Qui trình kiểm tra chất lượng trạm BTS

h hệ thống GSM, BTS nằm trong khối BSS, và nhiều BTS chịu sự quản lý của bộ điều khiển trạm gốc BSC. Các BTS được đặt khắp nơi trong vùng có kế hoạch phủ sóng. (Xem hình 2.1). Ngoài ra vị trí của BTS còn phụ thuộc vào cấu hình kết nối tới BSC, chẳng hạn như có các cấu hình sau: Sectorised configuration (Cấu hình quạt). Multipion configuration (Cấu hình đa điểm). Chain configuration (Cấu hình dây chuyền). Star configuration (Cấu hình sao). Hình 2.1 - Vị trí BTS trong mạng GSM. CẤU TRÚC HỆ THỐNG BTS: CẤU TRÚC CHUNG CỦA HỆ THỐNG BTS Cấu trúc chung của hệ thống BTS bao gồm những khối sau: (Xem hình 2.2). Khối SUMA Khối TRE Khối AN Hình 2.2 - Kiến trúc các khối chức năng của hệ thống BTS. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CÁC KHỐI TRONG BTS Khối SUMA Cấu trúc Cấu trúc của khối SUMA tổng quát bao gồm những khối chức năng nhỏ. (Xem hình 2.3). Bao gồm: Hình 2.3 - Kiến trúc SUMA. XCLK (External Clock): là giao diện tín hiệu đồng hồ đồng bộ bên ngoài. Tín hiệu này có thể được lấy từ một tín hiệu tham chiếu bên ngoài như: Abis link, GPS, BTS khác, có thể được tạo ra trong kiểu xung rỗi bởi một bộ phát tần số bên trong. CLKI: là hệ thống đồng hồ chủ được phân phối tới TRE và AN. MMI: thông qua serial link để kết nối tới BTS – Terminal, thực hiện quản lý lỗi…, tác động trực tiếp tới hệ thống bằng một số lệnh đơn giản. XBCB: External BTS Control Bus (Bus điều khiển cảnh báo bên ngoài). BCB: BTS Control Bus, bus này mang thông tin về trạng thái, cấu hình, cảnh báo…đến các mô đun trong BTS. BSII: mang thông tin TCH, RSL, OML, IOM-CONF. SUMA là khối trung tâm của BTS, một BTS chỉ có một SUMA bất kể số sector và TRX là bao nhiêu. Chức năng khối SUMA Quản lý link truyền dẫn Abis (lên đến hai giao diện Abis). Tạo xung đồng hồ cho tất cả Môđun BTS, các đồng hồ này có thể được đồng bộ từ một đồng hồ tham chiếu bên ngoài: Abis link, GPS, BTS khác, có thể được tạo ra trong kiểu xung rỗi bởi một bộ phát tần số bên trong. Thực hiện chức năng vận hành và bảo dưỡng cho BTS. Quản lý ghép các dữ liệu TCH, RSL, OML, QMUX. Điều khiển chức năng AC/DC khi chúng được tích hợp bên trong BTS. Điều khiển nguồn (dung lượng, điện áp, nhiệt độ). Thiết lập điện áp và dòng cho việc nạp pin. Khối TRE Cấu trúc Kiến trúc cơ sở của khối TRE bao gồm ba khối chính : Khối TREA (TRE-Analog) thu tín hiệu từ antenna chuyển thành tín hiệu số TRED (TRE-Digital) đưa tới SUMA, và ngược lại. Khối TREP (TRE-Power) là khối cấp nguồn. (Xem hình 2.4) RFI: giao diện này được sử dụng để loop vòng. PSI: giao diện này để cung cấp nguồn. PRI: Power Supply and Remote Interface được sử dụng để phân phối nguồn. CUI: giao diện này được sử dụng để thâm nhập trực tiếp đến các thành phần khác nhau của TRE (truyền dữ liệu điều khiển, cấu hình giữa TRED và TREA). CUI cũng mang những tín hiệu đồng hồ tham chiếu đến các thành phần của TRE. I2CA: giao diện này được sử dụng để TRED nhận dữ liệu được lưu trữ trên TREA. RCD: giao diện này được sử dụng để thông báo việc kiểm tra tín hiệu DC từ giao diện RFI (TREA) đến TRED. ADR (Addressing). DEBUG: giao diện này được sử dụng trong suốt quá trình phát triển để kiểm tra các TRE (từ MMI). Môđun TRE thực hiện những chức năng Telecom. Hình 2.4 - Kiến trúc cơ sở của TRE. Chức năng các khối trong TRE TRED Hệ thống TRED chịu trách nhiệm về phần số của TRE: Xử lý điều khiển và báo hiệu, nó chịu trách nhiệm quản lý các chức năng O&M của TRE. Ghép kênh, nhảy tần, mật mã và giải mật mã. Mã hóa. Giải điều chế (DEM). Mã hóa và phát (ENCT). Đầu cuối BCB. TREA Hệ thống TREA trong TRE có những chức năng sau: Điều chế. Điều khiển và biến đổi cao tần phần phát (TXRFCC). Đồng bộ phần phát (TXSYN). Biến đổi trung tần phần thu (RXIF). Đồng bộ phần thu (RXSYN). Giải điều chế trung tần (ISD). RF loop. TREA PA board bao gồm bộ khuếch đại công suất, nó đảm nhiệm khuếch đại công suất tín hiệu công tần bởi TXRFCC. Nó cũng cung cấp VSWR và kiểm tra nguồn, RF loop. TREP Nhiệm vụ cung cấp nguồn cho TRE (DC/DC). Khối ANC Khối ANC kết nối 4 máy phát đến 2 antenna. Phân phối tín hiệu nhận được từ mỗi antenna đến 4 máy thu (thu thường và thu phân tập). (Xem hình 2.5). Mô đun này bao gồm 2 cấu trúc giống nhau, mỗi cấu trúc bao gồm: Antenna: nó có hai chức năng là phát sóng ra môi trường vô tuyến và thu sóng từ máy di động phát đến. Filter: lọc bỏ tín hiệu không cần thiết. Một khối Duplexer: dùng để kết hợp hai hướng phát và thu trên cùng một antenna. Một khối LNA (Low Noise Amplifier): khối này có chức năng khuếch đại tín hiệu mà antenna thu được lên mức đủ lớn để cho TRE có thể xử lý được. Đây là bộ khuếch đại có mức nhiễu thấp. Hai khối Spliter: khối này có chức năng tách tín hiệu thu của 2 TRE. WBC: bộ này có chức năng kết hợp hai đường phát lại với nhau để đi trên cùng một đường đến bộ Duplexer. Thực tế ta chỉ dùng bộ này khi ta dùng hơn 2 TRX trên cùng một sector, nếu không dùng kết hợp thì ta phải gỡ cầu ra và kết nối trực tiếp với Duplexer mà không thông qua bộ WBC. Khi qua bộ ANC tín hiệu sẽ bị suy hao là 3.3 dBm. Hình 2.5 - Chế độ kết hợp Antenna. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BTS: KẾT NỐI CÁC KHỐI CHỨC NĂNG TRONG HỆ THỐNG BTS Giao tiếp bên trong BTS được thực hiện thông qua các bus BCB và BSII. (Xem hình 2.6). Hình 2.6 - Kết nối các khối chức năng trong hệ thống BTS. BCB (Base station Control Bus) Bus điều khiển BTS được kết nối đến tất cả các mô đun trong BTS. Nó được sử dụng để trao đổi thông tin giữa SUMA và các mô đun khác. Bus này chỉ sử dụng cho mục đích vận hành và bảo dưỡng. Luồng thông tin Bus BCB được xác lập ở hai chế độ đó là Master bus và Slave bus. Master bus được gọi là pilot, Slave được gọi là terminal. Một dụng cụ đặc biệt bên ngoài được kết nối đến XBCB có thể được sử dụng như là một pilot. Đối với mỗi mô đun, việc thêm vào hay lấy ra được kiểm tra bởi việc quét các bus điều khiển. Việc mất bất cứ đặc tính nào được cung cấp bởi BCB thì không gây ra lỗi trong quá trình hoạt động của BTS như là: cảnh báo, truy nhập remote inventory… Thông tin về bản kiểm kê mô đun có thể truy nhập thậm chí khi mô đun switch off. Nhưng mà khối SUMA phải được switch on. BSII (Base station Internal Interface) BSII là giao diện chính bên trong BTS Luồng thông tin BSII được sử dụng để mang các loại thông tin sau: TCH (Traffic Channel): mỗi TCH chiếm một nibble 16kbps (Full Rate) hoặc 8kbps (Half Rate) trong luồng PCM 30. RSL (Radio Signalling Link): cho phép ghép một vài thông tin trên cùng một kết nối vật lý như: trên khe thời gian TS 64kbps có thể mang thông tin về Telecom, O&M hay Qmux (giữa TRE và SUMA) OML (Operation Maintenance Link) cho SUM_OMU. Các báo hiệu bên trong: phát quảng bá từ SUM_OMU đến các thực thể được kết nối BSII các thông tin IOM_CONF (thông tin về cấu hình), những thông điệp O&M bên trong giữa OMU và TRE/Anx/TRANS&CLOCK, những thông điệp cho kiểm tra. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BTS Nguyên lý hoạt động của BTS dựa trên quá trình xử lý các tín hiệu mà nó nhận được từ máy di động và từ BSC. Tín hiệu từ BSC gửi đến Tín hiệu từ BSC đưa tới BTS thông qua giao diện Abis trên đường truyền PCM gồm có các loại tín hiệu sau: Tín hiệu thoại TCH (Traffic Channel) Tín hiệu báo hiệu RSL (Radio Signalling Link) Tín hiệu vận hành và bảo dưỡng OML (Operation and Maintenance Link) Tín hiệu truyền dẫn Qmux. Các tín hiệu này được phân bố rõ ràng trên khung PCM. (Xem hình 2.7). Hình 2.7 - Cấu trúc khung PCM trên giao diện Abis. Trong cấu trúc khung PCM thì khe thời gian TS0 được sử dụng cho mục đích đồng bộ. Khe thời gian TS1 được sử dụng để truyền tín hiệu Qmux. Các khe thời gian còn lại được sử dụng để truyền dữ liệu TCH, tín hiệu báo hiệu vô tuyến RSL và tín hiệu vận hành và bảo dưỡng OML. Các khe thời gian trong khung PCM được chia thành 4 nibble, mỗi nibble 16 kbps được sử dụng cho một kênh lưu lượng TCH. Trong khung PCM ở giao diện Abis thì một RSL chiếm toàn bộ khe thời gian trong khung và số RSL phụ thuộc vào số TRX mà một BTS có. Tức là số lượng của RSL sẽ bằng số TRX. Trong khung PCM còn có tín hiệu OML tín hiệu này sử dụng trong quá trình khai thác và bảo dưỡng. Một OML sẽ chiếm một TS trong khung PCM và số đường OML sẽ phụ thuộc vào số BTS. Một OML sẽ phục vụ chỉ cho một BTS. Ngoài ra trong BTS cải tiến cung cấp ghép kênh thống kê. Tức là sử dụng khe thời gian 64 kbps sử dụng truyền cho bốn RSL và một OML, tức là thực hiện quá trình ghép bốn RSL và một OML. Cung cấp đường truyền Qmux qua giao diện Abis: Trong quá trình hoạt động ngoài những thông tin báo hiệu và thông tin về vận hành và bảo dưõng thì BTS cũng cần được điều khiển bởi BSC. Quá trình điều khiển này được thực hiện bởi khối TSC của BSC. Lệnh điều khiển này được đưa vào khung thời gian PCM ở khe thời gian TS1. Tín hiệu này chiếm một nibble 16 kbps. Thông qua giao diện Abis, nó sẽ gởi tín hiệu điều khiển đến TRANS. Các tín hiệu này đầu tiên được đưa đến khối SUMA và kết cuối tại phần truyền dẫn của khối này, sau đó nó đưa đến các khối chức năng khác để xử lý như sau: Tín hiệu Qmux được kết cuối tại phần truyền dẫn, để thực hiện quá trình điều khiển truyền dẫn. Các tín hiệu về vận hành và bảo dưỡng thì kết cuối tại khối OMU, khối nhận thông tin O&M, xử lý và đưa ra các lệnh liên quan đến quá trình vận hành bảo dưỡng. Các tín hiệu về lưu lượng và báo hiệu sẽ được đưa đến khối TRE, ở đây sẽ thực hiện quá trình xử lý thoại và sau đó đưa đến ANC rồi tới antenna rồi phát ra môi trường vô tuyến. Tín hiệu thu từ máy di động MS Tín hiệu thu được từ MS qua antenna của BTS và sau đó được truyền xuống khối ANC, khối này sẽ lọc, khuếch đại với mức nhiễu thấp LNA và chia các tín hiệu thu được (Splitter), sau khi được xử lý ở khối ANC, tín hiệu tiếp tục được đưa đến khối thứ hai đó là khối TRE, đây là khối chịu trách nhiệm chủ yếu về quá trình xử lý thoại như là giải điều chế, giải định dạng cụm, giải mã kênh và giải mã âm thoại. Tín hiệu sau đó được đưa đến khối SUMA, tại đây nó thực hiện quá trình ghép các tín hiệu lại trên khung PCM, quá trình này được thực hiện tại phần truyền dẫn, sau đó qua giao diện Abis sẽ gởi đến BSC. (Xem hình 2.8). Hình 2.8 - Sơ đồ tín hiệu từ Antenna thu của BTS đến MSC và ngược lại ._.