一文看懂LTE五大关键技术和日常维护

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描述

  什么是LTE

  LTE(Long Term Evolution,长期演进)是由3GPP(The 3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信系统)技术标准的长期演进,于2004年12月在3GPP多伦多会议上正式立项并启动。LTE系统引入了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)和MIMO(Multi-Input & Multi-Output,多输入多输出)等关键技术,显著增加了频谱效率和数据传输速率(20M带宽2X2MIMO在64QAM情况下,理论下行最大传输速率为201Mbps,除去信令开销后大概为150Mbps,但根据实际组网以及终端能力限制,一般认为下行峰值速率为100Mbps,上行为50Mbps),并支持多种带宽分配:1.4MHz,3MHz,5MHz,10MHz,15MHz和20MHz等,且支持全球主流2G/3G频段和一些新增频段,因而频谱分配更加灵活,系统容量和覆盖也显著提升。LTE系统网络架构更加扁平化简单化,减少了网络节点和系统复杂度,从而减小了系统时延,也降低了网络部署和维护成本。LTE系统支持与其他3GPP系统互操作。根据双工方式不同LTE系统分为FDD-LTE(Frequency Division Duplexing)和TDD-LTE (Time Division Duplexing),二者技术的主要区别在于空口的物理层上(像帧结构、时分设计、同步等)。FDD系统空口上下行采用成对的频段接收和发送数据,而TDD系统上下行则使用相同的频段在不同的时隙上传输,较FDD双工方式,TDD有着较高的频谱利用率。

  LTE系统架构

  LTE系统只存在分组域。分为两个网元,EPC(Evolved Packet Core,演进分组核心网)和eNode B(Evolved Node B,演进Node B)。EPC负责核心网部分,信令处理部分为MME(Mobility Management Entity,移动管理实体),数据处理部分为S-GW(Serving Gateway,服务网管)。eNode B负责接入网部分,也称E-UTRAN(Evolved UTRAN,演进的UTRAN),如图1所示。

LTE

  LTE演进目标

  1、实现高数据率、低延迟。

  2、减少每比特成本。

  3、增加业务种类,更好的用户体验和更低的成本。

  4、更加灵活地使用现有和新的频谱资源。

  5、简单的网络结构和开放的接口。

  6、更加合理地利用终端电量。

  LTE五大关键技术

  1、高阶调制和AMC

  调制的用途:把基带信号送到射频信道的技术,提高空中接口数据业务能力。TD-LTE可以采用64QAM调制方式,比TD-SCDMA采用的16QAM速率提高50%。

  缺点:越是高性能的调制方式,期对信号质量要求越高。

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  AMC的基本原理:基于信道质量的信息反馈,选择最合适的调制方式,数据块大小和数据速率。AMC是根据无线信道变化选择合适的调制和编码方式。LTE采用的调制编码方案:

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  2、MIMO技术

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

  复用模式:不同天线发射不同的数据,可以直接增加容量:2*2MIMO方式容量提高一倍。

  分集模式:不同天线发射相同的数据,在弱信号条件下提高用户的速率。

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  3、OFDM技术

  OFDM:正交频分复用,OFDM系统中各个子载波相互交叠,互相正交,从而极大的提高了频谱利用率。

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  4、ICIC(小区间干扰协调)

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  ICIC技术的优点:降低邻区干扰;提升小区边缘数据吞吐量,改善小区边缘用户体验

  ICIC技术的缺点:干扰水平的降低,以牺牲系统容量为代价

  5、SON(自组织网络)

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  SON引入和部署可分为四个阶段:

  (1)自规划:自动网络参数的生成

  (2)自部署:自配置,自动软件更新

  (3)自优化:ANR(自动邻区发现),MRO(切换优化),负荷均衡

  (4)易维护:UE跟踪,告警管理,KPI实时上报

  SON功能引入是一个循序渐进的过程,初期的人工辅助决策必不可少

  eNB设备介绍(华为DBS3900产品)

  LTE产品DBS3900采用模块化架构,基带处理模块BBU与射频拉远模块RRU之间采用CPRI(Common Public Radio Interface)接口,通过光纤相连接。

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  1、BBU模块和单板

  BBU3900物理结构:

  尺寸:86mm *442mm*310mm(H*W*D)

  重量≤12KG

  BBU3900是基带处理模块,主要功能包括:

  实现eNode与MME/S-GW之间的信号交互。提供上下行基带信号处理。提供系统时钟。集中管理整个基站系统,包括操作维护和信令处理。提供与LMT或OMC920连接的维护通道。

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  UMPT单板

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  LBBP单板

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  LBBPd单板的主要功能包括:

  完成上下行数据的基带处理功能。

  提供与射频模块的Ir接口。

  SPF接口链路状态指示灯

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  LBBP单板接口

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  FAN单板

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  UPEU单板

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  2、RRU

  RRU3168-fa

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  3168RRU面板接口

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  单模场景

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  共模场景

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  DBS3900日常维护

  1、LMT使用

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  近端登陆基站介绍

  在浏览器地址栏中输入eNodeB主控板的近端维护IP地址(默认的IP地址为:192.168.0.49),电脑配置与BBU近端维护IP同一网段,进入“本地维护终端”的登录界面默认的用户名为admin,默认的密码为hwbs@com

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  OMC920登录

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  2、告警处理指导

  传输类告警:

  光模块、光纤等硬件是否正常 DSP SFP

  检查两端端口属性,参数配置是否一致

  射频类告警(RRU):

  BBU通RRU之间通信告警

  RRU组网同数据配置不一致告警

  驻波类告警

  传输故障处理:

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  确认近端BBU到接入PTN的光纤光模块没有问题(光路环回光模块替换等)

  查询光口状态DSP ETHPORT,查询光功率DSP SFP

  ARP是否获取查询DSP ARP,检查VLAN配置是否正确 LST WLANMAP

  采用Ping的方法

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  射频类告警

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  驻波处理:

  驻波值查询DSP VSWR,DSP命令DSP RRUPARA,告警门限查询LST RRU:;

  使用SiteMaster表驻波比检测

  RRU光路问题:

  光纤收发倒换,光路环回

  BBU侧RRU侧光收发功率查询DSP SFP

  OMC数据检查,拓扑图查看

  驻波处理总结

  驻波比:该指标反映了馈线和天线的匹配程度,驻波比为1说明天线和馈线完全匹配,馈线上只有入射波,没有反射波,高频能量全部被负载吸收;当两者不匹配时,负载不能全部吸收馈线上传输的高频能量,部分能量反射回来形成了反射波,反射波与入射波的叠加形成了驻波。驻波波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数,也叫电压驻波比。在工程规范中,一般要求驻波比不能高于1.5。

  处理步骤:

  1. 驻波告警门限设置一般默认为1.8,超过该门限便会上报驻波告警。通过告警信息查询,具体定位驻波告警出现在哪个RRU的哪个通道上,通过命令TDS:DSP RRUPARA、TDL:DSP VSWR测试驻波比值为多少。

  2.首先排除该RRU该射频通道故障原因,用驻波正常的射频通道替换发生告警的射频通道。具体方法: 把天馈系统的跳线交换到工作正常的射频通道接口,观察正常的射频通道是否会出现驻波告警。测试一下驻波,如果无告警,说明天馈系统正常,判定之前发生告警的频通道故障有故障,更换RRU。否则,说明天馈系统存在故障,需要进一步核查。当怀疑或确定天馈系统故障时,近端检查射频前端的输入口电缆接头安装是否松动、天馈接口的馈缆接头是否未拧紧或进水、或跳线安装时受损、若为非成品跳线是应检查其跳线头制作工艺,同轴电缆铜芯过短与跳线头接触不好;

  3.排除接头连接问题,使用SiteMaster测试天馈系统的驻波比。测试从射频单元故障通道天馈口到天线各段电缆的驻波比,通过SiteMaster定位出驻波异常点距离测试端口的位置,判断是否为天馈口跳线、接头、馈线、塔放和天线等部件故障。例如某段电缆的驻波比大于1.5,说明该段电缆或者接头有问题。更换故障部件,重新测试观察是否正常。应注意SiteMaster的使用方法,设置,频段等

  4. SiteMaster测试天馈系统的驻波比正常后,如果载频的驻波告警完全处理好,那么在启动测试后测试结果应小于1.5

  指示灯状态解析

LTE

  RRU编号

LTE

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