能： • 提供和外部环境监控设备的接口、外部或内部传输设备的网管信息接口，用于接入系统内部和外部的告警信息（包括环境监控、传输、电源、风扇等）； • 为BCCS板提供外部设备的管理通道； • 提供GPS、BITS基准时钟，对外提供测试时钟接口等功能。

  22. B328硬件系统结构-单板 ET模块 • ET（Node B E1 Protect and Transfer）/ETT是E1保护转接板，提供如下功能： • 提供E1设备二级防雷功能：以保护E1设备在一定雷击范围内能够正常工作，从而延长E1的工作寿命。 • ET提供75欧，ETT提供120欧E1接口及E1浪涌防护功能； • 对线路口做过流、过压和箝位保护功能。

  23. 目录 • BBU+RRU系统概述 • B328硬件系统结构 • 机柜 • 单板 • 内部通信 • 技术指标 • R04硬件系统结构 • B328、R04配置与组网

  24. B328硬件系统结构-内部通信 以太网交换 • 以太网交换主要是通过BCCS来完成归口和对外的维护接口，BCCS提供一个具有26端口以上的以太网交换网。 • LMT用以太网接口直接连接到BCCS的CPU，这样LMT只能访问BCCS的CPU，通过CPU与其它子系统通信，不能直接接入内部交换网。 • 调试网口因为只在内部调试时使用，可以连接到交换网，调试时可以直接和各个子系统通信。

  25. B328硬件系统结构-内部通信 IQ数据交换 • IQ数据交换主要完成光接口板与基带处理板间的IQ通信，并能实现多个光接口板和多个基带处理板（TBPA）间的灵活配置。

  26. 目录 • BBU+RRU系统概述 • B328硬件系统结构 • 机柜 • 单板 • 内部通信 • 技术指标 • R04硬件系统结构 • B328、R04配置与组网

  27. B328硬件系统结构-技术指标 ZXTR B328技术参数 室内基带单元 ZXTR B328

  28. B328硬件系统结构-技术指标 接口指标 • Iub接口指标 • 8对STM-1：使用LC接口的单模光纤。 • 32对E1/T1接口：符合ITU-T/G.703，G.704的要求。 • 支持的RRU及接口： • 支持24对1.25G 光接口 • 最大支持72个RRU

  29. B328硬件系统结构-技术指标 时钟指标 • Iub接口时钟指标： • 同步等级：三级 • 时钟最低准确度：≤±4.6×10-6 • 牵引范围：≤±4.6×10-6 • 最大频偏：10-7/天 • 初始最大频偏：1×10-8 • 时钟工作方式：快捕、跟踪、保持、自由运行

  30. B328硬件系统结构-技术指标 可靠性指标 • 系统中的单板都提供一定的冗余，任一块单板的损坏，不影响ZXTR B328提供用户的服务。 • 在系统中主控板BCCS单板采用1+1主备方式。对于数量比较多的单板TBPA，采用基带池策略，将单层框内12块3载波TPBA看作是能处理36载波的基带池，从RRU来的IQ数据在TORN上可以被交换到任意一块TBPA上处理，采用N+1备份；控制和通讯交换网：1+1；时钟系统：1+1备份；Iub接口板：支持多样化和一定的冗余策略。 • 系统具有BBU-RRU环网自愈功能。

  31. B328硬件系统结构-技术指标 各部件/模块指标 • 每个TORN有6个1.25G光接口，每个光接口的容量为24A×C（载波天线）；通过单模光纤传输距离可达10km；支持RRU的星型、环型、链型组网。 • 每块TBPA单板可提供最大8天线、3个载波的基带处理能力。 • 每个IIA支持8个E1、2个STM-1光接口。

  32. 目录 • BBU+RRU系统概述 • B328硬件系统结构 • R04硬件系统结构 • 基本功能 • 单板结构 • 系统特点 • B328、R04配置与组网

  33. R04硬件系统结构-基本功能 R04的上下文图

  34. R04硬件系统结构-基本功能 R04主要功能 • 完成4通道发信功能：将基带I/Q信号变换成射频信号，通过天线发射出去。 • 完成4通道收信功能：将天线接收的射频信号变换成基带I/Q信号，送给BBU。 • 支持智能天线的校准。 • 支持两个RRU组成8天线扇区。 • 支持RRU的级联。 • 支持本地和远程操作维护功能 • 在射频接口，通过射频电缆和天线阵列相连。 • 在基带接口，通过光纤和基带池（BBU）进行通讯，包括I/Q数据和操作维护消息。

  35. R04硬件系统结构-基本功能 系统主要指标

  36. R04硬件系统结构-基本功能 ZXTR R04功能模块 • 主要包括：接口中频控制子系统（RIIC）、收发信机子系统（RTRB）、低噪放功放子系统（RLPB）、通道腔体滤波器（RFIL）。 • 在下行方向，数据信号从光纤接口到达RIIC子系统经过RIIC子系统处理后，发送到RTRB子系统，在RTRB子系统经过信号处理、滤波后发送到RLPB子系统，然后到达RFIL子系统后传送到天馈系统；上行方向按反方向处理后数据信息经光纤接口发送给BBU。 • ZXTR R04硬件还包含：电源子系统、电源防雷子系统和信号防雷保护子系统。

  37. R04硬件系统结构-基本功能 其他子系统 • 信号防雷子系统的主要功能： • 对主从通讯和干节点输入输出提供防雷保护。 • 电源防雷子系统的主要功能； • 对电源输入进行防雷防护以及EMI滤波。 • 电源子系统的主要功能： • 将输入的电源转化为系统内部所需的电源，给系统内部所有硬件子系统或者模块供电。

  38. 目录 • BBU+RRU系统概述 • B328硬件系统结构 • R04硬件系统结构 • 基本功能 • 单板结构 • 系统特点 • B328、R04配置与组网

  39. R04硬件系统结构-单板结构 总体结构

  40. R04硬件系统结构-单板结构 内部结构

  41. R04硬件系统结构-单板结构 RIIC单板主要功能 • GBRS接口的处理 • 数字中频下行4路发射功能（包括CRF功能） • 数字中频上行4路接收功能 • 时钟管理 • 天线校准 • 功率校准控制 • 射频通道控制 • 外部设备监控（干节点）

  42. R04硬件系统结构-单板结构 RTRB主要功能 • 四个下行通道：中频信号滤波、放大、上变频到射频，滤波、放大输出至RLPB。 • 四个上行通道：射频信号滤波、混频到中频后，滤波、放大输出至RIIC。 • 上行通道提供下行检测旁路功能。 • 实现校准信号的发射和接收。 • 射频本振信号的产生，四个收发通道共本振 • RRU之间互连时钟接口 • 板位识别，版本以及部分离线参数的存储功能。 • 通道的电源管理功能。

  43. R04硬件系统结构-单板结构 RLPB主要功能 • 下行信号的线性功率放大； • 上行通道的信号低噪声放大； • TDD双工功能； • 发射信号采集，并通过上行通道传输功能； • RLPB电源管理和控制功能； • RLPB子系统内部温度检测功能； • RLPB的板位识别功能。

  44. R04硬件系统结构-单板结构 RFIL、RPP、RSP、RPWM主要功能 腔体滤波器，主要完成对下行发射杂散和上行干扰的抑制。 RFIL： 实现电源的雷击浪涌保护 RPP： 实现对外485信号、干结点的防雷保护 RSP： 为各单板提供所需电源 RPWM： RPP，RSP安装在操作维护窗内，RSP在下层，RPP在上层。

  45. 目录 • BBU+RRU系统概述 • B328硬件系统结构 • R04硬件系统结构 • 基本功能 • 单板结构 • 系统特点 • B328、R04配置与组网

  46. R04硬件系统结构-系统特点 天线校准 • 天线校准的目的是计算并补偿通道间的幅相差异，使各通道的幅相一致。天线校准和功率校准一起为波束赋形和联合检测提供最优的条件。 • 天线校准的具体功能包括： • 下行通道间的幅相补偿 • 上行通道间的幅相补偿 • 辅助进行通道异常的检测，包括通道增益异常、通道损坏等 • 天线校准的指标要求： • 通道间的幅度差异不超过1dB，相位差异不超过10°

  47. R04硬件系统结构-系统特点 天线校准 • 八天线配置，天线阵列连接图

  48. R04硬件系统结构-系统特点 天线校准 • 收发通道示意图 正常收发通道 包含校准通道的收发通道

  49. R04硬件系统结构-系统特点 天线校准 下行天线校准示意图 上行天线校准示意图

  50. R04硬件系统结构-系统特点 功率校准 对下行通道增益进行补偿，从而使输出功率满足期望值 初始校准：通道各环节的实际增益存储在EEPROM，初始化时，对各通道实际增益进行补偿。 实时校准：在下行时隙，通过功率检测接收通道，对输出功率进行测量，根据实际输出和期望输出功率差异对输出功率进行实时补偿。

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