3 Выбор оборудования

3.1 Критерии выбора оборудования

3.1.1 На российском рынке оборудования для мобильных сетей LTE представлены продукты многих фирм, среди которых:

- Ericsson;

- Alcatel-Lucent;

- Nokia Siemens Networks;

- Fujitsu;

- Huawei Technologies;

- Motorola;

- Cisco Systems

3.1.2 При выборе высокотехнологичного оборудования для сетей LTE необходима руководствоваться такими критериями, как:

- цена;

- качество;

- гарантийные обязательства;

- функциональность оборудования и возможности по ее расширению;

- возможность интеграции в существующие сети;

- диапазон частот и так далее.

При выборе оборудования, оператор обращает внимание в первую очередь на соотношение цена/качество.

3.2 Выбор оборудования базовой станции

3.2.1 Базовая станция Huawei DBS3900 LTE

DBS3900 обеспечивает простую структуру и быстрое развертывание сети. DBS3900 имеет только два типа основных функциональных модулей, таким образом значительно сокращая затраты на запасные части и обслуживание. Имея великолепную приспособляемость к условиям среды, основные модули легко адаптируются к условиям площадки для эффективного развертывания. То есть отсутствуют дополнительные затраты на строительство помещения для размещения оборудования.

Удаленный радиомодуль обеспечивает следующие преимущества:

- так как радиочастотный модуль DBC3900 может монтироваться на башне, длина питающей линии значительно сокращается и затраты на подводящие линии также сокращаются;

- сокращение потерь на питающих линиях приводит к увеличению коэффициента усиления мощности от 3 до 5 дБ и повышению радиуса покрытия более чем на 20 %. Таким образом, может быть достигнуто покрытие традиционной макро-BTS с помощью меньшей мощности шкафа.

- благодаря технологии удаленного радиомодуля, DBS3900 поддерживает распределенную установку радиомодулей, что значительно повышает гибкость при проектировании покрытия вдоль железнодорожных путей.

DBS в целом, как соединенные с ней BBU и все RRU, фактически представляют собой одну соту. Наиболее значимое преимущество подобной схемы заключается в снижении числа хендоверов между сотами. По сравнению с репитером, каждый RRU может производить радиосигналы и управлять ими независимо, пассивные помехи в промежуточных узлах не накапливаются, и DBS может управляться целиком (BBU и все RRU) единым интерфейсом обслуживания.

Схема двойного покрытия с помощью одной частоты позволяет двум BTS, работающим в активном/резервном режиме, покрывать одну и ту же зону. Кроме того, в любой конкретный момент времени функционирует только один из BTS. Эти две BTS используют идентичные частоты. При нормальных условиях активная BTS работает в штатном режиме, в то время как резервная BTS работает, но не передает мощность. Если активная BTS выходит из строя, BSC запускает переключение с активной на резервную BTS. При этом ранее активная BTS понижается до статуса «резервной BTS», в то время как ранее резервная BTS повышается до статуса «активной BTS». Данное избыточное покрытие не требует дополнительных частот, в отличие от одиночного покрытия, что повышает эксплуатационную готовность сети и обеспечивает непрерывное функционирование сети даже в случае отказа BTS.

RRU подключаются к активным и резервным BBU. То есть каждый RRU подключается к двум BBU. При нормальных условиях эксплуатации RRU обменивается данными только с активным BBU. Благодаря функции избыточности BBU, RRU поддерживает автоматическое переключение CPRI-портов в случае отказа BBU. В случае отказа активного BBU, BSC осуществляет переключение с активных на резервные BBU; последние становятся активными. В свою очередь RRU запускают переключения CPRI-порта. После переключения RRU обмениваются данными с новыми активными BBU.

Благодаря усовершенствованной конструкции аппаратной части, а также комплексу функций энергосбережения ПО, таких как интеллектуальное управление PA, энергопотребление DBS3900 значительно снижено. В то же время, конструкция естественной отдачи тепла позволяет радиочастотному модулю работать без вентиляторов, что еще более снижает энергопотребление, исключая шум и связанные с вентиляторами отказы. Благодаря всему вышесказанному операторами могут быть созданы экологичные сети.

Максимальная пропускная способность одной соты (20 МГц):

- пропускная способность нисходящего канала на уровне управления доступом к среде (MAC) составляет 150 Мбит/с (2x2 MIMO);

- пропускная способность восходящего канала на уровне MAC составляет 70 Мбит/с (2x2 MU-MIMO или 2x4 MU-MIMO).

Пропускная способность восходящего и нисходящего канала на уровне MAC равна 1500 Mбит/с.

Максимальное количество UE в режиме RRC_CONNECTED на eNodeB:

- на 1,4 МГц – 3024 UE;

- на 3 МГц – 6480 UE;

- на 5 МГц/10 МГц/15 МГц/20 МГц – до 10800 UE.

Максимальное количество одновременных радионесущих частот для передачи пользовательских данных (DRB) на UE – 8.

Характеристики BBU3900:

- на плате UMPT – один электрический порт FE/GE, один оптический порт FE/GE;

- входная мощность ‒ 48 В DC (диапазон напряжений: от минус 38,4 до минус 57 В DC);

- размеры (высота x ширина x глубина) – 86x442x310 мм;

- вес составляет 12 кг при полной конфигурации;

- рабочая температура от минус 20 до плюс 50 °C при длительной эксплуатации и от плюс 50 до плюс 55 °C при кратковременной эксплуатации;

- относительная влажность от 5 до 95 %;

- класс защиты от внешних воздействий (IP) - IP20;

- атмосферное давление от 70 до 106 кПа.

Характеристики удаленного радиоблока RRU:

- входная мощность минус 48 В DC; диапазон напряжения от минус 57 до минус 36 В DC;

- температура эксплуатации от минус 40 до плюс 50 °C (с учетом солнечного излучения 1120 Вт/м²), от минус 40 до плюс 55 °C (без учета солнечного излучения);

- относительная влажность от 5 до 100%;

- атмосферное давление от 70 до 106 кПа;

- класс защиты от внешних воздействий (IP) – IP65.

3.2.2 Базовая станция Flexi Multiradio bts gsm/edge

Новая модель Flexi Multiradio Base Station построена на базе уже известной на рынке платформы Flexi Base Station и обратно совместима с ней. Она поддерживает технологии GSM/EDGE, WCDMA/HSPA и LTE. Базовая система Flexi Multiradio BTS GSM/EDGE от Nokia Siemens Networks основана на технологии активных антенн, которая объединяет антенну и радиооборудование в единый функциональный блок, имеющий отдельные усилители мощности для каждого элемента антенны. Активная антенна позволяет осуществлять формирование лучей – фокусировку отдельного радиоподключения и его направление на конкретного пользователя – а также использовать различные технологии в одном блоке.

Базовая станция Flexi Multiradio BTS GSM/EDGE используется в сетях 3G и LTE.

Базовое описание:

- Работает с полосами частот от 1.4 МГц до 20 МГц в режиме LTE;

- Также поддерживает GSM/EDGE и UMTS/HSPA.

Спецификация:

- может использоваться внутри и вне помещений, с установкой на полу, на стене, на шесте, на мачте, в распределенных и безфидерных конфигурациях площадки;

- частотные диапазоны: спаренные и неспаренные полосы частот в диапазонах 700, 800, 850, 900, 1800, 1900, 1700/2100, 2100, 2300 и 2600 МГц;

- конфигурации с несколькими трансиверами: 2 трехсекторный радиомодуль Flexi + 2 системный модуль GSM/RDGE + 2 системный модуль WCDMA/HSPA и LTE. Также поддерживается решение с выносной радиоголовкой (RRH или Remote Radio Head);

- максимальная емкость: до 6+6+6 GSM, или до 4+4+4 WCDMA, или 1+1+1 LTE с полосой 20 МГц и гибкой комбинации всех перечисленных технологий в конкурентном режиме;

- для подключения к транспортной сети в Flexi Multiradio Base Station имеется встроенный IP/Ethernet-интерфейс;

- технология усилителя мощности радиосигнала: мультистандартный усилитель мощности с множественными несущими;

- 133х447х560 мм (размеры модуля), может использоваться в помещениях и вне помещений, может устанавливаться в стойку 19";

- чистый объем ‒ 25 литров (для одного модуля);

- диапазон рабочих температур: от минус 35 до плюс 55 °С;

- источники питания: от 40.5 до 57 В постоянного тока, от 184 до 276 В переменного тока;

- типовое потребление мощности: 790 Вт для комбинированного сайта GSM и WCDMA;

- выходная мощность: 180 Вт с каждого радиомодуля или 60 Вт с удаленной радиоголовки (RRH);

- класс защиты от влажности ‒ IP 65.

3.2.3 В качестве оборудования базовой станции выбрано решение на основе dbs3900 lte компании Huawei. В состав оборудования базовой станции сети подвижной связи стандарта lte входят:

- две антенны 80010674 («Kathrein» Германия);

- базовый блок ВВU 3900 LTE («Huawei Technologies Co., Ltd», Китай);

- два радиомодуля RRU 3268 (2600) («Huawei Technologies Co., Ltd», Китай);

- панель распределения питания DCDU-03 («Huawei Technologies Co., Ltd», Китай);

- два радиомодуля RRU 3268 (800) («Huawei Technologies Co., Ltd», Китай).

Характеристики антенны 80010674 «Kathrein» представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 ‒ Характеристики антенны 80010674 «Kathrein»

Type No.	80010674
	790-960			1710-2170			2490-2690
Frequency range (MHz)	790-862	824-894	880-960	1710-1880	1850-1990	1920-2170	2490-2690
Polarization	+45°, -45°	+45°, -45°	+45°, -45°	+45°, -45°	+45°, -45°	+45°, -45°	+45°, -45°
Average gain (dBi) Tilt	14.5-14.2 0°-16°	14.6-14.3 0°-16°	14.8-14.4 0°-16°	17.0-16.6 2°-10°	17.2-16.8 2°-10°	17.2-16.7 2°-10°	16.3-15.8 2°-10°
Horizontal Pattern:
Half-power beam width	69°	68°	67°	63°	63°	65°	65°
Front-to-back ratio, copolar (180° ±30°)	> 25 dB	> 25 dB	> 25 dB	> 25 dB	> 25 dB	> 25 dB	> 25 dB
Cross polar ratio Maindirection 0° Sector ±60°	Typically: 25 dB > 10 dB	Typically: 25 dB > 9 dB	Typically: 23 dB > 8 dB	Typically: 18 dB > 9 dB	Typically: 21 dB > 9 dB	Typically: 23 dB > 10 dB	Typically: 23 dB > 8 dB
Vertical Pattern:
Half-power beam width	16.5°	16.0°	15°	6.2°	5.8°	5.7°	4.8°
Electrical tilt, continuously adjust.	0°-16°			2°-10°			2°-10°
Min. sidelobe suppression for fi rst sidelobe above main beam	0°-16° T 16-15 dB	0°-16° T 16-15 dB	0°-16° T 15-15 dB	2°-10° T 14-15 dB	2°-10° T 14-16 dB	2°-10° T 14-17 dB	2°-10° T 14-17 dB
Impedance	50 fi			50 G			50 fi
VSWR	< 1.5			< 1.5			< 1.5
Isolation: Intrasystem	> 30 dB			> 28 dB			> 30 dB
Isolation: Intersystem	> 30 dB (790-960 // 1710-2170 // 2490-2690MHz)
Intermodulation IM3	< -150 dBc (2 x 43 dBm carrier)
Max. power per input Total power	500 W* 1000 W*			200 W* 400 W*			200 W* 400 W*

На рисунке 3.1 представлены диаграммы направленности антенны 80010674 «Kathrein».

Рисунок 3.1 ‒ Диаграммы направленности антенны 80010674 «Kathrein»

На рисунке 3.2 показаны габариты антенны 80010674 «Kathrein».

Рисунок 3.2 ‒ габариты антенны 80010674 «Kathrein»

BBU3900 является блоком обработки базовых частот для установки внутри помещений, который обеспечивает централизованное управление эксплуатацией и обслуживанием, а также обработку сигнализации всей системы базовой станции и обеспечивает опорный сигнал синхронизации. Также блок имеет физические интерфейсы для соединения с BSC и RRU3004. BBU3900 устанавливают в статив 2 U высотой и шириной 47,5 см. Он может быть установлен в статив 19 “, либо смонтирован на стену.

В BBU3900 устанавливаются дополнительные платы, обеспечивающие мониторинг окружающих условий, мониторинг интерфейса Abis и сигналов синхронизации GPRS. BBU3900 это компактное оборудование, простое при установке. Потребляет небольшой объём мощности и обеспечивает полный спектр услуг.

Ёмкость:

- BBU3900 поддерживает 72 приёмопередатчика;

- Abis поверх IP.

Возможности организации сети:

- E1/T1, оптический FE, поддержка радиорелейной и спутниковой передачи.

- поддержка топологий: звезда, дерево, цепь, кольцо и смешанных топологий, поддержка Flex Abis;

- GSM и UMTS могут использовать BBU3900;

- оптимизирована передача с использованием интерфейса Abis;

- поддержка обнаружения и восстановления свободных пакетов BTS и BSC.

Синхронизация:

- при работе системы синхронизации в режиме только внутренней колебаний, система может работать непрерывно в течение 7 дней;

- поддержка различных режимов синхронизации: поддержка синхронизации с сигналом синхронизации выделенного из интерфейса Abis, поддержка синхронизации с системой GPS, синхронизация с внешним источником 2 МГц BITS.

BBU3900 характеризуется высокой адаптируемостью к условиям окружающей среды:

- диапазон рабочих температур: от минус 20 до плюс 55 ºC;

- BBU может работать при широком диапазоне рабочих напряжений: от минус 38.4 до минус 57 V DC (номинальное напряжение минус 48 V DC);

- используемый блок питания преобразует 220 V AC в минус 48 V DC для работы BBU.

RRU 3268 – выносной радиочастотный блок. Обеспечивает обработку сигналов основных частот и радиочастотных сигналов. Один RRU 3268 выполняет функцию двух приёмопередатчиков. Если два модуля RRU 3268 установлены в подстативе RRU 3268, они выполняют функцию четырёх приемопередатчиков.

Один модуль RRU 3268 обеспечивает два приёмопередатчика. Два модуля RRU 3268 установленные в подстативе RRU 3268, выполняют функцию четырёх приемопередатчиков.

RRU 3268 имеет небольшой вес и характеризуется простотой установки. Подстатив RRU 3268 можно установить на стальной мачте, стене или бетонном основании.

RRU - это оборудование, которое может работать при разных условиях окружающей среды. Модуль характеризуется адаптируемостью к условиям окружающей среды:

- RRU имеет закрытый интегрированный дизайн, по водонепроницаемости отвечает стандарту (IP65), меры защиты от воздействия влаги, плесени и соляного тумана соответствуют спецификациям класса 1;

- диапазон рабочих температур RRU: от минус 40 до плюс 50 ºC;

- RRU может работать при широком диапазоне рабочих напряжений: от минус 36 до минус 57 V DC (номинальное напряжение минус 48 V DC);

- используемый блок питания преобразует 220 V AC в минус 48 V DC для работы RRU.