LTE中的基站eNodeB

LTE中的基站eNodeB

目录

一、eNodeB简介 (2)

二、eNodeB在网络中的位置 (2)

1.eNodeB (3)

2.MME (4)

3.S-GW (4)

4.OMC (4)

三、eNodeB逻辑结构 (4)

四、eNodeB时钟同步方式 (5)

五、eNodeB传输组网 (7)

六、BBU整机介绍 (9)

1.BBU硬件介绍 (9)

2. 2.单板 (11)

3. 3.BBU内部系统结构 (15)

七、RRU整体介绍 (17)

1.RRU外形与尺寸 (17)

2.RRU接口 (18)

一、eNodeB简介

eNodeB为Evolved Node B，即演进型Node B的简称，LTE中基站的名称，相比现有3G中的Node B，集成了部分RNC的功能，减少了通信时协议的层次。eNodeB基站采用分布式架构，包括基本功能模块：基带控制单元BBU （BaseBand control Unit）和射频拉远单元RRU（Remote Radio Unit）。BBU与RRU均提供CPRI接口，两者通过光纤实现互连。

基站典型安装场景

二、eNodeB在网络中的位置

LTE-SAE(Long Term Evolution-System Architecture Evolution)系统包括E-UTRAN和EPC。eNodeB在无线网络中的位置如下图所示。

●广播消息、寻呼消息等的调度和发送。

●测量以及测量报告配置。

2.MME

●寻呼消息的分发。

●安全控制。

●空闲状态的移动性管理。

●SAE承载控制。

●非接入层信令的加密与完整性保护。

3.S-GW

●终结由于寻呼原因产生的用户面数据包。

●支持由于UE移动性产生的用户面切换。

4.OMC

OMC为操作维护中心，包括M2000、CME、LMT等，用户可以通过OMC 对eNodeB进行集中管理、维护等操作。

三、eNodeB逻辑结构

eNodB主要由BBU、RRU和天馈系统组成，其功能子系统包括控制系统、传输系统、监控系统、基带系统、射频系统、天馈系统和电源系统。

eNodeB逻辑结构如下图所示。

BBU采用模块化设计，包括四个子系统：控制系统、传输系统、基带系统、电源和环境监控系统。

射频系统完成射频信号和基带信号的调制解调、数据处理、合分路等功能。

电源系统通过外部电源设备获取电源，并为eNodeB的各个系统供电。

天馈系统包括天线、馈线、跳线和RCU（Remote Control Unit）等设备，用于接收和发射射频信号。

四、eNodeB时钟同步方式

同步是指两个或两个以上的信号在对应的有效瞬间，其相位偏差或者频率偏差保持在约定的允许范围之内。时钟同步指基站与时钟参考源同步，使其与所在网络中的其它设备间的时钟频率或时间差异保持在约定的允许范围之内，避免传输系统中收/发信号定时的不准确导致传输性能的恶化。

时钟同步包括频率同步和时间同步：

?频率同步：频率同步指信号频率与基准频率一致，而起始时刻不要求保持一致。

?时间同步：时间同步又叫时刻同步，要求绝对时间的同步，信号起始时刻与通用协调时间UTC（Universal Time Coordinated）保持一致。UTC时间是全球通用的科学计时标准，通过精心维护原子时钟，确保全球保持统一（精确到微秒）。

eNodeB支持的同步方式包括：GPS，IEEE1588v2和TOD+1PPS。

GPS（Global Positioning System）卫星接收天线接收GPS卫星信号并传递给LMPT、或UMPT、或USCU，经星卡处理后供基站使用。GPS支持频率同步和时间同步，GPS时钟精度可以达到微秒级。

IEEE1588定义了一种精密时间协议PTP（Precision Time Protocol），实现通过网络提供精确的同步信号。IEEE1588 V2支持频率同步和时间同步，精度可以达到微秒级。

1PPS+TOD同步是指eNodeB通过获取1PPS（Pulse Per Second）和TOD （Time of Day）信号，实现同步。1PPS信号，即秒脉冲，用于实现时间同步。TOD信号用于传递时间信息、参考时钟类型以及参考时钟工作状态等信息。使用1PPS+TOD同步必须配置USCU单板。

五、eNodeB传输组网

eNodeB支持IP传输组网，组网灵活，可以支持星型、链型和树型3种组网方式。

eNodeB与MME/S-GW之间的接口为S1接口，采用E1/T1或者FE/GE 传输。eNodeB的传输组网方式包括星型组网、链型组网和树形组网，如下图所示。

各种组网方式的特点介绍如下表所示。

六、BBU整机介绍

1.BBU硬件介绍

BBU是一个19英寸宽、2U高的小型化的盒式设备。BBU外观如下图所示。

BBU上有11个槽位，在BBU面板上的分布如下图所示。

在任意场景下，FAN、UPEU和UEIU都固定配置BBU上相应的槽位，配置原则如下表所示。

LTE(FDD)和LTE(TDD)基站的BBU单板配置原则相同，本章节以LTE(FDD)为例进行说明，BBU单板槽位分布如下图所示。

BBU单板配置原则如下表所示。

BBU单板典型配置示意如下图所示。

2. 2.单板

UMPT(Universal Main Processing & Transmission unit)为BBU3900的主控传输板，为其他单板提供信令处理和资源管理等功能。

UMPT单板传输规格如下表所示。

BBU的主要功能如下：

?提供与传输设备、射频模块、USBa设备、外部时钟源、LMT或U2000连接的外部接口，实现信号传输、基站软件自动升级、接收时钟以及BBU在LMT 或U2000上维护的功能。

?集中管理整个基站系统，完成上下行数据的处理、信令处理、资源管理和操作维护的功能。

七、RRU整体介绍

RRU为射频拉远单元，主要功能包括：

?接收BBU发送的下行基带数据，并向BBU发送上行基带数据，实现与BBU 的通信。

?通过天馈接收射频信号，将接收信号下变频至中频信号，并进行放大处理、模数转换(A/D转换)。发射通道完成下行信号滤波、数模转换(D/A转换)、射频信号上变频至发射频段。

?提供射频通道接收信号和发射信号复用功能，可使接收信号与发射信号共用一个天线通道，并对接收信号和发射信号提供滤波功能。

1.RRU外形与尺寸