Отчёт о техническом обслуживании базовой станции стандартов GSM и UMTS

:

Уважаемые Хабравчане, в виду своей трудовой деятельности на благо федерального оператора мобильной связи «на три буквы» постоянно сталкиваюсь с оборудованием радиоподсистемы сетей 2G/3G и прилегающей инфраструктурой. Соответственно, за время работы «базовиком» появилось желание поделиться с публикой информацией о том, как в реальности устроена базовая станция сети радиодоступа. Схемы устройства сетей мобильной связи приводить не буду, ибо информации в интернете достаточно и по GSM и по UMTS, а продемонстрирую вам объёмный фотоотчёт проведенного технического обслуживания объекта.

Итак, сеть радиодоступа стандартов GSM или UMTS состоит из N-го числа базовых станций. Базовыми станциями (БС) управляет контроллер BSC/ RNC или несколько контроллеров. Пользовательский трафик и сигнальная информация от БС и контроллеров доставляется в Core Network, состоящую из коммутатора, транскодеров, медиашлюзов, узлов доступа в сеть с коммутацией пакетов и др.

Таким образом, к радиоподсистеме относятся базовые станции и их контроллеры, обслуживанием которых я непосредственно и занимаюсь. Точка размещения БС именуется сайтом/площадкой/аппаратной. Периодически на определенных площадках выполняются работы по техническому обслуживанию БС, системы электропитания, оборудования транспортной сети, охранно-пожарной сигнализации, системы автоматического пожаротушения, антенно-мачтовых сооружений и фидерного тракта.

Система электропитания состоит из вводного щита.

Электроснабжение трёхфазное с возможностью резервного подключения от генератора.


Розетка подключения кабеля от мобильного генератора.

В щите расположены счётчик электроэнергии, дополнительные розетки, ограничители перенапряжения и автоматы различного номинала для потребителей электроэнергии: кондиционеров, ламп рабочего и аварийного освещения, источника бесперебойного питания (ИБП), охранно-пожарной сигнализации, обогревателя, вытяжной вентиляции.

Важнейшие элементы сети радиодоступа питаются от сети постоянного тока с напряжением -48 В, хотя отечественное оборудование с советских времен проектировалось под напряжение -60 В. В случае отключения электричества энергоснабжающими организациями по различным причинам существует резервирование питания от аккумуляторных батарей (АКБ).

На данном объекте установлены 3 батареи Сoslight 6-gfm-150x каждая ёмкостью 150 Ач. Кстати, нумерация аккумуляторов на фото выполнена верно от положительной клеммы к отрицательной. В ходе ТО АКБ выполняется контрольный разряд с помощью блока нагрузочных резисторов. По итогам разряда делается вывод о том, требует ли замены АКБ или нет.

Кстати, о качестве продукции из поднебесной. При проверке момента затяжки болтов перемычек аккумуляторов получилось следующее.

Преобразованием переменного тока в постоянный и содержанием АКБ управляет источник бесперебойного питания.

В данной ИБП7-48/218-7 (2,0) установлены 4 блока импульсной стабилизации.

На индикаторе ИБП наблюдаем постоянное напряжение номиналом 54,1 В, ток нагрузки 32 А, ток заряда АКБ 0 A и температуру на стеллаже с АКБ +18 градусов по Цельсию (термодатчик необходим для термокомпенсации напряжения содержания АКБ).

За крышкой ИБП находится ряд автоматов, от которых тянутся провода к базовым станциям, радиорелейным станциям (РРС), АКБ и другим потребителям постоянного тока. Там же слева видна платка с контактами под вывод внешней аварийной сигнализации об отключении электроэнергии и разряде АКБ.

В конкретном случае на сайте находилась базовая станция стандарта GSM 900 производства Alcatel.

За дверью шкафа находится основное оборудование: 10 передатчиков TRAGE, 3 комбайнера AGC9E и одна плата управления SUMA. Конфигурация БС описывается как 4/3/3, что означает: на первом секторе работают 4 передатчика, на втором и третьем по 3. Каждый передатчик соединён с комбайнером назначенного сектора. От комбайнера идут 2 фидера (jumper) к грозозащите и далее наверх к антенне выбранного сектора.

На верхней части шкафа расположены слева направо 2 плинта под внешние аварии, плинт подключения к транспортной сети по интерфейсу A-bis (потоки E1), контакты питания (синий и черный провода) и выключатели, каждый на отдельную полку шкафа.

Сверху шкафа БС выходят 6 джамперов (конкретно для трёхсекторной конфигурации), которые через грозозащиту подсоединены к внешнему фидерному тракту (диаметр фидера 7/8 дюйма).


Грозозащита

Кабельный ввод герметично изолирован от попадания влаги.

В углу установлена 19" стойка. В ней располагаются кросс, внутренние блоки РРС и базовой станции стандарта UMTS.

Внутренний блок (IDU) РРС соединен с внешним блоком (ODU) чёрным фидером 8D-FB. В 2 разъёма IDU подключены кабели, каждый из которых выводит по 8 потоков E1 на кросс. Патчкорд порта 1 соединен с траспортным портом базовой станции UMTS.

Релейка MDP-34MB-25C способна пропускать 34 Мбит/с трафика, действительно, мало.

Ниже расположена БС Ericsson RBS 6601 стандарта UMTS (3G).

Внешние передатчики соединены оптическим кабелем с внутренним блоком.


Излишки оптики аккуратно смотаны, запакованы и закреплены на стене.


Вид аппаратной со входа.


Противоположная сторона.


Кабельрост с главной заземляющей шиной (ГЗШ).


Пустой кабельрост, вытяжка, кондиционеры, слева внизу щит с автоматами для внешних передатчиков (RRU) UMTS базы.


Короб приточной вентиляции.


Собственно плинты кросса.


Обогреватель и огнетушители.

Посмотрим, что находится снаружи аппаратной БС. В качестве антенно-мачтовой опоры установлен железо-бетонный столб, про столбики можно сложить отдельную историю, ибо они не рассчитаны на реальную нагрузку. Их в близком будущем будут менять на цельнометаллические опоры.

Вид кабельного ввода снаружи. 6 фидеров от GSM к антеннам, в гофре 3 оптических кабеля, 3 черных кабеля питания передатчиков 3G, от которых тонкие черные кабелёчки заземления идут на красную шину, желто-зеленый провод — заземление внешнего блока РРС.

Далее фото внешнего кабельроста.


Антигололёдная защита.


Лестница с защитным ограждением.

На макушке столба установлена металлическая корзина с надстройкой, которую замыкает молниеотводный шпиль.


Трубостойка и установленная на ней секторная антенна БС GSM стандарта.


Маркировка сектора выполнена для простоты ориентирования в случае модернизации или устранения аварий.

Разъёмы антенны с закрепленными джамперами. Джамперы длиной от 1,5 до 3 метров и диаметром 1/2 дюйма.


Этикетка секторной антенны GSM.


Пара джамперов от фидеров к антенне.


Маркировка фидеров с помощью бирок.


Заземление фидеров.


Точки заземления фидеров на металлоконструкцию.


Трубостойка с антенной и внешним блоком РРС.


Промаркировали антенну РРС.


РРЛ пролёт, вдали видна узловая башня.


Этикетка на внешнем блоке РРС.

На верхнем фото крайний левый разъём применяется для подключения вольтметра при юстировке (настройке) пролёта, напряжение на этом разъеме пропорционально уровню принимаемого сигнала от ответной релейки. Следующий разъём для соединения ODU и IDU (outdoor unit & indoor unit) РРС коаксиальным кабелем ПЧ (промежуточной частоты). Разъём загерметизирован от попадания влаги в кабель. Крайняя правая точка для заземления блока.


Маркировка кабелей РРС.

Собственно крепеж антенны РРС. Два длинных винта/шпильки применяются для тонкой юстировки пролёта РРЛ.


Вид на площадку сверху.


RRU — remote radio unit стандарта UMTS.

Что подключено к RRU? Слева тонкий оптический кабель заходит из гофры в передатчик, внутри которого установлен обычный SFP модуль. Следующим заводится кабель питания (тоже -48 В, постоянный ток), Правее тонкий кабель для подключения к RET (Remote Electrical Tilt) — устройству, управляющему электрическим углом наклона секторной антенны. Далее 2 джампера к антенне и желто-зеленый кабель заземления.

Следует объяснить почему применяются антенны с кроссполяризацией что в GSM, что в UMTS. По сути в корпусе расположены 2 антенны с разной поляризацией (обычно углы +45 градусов и -45 градусов), поэтому подключаются 2 фидера от передатчиков. Таким образом реализуется поляризационное разнесение принимаемого от абонента сигнала.


Этикетка на антенне UMTS.


RET сзади.


RET с фронта антенны.


Вид на аппаратную сверху (30 м).


БС конкурентов с климатическим шкафом, в котором установлено всё необходимое для работы.


После окончания работы закрываем люк на площадку от «вандалов».


Закрываем ограждение площадки…


… грузимся в пепелац и едем отдыхать.

Надеюсь этот небольшой фотоотчет покажет вам как построена обычная базовая станция мобильной связи и как, примерно, все реализовано в железе. Извиняюсь за качество фото, съемка проводилась в рабочем порядке. Пост писался для инвайта на Хабр с надеждой новых интересных публикаций.

P.S. В качестве внушения: «В посте отсутствует разглашение корпоративной информации!»
P.P.S. Благодарю @FakeFactFelis за инвайт.