移动通信基站维护与优化(爱立信)

在GSM移动网络系统中，数量最多的是移动基站BTS（爱立信系统中称之为RBS），在平时的网络维护工作中，处理故障最多的也是移动基站。而移动基站工作性能的好坏，出现故障的频率直接影响到整个网络的整体质量。移动基站的各种软硬件故障将直接影响多项网络指标，比如掉话率、接通率、信道完整率以及最坏小区数量等，同时还可导致话音质量降低，影响用户通话效果和运营商的网络质量。

网络优化是在整个网络相对稳定的情况下进行的，因此保证数目众多的移动基站工作稳定，消除隐患是网络优化的前提。在日常的整个网络优化流程中，排除移动基站硬件故障是首先必须进行的，同时也是日常性工作之一。

在我国使用最多的基站设备是爱立信的RBS2000（Radio Base Station）系列，因此下面就介绍一下移动基站的维护和故障排除。

7.1 基站系统结构

在GSM系统中，基站系统负责所有和无线系统相关的功能。基站系统可以分为两个功能实体：基站控制器（BSC）和无线基站（RBS）。

爱立信GSM基站分为RBS200和RBS2000系列，下面以RBS2202为例向大家介绍GSM中的移动基站。

RBS2000是爱立信公司的第二代无线基站收发信系统，包括适用与GSM900、GSM1800、GSM1900的室内和室外机。

GSM基站分为全向站和定向站：

全向站是指整个基站只有一个小区，进行360°范围内的覆盖。

而定向站是把整个基站分成几个小区，GSM系统中一般分为A、B、C3个小区，每个小区只覆盖其中的120°范围，3个小区一起完成360°范围内的覆盖。 移动通信基站维护与优化

图7-1 定向站的小区

7.1.1 硬件结构

爱立信RBS2202基站主要由不同的RU单元组成，下面几个部分是日常维护中最常接触到的：

图7-2 RBS2000基站主要部件

1．DXU（Distribution Switch Unit）——分配交换单元

DXU是RBS2000的中央控制单元，它具有分配交换的功能；也是BTS面向BSC的接口，提供2/1.5Mbit/s链路接口，物理接口G.703，处理物理层与链路层，信令链的解压与压缩（CONCENTRATES），根据TEI来分配DXU信令与TRU信令；处理A-BIS链路资源，如安装软件先存贮于刷新存贮器后向DRAM下载，其中保存一份机架设备的数据库，包括机架安装的硬件单元即所有RU单元的识别，物理位置，配置参数；硬件单元的产品编号、版本号、系列号等；负责与外部时钟同步或与内部参考信号同步，时钟的提取和产生；对本地总线进行控制，是外部告警、OMT的连接口，提供用于外接终端的RS232串口，通过OMT提供基站上的操作与维护。

2．TRU（Transceiver Unit）——无线收发单元

TRU包含处理8个时隙的所有功能：信号处理，电压驻波比VSWR的计算，无线接收，无线环路测试，无线发射，功率放大等。

同时RBS 2000 还附加有这样的功能，TRU上执行多种多样的监视，这些监视功能监视

各种信道之间的信号强度的差异。通过定时发检测脉冲，监视总线的连接及故障。

3．CDU（Combining and Distributing Unit）——合成和分配单元

CDU是TRU和天线系统的接口，它允许几个TRU连接到同一天线。它合成几部发信机来的发射信号和分配接收信号到所有的收信机，根据不同的CDU类型，可使基站配置灵活。在发射前和接收后所有的信号都必须经过滤波器的滤波，它还包括一对测量单元，为了VSWR的计算，它必须保证能对前向和反向的功率进行测量，然后把测量信号送至TRU进行VSWR的计算。

CDU的硬件功能包括：

——发信机的功率合成；

——收信信号的前置放大和分配；

——天线系统的管理支持；

——RF的滤波；

——天线低噪声放大器的功率供给和监视；

——内设的RF内部环行器用于防止RF的反射功率对CDU安全的威胁。

接收信号分配：接收分配放大器（RXDA）放大和分配接收到的RF信号至每个接收分配器（RXD）（CDU-C）或直接至TRU（CDU-A）。RXD是一个无源分配器，它完成接收信号的分配并把信号送至TRU，一个RXD能够提供四个TRU的信号。为了支持不同的配置，厂家已经生产了多种类型的CDU。

图7-3 CDU内部结构

由于CDU由TRU控制，通过CDU-BUS来执行，一个整体的CDU起码必须有一个TRU来执行控制，所以CDU-A最少需要配置1个TRU。

图7-4 CDU-A连接图

4．总线系统

RBS2000总共包括下面几种总线类型：

本地总线：Localbus提供DXU、TRU和ECU单元的内部通信连接；

时间总线：Timingbus提供从DXU单元至TRU单元间的时钟同步信号。

X总线：X总线在各个TRU单元间以一个时隙为基础传送话音/数据信息。它用于基带跳频。

CDU总线：CDU总线连接CDU单元至各个TRU单元，帮助实现O&M功能。该总线在CDU单元和TRU单元之间传送告警和RU单元的特殊信息。两个TRU并接至一个CDU，加上YCable时扩展至两个CDU。CDU-C+时一定要按要求加Y-cable。

Y-CABLE是CDU-BUS的扩展CABLE（即O&M BUS的扩展）目的使一个TRU能够对两个CDU-C、C+进行操作和维护。

图7-5 Y-cable

电源通信环路：Power Communication Loop由光纤组成，在ECU单元和各个PSU单元之间传送控制和管理信息。

7.1.2 Managed object结构

为了从软件上对应基站上的各部分硬件，引入了Managed object的概念，也就是常说的MO结构，每一个MO单元对应基站上的特定RU单位，这样就可以从软件上对硬件进行操作控制。

MO可以分为两个级：

1．控制级（Control MOs）

用于软件安装，故障扫描，Abis2、3层信令处理，在RBS2000基站中，控制级MO是指：CF，TRXC，前者用于处理TF，IS，CON，DP，后者用于处理TS，RX，TX。

2．应用级（Traffic MOs）

用于处理Abis的业务（比如IS，CON，DP），无线业务（比如TF，TS，RX，TX）。由于操作需要，必须接受BSC的参数配置，比如发射功率、频率、信道组合方式等，RBS2000中称为应用级MO。

MO结构可分为下面几个单元，如下图所示：

图7-6 MANAGED OBJECTS结构

1．TG

TG（Transceiver Group）：代表BTS的一组MO，并没有相应的物理实体相对应，在RBS200中，一个TG最多可以包含16个TRXs和一个TF。RBS2000中，一个TG最多可以包含12个TRUs、1个TF、1个IS、1个CON和2个DPs。

2．CF

CF（Central Functions）：代表DXU中的CPU，处理BTS的操作和维护，除了TRU的软件下载、硬件扫描外，还负责与BSC之间的2层、3层通信。

3．IS

IS（Interface Switch）：BSC与TRU之间的接口，可以处理2对PCM与2对LOCAL-BUS之间的连接。

IS内部连接由BSC通过OML链中的IS CONFIGURE Request来自动定义，基本的连接点是16K，每1个DCP相对于4个ICP（IS的连接点）或4个CCP（CON的连接点），ICP的数目从4至711，且ICP=DCP×4+0~3，IS CONFIGURE Request 信息中包含有一份连接组的清单，用于表示PCM侧的ICP与LOCAL-BUS侧的ICP的对应关系以及连续系数，如果此系数为1，表示连接信道为16K，2为32K，4为64K 。如果有两个连续的PCM TS连接到LOCAL-BUS的两个连续的TS，则此时的系数应是8，依此类推。也可能会有12或更大。

4．CON

CON（Concentrator）：用于执行上行信号的解压与下行链路信号的压缩。

CON用于对上下行的LAPD信令进行解压与压缩，最大的压缩比例是4（CONFACT=4），CON中共有24个DCP点，64-87，其中8个对应于压缩的DCP，16个对应于解压的DCP。

CON的硬件是由MUNICH电路来实现的，此种电路除了压缩与解压功能外，还有下面几个功能：

1、处理OML至CF链路的功能。依TEI 地址分配DXU信令与TRU信令。

2、处理ISL（基站内部信令链）。这是一条点对多点的信令链，用于DXU与ECU、TRU之间的通信。

CON的连接由BSC通过OML链发送CON configuration request来进行控制的。

5．DP

DP（Digital Path）：用于对PCM的质量扫描和故障检测，并发送DIP QUALITY REPORTS与DIP ALARM REPORTS 至BSC（通过OML至CF链路）以便通知BSC有关PCM的状态。启用此功能后，允许BSC去监视传输网络与基站（DXU）之间的传输质量。

BSC侧用指令DTIDC来执行，基站侧用OMT。

如果不启动此功能，则DXX至DX U、DXU至DXU之间的这部分传输质量是不能监视的。

图7-7 DP

DP是针对于传输设备（ 用RXODPI-z来表示）而言的，图示前一段；而DIP是针对于DXU而言的，（用xODPy来表示，y指TG编号，x是DXU的DP编号。

图7-8 DP和DIP

DP硬件是由PRACT与ACFA电路来实现的，PRACT和ACFA电路除了PCM质量监视外，还有下面两个功能：

1、处理G703接口，如当采用T1传输标准时，可以将1.5M转换成2M.

2、提取TS0中的8KHz参考信号用于内部时钟的参考用。

图7-9 DXU内部组成

6．TRX

TRX/TRXC（Transceiver Controller）：代表TRU/TRX中的CPU，处理收发器的操作和维护，包括TRU的软件装载、硬件扫描外，还负责与BSC之间的2层、3层通信，及BSC和TSs之间的通信连接。

7．TS

TS（Time Slot）：处理LAPDm信号，每个TRU中包含8个TSs。

8．TX

TX（Transmitter）：负责发送信号，对下行发射信号进行调制。

9．RX

RX（Receiver）：负责接收信号，对上行信号进行解调。

10．TF

TF（Timing Function）：负责同步。

CDU、ECU等不包含在MO模型中，其操作与维护由本地进行（由TRX、CF执行）。

图7-10 MO与基站硬件的对应关系

7.1.3 基站硬件和MO的对应关系

1．DXU

DXU（MOCF、 MOTF、 MOIS 、MOCON 、MODP）

1）、MOCF：用于支持BTS的O&M总线.

2）、MOTF：用于提供TRU的时钟信号，用于产生TDMA帧号与无线频率参考信号。

3）、MOIS：用于对BSC与TRU之间的PCM时隙进行交换，标准是16Kb/S.

4）、MOCON：用于对LAPD信令进行集中与分解.

5）、MODP：用于执行PCM的传输质量与故障监测。

后两个MO是可以选择的。