Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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).

Huawei коммутатор huawei cloudengine ce8850-64cq-ei | официальный сайт хуавей в россии

Мы предлагаем следующие способы доставки товара:

Самовывоз из пункта выдачи

Самостоятельное получение заказа в пункте выдачи. Дата и время получения заранее согласуется с менеджером магазина.
Отгрузка товара юридическим лицам осуществляется только при наличии печати или правильно оформленной и заполненной доверенности, наличии паспорта получателя.
Отгрузка физическим лицам, в случае оплаты заказа банковскими картами, возможна только при предъявлении паспорта плательщика. 
Для получения заказа, оплаченного вышеуказанным способом, третьим лицом необходимо наличие нотариально заверенной доверенности.

Курьерская доставка по Москве

Доставка по адресу покупателя или до пункта приема транспортной компании в г. Москве. Дата и время доставки заранее согласуется с менеджером магазина.

Доставка транспортной компанией по России

Доставка транспортной компанией по России до пункта выдачи транспортной компании или до конечного адреса покупателя. 

Мы предлагаем следующие способы оплаты товара:

Оплата наличными

Оплата за наличный расчет для физических и юридических лиц. После внесения денежных средств Покупатель подписывает товаросопроводительные документы и получает кассовый чек. Отгрузка товара юридическим лицам осуществляется только при наличии печати или правильно оформленной и заполненной доверенности, наличии паспорта получателя.

Безналичная оплата

Мы работаем с физическими и юридическими лицами за безналичный расчёт со 100% предоплатой с оформлением всех предусмотренных законодательством документов. Счёт на оплату направляется Покупателю на электронную почту после запроса счета через форму на сайте либо по электронной почте. Цена на заказанный товар действительна в течение 2 дней с момента оформления Заказа.

Электронные способы

Оплата Заказа электронными способами, в т.ч. банковскими картами. Оплата Заказа данным способом доступна запросом ссылки на оплату у нашего менеджера. 

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.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3g в густонаселённом районе минска, не забывая о наступающем на пятки lte

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

Чтобы не мешать пешеходам и перекапывать дорожки, было задействовано два бура.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

Когда команда бурения заканчивает работу, в дело входят кабельщики и монтажники.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

Антенны рассчитаны на приём и передачу сигнала в диапазоне 1710-2200MHz.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

На всех трёх опорах вот такая азимутная конфигурация — антенны «светят» в пространства между домами, стоящими перпендикулярно дороге.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

Схематически показать подключение антенн, радиомодулей RRU к блоку обработки базовых частот BBU (baseband unit) можно так.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

Вот такие радиочастотные фидеры[1] раньше подключались к антеннам, впрочем, у антенн также использовались более тонкие джамп-кабели[2].

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

Cхема взаимосвязи модулей в данной БС. Единое шасси и много модулей под самые разные нужды — это уже почти мировой стандарт.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

Выглядит она вот так, кстати, с земли её легко перепутать с фонарем светоограждения высотного объекта.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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:

PMU[1], AC/DC PSU[2] (выпрямители), EPU[3]. PMU – блок управления энергообеспечением, распределением электропитания и сигнализацией внешних аварий (датчик дыма, датчие вскрытия, температурный датчик, итд.). Он сообщается с главным модулем по интерфейсу RS 232 или RS 422, управляет зарядкой-разрядкой аккумуляторов резервного питания. PSU конвертирует 220V AC в -48V DC, контролирует состояние и статус аккумуляторов (АКБ). EPU – модуль подключения к внешнему источнику питания и его разводки на все модули. На нём располагаются защитные устройства, которые оберегают оборудование от сбоев в электросети и аккумуляторах.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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 2022 «Минск-Арене». Два модуля обработки базовых частот использованы для одновременного обслуживания большего количества абонентов внутри арены.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

Описываемая в посте БС после полной установки и сдачи в эксплуатацию.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

Ящичек слева – аккумуляторный, для резервного питания оборудования при проблемах в городской сети.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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.

Как один из операторов увеличивал ёмкость 3G в густонаселённом районе Минска, не забывая о наступающем на пятки LTE / Хабр

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.

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.

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.

Оцените статью
Huawei Devices
Добавить комментарий