Đề tài Xử lí cuộc gọi trong CDMA2000 1xEV-DO

ạng lõi gói. Hệ thống thu phát trạm gốc (BTS) BTS cung cấp giao diện vô tuyến cho MS, truyền hoặc nhận dữ liệu và tín hiệu báo hiệu vô tuyến đến hoặc từ các MS dưới chuẩn CDMA200 1X/1X-EVDO BTS gởi dữ liệu nhận được từ các MS để đưa đến mạng lõi thông qua BSC, hoặc gởi ngược dữ liệu nhận được từ mạng lõi đến các MS thông qua BSC. Để phục vụ cho việc thu phát vô tuyến như đã nói trên, BTS quản lí các tài nguyên vô tuyến như FA (Frequency Assigment) và Walsh (một loại mã), danh sách các tần số vô tuyến, điều khiển công suất. BTS của một mạng 1xEV-DO được gọi là hệ thống thu phát mạng truy nhập (ANTS:Access network Transceiver System) Điều khiển trạm gốc (BSC) BSC kết nối tới vài trạm BTS. Đồng thời, BSC cũng kết nối tới MSC (trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động) để xử lí thoại và các cuộc gọi dữ liệu kênh, kết nối tới GAN và DCN để xử lí các cuộc gọi dữ liệu gói. Hơn nữa, BSC kết hợp làm việc với BSM (quản lí trạm gốc) để thực hiện các chức năng vận hành bảo dưỡng trong BSS (hệ thống trạm gốc). BSC thực hiện mã hóa các cuộc gọi thoại, thực hiện các giao thức đường truyền vô tuyến (RLP: Radio Link Protocol) cho các cuộc gọi dữ liệu. BSC hỗ trợ chức năng đơn vị phân phối và lựa chọn (SDU:select and Distribute Unit) cho các cuộc gọi thoại và số liệu nhằm cho phép chuyển giao mềm ở các MS. BSC của một mạng 1xEV-DO được gọi là bộ điều khiển mạng truy nhập (ANC:Access network Controller). Mạng chuyển mạch ATM chung (GAN) GAN cung cấp đường nối giao tiếp giữa các BSC. GAN kết nối với vài BSC để cho phép chuyển giao giữa các BSC, cho phép BSM truyền thông với BSC và BTS. BSM kết nối tới mỗi BSC thông qua GAN. Đồng thời, GAN cũng quản lí thuê bao di động và phiên truyền dữ liệu, cung cấp một đường dẫn giữa BSC và DLR/AN-AAA cho việc cấp phép MS trong 1xEV-DO. Quản lí trạm gốc (BSM) BSM cung cấp một giao diện vận hành do đó mà việc vận hành có thể điều khiển hoặc quản lí BSC và BTS. BSM cung cấp các lệnh cho phép hệ thống phục hồi dữ liệu, khắc phục lỗi, quản lí cấu hình hệ thống; đây là các yêu cầu cho việc vận hành và bảo dưỡng của BSC hoặc BTS. BSM vận hành theo những nguyên tắc làm việc nhất định và được thực hiện bằng cách sử dụng giao diện người sử dụng đồ họa (GUI: Graphical User Interface), cho phép công tác vận hành kiểm tra hoặc điều khiển trạng thái hệ thống một cách tiện lợi. Cho phép, chứng thực và tính cước mạng truy nhập (AN-AAA) Server AN-AAA chứng thực MS trong mạng CDMA2000 1xEV-DO. Khối AN-AAA khi nhận một yêu cầu cấp phép, AN-AAA sẽ ấn định số nhận diện trạm di động quốc tế (IMSI:International Mobile Station Identity) cho MS dựa trên số nhận diện truy nhập mạng của MS. Thanh ghi định vị dữ liệu/quản lý DLR nội hạt (DLR/DLM) DLR thực hiện quản lí một cách linh động các thuê bao không dây của mạng 1xEV-DO, cung cấp đầu cuối định vị thông tin quản lí, nhận diện đầu cuối truy nhập (UATI:Unicast Access Terminal Identifier) ấn định yêu cầu xử lí, nhận diện trạm di động quốc tế (IMSI: International Mobile Station Identify), điều khiển/quản lí phiên làm việc của MS, chức năng nhắn tin cho MS. DLM cung cấp giao diện vận hành cho DLR và cung cấp lối vào/ra cho các lệnh vận hành, hiển thị lỗi/cấu hình/trạng thái/thực hiện nhắn tin, khởi động lại hệ thống, tải các khối phần phần mềm. 1.3.2 Mạng lõi gói (DCN) DCN được cấu thành bởi nút dịch vụ dữ liệu gói (PDSN: Packet Data Serving Node),home agent (HA), cấp phép, nhận thực và tính cước (AAA), hệ thống quản lí các phần tử (EMS: Element Management System). DCN xử lí gói dữ liệu từ MS và gởi hoặc nhận gói dữ liệu với MS thông qua AN. Nút dịch vụ dữ liệu gói (PDSN) PDSN thực hiện kết nối AN vào DCN trong mạng CDMA2000 1x hoặc 1xEV-DO. PDSN thiết lập, duy trì, hoặc giải phóng MS và PPP (Point to Point Protocol). PDSN có chức năng là khối giao tiếp bên ngoài cho HA để cung cấp các dịch vụ IP di động.Các chức năng của PDSN là: + Thiết lập, duy trì và kết thúc các kết nối theo giao thức điểm – điểm(PPP) đến MS. + Hỗ trợ cả hai dịch vụ gói IP đơn giản và di động. + Thiết lập, duy trì và kết thúc các lien kết logic (các giao dịch session đến AN thông qua giao diện gói-vô tuyến). + Khởi động quá trình nhận thực, cấp phép và thanh toán. + Nhận các thông số về dịch vụ dữ liệu lưu trữ trong hệ thống. + Định tuyến các gói tin giữa mạng gói bên ngoài và MS. Trạm thường trú (HA) HA kết nối tới mạng riêng hoặc mạng khác để cho phép người sử dụng IP di động kết nối tới internet. HA trao đổi dữ liệu với FA(PDSN, FA: Foreign Agent) trong nhiều phương thức mã hóa khác nhau.Các chức năng của HA: + Nhận thực thuê bao di động đối với dịch vụ Mobile IP. + Chuyển hướng các gói tin từ PDSN đến đúng vị trí của MS và ngược lại. + Thiết lập, duy trì và kết thúc các kết nối an toàn đến PDSN. + Nhận và lưu trữ thông tin về vị trí của thuê bao từ AAA. + Gán cho thuê bao một địa chỉ IP cố định. Cấp phép, nhận thực và mã hóa (AAA) AAA thực hiện các chức năng cấp phép và nhận thực cũng như tính cước cho dịch vụ truyền thông dữ liệu gói cho các thuê bao. AN-AAA thực hiện cấp phép cho MS, trong khi đó AAA cũng thực hiện cấp phép cho các thuê bao. PDSN và HA đưa ra các yêu cầu về thông tin cấp phép và nhận thực người dùng đến AAA nếu có đòi hỏi, phân phát thông tin tính cước đến AAA theo một chu kỳ nhất định.Như vậy các chức năng chính của Server AAA: + Nhận thực + Cấp phép + Tính cước cho các thuê bao sử dụng dịch vụ gói Hệ thống quản lí các phần tử (EMS) EMS hỗ trợ chức năng giao tiếp trong việc cấu thành DCN. EMS thực hiện vào/ra các lệnh vận hành, hiển thị các thông báo lỗi/cấu hình/thực hiện nhắn tin, khởi động lại hệ thống, tải các khối phần mềm hệ thống. 1.3.3 Mạng lõi thoại (VCN) VCN được cấu thành bởi trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (MSC: Mobile Switch Center), thanh ghi định vị thường trú (HLR: Home Location Register), InterWorking Function (IWF). VCN xử lí thoại và dữ liệu kênh của MS, dữ liệu này từ MS đưa đến VCN thông qua AN. Trung tâm chuyển mạch di động (MSC) MSC thực hiện chức năng chuyển mạch trong mạng CDMA2000. MSC kết nối các thuê bao di động trong mạng với các thuê bao trong mạng khác, ủy quyền các MS trong mạng CDMA2000 1x. Đồng thời, MSC làm việc với các thiết bị hệ thống bổ sung để cung cấp các dịch vụ thêm vào cho các thuê bao di động. Thanh ghi định vị thường trú (HLR) HLR là một cơ sở dữ liệu, nơi mà các thông tin của các thuê bao di dộng CDMA2000 được lưu trữ. HLR có thể xử lí cơ sở dữ liệu trong thời gian thực. HLR có thể kết hợp làm việc với MSC, trung tâm SMS, trung tâm quản lí mạng, trung tâm khác hàng. Hình 1.3: Cấu trúc mạng CDMA2000 1x/1x EV-DO Chương II CẤu trúc và hoẠt đỘng cỦa BTS Sam Sung T3E (SCS-25T3) 2.1 Cấu trúc hệ thống sơ đồ khối PDP-E FEB PAB BMB TXCU-CS FAN-E Hình 2.1: Cấu trúc một trạm BTS Samsung SCS-25T3 BMB: BTS Main Block PAB: Power Amplifier PDP: Power Distribution Panel FEB: Front End Block Một trạm BTS Samsung SCS-25T3 còn được gọi là SSIR1 (Samsung Small Indoor Rack 1). SSIR1 có khả năng cung cấp 6FA/3Sector hoặc 6FA/Omni ở mức công suất 20w cho mỗi cell và bao gồm một vài khối như phần số, phần khuếch đại công suất và phần lọc tần số cao tần. Phần cứng của SCS-25T3 gồm 3 khối chức năng chính như mô tả dưới đây: Khối BTS Main Block (BMB) BMB kiểm soát BTS và những giao diện BTS với BSC. BMB cung cấp các đường truyền trong số các bộ xử lí của BTS. Ngoài ra, nó tạo ra và cung cấp những đồng hồ cần thiết (cho) BTS và những kênh thuê bao. Khối khuếch đại công suất (PAB: Power Amplifier Block) PAB khuyếch đại tín hiệu thuê bao nhận được từ thiết bị thu phát thành một tín hiệu tương tự. Khối Front End Block (FEB): FEB kết nối tới các thuê bao không dây thông qua anten và lọc dải tần của tín hiệu thu/phát.Để thực hiện điều này, FEB lọc dải tần cần thiết từ tín hiệu nhận được từ PAB và truyền đi, đồng thời FEB cũng lọc dải tần của tín hiệu thu được từ anten và khuếch đại chúng. Sau đó, các tín hiệu này được trộn hạ tần và phân phối đến BMB. 2.1.1 Các thông số hệ thống Bảng 2.1: Dung lượng Phân loại Dung lượng hệ thống Số tần số cực đại 6FA/3sector hoặc 6FA/Omni Loại anten Omni, 1, 2, 3 Sector Số kênh Cực đại là 768 CEs (kênh lưu lượng) Channel pooling (Dựa vào UEPA) CDMA2000 1x 6FA/Channel card CDMA2000 1xEV-DO 6FA/Channel card Số đường kết nối giữa BTS và BSC 16 E1/T1 Bảng 2.2: Phần thu phát Phân loại Thuyết minh Tần số phát 874 MHz đến 882 MHz Tần số thu 829 MHz đến 837 Mhz Băng thong kênh 1X: 1.25 MHz Công suất đầu ra 20W cho 1 sector của 1 sóng mang CDMA Ngưỡng công suất thu -125 dBm Bảng 2.3: Kích thước và trọng lượng Phân loại Thuyết minh Kích thước tủ 1300(H) x 600(W) x 600(D) Trọng lượng tủ 200,8 kg ± 5% (1FA/3Sector) Bảng 2.4: Năng lượng Phân loại Thuyết minh Điện áp đầu vào hệ thống +26 VDC Sai số có thể bỏ qua của nguồn điện thương mại +21 ~ +30 VDC Công suất tiêu thụ 1031 W (1FA/3Sector) Bảng 2.5: Môi trường làm việc Phân loại Phạm vi Nhiệt độ vận hành 0~50°C(32~122°F) Nhiệt độ lưu trữ -40~70°C(-40~158°F) Độ ẩm 5~95% Độ cao 197~5905ft (60~1800 m) Tiếng ồn Nhỏ hơn 65db trong phạm vi 600 mm Bụi 0~90 µg/m3 2.1.2 Các giao diện hệ thống 2.1.2.1 Giao diện giữa BTS và BSC Giao tiếp giữa BTS và BSC sử dụng bộ xử lí giao tiếp (IPC: Inter Processor Communication), đây là một thuật ngữ riêng của Samsung. BTS và BSC sử dụng luồng E1/T1 và truyền dữ liệu thoại và dữ liệu gói, đồng thời nó cũng truyền dẫn tốt dữ liệu kênh và các tín hiệu điều khiển khác nhau. 2.1.2.1 Giao diện giữa BTS và MS BTS và MS giao tiếp với nhau thông qua kênh vô tuyến CDMA. Sự quy định về mặt giao diện tín hiệu sẽ tuân theo IS-95 ,IS-2000 và IS-856 đã được chuẩn hóa trên thế giới. Trong trường hợp kênh lưu lượng, tốc độ truyền dẫn cho lưu lượng người dùng cực đại là 307,6kbps trong mạng CDMA2000 1x và cực đại là 2,4 Mbps trong mạng 1xEV-DO. 2.2 Cấu trúc chi tiết Hình 2.2: Cấu trúc SSIR1 2.2.1 Khối BTS Main Block (BMB) BMB vận hành và bảo dưỡng BTS, xử lí các tín hiệu cuộc gọi và cung cấp đường dẫn truyền thông giữa các bộ xử lí của BTS, giao tiếp với BSC. BMB xử lí tín hiệu băng gốc của các tín hiệu thuê bao, thực hiện trộn nâng tần và hạ tần các tín hiệu số. Ngoài ra, BMB còn tạo và cung cấp các đồng hồ cần thiết cho BTS. Các chức năng chính Giao diện với BSC trong kiểu ATM (E1/T1). Download phần mềm bên trong BTS. Tạo ra và cung cấp một đồng hồ đồng bộ hóa mạng. Vận hành BTS và quản lý tình trạng của nó. Xử lí các lỗi của BTS. Điều khiển cử lí cuộc gọi của CDMA2000 1X/1X-EVDO bên trong BTS. Ấn định và xử lí các kênh của BTS trong hệ thống CDMA2000 1X/1X-EVDO. Xử lí các tín hiệu băng rộng bằng cách kết hợp FA. Chuyển đổi số sang tương tự. Thực hiện trộn nâng tần tín hiệu để phát trong băng RF. Dung lượng 2 bảng trung kế cho giao diện với BSC (lên đến 16 E1/T1 cho 1 block). 6 kênh xử lý các thẻ được gắn vào đối với BMB.Điều tiết tới 768 CEs. Xử lí dung lượng của BMB: +Xử lí 6FA/Omni trong CDMA2000 1x/1xEV-DO + Xử lí 6FA/3Sector trong CDMA2000 1x/1xEV-DO Hình 2.3: Vị trí BMB Hình 2.4: Giao diện bên trong BMB Bảng 2.6: Số lượng và chức năng các board mạch bên trong BMB Tên board Số lượng Chức năng UMBB-G 1 Universal Main Back Board – type G Đây là cổng giao tiếp bên ngoài vào hệ thống để định tuyến lưu lượng, điều khiển, đồng hồ và điều khiển công suất tín hiệu, ngoài ra có thể đo thử tín hiệu tại đây. UACA-C 1 Universal Alarm Control board Assembly – type C Tập hợp các phần cứng cảnh báo Có chức năng như là 1 hub Ethernet Cung cấp tín hiệu soát lỗi đến tất cả các bộ xử lí UETA-S 2 Universal E1/T1 interface board Assembly – type S Giao tiếp BTS với BSC thông qua luồng E1/T1 Cung cấp chức năng AAL2/AAL5 và IMA 8 luồng E1/T1 trên mỗi board UPCA 2 Universal control Processor and Clock board Assembly - Khối xử lí chính của BTS - Xử lí các cuộc gọi, ấn định tài nguyên, thực hiện vận hành và bảo dưỡng. - Thu, tạo, cung cấp đồng hồ GPS. UEPA 6 Universal channel Element Packet data board Assembly Channel card để xử lí tín hiệu thuê bao Sử dụng cho 2G, 1X, 1X-EVDO 128 CEs/card UIFA 2 Universal analog Interface board Assembly Biến đổi tín hiệu số và chuyển đổi IF,RF Chuyển đổi tương tự số (DAC) và ngược lại (ADC) Universal Alarm Control board Assembly – type C (UACA-C) UACA-C tập hợp cảnh báo chính bên trong BTS và chyển thông tin cảnh báo đến BSC thông qua UPCA. Đồng thời nó cũng nhận lệnh thiết lập lại từ xa của một khối trên và cài lại phần cứng của BTS. UACA-C cung cấp đường truyền tín hiệu cần thiết cho việc vận hành và bảo dưỡng thông qua giao diện Ethernet giữa các bản mạch (board) của BTS. Universal E1/T1 interface board Assembly – type S (UETA-S) UETA-S là giao diện giữa BSC và BTS thông qua đường trung kế E1 hoặc T1 và cung cấp IMA (Invert Multiplexing on ATM) cho phép lưu lượng dữ liệu truyền dẫn với tốc độ cao. UETA-S xử lí AAL5 và AAL2 để giao tiếp với BSC. UETA-S thiết lập trung kế để truyền dẫn luồng E1 hoặc T1 mà không cần thay thế phần cứng và mỗi board mạch có 8 cổng E1/T1. Universal control Processor and Clock board Assembly (UPCA) UPCA là board mạch điều khiển cấp cao nhất trong SCS-25T3, quản lí trạng thái phần cứng và phần mềm, gởi các thông tin quản lí đến BSM thông qua BSC. UPCA ấn định và quản lí các trung kế và các tài nguyên kênh bên trong BTS, xử lí các cuộc gọi trong BTS. UPCA điều khiển mỗi board mạch của BMB thông qua CellBus. UPCA cho phép người vận hành truy cập vào PC thông qua UACA-C để bảo dưỡng BTS. Có 1 UPCA chính đang vận hành và 1 UPCA dự phòng, nếu board mạch UPCA chính gặp sự cố thì hệ thống sẽ tự động chuyển sang vận hành board mạch UPAC phụ. Ngoài ra UPCA còn nhận thông tin về định vị không gian 3 chiều và thời gian từ GPS, sau đó phát ra thời gian trong ngày (TOD: Time Of Day) và một tín hiệu có tần số 10MHz. Đây là tín hiệu đồng hồ cho hệ thống, đồng hồ thứ cấp và đồng hồ tham khảo (10MHz). UPCA truyền các tín hiệu này đến các board mạch trung kế, channel cards, các board mạch thu phát trong BMB. Universal channel Element Packet data board Assembly (UEPA) UEPA là 1 channel card xử lí các tín hiệu băng gốc của dịch vụ CDMA. UEPA xử lí các kênh tín hiệu thoại và số liệu của IS-95, CDMA2000 1x, 1xEV-DO. Các cuộc gọi IS-95 và CDMA2000 1X được ấn định một cách linh hoạt đến 1 UEPA, trong khi đó nhiều channel card khác được dùng cho các cuộc goij 1xEV-DO. Để truyền dẫn tín hiệu, UEPA ấn định các tài nguyên kênh cho các kênh thông báo, kênh đồng bộ hóa, kênh lưu lượng dưới sự điều khiển của UPCA, phân loại tín hiệu truyền vào sector và truyền đến UIFA. Để nhận tín hiệu, UEPA giải điều chế tín hiệu nhận được từ UIFA, chuyển thành các tế bào ATM và truyền đi trong hệ thống. UEPA chứa đựng 128 CEs trên 1 channel card và sử dụng đồng thời nhiều FA cho việc vận hành hiệu quả. UEPA hỗ trợ tài nguyên FA giữa các channel card. Universal analog Interface board Assembly (UIFA) UIFA cung cấp giao diện để kết hợp các tín hiệu băng gốc FA/Sector. UIFA nhận tín hiệu từ nhiều channel card, biến đổi tín hiệu số sang tương tự ở tần số RF và truyền đến PAB. Đối với tín hiệu RF thu được, UIFA thực hiện biến đổi AD và biến đổi số 1 vài lần, trộn hạ tầng và biến thành tín hiệu băng gốc đưa đến channel card. UIFA có thể được phân thành UIFA-C2 và UIFA-C3 tùy thuộc vào dung lượng được hỗ trợ. UIFA-C2 hỗ trợ dung lượng 2FA/3Sector. Nếu sử dụng cả 2 UIFA-C2 thì SCS-25T3 hỗ trợ dung lượng đến 4FA/3Sector. UIFA-C3 hỗ trợ dung lượng 3FA/3Sector. Nếu sử dụng cả 2 UIFA-C2 thì SCS-25T3 hỗ trợ dung lượng đến 6FA/3Sector. 2.2.2 Khối khuếch đại công suất (PAB) PAB khuếch đại tín hiệu vô tuyến được truyền từ BMB và truyền đến FEB (khối cuối trong hệ thống). Các chức năng chính: Khuếch đại tín hiệu RF. Dung lượng Nhiều nhất là 6 AMAU (Analog Multi-carrier Amplifier Unit) được gắn trên khối này. Khả năng đầu ra: + Hỗ trợ 6FA/Omni +Hỗ trợ 6FA/3sector A M A U #0 A M A U #4 A M A U #1 A M A U #2 A M A U #3 A M A U #5 CBP-G PAB Hình 2.5: Vị trí PAB Hình 2.6: Giao diện bên trong PAB Bảng 2.7: Số lượng và chức năng các board mạch bên trong PAB Tên board mạch Số lượng Chức năng CBP-G 1 Cable Panel-type G Giao diện giữa UACA-C và AMAU cho cảnh báo và điều khiển dữ liệu AMAU 6 Analog Multi-carrier Amplifier Unit Thực hiện khuếch đại công suất cao Gồm 2 loại: AMAU-C52 (công suất tín hiệu Tx ra 54W, điện áp đầu vào 26VDC) và AMAU-C82 (công suất tín hiệu Tx ra 81W, điện áp đầu vào 27VDC). Cable Panel-type G (CBP-G) CBP-G là giao diện cáp giữa UACA-C và AMAU cho cảnh báo và điều khiển dữ liệu. Analog Multi-carrier Amplifier Unit (AMAU) AMAU thu tín hiệu lưu lượng RF từ UIFA của khối BMB, sau đó khuếch đại và truyền tín hiệu này đến UFRU-CS. Băng thông vận hành tín hiệu RF của AMAU là 5 MHz. 2.2.3 Khối Front-End Block (FEB) FEB lọc băng tần tín hiệu, thực hiện khuếch đại tạp âm thấp tín hiệu thu được, điều chế nó thành tín hiệu tần số trung tần (IF-Intermediate Frequency). Các chức năng chính: Chặn các sóng tín hiệu ngoài băng thông cần thiết được đưa đến từ bộ khuếch đại tín hiệu RF. Chặn các sóng tín hiệu ngoài băng thông cần thiết được đưa đến từ bộ thu tín hiệu RF (tín hiệu từ anten thu). Thực hiện khuếch đại tạp âm thấp (LNA-Low Noise Amplier). Điều chế tín hiệu RF thu được thành tín hiệu IF. Cung cấp đầu cuối đo thử và kiểm tra cho BTS. Dung lượng Hỗ trợ đến 3 UFRU-CSs trên FEB. Cho phép kết nối 2 anten trên 1 UFFRU-CS. Hỗ trợ anten đẳng hướng (Omni). Hỗ trợ 3 anten định hướng (Sector). Hình 2.7: Vị trí FEB Hình 2.8: Giao diện bên trong FEB Universal Front end Receiver Unit-type Cellular S-telecom (UFRU-CS) UFRU-CS loại bỏ sự phát xạ sóng không cần thiết ngoài băng thông của tín hiệu Tx được khuếch đại từ AMAU, truyền tín hiệu Tx tới anten. UFRU-CS loại bỏ sóng tín hiệu ngoài băng thông cần thiết nhận được từ anten thu, thực hiện khuếch đại tạp âm thấp, trộn hạ tầng tín hiệu thành tín hiệu IF. Sau đó, UFRU-CS truyền tín hiệu IF đến UIFA. Một UFRU-CS được kết nối tới 2 anten để xử lí các tín hiệu Tx/Rx. 2.2.4 Một số khối khác Một số khối khác đóng vai trò hỗ trợ cho SCS-25T3 hoạt động được mô tả như dưới đây: Hình 2.9: Một số khối chức năng khác Bảng 2.8: Số lượng và chức năng các board mạch, khối chức năng khác Tên board mạch Số lượng Chức năng PDP-E 1 Power Distribution Panel-E Đơn vị phân phối nguồn TXCU-CS (Tuỳ chọn) 1 Transmit Combining Unit-type cellular S-telecom Nhận tín hiệu từ UIFA-C và truyền đến TXCM-C. LPM 4 Line Protection Module Đơn vị bảo vệ quá áp trên đường trung kế. Hỗ trợ dung lượng 4 luồng E1/T1 cho mỗi module FAN-E 1 Quạt làm nguội hệ thống TXCM-C (Tuỳ chọn) 3 Transmit Combining Module-type Cellular Nhận tín hiệu từ TXCU-C và truyền đến bộ lặp. THPM (Tuỳ chọn) 1 Through Port test Module Truyền tín hiệu nhận được từ bộ lặp đến UFRU-CS EMIM 2 External alarm Module Interface Module Cung cấp một chức năng giao diện cho việc điều khiển và tập trung cảnh báo CHƯƠNG III BỘ LẶP QUANG SK-P80BV 3.1 Giới thiệu về repeater quang 3.1.1 Giới thiệu Bộ lặp quang SK-P80BV được dùng trong dịch vụ mạng CDMA. Hệ thống này bao gồm 2 phần chính là remote quang (Remote) và donor quang (Donor). Donor có nhiệm vụ truyền tín hiệu quang đến remote sau khi chuyển đổi tín hiệu RF nhận được từ trạm BTS. Remote có nhiệm vụ phát tín hiệu RF sau khi chuyển đổi tín hiệu quang nhận được từ donor và có vai trò là nhà cung cấp dịch vụ không dây như BTS. Có thể kết nối 3 (Donor + Remote) tới 1 CCU. Đây là bộ lặp có thể hỗ trợ tối đa 4 FA. Nó có thể được dùng cho các khu vực như sân bay và sân vận động quốc tế. Hình 3.1: Cấu trúc hệ thống (SK-P80BV) Repeater SK-P80BV sử dụng một lõi cáp quang, nó hỗ trợ 4FA (80W) cho đường phát và đồng thời hỗ trợ thu phân tập (RX1), thu chính (RX0). 3.1.2 Đặc trưng - Có thể mở rộng khoảng cách giữa Donor và Remote lên đến 20Km. - Có thể hỗ trợ đến 4FA mà không cần đến các thiết bị bổ sung. - Áp dụng cho các khu vụ có nhiều cuộc gọi như là nhà phố, sân vận động, sân bay nhờ vào công suất đầu ra lớn (4FA 60W). - Có chức năng Remote VFD. - Dễ dàng cài đặt và xử lí do kích thước và trọng lượng nhẹ.Nó được thiết kế để tiêu thụ năng lượng thấpvà nhiệt thấp bằng cách áp dụng MMIC có thể làm việc ngay cả dưới công suất thấp. - Nó có thể làm việc trong tình hình mất điện bằng cách sử dụng pin chức năng. - Nó cũng có nhiều chức năng điều khiển từ xa như là điều khiển độ lợi, điều khiển mức công suất đầu ra, xem nhiệt độ bên trong máy, lỗi module quang,… chức năng báo cáo và cảnh báo, các chức năng trên giúp chúng ta dễ dàng điều khiển và vận hành, chức năng điều khiển từ xa được tiến hành thông qua modem RF và người vận hành có thể sử dụng dễ dàng, nó cũng được thiết kế để kết nối tới OMC ( trung tâm vận hành và bảo dưỡng). - Nó có chức năng điều khiển và thiết lập độ lợi của đường thu Rx một cách tự động chỉ bằng cách sử dụng các key.Khi thiết lập chức năng này thì không cần thiết nhập một vài giá trị của anten nhận. Nó được gọi là ‘tự động cân chỉnh đường thu’, nó có thể thiết lập độ lợi của RX1 hoặc RX0 một cách khác nhau. 3.1.3 Cấu hình - Bộ lọc băng thông 6MHz được dùng cho mỗi phần phát và thu. - Nó có đầy đủ Port Test, rất dễ dàng để duy trì và sửa chữa mà không cần giữ dịch vụ và cũng có màn hình VFD để kiểm tra tình hình module một cách dễ dàng. - Mỗi một H/W được thiết kế càng nhỏ càng tốt. Hình 3.2: Hệ thống sơ đồ khối của SK-P80BV Hình 3.3: Donor (phần module CCU + module Donor) Hình 3.4: Bên trong Remote SK-P80BV 3.1.4 Chức năng của mỗi phần Bảng 3.1: Chức năng một số phần của Remote Tính năng và chức năng Phần Donor Chuyển đổi tín hiệu RF thành tín hiệu quang và truyền đến Remote, và chuyển đổi ngược tín hiệu quang thành tín hiệu RF để truyền đến anten. Phần Remote Chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu RF và phát thông qua anten sau khi khuếch đại, chuyển đổi ngược tín hiệu RF thành tín hiệu quang và truyền đến Donor. Anten Cell Phát và thu tín hiệu trong cell Bộ nối định hướng Phân chia hoặc kết hợp tín hiệu RF trong BTS mà không làm ảnh hưởng đến tín hiệu ban đầu. Module giám sát/điều khiển trạng thái Hiển thị tình trạng hoạt động của các thành phần của bộ lặp quang. Nó cũng kết nối tới hệ thống quản lí mạng (NMS) của BTS. Cấp nguồn Cung cấp nguồn DC và hỗ trợ cấp nguồn ắc qui (tùy chọn). 3.1.5 Đặc điểm kỹ thuật + Phần cấp nguồn: Điện áp đầu vào : Remote [AC220V , 50Hz], Donor [DC 27V]. Công suất phát quang : trên 1mW Công suất thu quang : dưới 4mW Tổng công suất tiêu thụ: 1KW + Đặc điểm tần số: Tần số RF Tần số hướng phát : 874,815 ~ 879,735MHz ( 4.92MHz) Tần số hướng thu : 829,815 ~ 834,735MHz ( 4.92MHz) Băng thông : 6 MHz Số kênh CDMA Cực đại 4FA Tín hiệu quang Đầu ra bước sóng quang: 1310nm (hướng thu), 1550 (hướng phát) Đầu vào bước sóng quang 1200 – 1600nm (hướng phát/ thu). Kết nối quang : FC/APC (đầu vào Donor, Remote). + Trở kháng đầu vào, đầu ra: 50W không cân bằng + Sóng điện từ rò rỉ: * 30~88MHz : dưới 30mV/m (đo tại khoảng cách 30m) * 88~216MHz : dưới 50mV/m (đo tại khoảng cách 30m) * 216~1000MHz : dưới 70mV/m (đo tại khoảng cách 30m) + Kích thước và trọng lượng: Kích thước: Donor: 482,6 x 67,4 x 400 (phần Donor) 482,6 x 43,6 x 400 (phần CCU) Remote : 495 x 990 x 540 Trọng lượng: Donor: khoảng 5Kg Remote : khoảng 100Kg Bảng 3.2: Đặc tính điện Tham số Đặc tính Băng thông 6 MHz (phát) 6 MHz (thu) Băng thông kênh Dựa trên phân chia tần số CDMA Thời gian trễ hệ thống Dưới 2㎲ Port nối cho test 30 dB± 1.0dB Trở kháng đặc tính 50 ohm Đặc tính đường thu: Phạm vi tần số 874 MHz ~ 880 MHz(6MHz) Phạm vi công suất vào Tổng độ lợi -35dBm ~ -20dBm / FA 45dB ~ 70dB Kích thước bước điều chỉnh độ lợi 1dB Công suất đầu ra cực đại 60W (công suất đầu ra cực đại của hệ thống) Đặc tính đường phát: Phạm vi tần số 829 MHz ~ 835 MHz(6MHz) Phạm vi công suất ra Tổng độ lợi -120 dBm ~ -50dBm 40 dB ~ 60dB Kích thước bước điều chỉnh độ lợi 1dB 3.2 Chức năng của mỗi module (SK-P80BV) 3.2.1 Giới thiệu Bộ lặp quang SK-P80BV bao gồm một Donor và một Remote, nó tạo ra tín hiệu CDMA có chất lượng cao nhờ vào chức năng thu phân tập (RX1). Donor và Remote tạo thành 1 module nên rất dễ dàng vận hành và bảo dưỡng. nó có thể làm việc bình thường ngay cả trong điều kiện môi trường xấu. 3.2.2 Cấu hình 3.2.2.1 Phần module Donor và module CCU Hình 3.5: Mặt trước module Donor và module CCU 3.2.2.2 Các bộ phận bên trong Remote 1 2 6 7 4, 5 3 8 2 17 16 15 18 11 14 10 13 Hình 3.6: Cấu trúc Remote 3.2.3 Chức năng của mỗi hệ thống 3.2.3.1 Phần Donor - CCU: Module CCU bao gồm một mạch RF và mạch kỹ thuật số. Nó thu thập và kiểm soát tín hiệu. Nó liên tục báo cáo các thông tin của hệ thống Repeater quang đang làm việc thông qua RCS (Repeater Control System) và truyền thông dữ liệu. Người dùng có thể kiểm tra trạng thái của hệ thống Repeater quang bằng cách sử dụng máy tính xách tay và quan sát hiển thị trên CCU. - Donor: Phần Tx/Rx và module RF được cài đặt trong một