一文看懂LTE五大關鍵技術和日常維護

2021-01-07 電子發燒友
  什麼是LTE

  LTE(Long Term Evolution,長期演進)是由3GPP(The 3rd Generation Partnership Project,第三代合作夥伴計劃)組織制定的UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,通用移動通信系統)技術標準的長期演進,於2004年12月在3GPP多倫多會議上正式立項並啟動。LTE系統引入了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復用)和MIMO(Multi-Input & Multi-Output,多輸入多輸出)等關鍵技術,顯著增加了頻譜效率和數據傳輸速率(20M帶寬2X2MIMO在64QAM情況下,理論下行最大傳輸速率為201Mbps,除去信令開銷後大概為150Mbps,但根據實際組網以及終端能力限制,一般認為下行峰值速率為100Mbps,上行為50Mbps),並支持多種帶寬分配:1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz和20MHz等,且支持全球主流2G/3G頻段和一些新增頻段,因而頻譜分配更加靈活,系統容量和覆蓋也顯著提升。LTE系統網絡架構更加扁平化簡單化,減少了網絡節點和系統複雜度,從而減小了系統時延,也降低了網絡部署和維護成本。LTE系統支持與其他3GPP系統互操作。根據雙工方式不同LTE系統分為FDD-LTE(Frequency Division Duplexing)和TDD-LTE (Time Division Duplexing),二者技術的主要區別在於空口的物理層上(像幀結構、時分設計、同步等)。FDD系統空口上下行採用成對的頻段接收和發送數據,而TDD系統上下行則使用相同的頻段在不同的時隙上傳輸,較FDD雙工方式,TDD有著較高的頻譜利用率。

  LTE系統架構

  LTE系統只存在分組域。分為兩個網元,EPC(Evolved Packet Core,演進分組核心網)和eNode B(Evolved Node B,演進Node B)。EPC負責核心網部分,信令處理部分為MME(Mobility Management Entity,移動管理實體),數據處理部分為S-GW(Serving Gateway,服務網管)。eNode B負責接入網部分,也稱E-UTRAN(Evolved UTRAN,演進的UTRAN),如圖1所示。

  LTE演進目標

  1、實現高數據率、低延遲。

  2、減少每比特成本。

  3、增加業務種類,更好的用戶體驗和更低的成本。

  4、更加靈活地使用現有和新的頻譜資源。

  5、簡單的網絡結構和開放的接口。

  6、更加合理地利用終端電量。

  LTE五大關鍵技術   1、高階調製和AMC

  調製的用途:把基帶信號送到射頻信道的技術,提高空中接口數據業務能力。TD-LTE可以採用64QAM調製方式,比TD-SCDMA採用的16QAM速率提高50%。

  缺點:越是高性能的調製方式,期對信號質量要求越高。

  AMC的基本原理:基於信道質量的信息反饋,選擇最合適的調製方式,數據塊大小和數據速率。AMC是根據無線信道變化選擇合適的調製和編碼方式。LTE採用的調製編碼方案:


  2、MIMO技術

  MIMO:Multipleinputandmultipleoutput,多入多出。MIMO的工作模式:

  復用模式:不同天線發射不同的數據,可以直接增加容量:2*2MIMO方式容量提高一倍。

  分集模式:不同天線發射相同的數據,在弱信號條件下提高用戶的速率。

  3、OFDM技術

  OFDM:正交頻分復用,OFDM系統中各個子載波相互交疊,互相正交,從而極大的提高了頻譜利用率。

  4、ICIC(小區間幹擾協調)

  ICIC技術的優點:降低鄰區幹擾;提升小區邊緣數據吞吐量,改善小區邊緣用戶體驗

  ICIC技術的缺點:幹擾水平的降低,以犧牲系統容量為代價

  5、SON(自組織網絡)

  SON引入和部署可分為四個階段:

  (1)自規劃:自動網絡參數的生成

  (2)自部署:自配置,自動軟體更新

  (3)自優化:ANR(自動鄰區發現),MRO(切換優化),負荷均衡

  (4)易維護:UE跟蹤,告警管理,KPI實時上報

  SON功能引入是一個循序漸進的過程,初期的人工輔助決策必不可少

  eNB設備介紹(華為DBS3900產品)

  LTE產品DBS3900採用模塊化架構,基帶處理模塊BBU與射頻拉遠模塊RRU之間採用CPRI(Common Public Radio Interface)接口,通過光纖相連接。

  1、BBU模塊和單板

  BBU3900物理結構:

  尺寸:86mm *442mm*310mm(H*W*D)

  重量≤12KG

  BBU3900是基帶處理模塊,主要功能包括:

  實現eNode與MME/S-GW之間的信號交互。提供上下行基帶信號處理。提供系統時鐘。集中管理整個基站系統,包括操作維護和信令處理。提供與LMT或OMC920連接的維護通道。

  UMPT單板

  LBBP單板

  LBBPd單板的主要功能包括:

  完成上下行數據的基帶處理功能。

  提供與射頻模塊的Ir接口。

  SPF接口鏈路狀態指示燈

  LBBP單板接口

  FAN單板

  UPEU單板

  2、RRU

  RRU3168-fa

  3168RRU面板接口

  單模場景


  共模場景


  DBS3900日常維護   1、LMT使用

  近端登陸基站介紹

  在瀏覽器地址欄中輸入eNodeB主控板的近端維護IP位址(默認的IP位址為:192.168.0.49),電腦配置與BBU近端維護IP同一網段,進入「本地維護終端」的登錄界面默認的用戶名為admin,默認的密碼為hwbs@com

  OMC920登錄







  2、告警處理指導

  傳輸類告警:

  光模塊、光纖等硬體是否正常 DSP SFP

  檢查兩端埠屬性,參數配置是否一致

  射頻類告警(RRU):

  BBU通RRU之間通信告警

  RRU組網同數據配置不一致告警

  駐波類告警

  傳輸故障處理:


  確認近端BBU到接入PTN的光纖光模塊沒有問題(光路環回光模塊替換等)

  查詢光口狀態DSP ETHPORT,查詢光功率DSP SFP

  ARP是否獲取查詢DSP ARP,檢查VLAN配置是否正確 LST WLANMAP

  採用Ping的方法

  射頻類告警

  駐波處理:

  駐波值查詢DSP VSWR,DSP命令DSP RRUPARA,告警門限查詢LST RRU:;

  使用SiteMaster表駐波比檢測

  RRU光路問題:

  光纖收發倒換,光路環回

  BBU側RRU側光收發功率查詢DSP SFP

  OMC數據檢查,拓撲圖查看

  駐波處理總結

  駐波比:該指標反映了饋線和天線的匹配程度,駐波比為1說明天線和饋線完全匹配,饋線上只有入射波,沒有反射波,高頻能量全部被負載吸收;當兩者不匹配時,負載不能全部吸收饋線上傳輸的高頻能量,部分能量反射回來形成了反射波,反射波與入射波的疊加形成了駐波。駐波波腹電壓與波節電壓幅度之比稱為駐波係數,也叫電壓駐波比。在工程規範中,一般要求駐波比不能高於1.5。

  處理步驟:

  1. 駐波告警門限設置一般默認為1.8,超過該門限便會上報駐波告警。通過告警信息查詢,具體定位駐波告警出現在哪個RRU的哪個通道上,通過命令TDS:DSP RRUPARA、TDL:DSP VSWR測試駐波比值為多少。

  2.首先排除該RRU該射頻通道故障原因,用駐波正常的射頻通道替換發生告警的射頻通道。具體方法: 把天饋系統的跳線交換到工作正常的射頻通道接口,觀察正常的射頻通道是否會出現駐波告警。測試一下駐波,如果無告警,說明天饋系統正常,判定之前發生告警的頻通道故障有故障,更換RRU。否則,說明天饋系統存在故障,需要進一步核查。當懷疑或確定天饋系統故障時,近端檢查射頻前端的輸入口電纜接頭安裝是否鬆動、天饋接口的饋纜接頭是否未擰緊或進水、或跳線安裝時受損、若為非成品跳線是應檢查其跳線頭製作工藝,同軸電纜銅芯過短與跳線頭接觸不好;

  3.排除接頭連接問題,使用SiteMaster測試天饋系統的駐波比。測試從射頻單元故障通道天饋口到天線各段電纜的駐波比,通過SiteMaster定位出駐波異常點距離測試埠的位置,判斷是否為天饋口跳線、接頭、饋線、塔放和天線等部件故障。例如某段電纜的駐波比大於1.5,說明該段電纜或者接頭有問題。更換故障部件,重新測試觀察是否正常。應注意SiteMaster的使用方法,設置,頻段等

  4. SiteMaster測試天饋系統的駐波比正常後,如果載頻的駐波告警完全處理好,那麼在啟動測試後測試結果應小於1.5

  指示燈狀態解析

  RRU編號

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