Базові станції RBS 2000 - це друге покоління базових станцій Ericsson. Вони характеризуються низькими загальними витратами протягом періоду експлуатації, зручністю експлуатації, простотою інсталяції, швидким розгортанням; гнучка конструкція передбачає можливість багатьох конфігурацій і розширень; RBS 2000 можуть встановлюватись як всередині, так і зовні приміщень; передбачають підтримку ієрархічних структур до трьох рівнів: макрокомірки — для зони, мікрокомірки — на рівні вулиць, пікокомірки — для закритих приміщень. Апаратне забезпечення базової станції складається з ряду замінних модулів і шин (рис. 8.31).
Рис.8.31 Замінні модулі і шини базової станції RBS 2000
Розподільчий комутатор.
Розподільчий комутатор (DXU) - це центральний блок управління базової станції. Основними функціями DXU є:
- крос-комутація часових інтервалів потоків 2 Мбіт/с з відповідними прийомо-передавачами;
- інтерфейс до контролера базових станцій (2 Мбіт/с);
- синхронізація інших приймально-передавальних модулів базової станції;
- обробка до 16 зовнішніх аварійних сигналів (пожежа, сигналізація і т.д.);
- дистанційне управління процесом передачі;
- інтерфейс ОМТ через RS 232;
- концентрація керуючих зв'язків (LAPD сигналізація) в напрямку BSC;
- зберігання інсталяційної бази даних, яка містить інформацію про конфігурацію стійки.
Розподільчий комутатор складається з чотирьох частин:
- ІКМ-частина;
- центральний процесор (CPU);
- центральний синхронізуючий пристрій (CTU);
- HDLC-концентратор.
Рис.8.32 Блок-схема DXU
ІКМ-частина призначена для ―витягування‖ часових інтервалів з ІКМ-лінії A-bis інтерфейсу і передавання їх через локальну шину приймально-передавальному блоку базової станції. До DXU можна під'єднувати дві ІКМ-лінії, що дозволяє підвищити пропускну здатність або дає можливість резервування ліній передачі. Крім того, ІКМ-частина виділяє часові інтервали, що не використовуються базовою станцією, для інших BTS (по ІКМ-лінії з контролером базових станцій може з'єднуватись до 5 базових станцій).
Центральний процесор відповідає за управління ресурсами в межах базової станції. Його основними функціями є:
- завантаження і зберігання програмного забезпечення замінних модулів;
- інтерфейс з ОМТ;
- внутрішня і зонішня системи індикації аварії;
- «витягування» з ІКМ-потоків інформації LAPD сигналізації.
Центральний синхронізуючий пристрій генерує стабільні опорні імпульси для приймально-передавального модуля базової станції.
HDLC-концентратор забезпечує на A-bis інтерфейсі LAPD-концентрацію і LAPD-мультиплексування, які дозволяють більш ефективно використовувати A-bis інтерфейс.
Блок підключення зовнішньої системи індикації аварії
Блок підключення зовнішньої системи індикації аварії (EACU) - це модуль, до якого надходять двійкові сигнали від зовнішніх пристроїв (пожежні датчики, датчики руху, температури і ін.). Ці сигнали розрізняються ОМТ і передаються до контролера базових станцій через LAPD-сигналізацію по A-bis інтерфейсу.
EACU дає можливість оператору наглядати за всіма базовими станціями з одного пункту і виключає необхідність постійного відвідування базових станцій.
Приймально-передавальний модуль
Приймально-передавальний модуль (TRU) включає в себе приймач (RX), передавач (ТХ) і цифровий блок прийомо-передавача (TRUD). Кожен приймально-передавальний модуль може обслуговувати одночасно декілька мобільних станцій (максимум 7), оскільки TRU працює в системі мультиплексування з часовим ущільненням каналів.
Приймально-передавальний модуль виконує наступні функції:
- радіопередача;
- радіоприйом;
- обробка сигналів радіоінтерфейсу;
- управління прийомом і передачею.
Блок-схема приймально-передавального модуля представлена на рис. 8.33. Цифровий блок прийомо-передавача (TRUD) виконує роль контролера прийому і передачі. Він взаємодіє з іншими компонентами RBS через локальну шину, CDU-шину, шину синхронізації і Х-шину. TRUD виконує обробку сигналів: кодування, шифрування, пакетне форматування і вирівнювання Вітербі.
Передавальний блок (ТХ) виконує модуляцію і підсилення сигналу, що надійшов по каналу «вниз».
Приймальний блок виконує демодуляцію сигналу, що надійшов по каналу
«вверх» і направляє демодульований сигнал в TRUD.
Рис.8.33 Спрощена блок-схема TRU
Блок об'єднання і розподілення
Блок об'єднання і розподілення (CDU) - це інтерфейс між приймально-передавальним модулем і системою антен. Він дозволяє сумісне використання антен декількома TRU.
CDU об'єднує сигнали, передані від різних передавачів, і розподіляє прийняті сигнали між всіма приймачами. Всі сигнали фільтруються перед передачею і після прийому за допомогою смугопропускаючих фільтрів.
Основними функціями апаратних засобів CDU є:
- ТХ-об'єднання;
- RX-підсилення;
- дистанційне управління системою антен;
- фільтрація радіочастот;
- захист TRU від відбитої енергії.
Об'єднувач (англ. combiner) - це пристрій, який дозволяє під'єднати до однієї антени декілька передавачів. Це забезпечується шляхом передачі енергії радіочастот кожного з передавачів при блокуванні енергії радіочастот всіх інших передавачів, що використовують спільну антену.
Існує два типи об'єднувачів: гібридні і фільтерні.
Гібридний об'єднувач - це широкосмуговий фільтр, що дозволяє передачу всіх частот в передавальній смузі в прямому напрямку. Кожен гібридний об'єднувач може об'єднувати два вхідні сигнали передавача в один вихідний сигнал. Такий об'єднувач має 3 дБ вносимих втрат.
Фільтерний об'єднувач - це вузькосмуговий пристрій, який дозволяє передачу тільки однієї вибраної частоти. Такий об'єднувач має постійні вносимі втрати (понад 4 дБ) незалежно від кількості передавачів в системі. Для налаштування фільтерного об'єднувача на вибрану частоту використовується «ступінчастий» двигун. Таке налаштування займає приблизно 5-7 секунд.
Незалежно від того, який тип CDU використовується, базові станції RBS 2000 для передачі і прийому використовують одні і ті ж антени. Це можливо лише завдяки дуплексним фільтрам.
Дуплексний фільтр складається з двох смугопропускаючих фільтрів, які використовуються відповідно для каналу «вверх» і «вниз». Це дозволяє під'єднати канали приймальної і передавальної антен до звичайної антени, оскільки сигнал з передавача не може пройти через приймальний смугопропускаючий фільтр, а сигнал з передавача - через передавальний фільтр.
Блок керування енергією
Блок керування енергією ECU (англ. Energy Control Unit) це модуль, який дистанційно регулює стан навколишнього середовища всередині стійки і контролює енергетичне обладнання. ECU керує блоком живлення, запобіжниками, вентиляторами, охолоджувачами, нагрівачами.
Системні шини
Взаємозв'язок між замінними модулями базової станції RBS 2000 здійснюється по чотирьох системних шинах:
- Локальна шина забезпечує внутрішній зв'язок між DXU, TRU і ECU. По ній передається TRX-сигналізація, розмовна інформація і дані.
- Шина синхронізації містить синхронізаційну інформацію, яка необхідна для передачі по радіоінтерфейсу. Ця інформація поступає від центрального синхронізуючого пристрою розподільчого комутатора до приймально-передавального модуля.
- Х-шина містить розмовну інформацію і дані, які передаються у вигляді пакетів до приймально-передавальних модулів. Вона використовується при стрибкоподібній перенастройці частоти, коли в кожному наступному циклі на одному і тому ж часовому інтервалі використовується інша несуча частота (передавач).
- CDU-шина з'єднує блок об'єднання і розподілу з приймально-передавальними модулями. По ній передаються аварійні сигнали і особлива інформація, яка використовується при взаємодії CDU і TRU.
Нумерація в BSS
Поділ мережі на зони, кластери і комірки передбачає їх нумерацію. Нумерація в системі базової станції дозволяє однозначно визначити місцеположення мобільної станції в мережі, забезпечити її обслуговування і необхідну якість зв'язку.
Рис.8.5 Побудова кластера 3/9 над існуючим кластером 4/12
Таблиця 8.1. Залежність ємності мережі від розподілу частотних каналів
| Доступні частоти | ||||
| Підкомірки | ||||
| Надкомірки | ||||
| Ємність мережі | 36 + 12 • (4/3) = 52 | 24 + 24 • (4/3) - 56 | 12 + 36 • (4/3) = 60 |
1. CGI (Cell Global Identity) - глобальний ідентифікаційний номер комірки має вигляд:
CGI=MCC-NMC-LAC-CI,
де MCC (Mobile Country Code) - мобільний код країни, містить 3 цифри;
MNC (Mobile Network Code) - мобільний код мережі,містить 1-3 цифри;
LAC (Location Area Code) - код локальної території, містить до 16 біт;
СІ (Cell Identification) - ідентифікаційний номер комірки, містить до 16 біт.
Глобальний ідентифікаційний номер комірки (CGI) ідентифікує комірку в мережі GSM. Це означає, що в мережі GSM не може бути дві комірки з однаковим номером CGI. Номер можна розділити на дві частини:
- комбінація MCC-NMC-LAC утворює так званий ідентифікаційний номер локальної території (Location Area Identity - LAI). Запис про цей номер міститься в MSC/VLR (мережевий компонент системи комутації). Для того, щоб розшукати мобільну станцію, не потрібно передавати пошуковий сигнал від всіх базових станцій мережі GSM. При переміщенні мобільної станції з однієї локальної території в іншу, вона надсилає до MSC/VLR запит на оновлення інформації про місцезнаходження. Тому при пошуку мобільної станції пошукові сигнали будуть передаватись лише в межах однієї локальної території (LA).
- ідентифікаційний номер комірки (СІ) призначається кожній комірці і є унікальним в межах локальної території (LA).
2. BSIC (Base Station Identity Code) - ідентифікаційний код базової станції складається з двох частин:
BSIC=NCC+BCC,
де NCC (National Colour Code) - національний кольоровий код, нумерується від 0 до 7;
ВСС (Base Station Colour Code) - кольоровий код базової станції, нумерується від 0 до 7.
Ідентифікаційний код базової станції (BSIC) використовується для того, щоб розрізнити комірки, які працюють на однаковій частоті і належать різним кластерам. Крім того, цей номер може використовуватись для того, щоб розрізнити комірки, що належать різним операторам і перебувають на кордоні двох країн.
Для того, щоб розрізнити операторів в суміжних PLMN (рис. 8.6), кожному оператору в країні присвоюється певне значення NCC.
Коміркам, які перебувають поблизу державних кордонів, присвоюються різні значення NCC. Припустимо, мобільна станція перебуває в активному режимі і використовує розмовний канал на несучій частоті f4 в країні В. Мобільна станція вимірює сусідні частоти, в даному випадку частоти f1, f12 і f14.
В країні С частота f1 використовується в комірці, яка розміщена занадто близько до комірки з тією ж частотою в країні В. Як наслідок, при спробі мобільної станції виміряти частоту f1, вона може прийняти неправильний сигнал. Проте вона виявить, що NCC є неправильний і результат вимірювання буде забракований. В даному випадку MS не буде встановлювати виклик в іншій країні, а отже не будуть займатись додаткові сигналізаційні канали, що вигідно для оператора, і абонент збереже свої гроші. Цей метод також може використовуватись і всередині країни, щоб запобігти сигналізації і перемиканням між різними MSC. Дозвіл встановлення виклику в сусідніх країнах визначається оператором для кожної комірки індивідуально шляхом введення відповідної команди в BSC.
Рис.8.6 Кольоровий код PLMN (NCC)
Кольоровий код базової станції (ВСС) використовується як захист від спільноканальних інтерференційних завад. З цією метою однаковий ВСС присвоюється всім коміркам в заданому кластері. Таким чином забезпечується максимальне рознесення ВСС.
Припустимо мобільна станція працює на частоті f6 (рис. 8.7) і проводить вимірювання в сусідніх комірках. Проте частота f15x, присвоєна комірці з іншого кластера, яка занадто близько розміщена до сусідньої комірки з частотою f15y. В деяких звітах про результати вимірювань мобільна станція включить вимірювання f15x замість f15y. Єдиною різницею буде лише те, що для f15y номер ВСС=2, а для f15x BCC=3. Найкращий з сигналів, незалежно від ВСС буде пересилатись до контролера базових станцій, і лише там алгоритм локалізації відфільтрує комірки з неправильним ВСС. В даному випадку f15x з ВСС=3 буде виключена з подальшого розгляду.
