Глава 7. Установка и монтаж оборудования
Процесс монтажа базовойстанции состоит из следующих операций: подготовка автозала, установка стативов,подвод электропитания и подключение кабелей оборудования передачи, установкаантенно-фидерной системы, молниеотвода и системы заземления.
7.1 Требования порасположению автозала
7.1.1 Выбор автозала дляустановки базовой станции
Первый вопрос, которыйнеобходимо решить, чтобы гарантировать необходимую зону охвата BTS M900/M1800 инадежную работу системы в течение длительного периода времени, это правильновыбрать место установки оборудования. Базовая станция M900/M1800 не должнаустанавливаться в помещении со слишком высокой температурой воздуха, высокимсодержанием пыли, наличием в воздухе какого-либо загрязнения, а также вблизимест хранения взрывоопасных или пожароопасных веществ и в местах с низкимдавлением воздуха. Не рекомендуется устанавливать оборудование в сейсмоопасныхзонах или местах постоянных вибраций и сильных радиопомех. Базовая станциядолжна устанавливаться в достаточном отдалении от трансформаторных станций. Вовремя планирования проекта, необходимо совместить требования по структуре всейсети связи с особенностями оборудования BTS M900/M1800 и учестьтребования по гидрографии, географии, транспортировке и другим факторам.
Оборудование,устанавливаемое в стативе BTS M900/M1800, состоит из собственно оборудования базовой станции,оборудования электропитания, аккумуляторных батарей, оборудования передачи идр. Для базовой станции с относительно большой емкостью все вышеперечисленноеоборудование может устанавливаться в отдельных помещениях. В случае базовойстанции небольшой емкости, для экономии пространства и удобства управления иобслуживания все перечисленное оборудование может быть установлено в одномавтозале. Единственным исключением является аккумуляторная батарея, в качествекоторой должны использоваться только такие, которые не требуют специальногообслуживания и могут функционировать автономно.
Среди всех требований попостроению автозала для BTS M900/M1800 качественная защита от атмосферного электричества(удара молнии) имеет первостепенное значение, поэтому перед началом монтажаоборудования базовой станции должен быть смонтирован молниеотвод.
7.1.2 Требования кархитектуре автозала
(1) Минимальный допустимыйразмер автозала должен рассчитываться с учетом таких факторов, как количествоустанавливаемого оборудования, потребности будущего расширения, требования пообслуживанию оборудования. Для нормальной установки кабельроста и размещенияпитающих лотков высота потолка должна быть не менее 3 метров.
(2) Пол и его нагрузка
Максимальная нагрузка,выдерживаемая полом автозала должна быть не менее 400кг/м2. Если, кпримеру, в автозале устанавливается автономная батарея, емкостью ниже 500Aч,нагрузка пола превысит 450кг/м2. Если применяются батареи, емкостью800Aч и выше, нагрузка превысит 600кг/м2. Стандартная нагрузка полапроходов и лестниц составит 400кг/м2. Коэффициент перегрузки — 1,4.Для помещений, прилегающих к автозалу, нагрузка — не менее 300кг/м2.Если здание — старое, и его параметры не удовлетворяют вышеперечисленнымтребованиям, необходимо принять меры по усилению пола.
Для автозала оборудованиянеобходим фальшпол с антистатическим покрытием. Если нет возможности настелитьантистатический фальшпол, можно использовать электростатический проводящий пол.Оба типа пола должны иметь электростатическое заземление. Пол соединяется сустройством заземления через сопротивление ограничения и специальные провода.Значение сопротивления ограничения 1Mом. Антистатическая плитка может с успехомзаменить такой антистатический пол.
(3) Двери и окна
Высота двери: 2 метра,ширина двери: 1 метр. Достаточно использовать одностворчатую дверь, уплотненнуюпыленепроницаемой резиновой прокладкой. Если на окна падают прямые солнечныелучи, то необходимо использовать отражающую пленку или затемненные стекла.
(4) Потолки и стены
Потолки автозала должныбыть прочными, теплоизолированными и герметичными. При проектированиинеобходимо предусмотреть возможность доступа персонала на крышу. Если естьантенная мачта или технические отверстия в потолке, нужно принять меры пообеспечению герметичности. Кроме того, необходимо учесть нагрузку оборудованияна крышу задания. Для стен рекомендуется использовать обои. Допускаетсяиспользование матовой (без глянца) краски, а белить стены -нежелательно.
(5) Требования попыленепроницаемости и мерам по защите от землетрясений Объем пылевых частицвнутри автозала должен удовлетворять соответствующим стандартам. Необходимообеспечить сейсмоустойчивость автозала на уровень выше принятого для данной местностипоказателя. К зданиям, которые не удовлетворяют этим требованиям, необходимоприменить специальные меры, в том числе усиление перекрытий и фундамента.
7.1.3 Требования поосвещенности
В зале аккумуляторныхбатарей устанавливается не слишком яркий взрывоустойчивый источник света. Длязащиты от солнечных лучей уличные окна можно оклеивать специальной бумагой илиокрашивать.
Для базовых станций,которые не планируется посещать слишком часто, достаточно обычного освещения(освещение от энергосистемы общего пользования). В общем, в автозалеприменяется обычное освещение. Но для важных базовых станций большой емкостинеобходимо установить систему аварийного освещения постоянного тока.
7.1.4 Требования ккондиционированию и вентилированию воздуха
(1) Влажность и температура
Существуют требования по температуреи влажности воздуха в автозале оборудования BTS на определенномуровне. Как превышение, так и понижение температуры, влияют на качество вызовови срок жизни оборудования.
В таблице 7-1 приведеныограничения по температуре и влажности.
Таблица 7-1 Ограничения потемпературе и влажности для BTS M900/M1800Температура (ºС) Относительная влажность (%) Условия в течение длительного срока работы (примечание 1) Условия в течение короткого срока работы (примечание 2) Условия в течение длительного срока работы Условия в течение короткого срока работы 15~30 -5-45 40~65 15~85
Примечание 1: В нормальных рабочих условиях замеры температуры ивлажности производятся на расстоянии 2 метра от пола и 0,4 метра отоборудования (тестирование проводится, если на передней и задней стенкахстатива не установлены защитные панели).
Примечание 2: Условия в течение короткого срока работы означаютнепрерывную работу в течение не более 48 часов или общая ежегодная длительностьне должна превышать 15 дней.
(2) Расчет емкостикондиционера
Емкость кондиционерарассчитывается с учетом размера автозала и количеством теплоты, выделяемымоборудованием. При расчете необходимо учитывать специфические требованияконкретного проекта.
Для обычной базовой станцииможно использовать два кондиционера, которые будут работать поочередно.
7.1.5 Проектированиепожарной защиты
Здания оборудованиятелекоммуникации должны соответствовать второму или даже первому уровнюпожаробезопасности. Если уровень огнестойкости при проектировании — второй или первый(для высоких зданий), расстояние до соседних зданий — не менее 6 метров. Еслисоседние здания имеют третий или четвертый уровень огнестойкости, то не менее 7метров. Не допускается хранения в автозале пожаро- и взрывоопасных веществ ипредметов.
Кроме устанавливаемой вавтозале пожарной и дымовой сигнализации рекомендуется предусмотретьавтоматические огнетушители. Кроме того некоторое количество переносимыхогнетушителей должно быть установлено в проходах вне автозала.
7.1.6 Требования кпроектированию системы управления параметрами окружающей среды
Система управленияпараметрами окружающей среды BTS выполняет функции контроля синхронизации, температуры,управляет аварийными сигналами при попытке взлома, сигнализирует о появлениидыма и отвечает за переключение на резервный источник электропитания. Онапериодически осуществляет переключение с одного кондиционера на другой ирегулирует режим их работы и время включения и паузы, в соответствии сизменениями температуры воздуха в автозале. Система выдает соответствующиеаварийные сигналы при попытке взлома, превышении разрешенного верхнего порогатемператур, разъединении (обрыве) линии питания переменного тока, появленииогня или дыма в автозале. Эта информация передается в OMC через внешнийинтерфейс аварийной сигнализации. Функция удаленного тестирования оборудованияобеспечивает возможность управления станцией без присутствия персонала.
7.2 Система защиты отудара молнии
7.2.1 Защита от ударамолнии и защитное заземление
Как правило, антеннарасполагается снаружи и на достаточно большой высоте, поэтому существуетвозможность возникновения в антенне индуцированного заряда от грозовой тучи.Если между антенной и землей есть канал заземления, разницы потенциалов междуними не возникнет, и заряд будет отводиться через него в землю. В условияхсухого климата статический разряд может быть вызван наличием трения междуантенной и песком или снегом. Заземление помогает уменьшить опасностьвозникновения разряда от удара молнии, статического электричества иливызванного индустриальной деятельностью человека. Поэтому длятелекоммуникационного оборудования любого типа очень важно иметь хорошуюсистему заземления. Обеспечение надежной защиты от удара молнии является однимиз наиболее важных условий монтажа. В случае же когда базовая станцияустановлена отдельно на горе и, вследствие этого является еще более уязвимойдля ударов молнии, системе молниезащиты следует уделить еще больше внимания. Прилюбом подключении или отключении нагрузки системы электропитания будутпроисходить резкие всплески напряжения, продолжающиеся очень короткое время, ноимеющие широкий частотный спектр. Поэтому не только индуктивное сопротивление,но и сопротивление по постоянному току канала заземления между антенной кземлей должно быть достаточно низким. В общем случае, сопротивление заземлениябазовой станции не должно превышать 5Ом. Даже для базовой станции, с высокимсопротивлением «земли», общее сопротивление заземления не должно превышать10 Ом. Заземление базовой станции состоит из защитного заземления и заземлениякорпуса. Защитное заземление — включает в себя молниезащитное заземление линийE1 и заземление вторичного источника электропитания, в то время как заземлениекорпуса — это сумма рабочих заземлений модулей. Защитное заземление изаземление корпуса объединяются в одну линию и выходят на землю.
7.2.2 Пластиназаземления
Пластина заземления можетбыть внутренней и внешней. Внутренняя пластина заземления, как правило, устанавливаетсянапротив стены, близко к стативу, на той же высоте, что и статив для кабеля. Внешняяпластина заземления устанавливается на расстоянии 1 метра от наружной стеныфидерного отверстия. Пластина внутреннего заземления подключается кзаземляющему стержню в нижней части здания при помощи отдельной линиизаземления. Пластина внешнего заземления, в свою очередь, подключается кзаземляющему стержню с помощью 95мм2 кабеля черного цвета также внижней части здания.
7.2.3 Кабельрост
Кабельрост может быть внутреннегои наружного исполнения. Его подготавливают до начала монтажа оборудования.Кабельрост внутреннего исполнения подключается к площадке заземления при помощикабеля, а наружный кабельрост подсоединяется к молниеотводной пластине ификсируется на антенной мачте. Если окончания кабельроста не обеспечиваютхороший электрический контакт, необходимо добавить дополнительные линии дляулучшения электрической связи между кабельростами.
7.2.4 Заземляющий проводи заземляющий электрод
Мы предлагаем использоватьв качестве заземляющего провода оцинкованный лист или стержень из сортовойстали с диаметром 16—18 мм. С молниеотводом или телом заземления его можносоединить при помощи сварки. Для обеспечения прочности соединения контактныйшов должен быть менее 20 см, т.к. ток, проходящий через небольшую контактнуюобласть, может вызвать перегрев и нарушить структуру металла. Для всей системымолнезащитного заземления (то есть молниеотвод и тело заземления) с цельюпредотвращения коррозии, вызываемой электрохимической реакцией в течениепродолжительного срока, которая ведет к ухудшению характеристик заземления,предлагается использовать одинаковый металл. Особенно нужно избегать прямогоконтакта между медью и оцинкованными стальными частями, т.к. это вызываетбыструю коррозию контактной области. Заземляющий электрод бывает несколькихтипов: стержневого типа (стальная трубка или стальной уголок), которыезабиваются в землю вертикально, а также в виде пластины и в виде ленты.Существует также смешанная схема заземления, являющаяся комбинацией вышеперечисленных типов. Стержневойэлектрод заземления забивается в землю вертикально, и затем соединятся скабелем. Данный способ лучше, чем предварительное выкапывание отверстия вземле, т.к. разрыхленная земля имеет более высокое сопротивление. Кроме того,заземляющий электрод должен находится как можно ближе к нижней части антенны. Сопротивлениезаземления складывается из плавающего сопротивления электрода заземления исопротивления заземляющего провода. Если заземляющий провод имеет не оченьбольшую длину, то его сопротивлением можно пренебречь. Плавающее сопротивлениеэлектрода — сопротивление земли и электрода, измеряемое между верхней частьюэлектрода и точкой земли, отстоящей от него на 20 м. Общее сопротивлениезаземления не должно превышать 5 Ом.
7.3Требования к электропитанию
ОборудованиеBTS предъявляет жесткие требования кстабильности, надежности и рабочему диапазону питания переменного тока откоторой запитывается источник постоянного тока (первичное электропитание). Припроектировании системы электропитания базовой станции необходимо принимать вовнимание экономические соображения и характеристики заданной зоны охватастанции. Эти требования особенно важны при проектировании электропитаниябазовой станции для сети микросотовой структуры.
Во-первых,в микросотовой структуре много базовых станций и, хотя число добавляемых (вслучае неверного расчета) к каждой станции блоков питания небольшое, общиеинвестиции на всю систему будут достаточны высоки.
Во-вторых,для установки базовых станций обычно выбираются верхние части офисных и жилыхзданий. Нагрузка, которую способны выдерживать верхние этажи зданий — относительно невелика, эти соображения ограничивают вес (и соответственноемкость) аккумуляторных батарей. Кроме того, в сети, имеющей микросотовуюструктуру, как правило, имеется множество перекрывающих друг друга зонобслуживания, и поэтому отказ определенной соты или части каналов базовойстанции не оказывает существенного влияния на процесс связи. Исходя из всего вышесказанного,можно резюмировать, что вопрос о совмещении требований к базовой станции иисточникам питания решается каждый раз в зависимости от конкретной ситуации итребований данного проекта.
7.4Установка статива
7.4.1Конфигурация и расположение статива BTS
(1)Внешние габариты статива:
ширина× глубина × высота = 600×450 ×1 600мм
Функциональныеполки: полка базового диапазона и управления, полка электропитания, полкаприемопередатчиков, полка CDU.Дополнительно 3 полки вентиляторов и фильтр.
(2) Принципразмещения статива
Согласнопринципу конфигурации базовых станций, одна группа базовых станций максимальноможет состоять из трех комплектов стативов, а каждый комплект включает тристатива (один — главный и два статива расширения), т.е. одна базовая станцияможет включать до 9 стативов. Стативы должны устанавливаться согласно заранееопределенной схеме расположения автозала, придерживаясь следующих принципов:
Тристатива, представляющие собой один комплект, ставятся вместе.
Чтокасается расположения относительно друг друга, то их можно ставить в ряд слеванаправо или лицом друг за другом. В первом случае главный статив ставится в середине,а во втором случае статив устанавливается таким образом, чтобы соединительныйкабель от главного статива к обоим вспомогательным имел минимальную длину. В случаеустановления стативов лицом друг за другом необходимо обеспечить достаточнопространства для открывания дверей. Если позволяют условия автозала, междустативами и стативами и стеной нужно оставить 1 м. Если размеры автозала — ограничены,статив устанавливают прямо у стены. С целью уменьшения длины фидерного кабелярасстояние между стативами и отверстием для антенного фидера должно бытьминимальным.
7.4.2Монтаж статива
Монтажстативов включает в себя установку стативов, установку плат PSU, PMU, TMU, TEU, TES, TRX и CDU и функциональных модулей, а такжевентиляторов, передних и задних дверей. Подробную информацию по монтажу можнонайти в «Руководстве по монтажу BTS M900/M1800».
7.5Установка антенно-фидерной системы
Установкаантенно-фидерной системы — это самая трудоемкая часть проекта по установкебазовой станции, в целом она занимает около 70% времени от монтажа всейстанции. Монтаж включает в себя установку антенны, проводку фидерной линии,установку мачтового усилителя, установку молниеотводной системы и установкусоединителей. Для различных условий используются различные виды антенн,которые, в свою очередь, предъявляют различные требования к способам монтажа.
7.5.1Состав антенно-фидерной системы
Антенно-фидернаясистема состоит из антенны, главной фидерной линии, соединителей, молниеотводас держателем, мачтового усилителя и CDU/SCU. CDU устанавливается в стативе BTS, см. главу 2. При полной конфигурации базовой станции, состоящейиз 6 несущих частот и всенаправленных антенн, обычно используются 3 комплектаоднополярных антенн (по технологии CDU) или 2комплекта однополярных антенн (по технологии комбинирования SCU и CDU). При использовании направленной антенны с углом захвата 120°базовая станция имеет шесть комплектов антенн, поделенных на три сектора. Вкаждом секторе -по две антенны, одна для комбинации прием-передача, а другая — для разнесенного приема. Также сектор может содержать один комплект антенны сдвойной поляризацией.
Глава 8Конфигурация и ее типовые примеры
8.1Обзор по конфигурации
Конфигурациябазовой станции — довольна сложна. Мы предлагаем вам краткое описаниеконфигураций BTS M900/M1800.
8.1.1 Конфигурацияведущего и ведомого стативов
Синхроннойсотой называются такие соты, которые работают от одного источникасинхронизации. Синхронная сота может быть всенаправленной сотой или группойнаправленных сот, принадлежащих одной BTS. M900/M1800 можетподдерживать конфигурацию сот следующих синхронных типов:
(1)Синхронная всенаправленная сота: 1~18TRX
(2) Двесинхронные направленные соты: 1+1~18+18TRX
(3) Трисинхронные направленные соты: 1+1+1~18+18+18 TRX
(4) Принеобходимости может быть сконфигурировано более трех направленных сот.
Максимальнаяемкость одного статива BTS M900/M1800 — 6 TRX. Количество синхронных сот, для которыхтребуется свыше 6 TRX можно реализовать, используя несколькостативов. При использовании нескольких стативов, статив, который содержит общеедля всех стативов оборудование (OMU, MCK и BIE на полке базового диапазона), называется «ведущим стативом», аостальные — «ведомыми стативами». В синхронной соте может быть только одинведущий статив, а на каждый ведущий статив максимально может устанавливаться подва ведомых статива, то есть общее максимальное число стативов равно трем.Ведущий статив и ведомые стативы совместно используют плату TMU. Сигналы синхронизации, обслуживания,управления и другие, необходимые для функционирования ведомых стативов,передаются от ведущего статива по распределительным линиям. Конфигурация,состоящая из одного ведущего статива или 1 ведущего и 1~2 стативов расширения,называется группой стативов. Один такой статив содержит максимум 18 несущихчастот. Если число несущих частот в синхронной соте превышает 18, можноорганизовать конфигурацию, состоящую из нескольких групп. Группа стативов, вкотором ведущий статив обеспечивает источник синхронизации соты, называется«ведущая группа стативов». В ведущей группе ведущий стативконфигурируется 2 платами TMU. Остальныегруппы стативов называются «ведомые группы стативов». Ведущий стативв ведомой группе конфигурируется 1 или 2 платами TMU. Сигналы синхронизации и техобслуживания передаются повспомогательным кабелям от ведущего статива ведущей группы к ведущему стативуведомой группы, а затем от ведущего статива каждой ведомой группы к ведомымстативам данной группы.
Приконфигурации статива или группы стативов необходимо выполнять следующиеправила:
(1) Если количествонесущих частот синхронной соты не превышает 6, используется один статив.
(2) Если количествонесущих частот синхронной соты больше 6, для осуществления конфигурации соты используютсянесколько стативов. Если количество несущих частот синхронной соты больше 18,также используются несколько стативов, при конфигурировании которых следуют определеннымрекомендациям:
Минимумантенн. Количество антенн должно быть минимальным. Минимум стативов. Количествостативов должно быть минимальным. Рекомендуется устанавливать все приемопередатчикисинхронной направленной соты в одной группе стативов.
Ведущийстатив имеет преимущественное право на использование приемопередатчиков.Количество приемопередатчиков в ведущем стативе не должно быть меньше, чем введомых стативах.
Полнаяконфигурация полки базового диапазона
На полкебазового диапазона в главном стативе главной группы стативов размещаютсяследующие платы: 4 PSU, 1 PMU, 2 TMU, 1 TEU и 1 TES. А на полке базового диапазона в главномстативе дополнительной группы стативов: 4 PSU, 1 PMU, 1 и 2 TMU, 1 TEU и 1 TES. Полка базового диапазона в стативе расширения оборудуетсяплатами 4 PSU и 1 PMU. Платы TEU и TES устанавливаются по желанию, их отсутствиене повлияет на нормальную работу BTS M900/M1800. Конфигурация плат показана на рис. 8-1.р р р р р т т т т S S S S м м м Е Е и и и и и и и S и
Рис. 8-1 Вид спереди полки базового диапазона
Количество плат TMU в ведущем стативе ведомой группы стативовзависит от числа интерфейсов E1, требуемых в данной группе: 1 плата TMU обеспечивает 4интерфейса E1, 2 платы TMU — 8 интерфейсов E1.
Полная конфигурация полки блока несущих частот
На полке несущих частот имеется 6 разъемов для TRX. Один TRX составляет один блокнесущих частот. Таким образом, количество несущих частот (TRX) определяется всоответствии с условием конфигурации несущих частот в одном стативе. Есликоличество несущих частот в одном стативе меньше 6, они устанавливаются наполке слева направо, как показано на рис. 8-2.т т т т т т
R
R
R
R
R
R
X
X
X
X
X
X
Рис. 8-2 Вид спереди
8.2 Полная конфигурацияполки блока комбайнера
В одном стативе BTS M900/M1800 находятся3 разъема для блока комбайнера (CDU), т.е. всего возможно 3 блока CDU. При конфигурации 1~2несущих частот, требуется один блок CDU. Если несущих частот 3~4, то 2 блока CDU. Приконфигурации 5~6 несущих частот — 3 блока CDU, и такая конфигурацияявляется полной (рис. 8-3). В некоторых случаях применяется конфигурация изплаты SCU, располагающейся в пустой позиции платы CDU (на рис.8-3 эта конфигурация не показана).С С С D D D
и
и
и
Рис. 8-3 Вид спереди полкиблока комбайнера
8.3 Конфигурацияэлементов главной антенны
1. Конфигурация антенны
Каждая BTS может бытьсконфигурирована для создания как всенаправленной соты, так и несколькихнаправленных сот. Если в каждой соте не больше 4 несущих частот, используютсядва комплекта приемо-передающих антенн. Что касается приема, одна антеннаявляется антенной с разнесением по отношению к другой. Если несущих частотбольше 4, необходим дополнительный комплект антенн. Для уменьшения числа антенниспользуются биполярные антенны.
2. Конфигурациярадиокабелей RF
Радиокабелями называютсякабели, осуществляющие соединение между стативом и CDU, CDU и TRX. Между CDU и стативомиспользуются гибкие ¼-дюймовые кабели. Кабели приема и передачи,соединяющие CDU и TRX, мягкие, негнущиеся кабели.
При использованиибиполярной антенны для трех сот необходимо только три антенны.
2) Радиорелейные кабелиКабель для конфигурации BTS S (2/2/2) M900/M1800.
2. Конфигурация статива
На рис 8-4 показанаконфигурация статива.TD Полка эл ектропитания ч ( •ч С с [ Э D D 1 J и и Т Т Т Т т т R R R R R R X X X X X X Полка вентиля то ра Р Р Р Р Р
% S S S S IV и
н и и и и и ut
S Фильтр /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Рис 8-4 Конфигурациястатива S2/2/2