GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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Siemens Ltda. Werner von Siemens Academy R. Pedro Gusso, 2635 - CEP 81310-900 - Curitiba - PR 55 (41) 341-6000 [email protected] www.education.siemens.com.br s GSM-BSS Visão geral do Sistema BSS Curso TNS:MN1780PB10BR_0001

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Siemens Ltda. Werner von Siemens Academy R. Pedro Gusso, 2635 - CEP 81310-900 - Curitiba - PR 55 (41) 341-6000 [email protected]

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GSM-BSS Visão geral do Sistema BSS

Curso TNS:MN1780PB10BR_0001

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Elaborado por: U37, IC CS AT Liberado em Março de 2004.

Publicado pela Doc-Services Ltda.

Impresso no Brasil.

Sujeito a alterações técnicas.

A reprodução deste documento, assim como o uso e a revelação de seu conteúdo não são permitidos, salvo por autorização expressa. Os infratores estão sujeitos às penas da lei e respondem por perdas e danos. No caso de concessão de patente ou de registro de fábrica, ficam reservados os direitos de exclusividade. O cumprimento do constante nas especificações técnicas e nas descrições de facilidades só é obrigatório quando acordado em contrato específico.

Siemens Ltda.

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Índice geral

Título Seção

Visão geral do GSM900/DCS1800/PCS1900 1

Visão geral do SBS 2

Arquitetura da BSC 3

Arquitetura da BS240/241 4

BS240XS 5

PicoBTS 6

e-MicroBTS 7

Arquitetura da TRAU 8

Visão geral do OMS-B 9

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Visão geral do GSM900/DCS1800/PCS1900 Índice da seção

1 Terminologia Geral .............................................................................................................................3 1.1 Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM) ..........................................................................3 1.2 Rede Pública de Comutação Móvel (PLMN)......................................................................................4 1.3 Célula de Rádio ..................................................................................................................................4 1.4 Estação Móvel (MS)............................................................................................................................5 1.5 Módulo de Identificação do Assinante (SIM) ......................................................................................5 1.6 Registro da Localização .....................................................................................................................6 2 Arquitetura da PLMN GSM900/DCS1800/PCS1900..........................................................................7 2.1 Componentes da Rede do Subsistema de Rádio (RSS) ...................................................................8 2.1.1 Componentes da BSS – Base Station Transceiver............................................................................9 2.2 Componentes do Subsistema de Comutação (SSS – Switching Subsystem).................................12 2.2.1 O Elemento de Rede MSC ...............................................................................................................13 2.2.2 Os Elementos de Rede HLR e VLR .................................................................................................14 2.2.3 O Elemento de Rede AC (Authentication Center) ............................................................................16 2.2.4 O Elemento de Rede EIR (Equipment Identification Register).........................................................17 2.3 Componentes de Rede do Subsistema de Operação e Manutenção (OMS – Operation and

Maintenance Subsystem) .................................................................................................................21 3 Conexões entre os Elementos da PLMN .........................................................................................23 4 Interface de Rádio (Um)....................................................................................................................24 4.1 Bandas de Freqüência GSM900/DCS1800/PCS1900 .....................................................................25 4.2 Portadoras de Radiofreqüência (RFC – Radio Frequency Carrier) .................................................26 4.3 Canais Físicos ..................................................................................................................................28 4.4 Canais Lógicos .................................................................................................................................30 4.4.1 Canais Lógicos para Serviços CS ....................................................................................................30 4.4.2 Canais Lógicos para Serviços PS ....................................................................................................31 4.5 Canais de Sinalização ......................................................................................................................32 4.5.1 Canais de Controle de “Broadcast” ..................................................................................................33 4.5.2 Canais de Controle Comuns.............................................................................................................34 4.5.3 Canais de Controle Dedicados .........................................................................................................37 4.5.4 Combinações de Canal ....................................................................................................................38 4.6 Organização de Tempo dos Canais Físicos.....................................................................................39 4.6.1 Estrutura de um Multiquadro de Canal de Tráfego (CS)..................................................................39 4.6.2 Estrutura de um Multiquadro de Canal de Sinalização (CS)............................................................40 4.7 Estrutura de Bursts/Timeslot ............................................................................................................42 5 Principais Funções do GSM .............................................................................................................45 5.1 Gerenciamento do Hopping de Freqüência......................................................................................45 5.2 Diversidade de Antena......................................................................................................................49 5.3 Controle de Potência ........................................................................................................................50 5.4 Gerenciamento de Handover............................................................................................................51 5.5 Operação Multibanda........................................................................................................................55 5.6 Estrutura Hierárquica da Célula........................................................................................................56 5.7 Células Concêntricas........................................................................................................................59 5.8 Transmissão de dados no GSM Fase2+..........................................................................................60 High Speed Circuit Switched Data HSCSD......................................................................................63 General Packet Radio Service GPRS ..............................................................................................66 5.8.1 Arquitetura.........................................................................................................................................66 5.8.2 Interface de Rádio.............................................................................................................................73

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5.8.3 Codificação de canal ........................................................................................................................ 74 Enhanced Data Rates for GSM Evolution EDGE............................................................................. 75 Flexible Abis Allocation Strategy (FAAS) ......................................................................................... 85 6 Serviços de Localização................................................................................................................... 91 6.1 Geral ................................................................................................................................................. 92 6.2 Comparação ..................................................................................................................................... 92 6.3 Arquitetura ETSI ............................................................................................................................... 93 6.4 Métodos de Posicionamento ............................................................................................................ 95 Location services - enhanced TA positioning................................................................................... 95

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1 Terminologia Geral

1.1 Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM)

O Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM – Global System Mobile) é um padrão para comunicações móveis. Este padrão foi desenvolvido pelo Instituto Europeu de Normas de Telecomunicações (ETSI).

Dentro do ETSI, grupos de trabalho especiais chamados Grupos Móveis Especiais (SMG), são responsáveis pelo padrão GSM.

A tabela seguinte mostra o histórico da evolução do GSM :

Data Evento 1982 Criação do grupo "Groupe Spécial Mobile" (CEPT)

1987 Memorando de Entendimento (13 países)

1989 Renomeação para: "Global System for Mobile Communication"

1990 Adotado o padrão GSM900 “fase 1”

1992 Operadoras Européias iniciam operação comercial

1993 GSM "fase 2" (ex. HR, serviços suplementares)

1997 "Fase 2+": Liberações anuais (HSCSD, GPRS, EDGE, ...)

GSM Fase 1

GSM Fase2GSM Fase 1

GSM Fase 2+GSM Fase 2GSM Phase 1

1990 1993 1997

Compatibilidade Retroativa

Fig. 1 Desenvolvimento do GSM

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1.2 Rede Pública de Comutação Móvel (PLMN)

Uma Rede Pública de Comutação Móvel (PLMN – Public Land Mobile Network) é uma rede, estabelecida e operada por seus operador(es) licenciados, para a finalidade específica de fornecer serviços públicos de comunicação móvel.

1.3 Célula de Rádio

Uma célula de rádio é a menor área de serviço em uma PLMN. O termo “célula” vem da forma em favo de mel na qual a área de cobertura da PLMN é dividida. Uma célula consiste de uma estação rádio-base que transmite através de uma pequena área geográfica que é representada como um hexágono. Toda a área da Rede Pública de Comutação Móvel (PLMN) é coberta por um grande número de células de rádio.

Na nomenclatura utilizada na documentação da Siemens, uma célula também é chamada de BTS (Base Transceiver Station).

O tamanho máximo que uma célula pode alcançar é de até 35 km de raio para o sistema GSM900, ou até 8 km de raio para o sistema DCS1800/PCS1900 (DCS – Digital Communication System / PCS – Personal Communication System ).

Célula de rádio, célula ou BTS

Fig. 2 Célula de rádio

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1.4 Estação Móvel (MS)

A estação móvel - MS (Mobile Station) - é o equipamento de rádio necessário para um assinante acessar os serviços fornecidos pela PLMN. A MS pode ser uma estação fixa (p.ex. instalada em veículos) ou uma estação portátil handheld. A estação móvel é a única parte que realmente possui mobilidade, dentro de uma PLMN.

1.5 Módulo de Identificação do Assinante (SIM)

O cartão SIM (Subscriber Identity Module) fornece ao equipamento móvel (ME – Mobile Equipment) uma identidade. O equipamento móvel não é operacional sem um SIM (exceto para chamadas de emergência). O SIM deve ser inserido no equipamento móvel antes deste poder ser utilizado.

O SIM é um cartão inteligente com microprocessador e memória. O SIM pode ser do tamanho de um cartão de crédito (ex. : telefones públicos) ou bem menor para telefones portáteis.

Assinante móvel Estação Rádio-Base Assinante móvel

Fig. 3 Assinante móvel

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ME + SIM = MS

+ =

Fig. 4 Estação móvel

1.6 Registro da Localização

Após a inserção do cartão SIM, pode-se pressionar a tecla “power-on” do equipamento móvel, para se fazer o registro na rede. O aparelho iniciará, então, uma série de atividades de sinalização com a rede, e quando as atividades de sinalização estiverem completas, a localização atual do aparelho será armazenada no cartão SIM e a rede estará ciente da localização atual do assinante.

Mensagens curtas recebidas da rede também podem ser armazenadas no cartão SIM.

Para proteger o SIM de utilização não autorizada, o assinante deve introduzir um número de identificação pessoal (PIN – Personal Identification Number) de quatro dígitos. O PIN é armazenado no SIM; se um PIN incorreto for introduzido três vezes consecutivas, o cartão bloqueia-se, e só pode ser desbloqueado com um código de oito dígitos (PUK – Personal Unblocking Key) que também é armazenado no SIM.

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2 Arquitetura da PLMN GSM900/DCS1800/PCS1900

Os principais subsistemas de uma Rede Pública de Comutação Móvel Terrestre (PLMN) são:

• Subsistema de Rádio (RSS – Radio Subsystem)

• Subsistema de Comutação (SSS – Switching Subsystem) ou também chamado ‘’core network’’

• Subsistema de Operação e Manutenção (OMS – Operation and Maintenance Subsystem)

Sistema GSM900/DCS1800/PCS1900

Subsistema de Operação & Manutenção

Subsistema de Comutação Subsistema de Rádio

RSSSSS

OMSS IE ME NSN IX DO RF

Fig. 5 Principais subsistemas de uma PLMN

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2.1 Componentes da Rede do Subsistema de Rádio (RSS)

O Subsistema de Rádio (RSS) consiste do seguinte:

• Estação Móvel (MS)

• BSS – Base Station System

• Interface de rádio (Um)

A MS e a BSS comunicam-se através da interface Um, também conhecida como interface aérea ou enlace de rádio.

Subsistema de Rádio (RSS)

BSS

De/paraa SSS

De/paraOMS

Estação móvel

Um

Fig. 6 Componentes do RSS

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2.1.1 Componentes da BSS – Base Station Transceiver

A BSS é composta pelos seguintes equipamentos :

• Controladora da estação base : BSC (Base Station Controller)

• Equipamento transceptor da estação base : BTSE (Base Transceiver Station Equipment)

• Unidade transcodificadora e adaptadora de Taxa : TRAU (Transcoder and Rate Adapter Unit)

Uma BSC pode controlar várias BTSE’s e várias TRAU’s.

A interface entre a BSC e a BTSE é chamada de interface Abis; a interface entre a BSC e a TRAU é a interface Asub. A interface entre a BSS e o Subsistema de Comutação SSS (ou entre a TRAU e a MSC respectivamente) é chamada de interface A. Finalmente, a interface entre a BSC e o SGSN (GPRS), é chamada de interface Gb.

A tabela abaixo relaciona as interfaces da BSS e suas linhas PCM :

Interface Linha PCM Protocolo Usado A PCMA CCSS#7 (interface aberta para o circuito de comutação

central da rede)

Asub PCMS LAPD ("LPDLS", proprietário)

Abis PCMB LAPD ("LPDLM & LPDLR", proprietário)

Gb PCMG BSSGP (interface aberta entre SGSN e a Unidade de Controle de Pacotes PCU (localizada na BSC))

TranscoderandRate Adapter Unit

TRAU

Base StationController

BSC

Abis Asub

BSS (Base Station System)

A

S

G

S

N

M

S

C

Gb

PCU

BaseTransceiverStationEquipment

BTSE

Fig. 7 Componentes de rede da BSS

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2.1.1.1 O Elemento de Rede BSC

A BSC é responsável pelas funções inteligentes da BSS. A BSC atribui conexões de canal de tráfego a partir da SSS ou SGSN, à BTSE. Além disso, ela controla toda a BSS.

2.1.1.2 O Elemento de Rede BTSE

A BTSE compreende os equipamentos de transmissão e recepção de rádio, incluindo as antenas e o processamento de sinalização específico para a interface de rádio. A BTSE contém um ou mais transceptores (TRX) e controla até 24 células, dependendo do modelo.

Atualmente, duas linhas de produto estão em uso :

A ("clássica") família BTSone e

a (nova) família BTSplus.

Modelo de BTSE

Linha de Produto

Número Máx. de TRX

Número Máx. de Racks (Rádio/Racks de Serviço)

BS40, 41 BTSplus 4 5 (1/4)

BS240, 241 BTSplus 24 8 (3/5)

BS240XL BTSplus 24 7 (2/5)

BS242 BTSplus 24 1

BS82 BTSplus 8 2 ("gabinetes")

BS82-II BTSplus 6 (12) 3 (“gabinetes”)

BS20, 21, 22 BTSone 2 1

BS60, 61 BTSone 6 2 (1/1)

O nome da BTSE indica o tipo de aplicação:

Interna (indoor) (-5 ... +55 °C, último digito "0"),

Externa (outdoor) (-45 ... +55 °C, último digito "1") ou

Ambos (“indoor” e “outdoor”) (porém com alguma limitação, último digito "2").

O(s) primeiro(s) digito(s) indicam o número de TRX possíveis.

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2.1.1.3 O Elemento de Rede TRAU

A TRAU é o equipamento no qual a codificação e decodificação são executadas assim como a adaptação de taxas.

As duas principais unidades funcionais da TRAU são:

• Transcodificador (TC) para codificação/compressão de voz

• Adaptador de Taxa (RA) para a adaptação da taxa dos dados

Cada BSS é conectada via uma ou mais TRAU’s a uma Central de Comutação de Serviços Móveis (MSC) que pertence ao SSS e é responsável pelo roteamento das conexões dos canais de tráfego. As próprias MSC’s estão conectados entre si, e à rede fixa (ou seja, PSTN).

BSS

MSC

MSC

BSS

BSS

BSS

BSS

BSS

MSC

Rede fixa

MSC

Fig. 8 BSS e MSC

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2.2 Componentes do Subsistema de Comutação (SSS – Switching Subsystem)

Os componentes da rede do Subsistema de Comutação (SSS) são:

• Central de Comutação de Serviços Móveis (MSC – Mobile Services Switching Center )

• Registrador de Localização Local (HLR – Home Location Register)

• Registrador de Localização do Visitante (VLR – Visitor Location Register)

• Centro de Autenticação (AC – Authentication Center)

• Registrador de Identificação de Equipamento (EIR – Equipment Identification Register)

Subsistema de Comutação (SSS)

HLR AC EIR

MSC

VLR

MSC

VLR

Fig. 9 Componentes de rede da SSS

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2.2.1 O Elemento de Rede MSC

A MSC é responsável pelo estabelecimento de conexões de canal de tráfego :

• à BSS

• a outra MSC

• a outras redes (p.ex., rede pública de comutação telefônica (PSTN)).

A base de dados de uma MSC contém informações para o roteamento de conexões de canal de tráfego e para o tratamento dos serviços básicos e suplementares. A MSC também executa a administração de células e áreas locais.

BSS Subsistema de Comutação (SSS)

BTSE BSC

BTSETRAU

MSC MSC

PSTN

Fig. 10 MSC

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2.2.2 Os Elementos de Rede HLR e VLR

Em uma PLMN GSM900/DCS1800/PCS1900, a administração de assinantes não é executada pelas centrais, pois o assinante móvel não está permanentemente conectado a uma MSC. Ao invés disso, a localização atual do assinante móvel determina qual MSC é responsável pelo mesmo naquele momento.

A PLMN contém um componente de rede chamado de Registrador de Localização Local (HLR – Home Location Register) que administra os dados de assinante.

O HLR é uma base de dados na qual os assinantes móveis são criados, cancelados e bloqueados pelo operador. Ele contém todas as identidades de assinante permanentes, assim como os serviços que um assinante móvel é autorizado utilizar.’

A base de dados de assinantes GPRS, chamada Registro GR, é uma extensão da funcionalidade do HLR.

O Registrador de Localização do Visitante (VLR – Visitor Location Register) contém os dados relevantes de todos os assinantes móveis atualmente localizados na área de serviço de uma MSC. Os dados permanentes são os mesmos que os dados encontrados no HLR. A localização dos dados no VLR reduz o tráfego de dados ao HLR.

BSS Subsistema de Comutação (SSS)

BTSE BSC

BTSETRAU

MSC MSC

PSTN

HLR

RestriçãoNenhumaBloqueadoNenhumaNenhuma

ServiçoTeleTele

Tele/FaxTele/Fax

Assinante234-8000234-8200234-2340234-2256

Fig. 11 HLR

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BSS Subsistema de Comutação (SSS)

BTSE BSC

BTSETRAU

MSC MSC

PSTNVLR

RestriçãoNenhuma

ServiçoTele

Assinante234-8000

VLR

HLRDados assinante

Fig. 12 VLR

Durante uma atualização de localização (quando o assinante move-se para uma área de serviço de um diferente VLR), o novo (atual) VLR solicita os dados do assinante ao HLR.

Fig. 13 VLR : solicitação dos dados de assinante ao HLR

BSS Subsistema de Comutação (SSS)

BTSE BSC

BTSE TRAUMSC MSC

VLR VLR

HLRDados assinante

Solicitaçãodados assinante

PSTN

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2.2.3 O Elemento de Rede AC (Authentication Center)

A finalidade da autenticação é proteger a rede contra usuários não autorizados. A facilidade de autenticação assegura que o usuário (assinante móvel) é realmente quem ele diz ser. A autenticação do assinante pode ser executada em cada registro de localização e em cada tentativa de estabelecimento de chamada (originada ou terminada no móvel).

Se um assinante móvel deseja acessar a rede, o VLR verifica se seu cartão SIM é aprovado através do procedimento de autenticação.

Para este procedimento, o VLR utiliza parâmetros de autenticação, chamados de triplas, as quais são gerados continuamente para cada assinante pelo Centro de Autenticação (AC). As triplas consistem do número aleatório RAND (Random Number), da resposta SRES (Signed Response) e da chave de ciframento Kc (Cipher Key).

O elemento de rede AC é associado ao HLR. Sob solicitação do VLR, o AC fornece ao VLR estas triplas.

BSS Subsistema de Comutação (SSS)

BTSE BSC

BTSE TRAUMSC MSC

VLR VLR

HLR

PSTN

ACRAND SRES Kc

RAND

SRES

Fig. 14 Autenticação

Para a autenticação, o RAND é enviado à MS. A MS utiliza o RAND com o algoritmo A3 e a Chave de Autenticação (Ki) armazenados no SIM para calcular também o SRES.

A MS envia o SRES à MSC/VLR onde ele é comparado ao valor calculado pelo AC.

Se o SRES enviado a partir da MS combinar com o SRES calculado pelo AC, o acesso à rede é concedido e a Chave de Criptografia Kc é enviada à BTSE para utilização na encriptação e decriptação de mensagens trocadas com a MS.

Se o SRES não combinar, a MS não pode acessar a rede.

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2.2.4 O Elemento de Rede EIR (Equipment Identification Register)

O EIR é uma base de dados que armazena os números de “Identificação Internacional de Equipamento Móvel” (IMEI – Internacional Mobile Equipment Identity) para todos os equipamentos móveis (ME) registrados. O IMEI identifica cada ME registrado unicamente. Geralmente há um EIR por PLMN, com interfaces aos vários HLR’s da PLMN.

BSS Subsistema de Comutação (SSS)

BTSE BSC

BTSETRAU

MSC MSC

VLR VLR

HLRAC

PSTN

IMEIEIR

Fig. 15 EIR

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A estrutura do IMEI é a seguinte:

TAC é o código de aprovação do modelo de ME.

Este código de 6 caracteres permite que os modelos aprovados sejam diferenciados dos não aprovados. O TAC é administrado centralmente.

FAC é o código de montagem final.

Este código de dois caracteres identifica o local da fabricação e de montagem final. O FAC é administrado pelo fabricante.

SNR é o número serial.

Este código de 6 caracteres é um código individual atribuído a todos os equipamentos com os mesmos TAC e FAC. O SNR é emitido pelo fabricante da estação móvel.

O Bit de Reserva (SB) é sempre zero.

IMEI

Type Approval

Code(TAC)

Final Assembly

Code(FAC)

SerialNumber

(SNR)

SpareBit

(SB)

15 Dígitos

Fig. 16 IMEI

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Existem três classes onde os ME’s são armazenados na base de dados do EIR e cada classe possui características diferentes:

• a lista negra para estações móveis bloqueadas (p.ex., celulares que foram reportados como roubados).

• a lista cinza para estações móveis a serem observadas (suspeitas)

• a lista branca para estações móveis aprovadas

BSS Subsistema de Comutação (SSS)

BTSE BSC

BTSE TRAUMSC MSC

VLR VLR

HLRAC

PSTN

EIR

Lista Negra

Equipamento não-aprovado,

por ser roubado ou estar

com defeito.

Lista Cinza

Equipamento aprovado

mas suspeito.Roubado?

defeituoso?

Lista Branca

Equipamento aprovado,sem erros,

não-suspeito.

EIR

? ? ?

IMEI

Fig. 17 Listas negra, cinza e branca

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O EIR verifica se o IMEI encaixa-se em uma das três categorias e repassa o resultado à MSC. Se, por exemplo, o ME encaixar-se na lista negra, a chamada deve ser bloqueada.

BSS Subsistema de Comutação (SSS)

BTSE BSC

BTSETRAU

MSC MSC

VLR VLR

HLRAC

PSTN

EIRbranca

cinzanegra

IMEI

Fig. 18 Equipamento móvel na lista negra

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2.3 Componentes de Rede do Subsistema de Operação e Manutenção (OMS – Operation and Maintenance Subsystem)

A monitoração dos componentes de rede da SSS e da BSS pode ser centralizada pelo Subsistema de Operação e Manutenção (OMS).

O OMS é formado por Centros de Operação e Manutenção (OMC), consistindo de um OMC-B para a administração de elementos da rede BSS e um OMC-S para a administração de elementos da rede SSS dentro da PLMN.

A operação e manutenção para SSS e BSS são independentes uma da outra. O OMC-B e o OMC-S podem ser instalados num mesmo local.

Sistema GSM900/DCS1800/PCS1900

Subsistema de Operação & Manutenção

Subsistema de Rádio Subsistema de Comutação

BTSEHLR

OMS

EIRVLR

MSCAC

BTSE TRAU

VLR

MSC

BTSE BSC

SIEMENSNIXDORF

Fig. 19 OMS

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Existem tres possibilidades diferentes de conectar o OMC-B à BSC:

• através de linha dedicada

• através de conexão via interface A (conexão permanente)

• via interface Ethernet

OMC-BSS OMC-SSS

OMS

BTSE BSC TRAU MSC

VLR HLR

AC

EIR

BSS SSS

linhadedicada

conexão via interface A

LAN TCPIP

Fig. 20 Conexão do OMC-B à BSC

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3 Conexões entre os Elementos da PLMN

Todos os elementos de rede da BSS e SSS são conectados através de linhas PCM 30 (ou PCM24).

Estas linhas PCM podem ser realizadas via cabos, modem’s ou enlaces de micro-ondas.

Sistema GSM900/DCS1800/PCS1900

Subsistema de Operação & Manutenção

BSS SSS

BTSEHLR

OMS

EIRVLR

MSCAC

BTSE TRAU

VLR

MSC

BTSE BSC

Fig. 21 Conexões entre os elementos de rede da BSS e SSS

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4 Interface de Rádio (Um)

A interface Um (U mobile) é a interface de rádio entre a BTSE (antena) e a estação móvel MS.

Estação móvel

Uplink

Downlink

Um

BTSE

Fig. 22 Interface Um

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4.1 Bandas de Freqüência GSM900/DCS1800/PCS1900

Uma faixa de freqüência específica é atribuída aos sistemas GSM900/DCS1800/PCS1900.

Esta faixa de freqüência é dividida em duas sub-bandas:

1. UPLINK (UL) para a transmissão de rádio entre a MS e a BTSE

2. DOWNLINK (DL) para a transmissão de rádio entre a BTSE e a MS

As faixas de freqüências estão relacionadas abaixo :

EGSM 900

Uplink Downlink

DCS 1800

Uplink Downlink

PCS 1900

Uplink Downlink

No DCS 1800, o UPLINKestá na faixa de 1710 MHz

a 1785 MHz e oDOWNLINK de 1805 MHz

a 1880 MHz.

No Extended GSM 900,o UPLINK está na faixa de

880 MHz a 915 MHz e oDOWNLINK de 925 MHz a

960 MHz.

No PCS 1900, o UPLINKestá na faixa de 1850 MHz a

1910 MHz e oDOWNLINK de 1930 MHz

a 1990 MHz.

1850 199019301910MHz

1710 188018051785MHz

880 960925915MHz

Fig. 23 Faixas de freqüência para o GSM900, DCS1800 e PCS1900

Page 30: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

1/26 TNS:MN1780PB10BR_0001

4.2 Portadoras de Radiofreqüência (RFC – Radio Frequency Carrier)

As duas sub-bandas (UPLINK e DOWNLINK) são divididas em Portadoras (C) ou Portadoras de Rádio-Freqüência (RFC) com uma largura de banda de 200 kHz. A divisão dessas duas sub-bandas em Portadoras de Rádio-Freqüência é chamada de Acesso Múltiplo por Divisão da Freqüência (FDMA).

As diferenças entre GSM900, DCS1800, e PCS1900 relacionam-se ao seguinte:

• freqüência de operação

• largura de banda das sub-bandas

• número disponível de Portadoras de Rádio-Freqüência (RFC).

(Extended)GSM 900

Uplink Downlink

GSM1800 (DCS)

GSM1900 (PCS)

880MHz

915MHz

925MHz

960MHz

1710MHz

1785MHz

1805MHz

1880MHz

1850MHz

1910MHz

1930MHz

1990MHz

C C C C. . . CCCC . . .

200kHz

200kHz

300 RFC (299 usados)

375 RFC (374 usados)

175 RFC (174 usados)

Fig. 24 Portadoras de rádio-freqüência para GSM900, DCS1800 e PCS1900

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TNS:MN1780PB10BR_0001 1/27

Dependendo do volume de tráfego, cada célula de rádio utiliza uma ou mais RFCs. Já que o número de RFC’s é limitado, a mesma RFC deve ser utilizada várias vezes. Para evitar interferência de co-canal, uma distância segura é necessária entre BTSE’s usando a mesma RFC. Esta distância segura é chamada de distância de reuso.

O tamanho de uma única célula depende da topologia das redondezas e do volume de tráfego. Em regiões montanhosas ou em áreas densamente povoadas com elevado volume de tráfego, o raio da célula é mantido pequeno. A redução do raio da célula pode ser obtida através da redução da potência de saída da estação rádio-base.

RFC 24RFC 32

RFC 8RFC 5RFC 2

RFC 17RFC 13

RFC 47RFC 40

RFC 24RFC 32

RFC 11RFC 47

RFC 8RFC 5RFC 2

Distância de Reuso

Fig. 25 Portadoras de rádio-freqüência e distância de reuso

Page 32: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

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4.3 Canais Físicos

Um canal físico na interface aérea utiliza o Acesso Múltiplo por Divisão do Tempo (TDMA) semelhante ao PCM 30/PCM24.

Uma RFC consiste de oito canais TDMA.

RFC x

RFC yRFC x

RFC x

RFC y

Quadro

TDMA

(4,61

5 ms)

200 kHz 200 kHz

0 31

Quadro TDMA (125 µs)

PCM 30

RFC x

...

Fig. 26 Acesso múltiplo por divisão do tempo

RFC1RFC

1RFC1RFC

1RFC1RFC

1RFC1RFC

10

12

34

56

7RFC1RFC

1RFC1RFC

1RFC1RFC

1RFC1RFC

20

12

34

56

7RFC1RFC

1RFC1RFC

1RFC1RFC

1RFC1RFC

30

12

34

56

7 RFC1RFC

1RFC1RFC

1RFC1RFC

1RFC1RFC

174

RFC3RFC

3RFC3RFC

3RFC3RFC

3RFC174

RFC3RFC

3RFC3RFC

3RFC3RFC

3RFC3

RFC3RFC

3RFC3RFC

3RFC3RFC

3RFC2

RFC3RFC

3RFC3RFC

3RFC3RFC

3RFC1

Uplink Downlink

FDMA FDMA

f

t

TDMA TDMA

Fig. 27 Acesso múltiplo por divisão da freqüência e por divisão do tempo (t=tempo, f=freqüência)

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s

TNS:MN1780PB10BR_0001 1/29

Um canal físico é definido por uma portadora específica (RFC) na banda uplink, pela portadora correspondente na banda downlink e pelo número do timeslot no quadro TDMA.

Um canal físico pode funcionar como um canal de tráfego (para transmissão de informações de voz e dados) ou como um canal de sinalização.

RFC RFC

Canal físico

Uplink Downlink

correspondendo

Canal de tráfego

Canalde tráfego

Fig. 28 Canal físico

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s

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4.4 Canais Lógicos

Canais lógicos carregam informação de tráfego (voz ou dados) ou de sinalização.

Para comutação por circuito (circuit-switched – CS) existe uma clara separação entre os canais físicos usados para tráfego e os usados para sinalização.

Para comutação por pacotes (packet-switched – PS), entretanto, o mesmo canal físico pode carregar tanto sinalização como tráfego.

Canais de tráfego podem ser do tipo taxa completa (Full Rate – FR) ou meia taxa (Half Rate – HR).

4.4.1 Canais Lógicos para Serviços CS

Canais LógicosCanais Lógicos

Canais de TráfegoCanais de Tráfego

Full RateTCH/F

Half RateTCH/H

Canais de SinalizaçãoCanais de Sinalização

Canais de Controle deBroadcast

BCCH

Canais de Controle deBroadcast

BCCH

Canais deControleComumCCCH

Canais deControleComumCCCH

Canais deControle

DedicadosDCCH

Canais deControle

DedicadosDCCH

Fig. 29 Canais lógicos para tráfego CS (circuit-switched)

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s

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4.4.2 Canais Lógicos para Serviços PS

Logical ChannelsCanais LógicosCanais Lógicos

Traffic ChannelsPacotes de Canaisde Tráfego

Pacotes de Canaisde Tráfego

Pacote de Canal de Controle

Associado

Signaling ChannelsPacotes de Canaisde Sinalização

Pacotes de Canaisde Sinalização

Pacote de Canalde Controle de

BroadcastPBCCH

Pacote de Canalde Controle de

BroadcastPBCCH

Pacote de Canal de

Controle deTiming

Advance

Pacotede Canalde Dados

de Tráfego

Pacote de Canalde Controle

ComunPCCCH

Pacote de Canalde Controle

ComunPCCCH

Fig. 30 Canais lógicos para tráfego PS

Page 36: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

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4.5 Canais de Sinalização

Três tipos de canais de sinalização podem ser diferenciados:

• Canais de Controle de “Broadcast” - BCCH

• Canais de Controle Comuns - CCCH

• Canais de Controle Dedicados – DCCH

Broadcast Control Channel BCCH

Broadcast Control Channel BCCH

Frequency Correction Channel FCCH

Synchronization Channel SCH

Broadcast Control Channel BCCH

Cell Broadcast Channel CBCH

DL

DL

DL

DL

Common Control Channel CCCH

Common Control Channel CCCH

Random Access Channel RACH

Access Grant Channel AGCH

Paging Channel PCH

Notification Channel NCH

UL

DL

DL

DL

Dedicated Control Channel DCCH

Dedicated Control Channel DCCH

Stand-alone DedicatedControl Channel SDCCH

Slow AssociatedControl Channel SACCH

Fast AssociatedControl Channel FACCH

DL & UL

DL & UL

DL & UL

Fig. 31 Canais de sinalização

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4.5.1 Canais de Controle de “Broadcast”

Os canais de controle de broadcast são definidos somente para a direção da BTSE para a MS (downlink) e são subdivididos em:

1. Canal de Controle de “Broadcast” (BCCH – Broadcast Control Channel) - canal base por célula que informa a estação móvel sobre os vários parâmetros a serem utilizados na célula para a recepção do serviço. Informações enviadas através deste canal incluem código do país, código da rede, código de área local, código da PLMN, canais de RF utilizados dentro da célula na qual o móvel está localizado, células adjacentes e número de seqüência do hopping de freqüência.

2. Canal de Correção de Freqüência (FCCH – Frequency Correction Channel) - transporta informações para correção de freqüência de downlink da MS. Isto irá permitir a uma MS sintonizar-se precisamente a uma BTSE.

3. Canal de Sincronização (SCH – Synchronization Channel) - fornece à estação móvel informações para a sincronização TDMA e o código de identificação da BTS (BSIC).

4. Canal de “Broadcast” de Célula (CBCH – Cell Broadcast Channel) para a transmissão de mensagens curtas (clima, eventos, tráfego, etc.).

Exemplo de Canal de “Broadcast”

A BTSE transmite dados continuamente, tais como identidade da célula, através do Canal de “Broadcast”. A MS utiliza estas informações para determinar sua localização dentro da rede móvel.

BTSE

BCCHidentid.célula: 262041422

Fig. 32 Exemplo de informações de canal de broadcast

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4.5.2 Canais de Controle Comuns

Os Canais de Controle Comuns são especificados como canais unidirecionais, tanto downlink quanto uplink. Os seguintes sub-canais são diferenciados:

1. Canal de “Paging” (PCH – Paging Channel) - utilizado na direção downlink para o “page” de estações móveis,

2. Canal de Concessão de Acesso (AGCH – Access Grant Channel) - também utilizado na direção downlink para atribuir um canal dedicado SDCCH a uma móvel estação,

3. Canal de Acesso Aleatório (RACH – Random Access Channel) - canal de uplink para indicar uma solicitação da estação móvel de um canal dedicado SDCCH.

Exemplo para a utilização dos Canais de Controle Comuns

Antes de um Assinante Móvel poder enviar o número telefônico à BTSE, primeiro ele deve solicitar um Canal de Controle Dedicado Independente (SDCCH) através do Canal de Acesso Aleatório (RACH).

BTSE

RACHSolicitação de um SDCCH

12142341234

Fig. 33 Exemplo de um canal de acesso aleatório RACH

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TNS:MN1780PB10BR_0001 1/35

A BSC atribui um SDCCH à MS através do Canal de Concessão de Acesso (AGCH).

BTSE

AGCHSDCCH fornecido

12142341234

Fig. 34 Exemplo de um canal de concessão de acesso AGCH

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s

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Todas as informações de sinalização (ou seja, dígitos discados, autenticação, atribuição de canal de tráfego) para estabelecimento de chamada são trocadas através do SDCCH.

BTSE

SDCCHInformação de controle

Fig. 35 Exemplo de um canal SDCCH

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s

TNS:MN1780PB10BR_0001 1/37

4.5.3 Canais de Controle Dedicados

Os Canais de Controle Dedicados são canais full duplex (bidirecionais). Eles são subdivididos em:

1. Canal Lento de Controle Associado (SACCH – Slow Associated Control Channel) - canal duplex sempre associado com um TCH ou SDCCH (incorporado dentro da mesma estrutura de quadro). O SACCH é utilizado para a transmissão dos dados de medições do enlace de rádio.

2. Canal Rápido de Controle Associado (FACCH – Fast Associated Control Channel) - canal duplex sempre associado com um TCH utilizado para a transmissão de dados de sinalização, após o estabelecimento da chamada, quando o SDCCH já foi liberado. Os dados do FACCH são inseridos em burst de TCH ao invés dos dados de tráfego (por exemplo, o FACCH pode conter informações de handover).

3. Canal de Controle Dedicado Independente (SDCCH – Stand Alone Dedicated Control Channel) - canal duplex utilizado para fins de sinalização, para o estabelecimento das chamadas ou outros procedimentos da rede.

Page 42: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

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4.5.4 Combinações de Canal

As seguintes combinações de canais lógicos são especificadas pelo GSM (Rec. 05.02, versão 8.3.1) :

1. TCH/F + FACCH/F + SACCH/TF

2. TCH/H(0,1) + FACCH/H(0,1) + SACCH/TH(0,1)

3. TCH/H(0,0) + FACCH/H(0,1) + SACCH/TH(0,1) + TCH/H(1,1)

4. FCCH + SCH + BCCH + CCCH

5. FCCH + SCH + BCCH + CCCH + SDCCH/4(0...3) + SACCH/C4(0...3)

6. BCCH + CCCH

7. SDCCH/8(0...7) + SACCH/C8(0...7)

8. TCH/F + FACCH/F + SACCH/M

9. TCH/F + SACCH/M

10. TCH/FD + SACCH/MD

11. PBCCH + PCCCH + PDTCH + PACCH + PTCCH

12. PCCCH + PDTCH + PACCH + PTCCH

13. PDTCH + PACCH + PTCCH

where CCCH=PCH+RACH+AGCH+NCH and PCCCH=PPCH+PRACH+PAGCH+PNCH

14. CTSBCH + CTSPCH + CTSARCH + CTSAGCH

15. CTSPCH + CTSARCH + CTSAGCH

16. CTSBCH

17. CTSBCH + TCH/F + FACCH/F + SACCH/CTS

18. E-TCH/F + E-IACCH/F + E-FACCH/F + SACCH/TF

19. E-TCH/F + E-IACCH/F + E-FACCH/F + SACCH/M

20. E-TCH/F + E-IACCH/F + SACCH/M

21. E-TCH/FD + E-IACCH/F + SACCH/MD

22. CFCCH + CSCH + CPBCCH + CPCCCH + PDTCH + PACCH + PTCCH

23. CPCCCH + PDTCH + PACCH + PTCCH

Page 43: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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4.6 Organização de Tempo dos Canais Físicos

Todos os tipos de canal de controle são “canais lógicos”, os quais são apropriadamente agrupados e atribuídos a um único canal físico (ou seja, a um único timeslot na interface de rádio).

4.6.1 Estrutura de um Multiquadro de Canal de Tráfego (CS)

Em tráfego tipo comutação por circuito (circuit-switched - CS) um TCH está sempre agrupado com o seu canal lento de controle associado (SACCH). Vinte e seis quadros TDMA (=120 ms) são agrupados em conjunto para formar um multiquadro para voz/dados. Os TCHs são enviados em 24 timeslots; um slot é utilizado para informações de sinalização do SACCH e um slot permanece inutilizado.

Não somente informações de assinante (voz/dados) podem ser transmitidas em um canal de tráfego TCH. Se a necessidade de sinalização aumentar (p.ex. no caso de um handover), as informações de sinalização FACCH também podem ser transmitidas ao invés do TCH. Isto é indicado por um flag denominado “stealing” no burst normal.

T

7

0

1

T T T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

TT

0 1 6 2 3 4 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 35 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 51 4

S SS

S

ST T

T

8 b u r s t s p o r c i c l o t e m p o

T T C H

S S A C C H

n ã o u s a d o

Fig. 36 Estrutura de um multiquadro de canal de usuário

Page 44: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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4.6.2 Estrutura de um Multiquadro de Canal de Sinalização (CS)

No tráfego tipo comutação por circuito (circuit-switched - CS) , em um multiquadro de canal de controle ou sinalização, cinqüenta e um quadros TDMA (=235,4 ms) são agrupados em conjunto para formar um multiquadro.

Como exemplo, a seguinte figura exibe a combinação básica incluindo (direção downlink) um FCCH, SCH, BCCH e AGCH/PCH, todos no mesmo timeslot (ou seja, zero). A direção uplink contém um RACH.

O BCCH com o AGCH/PCH utiliza 40 slots por multiquadro. Estes 40 timeslots são agrupados em conjunto em 10 grupos de quatro. O BCCH utiliza os primeiros quatro timeslots do primeiro grupo de 10. Os timeslots restantes são utilizados pelo AGCH/PCH.

O FCCH é enviado no timeslot zero nos quadros 0, 10, 20 ,30 e 40, enquanto o SCH é enviado no timeslot zero nos quadros 1, 11, 21, 31 e 41.

T

701

8 c i c l o s B P t e m p o

0 1 0 2 0 3 0 4 01

621 1

1 22 1

2 23 1

3 24 1

4 2

F C C H

S C H

B C C H

A G C H / P C Hd o w n l in k

R A C HU P L IN K

Fig. 37 Estrutura da combinação básica incluindo FCCH, SCH, BCCH e AGCH/PCH

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Multiframes em GPRS

O tráfego de dados em pacotes é arranjado em multiquadro tipo 52 (GSM Rec. 03.64). 52 quadros TDMA são combinados para formar um multiquadro de canais de tráfego GPRS, que é subdividido em 12 blocos com 4 quadros TDMA cada. Um bloco, (B0 – B11) contém um bloco de rádio em cada caso (4 burst normais, que estão relacionados entre si através de codificação convolucional). A cada 13 quadros TDMA , um estará vazio. Os quadros vazios são utilizados pelo MS para determinar os vários códigos de identificação BSIC, para transportar o controle de time advance ou medições de interface para controle de potência.

Para os canais de controle comum para pacotes PCCH, quadros convencionais tipo 51 ou tipo 52 podem ser utilizados.

iB0 B1 B2 B3 B4 B5 i B6 B7 B8 i B9 B10 B11 i

52 quadros TDMA = multiquadro PDCH

4 quadros 1 quadros

B0 - B11 = Blocos Rádio (Dados / Sinalização)i = Idle – quadro livre

Quadro livre:• BSICs• Atualização de Timing Advance• Medições de Interference

para Power Control

Fig. 38 multiquadros GPRS

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s

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4.7 Estrutura de Bursts/Timeslot

Um burst representa o conteúdo físico de um timeslot. Os timeslots podem transportar diferentes tipos de bursts:

• burst normal

• burst de acesso

• burst de correção de freqüência

• burst de sincronismo

• burst de enchimento

Um burst é um período da portadora de radiofreqüência que é modulado por um fluxo de dados. A modulação é aplicada pela duração útil do burst. Em geral, a duração útil do burst é o equivalente a duração de 148 bits com exceção do burst de acesso que possui uma duração útil equivalente a 88 bits. Para minimizar a interferência, é necessário que durante os períodos de guarda (GP) a estação móvel atenue sua amplitude de transmissão para ajustar possíveis deslocamentos de tempo e amplitudes dos bursts.

O burst normal é utilizado para transportar informações de canais de tráfego e de canais de sinalização, exceto para o Canal de Acesso Aleatório (RACH), Canal de Sincronização (SCH) e Canal de Correção de Freqüência (FCCH). Sua estrutura é exibida abaixo.

• T (tail bits) : Esta seção de burst consiste de três bits (sempre codificados com “000”) no início e no final da informação “útil”, cobrindo os períodos de “incerteza” derivados dos procedimentos de “power-up” e “power-down” da potência de transmissão.

• Bits codificados (encriptados) : Existem duas seções do burst que contém as informações de tráfego codificadas e criptografadas (voz ou dados) em 2 x (57 +1) bits. O bit 1 é chamado de flag de roubo e indica se os 57 bits são realmente dados de usuário ou informações de sinalização do FACCH.

• Seqüência de treinamento : Esta seção do burst contém 26 bits utilizados para sincronismo. Oito seqüências de treinamento diferentes foram definidas pelo GSM.

• GP = período de guarda : Este período de tempo equivalente a 8,25 bits, no qual não há transmissão de informação útil, serve para a ativação/desativação da potência de transmissão de 2 MS usando timeslots consecutivos.

O burst de acesso possui um período de guarda estendido que ajuda a controlar o retardo de tempo dos sinais devido à distância inicial entre a estação móvel e o BTSE. Uma vez que o retardo de tempo tenha sido corrigido (avanço de cadência), o retardo de tempo adicional que resulta da alteração da distância de uma estação móvel em movimento é controlado com o auxílio dos períodos de guarda normais de duração de 8,25 bits.

Os bursts de correção de freqüência são enviados pelo BTSE e são utilizados pela estação móvel para ajustar suas freqüências de recepção e transmissão (sincronismo de freqüência).

Os bursts de sincronismo são utilizados para estabelecer o sincronismo de quadro (sincronismo de tempo).

Os bursts de enchimento são inseridos se os timeslots do TCH na portadora do BCCH não estiverem preenchidos com dados de usuário, de forma a permitir o alcance de um nível constante na portadora do BCCH. Isto é necessário, pois o nível da portadora do BCCH é avaliado para decisões de handover e também para a decisão sobre qual célula deve ser a célula servidora durante o estabelecimento da chamada.

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7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 . . .

T3

Bits codificados58

Seqüência de treinamento26

Bits codificados58

T3

GP8.25

Burst Normal

. . .

Fig. 39 Burst normal

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Interface Um

Formatos de BurstBurst

3T

57Criptografados

1S

26Treinamento

1S

57Criptografados

3T

8.25GP

8T

41Seqüência de sincronismo

36Criptografados

3T

68,25GP

3T

142Bits fixos

3T

8.25GP

3T

39Criptografados

64 SeqüênciaExtendida de Treinamento

39Criptografados

3T

8.25GP

3T

58Bits mistos

26Treinamento

58Bits mistos

3T

8.25GP

Burst Normal

Burst de Acesso

Burst de Correção de Freqüência

Burst de Sincronismo

Burst de Enchimento

577 µs

Fig. 40 Formatos de burst

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5 Principais Funções do GSM

Uma breve descrição das principais funções do GSM é fornecida a seguir.

Entre as funções básicas do GSM temos as seguintes:

• Gerenciamento de Hopping de Freqüência

• Diversidade de Antena

• Controle de Potência de RF

• Gerenciamento de Handover

• Operação Multibanda

• Estrutura Hierárquica da Célula

• Células Concêntricas

5.1 Gerenciamento do Hopping de Freqüência

Fundamentos:

O sinal de rádio na interface aérea é afetado pela propagação multi-percursos.

O sinal, transmitido pela BTSE, alcança a MS através de várias formas:

• a forma direta entre a BTSE e a MS(indicado por 1 na figura a seguir);

• o atraso de percurso devido a reflexões em diferentes obstáculos, como edifícios, pedras, etc. (indicado por 2 na figura a seguir).

SIEMENS

MSBTSE

1

2

2

1 percurso direto 2 percurso com atraso devido a reflexões

Fig. 41 Propagação multipercursos

Page 50: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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A interação dos diferentes sinais (interferência positiva ou negativa) resulta em um incremento ou decremento no nível de sinal recebido na estação móvel. O nível de sinal real depende fortemente da posição da MS, conforme exibido na figura seguinte.

No pior caso, o desvanecimento rápido pode resultar na queda de uma chamada, quando o nível do sinal no receptor cair abaixo do limite da sensibilidade de Rx necessária.

Até agora, somente a direção downlink (BTS --> MS) foi considerada. Certamente, os mesmos problemas também ocorrem na direção uplink.

Sensibilidade da Rx

Distância

Nível do receptor aprox. 17 cm a 900 Mhz

Depressões de desvanecimento

Fig. 42 Nível de Rx resultante devido a propagação multipercursos (desvanecimento)

Um meio de reduzir as perdas devido a propagação multipercursos e o desvanecimento é o Hopping de Freqüência. Ele é aplicado nas direções uplink e downlink simultaneamente.

O Hopping de Freqüência é executado pela ocupação de uma seqüência de diferentes freqüências para um canal físico de rádio na Interface Um.

Os timeslots subseqüentes em um quadro genérico seguem uma seqüência de hopping especificada (cíclica ou aleatória).

Por outro lado, o canal de rádio atribuído é visto como “mudando” ou fazendo “hopping” de uma freqüência para a próxima.

Page 51: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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TNS:MN1780PB10BR_0001 1/47

quadro 0 quadro 1 quadro 2 quadro 3 quadro 4 quadro 5

RFC 1

RFC 2

RFC 3

RFC 4

RFC 5

quadro TDMA4,615 ms

Timeslot0,577 ms

Fig. 43 Hopping de Freqüência através de 5 freqüências

O benefício do Hopping de Freqüência é um tipo de equalização da qualidade do enlace através da média do desvanecimento de curta duração.

Realização

Existem dois tipos de Hopping de Freqüência:

• Hopping de Banda Base

• Hopping de RF ou Hopping Sintetizado.

Com o Hopping de Freqüência de Banda Base cada TRX físico transmite em seu próprio ARFCN, ou seja, a sua freqüência de saída não é alterada.

A comutação do canal correto ao TRX devido é executada nas partes da banda base da BTSE.

A vantagem do Hopping de Banda Base é que todas as partes de RF operam em freqüências fixas, assim, todos os tipos de combinações podem ser utilizadas.

• Combinador híbrido

• Combinador duplex

• Combinador de filtros

O número de freqüências utilizadas para o hopping é limitado ao número de TRX.

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Com o Hopping de Freqüência Sintetizado, a parte de RF de cada TRX comuta entre os ARFCN definidos.

Uma vantagem é que mais ARFCNs podem ser utilizados que os TRX presentes.

Por outro lado, nenhum combinador de filtros pode ser utilizado neste caso.

Com a ajuda do Hopping de Freqüência pode-se obter uma melhoria da

• relação S/N em sistemas limitados por ruído (áreas rurais)

• relação C/I em sistemas limitados por interferência (áreas urbanas).

Os canais lógicos são divididos em dois grupos no que se refere a Hopping de Freqüência:

• canais que não são hopping, os quais não alteram sua freqüência (BCCH, CCCH)

• canais hopping, que podem alterar sua freqüência (TCH, SDCCH)

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5.2 Diversidade de Antena

A finalidade da diversidade de antena é melhorar o desempenho da recepção e assim a qualidade do uplink sob condições de desvanecimento.

A diversidade de antena pode ser aplicada na direção uplink, na via de recepção da BTSE.

Para implementar a diversidade de antena, duas antenas de recepção separadas espacialmente devem ser instaladas no site da BTSE. Cada antena é conectada a uma via de recepção independente do TRX.

A combinação de diversidade dos dois sinais recebidos é executada dentro das unidades transceptoras da BTSE.

Combinação de diversidade(no transceptor)

Via Rx Via RxDiversidade

Sinal de recepção

Fig. 44 Diversidade de antena

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5.3 Controle de Potência

A finalidade do Controle de Potência de RF é adaptar dinamicamente a potência de saída de RF da MS e da BTSE de acordo com as perdas na propagação na via de rádio.

Objetiva-se a utilização da menor potência de transmissão possível que gere a qualidade de comunicação necessária, de forma a minimizar :

• o consumo de potência da Estação Móvel e

• o nível de interferência total no sistema de rádio

BTSE

SIEMENS

Distância D2

Distância D1

Power Out 1

Power Out 2

Fig. 45 Controle de potência de RF

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Na BSS, um Controle Dinâmico de Potência de RF é fornecido para a MS e para a BTSE.

O Controle de Potência de Downlink, sendo opcional no GSM, pode ser habilitado ou desabilitado por um comando de O&M.

O Controle de Potência de RF para a MS é baseado nas medições uplink, realizadas pela BTSE.

O Controle de Potência para a BTSE é baseado nas medições downlink, realizados pela MS.

Os critérios para as decisões e ações do controle de potência são:

• a intensidade do sinal recebido

• a qualidade do sinal recebido.

A decisão sobre se um aumento ou diminuição da potência de RF é necessária, deriva das comparações de limiares que são aplicados aos respectivos resultados de medição.

A comparação de limiares é precedida por um processo de média de medições.

Os processos de média de medições e de decisão de controle de potência para cada chamada em progresso estão localizados na BTSE.

5.4 Gerenciamento de Handover

O termo Handover (HO) é empregado para designar o processo de comutação de uma chamada estabelecida de um canal de rádio para outro. O handover normalmente é necessário para se manter uma chamada em progresso quando a Estação Móvel passa de uma área de cobertura de uma célula para outra.

O handover ocorre entre os canais de rádio que podem pertencer

• à mesma BTS (handover intracélula) ou

• a diferentes BTS (handover intercélula).

Se o handover (HO) for controlado pela BSC, ele é chamado de “handover interno”, se ele for controlado pela MSC, ele é chamado de “handover externo”.

A figura a seguir oferece uma visão geral sobre possíveis tipos de handover.

A BSS suporta handovers intercélula e intracélula.

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BSC 2

1

23

BSC 1

MSC1

1 handover intracélula 2 handover intercélula – interno 3 handover intercélula – externo

Fig. 46 Tipos de handovers

O handover normalmente é disparado por critérios de medição de rádio:

• resultados da medição uplink (gatilhado pela BTSE) e

• resultados da medição downlink (gatilhado pela MS)

Os critérios para decisão de handover são:

a) intensidade do sinal recebido (uplink e downlink)

b) qualidade do sinal (uplink e downlink)

c) distância MS - BTS (timing advanced)

d) potência relativa do enlace de rádio (Power Budget) para as células adjacentes

e) interferência, ou seja, sinal potente e de pouca qualidade (uplink e downlink)

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Uma lista de potência do enlace de rádio das células definidas como adjacentes com relação à célula atual deriva das medições da intensidade do sinal realizadas pela MS nas portadoras de BCCH destas BTS’s adjacentes.

Os primeiros quatro critérios são utilizados para determinar se um handover intercélula é necessário (a MS deixa a área de cobertura da célula atual). As respectivas causas de handover intercélula são :

• intensidade do sinal

• qualidade do sinal

• distância

• power budget

Fig. 47 Handover Intercélula devido a critérios de rádio

O quinto critério indica a necessidade de um handover intracélula devido a excessiva interferência de cocanal ou canal adjacente no percurso de rádio em uso.

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A decisão se um Handover é necessário para uma chamada em progresso deriva das comparações de limiares que são aplicadas aos respectivos resultados de medição.

As comparações de limiares são precedidas por um processo de média das medições.

Se um handover intercélula deve ser iniciado, o critério de “power budget” é utilizado para estabelecer uma lista de células-alvo de handover preferenciais em uma ordem decrescente de prioridade.

Esta lista de células-alvo forma a base para as decisões de handover finais a serem feitas na BSC ou na MSC.

Na BSS, a BTSE determina se um handover é necessário devido aos critérios de rádio.

Os processos da média das medições, os processos de comparação de limiares, assim como a compilação da lista de células-alvo para cada chamada em progresso estão localizados na BTSE. A decisão final de handover e a execução do handover são executadas na BSC ou na MSC.

HOI entre células: lista de células-alvo

1. célula adjacente

2. célula adjacente

3. célula adjacente

...

4. célula adjacente

5. célula adjacente

...

...

ordem de prioridade decrescente

Fig. 48 Lista de células-alvo

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5.5 Operação Multibanda

A Operação Multibanda oferece a possibilidade de serviços GSM, tanto na banda de freqüência do GSM900, quanto do DCS1800, por um operador da rede que obteve a licença para as duas bandas de freqüência.

Portanto, são suportadas a operação de MS banda dupla e também o handover entre células que pertencem a diferentes bandas, com um gerenciamento apropriado da lista de células-alvo.

O equipamento transceptor para as duas bandas de freqüência pode ser implementado na mesma BTSE. Isto permite a um operador da rede utilizar uma estrutura de rede já existente quando da ampliação de uma rede GSM900 com equipamento DCS1800 e vice-versa.

A figura a seguir apresenta uma rede com uma configuração mista de células GSM900/ DCS1800.

A facilidade de Operação Multibanda permite ao operador da rede, superar os limitados recursos de rádio e ampliar a capacidade da rede especialmente em áreas de “grande cobertura”.

Operação Multibanda pode utilizar a característica de “BCCH Comum”, ou seja, situação onde, por exemplo uma BTS (com uma única portadora BCCH) oferece portadoras de freqüências nas bandas GSM900 e DCS1800.

BTS-5DCS1800

BSC

BTS-4DCS 1800

BTS-3GSM 900

BTS-2GSM 900

BTS-1GSM 900

BTS-0GSM 900

Fig. 49 Rede com configuração mista de células GSM900/ DCS1800

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5.6 Estrutura Hierárquica da Célula

Com a facilidade “Estrutura Hierárquica da Célula” o operador da rede é capaz de organizar uma rede de múltiplas camadas.

Ao considerar uma evolução típica da rede, a organização da rede é controlada primeiro pelas necessidades de cobertura, e depois pelas necessidades de capacidade.

No primeiro estágio, a cobertura da área da rede pode ser alcançada facilmente pela utilização de células “umbrella” e macro-células.

No curso de evolução da rede, a capacidade pode ser aumentada pela implementação de pequenas células, ou seja, micro células e pico células.

Fig. 50 Cobertura de área da rede pela utilização de células “umbrella” e macro-células

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Fig. 51 Aumento de capacidade da rede pela implementação de pequenas células

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Células “Umbrella” e Macro-células são caracterizadas por :

Alta potência de transmissão,

Grande área de cobertura,

Antena acima do nível dos telhados,

MS movendo-se rapidamente (handover por sensibilidade à velocidade),

Capacidade redundante (para excesso de tráfego de micro-células).

Micro e pico-células tem :

Baixa potência de transmissão,

Pequena área de cobertura (ex. : pontos de alto tráfego em centros de cidades, aeroportos, etc.),

Antena abaixo do nível dos telhados (ou interna),

MS movendo-se em baixa velocidade.

A figura a seguir representa um cenário de uma rede de múltiplas camadas.

Cél. umbrellaGSM 900 Camada 5

MacrocélulaGSM 900 Camada 4

Célula PequenaGSM 900 Camada 3

PicocélulaGSM 900/1800 Camada 1

MicrocélulaGSM 900 Camada 2

Fig. 52 Rede de múltiplas camadas

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5.7 Células Concêntricas

A BSS oferece uma estrutura de “células concêntricas”, às vezes referenciada como células “overlay” e “underlay”.

Tal célula é subdividida em duas áreas:

• área interna

• área completa.

O principal conceito desta configuração é ter diferentes TRX dentro da mesma célula.

A potência de saída do TRX que atende a área interna é fortemente reduzida ou é de freqüência superior (ex. : área maior : GSM900 e área interna : DCS1800). Isto resulta em um raio de célula menor da área interna.

f5

f2

f6

f3

f4

f1

BTSE

área completaárea interna

Fig. 53 Células concêntricas setorizadas com áreas interna e completa

Um tipo particular de handover intracélula é fornecido entre as áreas interna e externa.

A facilidade de célula concêntrica pode ser utilizada para introduzir um padrão de reutilização de freqüência adicional para as freqüências na área interna com uma distância de reutilização mais curta. Isto resulta em uma capacidade da rede incrementada.

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5.8 Transmissão de dados no GSM Fase2+

Para aumentar as taxas de transmissão de dados no GSM fase 2+, novos serviços de portadora com taxas comparáveis ou superiores a RDSI foram desenvolvidos:

. HSCSD (High Speed Circuit Switched Data)

. GPRS (General Packet Radio Services)

. EDGE (Enhanced Data Rates for the GSM Evolution)

HSCSD

O HSCSD (Rec. 02.34) é um serviço de comutação de circuitos de dados (somente ponto-a-ponto) para aplicações com demandas de largura de banda superior e fluxo de dados contínuo, p.ex. clipes de vídeo ou víideo-telefonia. A maior largura de banda é alcançada pela combinação de 1-8 canais físicos para um assinante. Além disso, o codec de transmissão de dados foi alterado de forma que um máximo de 14,4 kbit/s ao invés de 9,6 kbit/s pode ser transmitido por canal físico. Desta forma, o HSCSD permite teoricamente taxas de transmissão de até 115,2 kbit/s. A fim de implementar o HSCSD, simplesmente o software GSM-PLMN deve ser modificado.

GPRS

Com o GPRS é possível combinar 1-8 canais físicos para um usuário, da mesma forma que para o HSCSD. Vários e novos esquemas de codificação com taxas de transmissão de até 21,4 kbit/s por canal físico permitem taxas de transmissão teóricas de até 171,2 kbit/s. A contrário do HSCSD, o GPRS é um serviço de portadora comutado por pacote, o que significa que o mesmo canal físico pode ser utilizado por diferentes assinantes. O GPRS é um recurso eficiente para aplicações com um prazo curto, onde são necessárias elevadas taxas de dados (p.ex. navegação na Internet, e-mail, ...). O GPRS também permite a transmissão “point-to-multipoint” e tarifação dependente do volume. Ampliações da rede GSM e da arquitetura do protocolo são necessárias para a implementação do GPRS.

EDGE

O EDGE (Release “99) é capaz de transmitir até 69,2 kbit/s por canal físico, através da alteração do procedimento de modulação GSM (8PSK ao invés de GMSK). Teoricamente, taxas de transmissão de até 553,6 kbit/s (que satisfazem as necessidades 3G) seriam possíveis pela combinação de até 8 canais. Uma combinação do GPRS com o EDGE poderia oferecer ótima utilização da Inter e Intranet, assegurando elevada economia na utilização de recursos de freqüência ao mesmo tempo.

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Transmissão de dadosno GSM Fase 2+

TS 1 2 3 4 •••• 8

Fase 1/2:1 TS com máx. 9,6 kbit/s

HSCSD, GPRS, EDGE:combinando 1 - 8 TS

HSCSD: Comutado por circuito (CS); 14,4 kbps / TS;sem mudanças de HW

GPRS: Comutado por pacotes (PS);taxas de dados flexíveis até 21,4 kbps / TS;

mudanças HW & protocolo;

EDGE: Rel`998PSK ao invés de GMSK; máx. 69,2 kbps / TS

Fig. 54 Transmissão de dados na Fase 2+

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115.2 kbit/s

High-SpeedCircuit SwitchedData

14.4 kbit/s

GeneralPacketRadio Service 171.2 kbit/s

21.4 kbit/s

345.6 kbit/s

473.6 kbit/s

EnhancedDataRates forGSMEvolution

ECSD

EGPRS

43.2 kbit/s

59.2 kbit/s

Fig. 55 Taxas líquidas de transmissão para HSCSD, GPRS e EDGE

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High Speed Circuit Switched Data HSCSD

High Speed Circuit Switched Data oferece transmissão de dados via circuito com no máximo 8 TCH simultaneamente (de acordo com a recomendação GSM; Na realidade, tanto a MSC quanto o MS suportam no máximo 4 TCH).

HSCSD é particularmente interessante para aplicações real-time, como vídeo.

High Speed Circuit Switched Data oferece os seguintes serviços:

14.4 kbit/s data (em um único time slot).

Serviços Transparentes / Não transparente

Para conexões HSCSD transparentes, a BSC não pode trocar a taxa de dados do usuário, mas pode modificar o número de TCH utilizados para a conexão (neste caso a taxa de dados por TCH muda em correspondência).

Para conexões HSCSD não transparentes, a BSC pode trocar a taxa de dados do usuário (compressão de dados na interface aérea, no lado da rede ou sem compressão, a taxas de 19.2 kbit/s, 38.4 kbit/s ou 64 kbit/s em versões anteriores).

Serviços Simétricos e pseudo-assimétricos

No serviço simétrico a alocação de time slots para downlink e uplink é simétrica, e portanto as mesmas taxas de transmissão de dados estão disponíveis em ambas as direções.

No serviço pseudo-assimétrico a alocação de time slots para downlink e uplink também é simétrica, porém a taxa de dados utilizada para uplink é inferior a de downlink.

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9.6 kbit/s /14.4 kbit/s

28.8 kbit/s

57.6 kbit/s

High-Speed Circuit Switched Data HSCSD

vantagens:

+ alta taxa de transm.+ operação multislot+ nenhum elemento novo+ apenas modificação de sw

Desvantagens:

- ineficiente para Bursts- requer novo MS

Fig. 56 High Speed Circuit Switched Data – principais facilidades

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As seguintes condições caracterizam uma conexão HSCSD:

Todos os até 8 time slots de rádio devem estar localizados na mesma TRX.

O mesmo hopping de frequência e sequência de treinamento são utilizados.

Apenas TCH/F podem ser utilizados.

Para configuração simétrica, relatórios individuais de nível e qualidade de sinal são utilizados para cada canal.

Para configuração assimétrica, relatórios individuais de qualidade e nível de sinal são utilizados para aqueles canais que têm no uplink, SACCH associados.

A medição da qualidade reportada no canal principal é baseada na pior medição observada no canal principal e time slots unidirecionais de downlink utilizados.

Para ambas as configurações as medições de célula vizinha são reportados em cada canal de uplink utilizado.

Handovers

Todos os tipos de handovers são suportados. A BSC pode modificar o número de time slots utilizados para a conexão e a codifição de canal durante a troca para novos canais.

Alocação flexível dos recursos de interface aérea

A BSC é responsável pela alocação flexível dos recursos de interface aérea. Ela pode alterar o número de TCH/F assim como a codificação de canal para uma conexão específica. As razões para esta troca podem ser a falta de recursos de interface aérea, handover e/ou manutenção da qualidade do serviço.

A alteração nos recursos de interface aérea é executada pela BSC elevando-se ou reduzindo-se o grau do serviço.

Implementação na SBS

A SBS suporta um máximo de 4 TCH/F (a 14.4 kbit/s cada) para uma conexão HSCSD.

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General Packet Radio Service GPRS

5.8.1 Arquitetura

Para a introdução do GPRS, a arquitetura lógica do GSM é ampliada por duas unidades funcionais:

. O SGSN (Serving GPRS Support Node) está no mesmo nível hierárquico que a MSC e possui funções comparáveis àquelas de uma MSC Visitada (VMSC).

. O GGSN (Gateway GPRS Support Node) possui funções comparáveis àquelas de uma MSC Gateway (GMSC) e oferece funções de interoperação para estabelecimento de contato entre o GSM/GPRS-PLMN e redes externas de pacotes de dados PDN

Um GSN (GPRS Support Node) inclui as funções centrais necessárias para suportar o GPRS. Uma PLMN pode conter um ou mais GSNs.

Além da implementação do GSN, ampliações das funções em outras unidades funcionais são necessárias:

. Na BSS uma unidade de controle de pacotes (PCU – Packet Control Unit) assegura a recepção/adaptação dos pacotes de dados do SGSN pela BSS e vice-versa.

. Os dados dos assinantes GPRS devem ser adicionados aos dados já existentes no HLR. Nas seguintes páginas deste manual, esta extensão será chamada de GR (GPRS Register).

Unid.Codec de Canal CCUem BTS

para codificação de canal

DTEmóvel

SGSN

PSTN

InternetIntranet

X.25

GGSN

VMSC /VLR

GMSC

HLR

Novas entidades de rede:

• SGSN• GGSN

GPRS - Arquitetura

RDSIPCU

BSS

dados assinatura GPRS(GPRS Registro GR)

Unid.ControlePacotes PCU

paraconversão de protocolos

recursos de rádio& gerenciamento de

Fig. 57 Arquitetura do GPRS

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5.8.1.1 SGSN

O SGSN realiza um grande número de funções para a execução de serviços GPRS.

O SGSN está no mesmo nível hierárquico que uma MSC e trata de muitas funções comparáveis a uma MSC Visitada (VMSC).

O SGSN :

- é o nó que serve estações móveis GPRS em uma região atribuída a ele;

- rastreia as localizações das respectivas MSs GPRS (funções de Gerenciamento de Mobilidade);

- é responsável pelo “page” da MS;

- executa as funções de segurança e controle de acesso (procedimentos de autenticação/cifragem,...); os procedimentos são baseados no mesmo algoritmo, cifras e critérios que no GSM. Os algorítimos de cifragem foram otimizados para a transmissão de pacotes de dados;

- possui funções de roteamento/gerenciamento de tráfego;

- coleta dados relacionados a taxas/tarifas;

- realiza as interfaces ao GGSN (Gn), PCU (Gb), outras PLMNs (Gp). Nó de Suporte Gateway para GPRS (GGSN)

5.8.1.2 GGSN

O GGSN realiza funções comparáveis àquelas de uma MSC gateway.

GGSN :

- é o nó que permite contato/interoperação entre uma PLMN de GSM e uma rede de pacotes de dados PDN (realização via interface Gi);

- contém as informações de roteamento para assinantes do GPRS disponíveis na PLMN. As informações de roteamento servem para contatar o respectivo SGSN na área em questão na qual uma MS está momentaneamente localizada;

- possui função de filtragem;

- pode consultar informações de localização a partir do HLR através da interface Gc, opcional.

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SGSN & GGSNSGSN• serve MSs na área SGSN• funções de Gerenciamento de Mobilidade, p.ex. Atualização de Localização, Paging,..

• Segurança e controle de acesso:Autenticação, Ajuste de Ciframento, Verificação de IMEI...Novo Algoritmo de Ciframento

• Encaminhamento / Gerenciamento de Tráfego• Coleta de dados de tarifação

GGSN• Interoperação PLMN ↔ PDN-,• Informações de encaminhamento para usuário GPRS anexado• Classificação / Filtragem• Coleta de dados de tarifação

SGSN

GGSN

Fig. 58 SGSN e GGSN

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Interfaces

Novas interfaces foram definidas para GPRS, em adição aquelas já definidas para o GSM-PLMN – interfaces A - G:

Gb – entre um SGSN e uma BSS. A interface Gb permite a troca de sinalização e dados de usuário: Ao contrário da interface A, onde um usuário ocupa um recurso físico durante todo o período de uma conexão, na interface Gb um recurso somente será alocado em caso de atividade (isto é, quando dados estão sendo transmitidos ou recebidos. Um grande número de usuários podem utilizar o mesmo recurso físico. O mesmo se aplica às interfaces Gi, Gn e Gp.

Gc - entre um GGSN e um HLR

Gd - entre um SMS-GMSC / SMS-IWMSC e um SGSN

Gf - entre um SGSN e um EIR

Gi - entre GPRS e uma rede de pacotes de dados externa (PDN)

Gn - entre dois GSN dentro de uma mesma PLMN

Gp - entre dois GSN localizados em diferentes PLMN. A interface Gp permite o suporte de serviços GPRS numa área de cooperação GPRS.

Gr - entre um SGSN e um HLR

Gs - entre um SGSN e uma MSC/VLR. A interface Gn serve para suportar um MS que esteja utilizando os serviços GPRS e comutados simultaneamente ("Common Mobility Management" ex. atualização da informação de localização).

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MS BSS SGSN GGSN PDN TE

GGSNoutra PLMN

SMS-GMSCSMS-IWMSC

MSC/VLR HLR/(GR)

SM-SC

EIRSGSNGp Gf

Gi

GrGc

Gn

GbUm

Gs

GdE C

A

D

Arquitetura GPRS:Interfaces Somente sinalização

Sinalização e Transmissão de dados

Gn

Fig. 59 interfaces GPRS (e GSM)

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5.8.1.3 Unidade de Controle de Pacotes PCU

Na BSS, as funções da PCU são :

- Gerenciamento de canais de rádio de GPRS (funções de Gerenciamento de Radiocanal), p.ex. informações de controle de potência, de controle de congestionamento, de controle de broadcast

- Organização temporal da transferência de pacotes de dados para uplink e downlink

- Controle de acesso ao canal, p.ex. solicitação e concessões de acesso

- Oferece os protocolos de conversão da interface Gb para a interface de rádio Um.

Três opções para posicionamento da PCU são fornecidas na Rec. 03.60:

Opção A: na BTS

Opção B: na BSC

Opção C: na conexão espacial com o SGSN

5.8.1.4 Unidade de Codificação de Canal CCU

A CCU contém as seguintes funções:

Codificação de canal, inclusive correção de erro via FEC e “interleaving”

Medições do canal de rádio, inclusive nível e qualidade do sinal recebido e medições de “timing advance”

5.8.1.5 Estações Móveis de GPRS

Uma estação móvel GPRS (MS GPRS) pode trabalhar em três modos operacionais diferentes. O modo operacional depende do serviço ao qual uma MS é vinculada (GPRS ou GPRS e outros serviços GSM) e na capacidade da estação móvel de tratar simultaneamente GPRS e outros serviços GSM.

Modo operacional “Classe A”: a MS está vinculada ao GPRS e a outros serviços GSM e a MS suporta o tratamento simultâneo de GPRS e de outros serviços GSM.

Modo operacional “Classe B”: a MS está vinculada ao GPRS e a outros serviços GSM, mas a MS não pode tratá-los simultaneamente.

Modo operacional “Classe C”: a MS está vinculada exclusivamente a serviços GPRS.

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CCU

CCU PCU

BTS site BSC site GSN

CCU

CCU

BTS site BSC site GSN

CCU

CCU

BTS site BSC site GSN

PCU

PCU

A

B

C

opcional:localização PCUPCU, CCU, GPRS - MS

Um Abis

Gb

GPRS-MS:(modo operacional)• Classe A: MS anexado a

GPRS & não-GPRStratamento simultâneo

• Classe B: como A, não-simultâneo• Classe C: apenas GPRS

MS

MS

MS

Unid. Controle Pacotes PCU• Funções Controle Acesso de Canal• Funções Gerenc. Canal de Rádio

(Controle Potência, Controle Congestion.,...)• agendamento transmissão dados (UL/DL)• conversão de protocolo(Gb ↔ Um)

Gb

Unidade de Codif. de Canal CCU • Codificação de canal (FEC, intercalação,..)• Funções de Medições de Canal de Rádio

(qualidade recebida & nível de sinal, TA,..)

Fig. 60 PCU, CCU, GPRS-MS

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5.8.2 Interface de Rádio

As tarefas da camada 1 da interface de rádio são relacionadas à transmissão de dados do usuário e sinalização, bem como das medidas de performance recebidas, seleção de célula, timing advanced, controle de potência e codificação de canal. No GPRS, a principal diferença com relação aos serviços via comutação de circuitos (circuit-switched – CS) é que várias MS podem usar em paralelo um canal físico e um canal de pacote de dados. Um canal de pacote de dados é alocado por bloco de rádio, ou seja, em 4 quadros TDMA consecutivos e não em um intervalo de tempo específico. Isto significa que a sinalização e o pacote de dados de tráfego de várias estações móveis podem ser estatisticamente multiplexados dentro de um canal de pacote de dados. Além disso, o canal de pacote de dados pode ser aproveitado assimetricamente. Por outro lado é também possível para uma estação móvel usar mais que um canal de pacote de dados ao mesmo tempo, ou seja, combinar diversos canais físicos de uma portadora de rádio. Em princípio, até 8 canais de pacotes de dados podem ser aproveitados simultaneamente. Em uma célula GPRS, um ou vários canais físicos podem ser alocados para a transmissão GPRS. Estes canais físicos (Canais de Pacotes de dados - PDCH) são compartilhados pelas estações móveis GPRS, sendo descontados os pools comuns/compartilhados do total de todos os canais físicos disponíveis da célula. A distribuição dos canais físicos para vários canais lógicos de pacotes de dados é baseada em blocos de 4 “normal burts” cada. UL e DL são designados separadamente para pacotes de dados GPRS (consideração de picos assimétricos de tráfego). A alocação de serviços via comutação de circuitos e GPRS, é realizada dinamicamente, dependendo de quais capacidades são requeridas (“capacidade e demanda”). O PDCH não necessita ser alocado permanentemente. Entretanto, é possível ao operador reservar um número de canais físicos para tráfego GPRS.

GSM RF:GPRS Camada 1 (Um)

Camada 1Tarefas

Transmissão dedados de usuário& sinalização

determinação &atualização doTiming Advance

Seleção de célulaMedidas de

nível de sinal

Funções decontrole depotência

Otimização de Recursos:1 canal físico para ser usado

por vários MSs simultaneamente!

Tráfego assimétrico :UL / DL possível !!

Alta taxa de dados :até 171.2 kbit/s:

combinando 1..8 PDCH p/ 1 MS !!

Alocação de canal físico(Canal de pacote de dados PDCH)

dinamicamente: 1 ou 4 Blocos de Rádio(1 Bloco de Rádio = 4 Normal Burstem 4 consecutivos TDMA-frames)

⇒ Dados de usuário e sinalização de diversos MSs são estatisticamentemultiplexados em 1 PDCHÉ possível também alocação fixa

Fig.61 Interface de rádio

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5.8.3 Codificação de canal

A codificação de canal é modificada substancialmente para propósitos GPRS (GSM Rec. 03.64). A codificação de canal inicia com a divisão da informação digital em blocos transferíveis. Os blocos funcionais (blocos de rádio) são protegidos via codificação convolucional contra perdas de dados. Usualmente, isto significa inserção de redundância.

Além disso, codificação de canal inclui um processo de “interleaving”, ou seja, rearranjo no tempo. Os blocos convulocionais de rádio são intercalados com um específico número de burts.

Esquemas de Codificação

Novos esquemas de codificação GPRS (CS1 - CS4) foram definidos para a transmissão dos pacotes de dados de canais de tráfego PDTCH (Rec. 03.64). Esquemas de codificação podem ser designados como uma função de qualidade da interface de rádio.

CS1 faz uso do mesmo esquema de codificação que o especificado para o SDCCH (Rec. 03.64). CS1 corresponde a uma taxa de dados de 9,05 kbit/s.

CS2 corresponde à taxa de 13,4 kbit/s,

CS3 corresponde à taxa de dados de 15,6 kbit/s.

CS4 não usa redundância na transmissão (sem FEC) e corresponde à taxa de dados de 21,4 kbit/s.

Em princípio, de 1 a 8 time-slots do quadro TDMA podem ser combinados dinamicamente para um usuário realizar a transmissão de pacote de dados GPRS. Teoricamente é possível alcançar picos de performance de até 171,2 kbit/s.

9,05 kbit/s

13,4 kbit/s

15,6 kbit/s

21,4 kbit/s

CS-1

CS-2

CS-3

CS-4

CS & PS (GPRS):“capacity on demand”

Physical channel of one cell

GPRS-MSs:sharing physical channel

GPRS-MSs:combining 1-8 TS

Common coding of 4 Bursts(Radio Block)

Up to171,2 kbit/s(theoretically)

1 - 8channel

GPRS-MSs:asymmetric UL / DL

Fig. 62 Esquemas de codificação

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Enhanced Data Rates for GSM Evolution EDGE

Básico

EDGE (GSM 10.59, GSM 05.04,...) é uma um conceito alternativo para aumentar as taxas de transmissão de dados. Como novos esquemas de codificação não são capazes de incrementar a performance significativamente (GPRS usa uma taxa líquida de 21.4 kbit/s para uma taxa bruta de 22.8 kbit/s), e não mais que 8 timeslots estão disponíveis numa portadora, o EDGE sugere, então, a troca da modulação utilizada na interface de rádio. No mesmo intervalo de tempo em que o GSM padrão transporta um bit, com o EDGE, um símbolo representando 3 bits pode ser enviado.

O EDGE aproximadamente triplica a taxa de transmissão de dados (devido ao cabeçalho do protocolo este valor não atinge exatamente 3). De forma similar ao HSCSD e GPRS, a nova técnica de modulação é mais sensível às interferências e, portanto exige uma boa qualidade de rádio.

Uma vez que o EDGE é baseado em um conceito diferente, ele pode ser utilizado em conjunto com o HSCSD e GPRS. As respectivas variantes são apresentadas:

Enhanced Circuit Switched Data ECSD e

Enhanced General Packet Radio Service EGPRS.

Um conceito similar também é utilizado no Mercado Americano para aprimorar as capacidades das redes D-AMPS. A padronização do sistema UWC-136 HS é feita dentro do UWCC (Universal Wireless Communication Consortium), que colabora com o ETSI neste tema.

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T T GP57+1 information bits 57+1 information bitsTS

T T GP57+1 information symbols 57+1 information symbolsTS

every symbolcontains 3 bits

TS training sequenceT tail bitsGP guard period

x 3

Fig. 63 Normal bursts para GSM (acima) e EDGE (abaixo)

I

Q

1

0

Gaussian Minimum Shift Keying

1 bit per symbol

Symbol rate: 270.833 ksym/sPayload/burst: 114 bitGross rate: 22.8 kbit/s

I

Q(0,0,0)

(0,1,1)

(0,1,0)

(1,1,1)

(1,1,0)

(0,0,1)

(1,0,1)

(1,0,0)

8-Phase Shift Keying

3 bit per symbol

Symbol rate: 270.833 ksym/sPayload/burst: 346 bitGross rate: 69.2 kbit/s

Fig. 64 Comparação da modulação GSM (a esquerda) e a modulação EDGE (a direita)

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Enhanced Circuit Switched Data - ECSD

As principais facilidades introduzidas com o ECSD são:

O novo esquema de codificação permite transmissão de dados a taxas mais altas, com diferentes níveis de proteção através de bits de check,

Novos canais lógicos fazem uso destes esquemas de codificação e enviam informações adicionais em canais de sinalização,

Um controle de potência mais rápido em lugar do controle "normal".

Codificação de Canal

Três novos esquemas de codificação foram implementados com o EDGE para canais de tráfego comutado: ECSD TCS-1, ECSD TCS-2 e ECSD TCS-3.

A taxa do código descreve numericamente quanta redundância é empregada em cada esquema de codificação. Ela é definida como a relação entre a taxa de interface de radio com a taxa bruta. A última coluna mostra a taxa líquida de usuário que pode ser obtida com um time slot.

Tipo de canal

Modulação Taxa bruta Taxa na interface de radio

Taxa de codific.

Taxa líquida de transmissão

TCH/F2.4 GMSK 22.8 kbit/s 3.6 kbit/s 0.16 2.4 kbit/s

TCH/F4.8 GMSK 22.8 kbit/s 6.0 kbit/s 0.26 4.8 kbit/s

TCH/F9.6 GMSK 22.8 kbit/s 12.0 kbit/s 0.53 9.6 kbit/s

TCH/F14.4 GMSK 22.8 kbit/s 14.5 kbit/s 0.64 14.4 kbit/s

ECSD TCS-1 8PSK 69.2 kbit/s 29.0 kbit/s 0.42 28.8 kbit/s

ECSD TCS-2 8PSK 69.2 kbit/s 32.0 kbit/s 0.46 32.0 kbit/s

ECSD TCS-3 8PSK 69.2 kbit/s 43.5 kbit/s 0.63 43.2 kbit/s

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Canais Lógicos

Novos canais lógicos foram definidos, utilizando o esquema de codificação ECSD. 4 novas combinações foram introduzidas:

As abreviações têm o seguinte significado:

E-TCH/F: ECSD Traffic CHannel Fullrate utilizando um dos 3 novos esquemas de codificação.

E-IACCH: ECSD Inband Associated Control CHannel

E-FACCH/F: ECSD Fast Associated Control CHannel para Fullrate

SACCH/TF: Slow Associated Control CHannel para canais de tráfego

SACCH/M: Slow Associated Control CHannel para canais de tráfego Multislot

E-TCH/FD: ECSD Traffic CHannel Full rate apenas para a direção de Downlink

SACCH/MD: Slow Associated Control CHannel para canais de tráfego Multislot apenas utilizado para tráfego na direção Downlink

Fast Power Control

Fast power control (FPC) é empregado em conexões ECSD, substituindo o controle de potência convencional utilizado em conexões padrão GSM. FPC usa o canal lógico E-IACCH (ECSD Inband Associated Control Channel) para reportar os resultados das medições a BSS na direção de uplink, e para transmitir comandos relacionados ao controle de potência no downlink.

O E-IACCH utiliza 24 bits em cada bloco de 20 ms, com isto atingindo uma taxa de transmissão de 1.2 kbit/s em contraste com o controle de potência "normal" via multiframes SACCH, com 0.8 kbit/s e um espaço de tempo de 480 ms.

O controle de potência Normal e o rápido estão funcionando simultaneamente, isto é, comandos de controle de potência são enviados à partir da BSS pelos canais E-IACCH e SACCH e os resultados das medições são reportados em ambos os canais E-IACCH e SACCH, mas se o FPC estiver ativo, as mensagens no canal SACCH serão ignoradas. O mecanismo permite uma rápida transição entre os dois métodos de controle de potência.

Medições do nível de potência, que são importantes para o procedimento de seleção de célula, reseleção de célula e decisões de handover, são baseadas na portadora BCCH da células vizinhas. Assim, um cuidado adicional deve ser tomado se nesta portadora BCCH alguns timeslots estiverem transmitindo dados modulados em 8PSK, uma vez que a potência não se mantém constante neste caso.

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E

Enhanced GPRS - EGPRS

Para o Enhanced GPRS, as seguintes facilidades principais são relevantes:

Novos esquemas de codificação permitem taxas de transmissão de dados mais altas devido a modulação 8PSK com diferentes níveis de proteção e com bits de check,

Controle de qualidade do link assegura uma adaptação das taxas de transmissão de dados dependente das condições da interface aérea, isto é, em caso de, por exemplo, alto nível de inerferência, a taxa de transmissão é dinamicamente reduzida para um balanceamento otimizado entre velocidade e capacidade de correção de erros,

Qualidade de Serviço QoS no EDGE fase 1 e fase 2.

Codificação de canal

Para o EGPRS, foram desenvolvidos 9 esquemas de codificação:

Esquema de codificação

Modulação

Taxa para o usuário (kbit/s)

Taxa de codific.

Esquemas Puncturing

Bits úteis Família

CS-1 GMSK 9.05 0.50 -- 181 --

CS-2 GMSK 13.4 0.66 -- 268 --

CS-3 GMSK 15.6 0.75 -- 312 --

CS-4 GMSK 21.4 1.00 -- 428 --

MCS-1 GMSK 8.8 0.53 2 176 C

MCS-2 GMSK 11.2 0.66 2 224 B

13.6 296 MCS-3 GMSK

14.8

0.80 3

272+24

A (padding)

MCS-4 GMSK 17.6 1.00 3 352 C

MCS-5 8PSK 22.4 0.37 2 448 B

27.2 592 MCS-6 8PSK

29.6

0.49 2

544+48

A (padding)

MCS-7 8PSK 44.8 0.76 3 2*448 B

MCS-8 8PSK 54.4 0.92 3 2*544 A

MCS-9 8PSK 59.2 1.00 3 2*592 A

Logical Channels

Os canais lógicos utilizados no EGPRS, são os mesmos empregados para o GPRS comum.

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Controle da qualidade do Link

O controle da qualidade do Link é implementada através de dois procedimentos diferentes:

link adaptation (obrigatório) e

incremental redundancy (opcional).

Link Adaptation

Link adaptation é baseado nas medições da taxa de erro de bit realizadas pelo MS. Dependendo do número de erros de bit o nível de qualidade é determinado e reportado a BSS. A BSS decide, baseada neste nível de qualidade, se uma alteração no esquema de codificação resultará em melhora de performance, e informa ao MS o novo esquema de codificação a ser empregado.

Alterações no esquema de codificação somente são possíveis dentro de uma mesma família, mesmo se a técnica de modulação for diferente.

Um exemplo das taxas de transmissão de dados possíveis de serem atingidas com relação à modulação e ao esquema de codificação MCS, e com relação a relação Carrier/Interference é apresentada na figura abaixo (GSM 900, TU50, sem hopping de frequência).

0

10

20

30

40

50

60

10 20 3025155

Taxa em kbit/s

C/I in dB

MCS-1 (C)MCS-2 (B)MCS-3 (A)MCS-4 (C)MCS-5 (B)

MCS-6 (A)

MCS-7 (B)

MCS-8 (A)MCS-9 (A)

Fig. 65 Link adaptation

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Incremental Redundancy

Incremental redundancy compensa os efeitos de fading de curta duração. Ela usa o fato de que para um mesmo esquema de codificação, diferentes esquemas de pontuação são definidos. Se um pacote de dados foi recebido e não pode ser decodificado com sucesso, a origem pode transmitir uma diferente versão pontuada do pacote de dados no mesmo esquema de codificação.

Os receptores podem, então, proceder de duas formas diferentes:

Tanto o receptor descarta o bloco de dados recebido no primeiro passo e tenta decodificar o segundo bloco de dados recebido, ou

O receptor mantém o primeiro pacote de dados recebido em sua memória e combina ele com a informação recebida no segundo passo (decodificação acoplada).

Decodificação acoplada (Joint decoding) deve ser implementada para as estações móveis EGPRS. Para as estações rádio base, esta é uma solução otimizada. O BR7.0 não suporta IR no uplink.

Um exemplo de ganho que pode ser obtido com a incremental redundancy é apresentado na figura abaixo para o esquema de codificação MCS-9 (TU3 com hopping de frequências).

Fig. 66 Incremental redundancy

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Qualidade de serviço

O EDGE será introduzido em várias fases. Com o EGPRS fase 1, apenas certos perfis de qualidade de serviço são suportados::

Serviços interativos (ex. web browsing ou acesso a servidores de bancos de dados corporativos). Eles requerem a preservação do conteúdo do payload, mas o tempo de retardo dos pacotes não é tão crítico.

Serviços de Background (ex. transmissão de e-mail e SMS). Preservar o conteúdo do payload é importante, mas a transmissão não é crítica do ponto de vista do retardo.

Com EDGE fase 2, dois perfis adicionais de QoS são definidos:

Conversação (serviços bi-direcionais como transmissão de voz (telefonia), mas também sobre IP e videoconferências). A prioridade mais alta aqui é manter o tempo de retardo baixo, e manter a ordem dos pacotes.

Streaming (para serviços unidirecionais como transmissão de áudio e vídeo em tempo real): Da mesma forma que o QoS de conversação, atrasos curtos e a ordem dos pacotes de dados têm a prioridade mais alta

Arquitetura

A arquitetura do EGPRS inclui uma estação móvel com capacidade EDGE, a qual é conectada via interface aérea ao E-CU que, por sua vez, suporta as funcionalidades EDGE.

Duas classes de estações móveis estão disponibilizadas: Uma destas classes de estações móveis é capaz aplicar a modulação 8PSK em ambas as direções uplink e downlink, o que significa que estas estações móveis suportam facilidades e capacidades avançadas. A outra classe aplica a modulação 8PSK apenas na direção downlink, e modulação GMSK na direção de uplink.

A BTS pode ser equipada com carrier units do tipo E-CUs, que são capazes de processar EDGE, ou com carrier units normais, que não possuem a funcionalidade EDGE.

A saída do tráfego de pacotes da E-CU na BTS é transmitida à Packet Control Unit (PCU) da BSC de onde os pacotes serão roteados ao nó GPRS.

Devido ao incremento na taxa de dados, a capacidade das interfaces entre BSC e a BTSplus foi incrementada na BR7.0, sendo possível então, a conexão da BTSplus à BSC com até 4 linhas PCM.

O exemplo abaixo ilustra a conexão entre a estação móvel e o equipamento terminal de dados estacionário (DTE).

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BSS - Base Station System GSN - GPRS Support NodeHLR - Home Location Register VLR - Visitor Location Register

Siemens

Mobile DTE

BSC

Visited MSC/VLR

Gateway MSC

Serving GSN

packet switched: GPRS

Gateway GSN

BTS

HLR/GR

High Cap. BSC

BTS extension by new CU & SW

IS D N

P S T N

InternetIntranet

P S P D N

SW Upgrade

Dyn. Abis withSW download

Fig. 67 Alterações na infra-estrutura de rede existente

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Configuração da BSS com EDGE

A BTSE pode ser equipada com EDGE carrier units (E- CUs) oferecendo a nova modulação 8-PSK e/ou "normal" carrier units (G- CUs) suportando a modulação GMSK. O número de E-CU e G-CU pode ser escolhido dependendo da demanda de capacidade para EDGE.

Para alcançar as altas taxas de dados que são previstas para MCS, é necessário suportar frames PCU concatenados e interface Abis flexível. Para habilitar recursos suficientes na interface Abis, é possível conectar-se até 4 linhas PCM por BTSM.

Na BSC para tráfego de pacotes, processadores periféricos provendo a funcionalidade de PCU - Packet Control Unit devem ser utilizados.

O upgrade somente é suportado para as BTSE da família plus.

HighCapacityBSC

até 12 CUsPor Rack (GSM-CU e/ou E-CU)

BTSplus Abis

PCU 1

FAAS:flexible (dyn.) Abisallocation strategy,1x16kbps - 5x16kbpsnovo "concatenated" PCU frames

E-CU

E-CU

COMBINER

EDGECarrier Unit

PacketControl Unit

G-CU

CORE

CORE

4 x PCM30 per BTS

PCU 12

Requisitos de Hardware

Fig. 68 Requisitos de Hardware na BSS

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Flexible Abis Allocation Strategy (FAAS)

As altas taxas de transmissão de dados habilitada pela modulação 8-PSK para EGPRS e a introdução dos esquemas de codificação CS3 e CS4 para o GPRS requerem uma capacidade aprimorada de conexão na interface Abis de até 5x16 kbit/s, para uma única conexão de dados. A estratégia aplicada até o BR 6.0 é uma configuração fixa na interface Abis, a qual não é mais suficiente e eficiente, uma vez que esta estratégia iria requerer uma configuração baseada nas taxas de dados mais altas possíveis. A alocação estática faria desperdiçar recursos na interface Abis.

Conseqüentemente, uma nova estratégia, chamada de Dynamic Abis Resource Allocation, será aplicada de forma a alocar os recursos da interface Abis de uma forma mais flexível e eficiente.

Dynamic Abis resource allocation é aplicada para serviços comutados de pacotes e também para serviços comutados de circuitos. De acordo com o serviço aplicado, o número apropriado de recursos na interface Abis será dinamicamente alocado. Como a capacidade para cada time slot de interface aérea pode variar durante a operação, a alocação dinâmica adapta a capacidade da interface Abis para a capacidade de interface aérea requerida.

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Um Abis

5 1 5 1 5 1 5 14 0 4 4 0 4 •

7 3 7 3 7 3 7 36 2 6 2 6 2 6 2

5 1 5 1 5 1 5 14 • 4 0 4 0 4 •

7 3 7 3 7 3 7 36 2 6 2 6 2 6 2

LAPD

LAPD

SW/FAW

7 6 5 4 3 2 1TRX-3-0

7 6 5 4 3 2 1 0TRX-3-1

7 6 5 4 3 2 1TRX-0-0

7 6 5 4 3 2 1 0TRX-0-1

7 6 5 4 3 2 1 0TRX-0-2

7 6 5 4 3 2 1TRX-1-0

1817

16 14

LAPD

10 2 01

TRX-3-1

TRX-3-0

TRX-2-1

TRX-2-0

TRX-1-0

TRX-0-2

TRX-0-1

TRX-0-0

5 1 5 1 5 1 5 14 0 4 4 0 4

7 3 7 3 7 3 7 36 2 6 2 6 2 6 2

5 1 5 1 5 1 5 14 4 0 4 0 4

7 3 7 3 7 3 7 36 2 6 2 6 2 6 2

LAPD

LAPD

SW/FAW

18 14

LAPD 10 2 0

TS poolpara a BTSM 0

000

TS poolpara aBTSM 2

7 6 5 4 3 2 1

TRX-1-0

7 6 5 4 3 2 1

TRX-3-0

MCS7

CS4

AlocaçãoFixa

AlocaçãoFlexível

Fig. 69 "antiga" alocação fixa e a nova alocação flexível de recursos na interface Abis

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Abis pool

A estratégia de alocação dinâmica da interface Abis é baseada em pools e subpools, os quais podem ser configurados via procedimentos de O&M.

O conceito de pool não associa fixamente uma relação entre interface aérea e linhas da interface Abis. Um poll de interface Abis é, na realidade, uma quantidade de sub time slots de 16kbit/s, que é definida para cada BTS. Quando há a requisição de um serviço, os sub timeslots de 16 kbit/s da interface Abis são selecionados do pool e alocados aos canais de rádio, durante a ativação do canal. Um pool de interface Abis pode ser composto por vários subpools. Cada subpool pertence a um único PCM, roteado junto com um link LAPD, para que se possa gerenciar corretamente uma falha dos recursos da interface Abis, via link LAPD.

O pool e sub pool de interface Abis apresentam as seguintes relações e propriedades:

• Diferentes subpools de Abis podem ser definidos na mesma linha PCM.

• Subpools podem ser distribuídos por todas as linhas PCM pertencentes a uma estação rádio base (pelo menos um subpool por linha).

• Os subslots de Abis alocados a uma canal de rádio podem ser distribuídos por diferentes subpools e consequentemente por diferentes linhas PCM. Não é necessário garantir que os subslots sejam adjacentes.

• Overlapping entre pools e subpools é proibido.

Quando um usuário requisita time slots de rádio numa célula, a BSC seleciona o número apropriado de recursos de interface Abis, à partir do pool de Abis, associa-os ao canal de rádio, e sinaliza esta associação à BTS.

A quantidade de canais de 16 kbit/s da interface Abis associados por time slot de rádio depende de vários fatores, entre eles, o tipo de serviço. A tabela ilustra como um único time slot de rádio é associado com diferentes quantidades de recursos de interface Abis, de acordo com os serviços suportados.

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PCU 1,.., 12

HC BSC

Pool Site_1 Pool Site_2

1 x 64kbps PCM slot

Site_1

CELL_1

CELL_2

CELL_3

CORE

CORE

CrossCross--ConnectConnect integradointegradoouou MultidropMultidrop

Abis Poolingpor Site

Site_2

CELL_4

CELL_5

CELL_6

CORE

CORE

Pool Site_2

Fig.70 Pools de interface Abis por BTSM

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Taxa de dadosde usuário(kbps)

Número de TS de 16 kb/s

Esquema de codificação

59,25MCS954,45MCS844,84MCS7

27,2/29,63MCS622,42MCS517,62MCS4

13,6/14,82MCS311,22MCS28,81MCS1

21,42CS415,62CS313,42CS29,051CS1

Fig. 71 Esquemas de codificação – mapeamento de recursos da Abis

Frames PCU concatenados

O transporte de pacotes de dados entre BTS e BSC é realizado por frames PCU (Packet Control Unit) frames. Eles têm um comprimento uniforme de 320 bit e são transferidos a cada 20ms pela interface Abis (≈16kbit/s).

Frames PCU Concatenados consistem de um sub-frame básico, e opcionalmente até 4 sub-frames adicionais, um para cada subslot de 16 Kbit/s da interface Abis.O lado receptor (BTS ou BSC), remonta os sub-frames de acordo com seus SFC (contadores de subframe). Assim, os blocos de dados originais e completos podem ser obtidos novamente, até mesmo se os sub-frames foram distribuídos por diferentes time slots da interface Abis e diferentes linhas PCM. Cada subframe é identificado por um SFC, o qual varia de 1 até 5.

O sub-frame básico (SFC = 0) contém informações de controle in-band também, a qual é essencial para o controle de potência no downlink, resultados das medições no uplink, controle da redundância incremental, etc. Os sub-frames (SFC = 1, ... 4) não precisam carregar qualquer informação de sinalização de controle in-band. Devido a este cabeçalho (in-band control), o payload do sub-frame básico é diferente dos adicionais, isto é: 216 e 272, respectivamente.

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filling pattern

202 data bits

272 data bits

272 data bits

SFC 00000

SFC 00001

SFC 00010

SFC 00011

SFC 00100

152 118 data bits

46 bits 168 bits

70 bits

Header

E, TI bit

Subframe básicoE-extension bitTi-temporary logical link identifier indicator

E, TI bit

até 4l Subframesadicionais

Fig. 72 Frames PCU concatenados

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6 Serviços de Localização

∆ r r '

r

Fig. 73 Serviços de Localização

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6.1 Geral

Serviços de localização (Location Services – LCS) oferecem a oportunidade para agregar serviços adicionais baseados na posição da estação móvel. Entre estes serviços estão :

- Tarifação dependente da localização,

- Serviços de segurança (ex. chamados de emergência, localização de veículos),

- Serviços de controle estratégico (ex. manejo de frota, navegação),

- Serviços de Informação (ex. informação à turistas, indicação de restaurantes).

Além de oferecer benefícios comerciais, os LCS são algumas vezes obrigatórios e normatizados por órgãos reguladores ( exemplo: nos EUA, a US Federal Communication Commission requer localização de chamadas de emergência desde o final de 2001).

Os métodos de posicionamento introduzidos são :

“Cell-ID/Timing Advance” (com baixa precisão),

“Enhanced Observed Time Difference” (E-OTD, com média precisão),

“Time/Angle of Arrival” (TOA/AOA, média precisão),

“Enhanced Cell ID with Network Measurement Results” (média precisão) e

“Assisted-Global Positioning System GPS” (com alta precisão).

A exatidão de alguns dos métodos de posicionamento depende do tamanho e forma da célula e do planejamento de células.

6.2 Comparação

Método de Posicionamento

Cell ID / TA E-OTD E-CITA

Precisão baixa (500 m)

média (100 ... 200 m)

média (100 ... 200 m)

Requirementos da MS

Todos as MS Somente MS’s com capacidade E-OTD

Todos as MS

Investimento na Rede

baixo médio ... alto baixo

Tráfego adicional de sinalização

Muito baixo Baixo…médio Muito baixo

SBS support BR6.0 BR6.0 BR7.0

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6.3 Arquitetura ETSI

Location Services (LCS) fornecem a posição do assinante para aplicações de localização ("LCS clients"). Para descrever a posição de um assinante, latitude e longitude são utilizados, de acordo com um sistema geodésico definido (ex: WGS 084 coordinates Reference System).

As novas entidades de rede para o LCS são :

“Gateway Mobile Location Center” G-MLC

Suporta acesso para LCS via aplicações externas (ex. via TCP/IP) ou de outras PLMN,

Armazena informações em uma base de dados de clientes LCS. Isto é utilizado quando se recebe requisições de LCS para identificar o cliente requisitante e autorizá-lo a utilizar a solicitação .

Requisita informações do HLR sobre a MS a ser localizada,

Gerencia privacidade de assinantes,

Recebe a localização final estimada e determina se ela satisfaz a requerida qualidade de serviço (re-tentativa, rejeição),

Gera dados de carga e bilhetagem relacionados a LCS.

“Serving Mobile Location Center” S-MLC

Gerencia todas as coordenadas requeridas para realização do posicionamento de MS’s.

Determina o método de posicionamento a ser usado baseado na qualidade de serviço, nas capacidades da rede e nas capacidades de localização de MS’s.

Pode haver mais de um SLMC em uma PLMN

Calcula a localização final e precisão e retorna a resposta de localização para o G-MLC requisitante.

As funções do SMLC

O PRCF (Positioning Radio Coordination Function) determina o método de posicionamento a ser utilizado (CITA ou E-CITA) e gerencia os recursos requeridos para o referido método. O PRFC considera fatores como o tipo do cliente, prioridade da requisição e Qualidade de Serviço necessária.

O ECITA-PRCF coordena as requisições recebidas do PRCF, nas quais o método E-CITA tenha sido escolhido. O E-CITA PRCF recebe as requisições do PRCF, envia as requisições ao E-CITA PCF (Positioning Calculation function) para que seja calculada a posição, e retorna a localização estimada ao PRCF.

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BTSE BSC MSC / VLR

ExternalLCS Client

SMLC

HLRGMLC

Abis A

Lg

Lg Le

Lh

Lb

Um

DifferentPLMN

GMLC

Fig. 74 Serviços de Localização (Arquitetura de acordo com o ETSI)

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6.4 Métodos de Posicionamento

Location services - enhanced TA positioning

Com o release BR7.0, a facilidade de LCS que a Siemens oferece é suportada com um método adicional, chamado Enhanced Cell Identifier Timing Advance (E-CITA).

O Serving Mobile Location Center (SMLC), que coordena os recursos para o posicionamento do MS, adiciona, então o método E-CITA, com um Upgrade com mínimo tempo de parada do SMLC.

O método E-CITA não requer modificações nem nos handsets nem hardware adicional para fornecer uma posição mais precisa que o método CITA, envolvendo dois passos principais:

• Medições da intensidade do sinal

• Computação da localização estimada utilizando as medições

Como um procedimento genérico que suporta todos os métodos de posicionamento, ou que pode ser empregado como uma segurança em caso de nenhum método estar disponível, a BSS fornece o cell ID e TA do MS.

Na solução introduzida no BR 6.0 foi incluso um pre-processamento do cell ID e TA, utilizando o algorítmo CITA.

A solução introduzida no BR 7.0, utiliza o método E-CITA, que emprega as medições de nível de sinal (RXLEV) em adição aos valores de CI e TA do MS.

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1/96 TNS:MN1780PB10BR_0001

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

2

4

6

8

10

12

14

16

Algorithm

TA

Extendedmeasurement

reports

Localization

Field strength predictions

BTS measurements

MS measurements

RXLEV

Fig. 75 Enhanced CITA

Page 101: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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Enhanced CITA

Com este método, o MS obtém o nível do sinal da BTS que o serve no presente momento, e adicionalmente, obtém o nível de sinal de mais seis BTSs adjacentes. Adicionado ao valor de Cell-ID e TA, o resultado é enviado ao SMLC. O SMLC calcula a localização com a ajuda de dados adicionais, como mapas geográficos, e etc.

Requisitos

suporte da BSS

S-MLC / G-MLC

Vantagem

precisão média a um baixo custo.

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Princípio• medição do nível do sinal da

célula atual e de6 células vizinhas.

• mapeamento com dados adicionais (ex.: mapas)

BTS 1MS

Cell ID

BTS 2

BTS 3

Signal Strength 1

Signal Strength 2

Signal Strength 3

BSC

Enhanced Cell Global Identity (E-CGI)

1650m 8250m

Distance from Sender

1650m 8250m

Rec

eive

d Po

wer

l eve

l

Fig. 76 Enhanced CITA

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Visão geral do SBS Índice da seção

1 Elementos de Rede da SBS (Siemens Base Station) ........................................................................3 1.1 BSC (Base Station Controller) ...........................................................................................................8 1.2 BTSE (Base Transceiver Station Equipment) ....................................................................................9 1.3 TRAU (Transcoder and Rate Adapter Unit)......................................................................................10 1.4 LMT (Local Maintenance Terminal) ..................................................................................................11 2 Interfaces ..........................................................................................................................................12 3 Configurações de Enlace..................................................................................................................15 4 Visão geral da Documentação do SBS ............................................................................................16 4.1 Guia para a Documentação..............................................................................................................17 4.2 Documentação de Visão Geral do Sistema......................................................................................17 4.2.1 Descrições de Sistema (SYD) ..........................................................................................................17 4.2.2 Descrições Técnicas (TED) ..............................................................................................................17 4.3 Diretrizes ao Operador (OGL) ..........................................................................................................17 4.4 Manuais de Operação (OMN)...........................................................................................................17 4.5 Manuais de Manutenção (MMN) ......................................................................................................18 4.6 Listas de Comandos (CML) ..............................................................................................................18 4.7 Manuais de Instalação (IMN)............................................................................................................19 4.8 Manuais de Testes de Instalação (ITMN).........................................................................................19 4.9 Manuais de Teste de Aceitação (ATMN)..........................................................................................20 4.10 Listas de Máscaras (OML)................................................................................................................20 4.11 Manual de Integração da Rede (NIMN)............................................................................................20 4.12 Descrições de Medição de Desempenho.........................................................................................20

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1 Elementos de Rede da SBS (Siemens Base Station)

A SBS consiste dos seguintes quatro elementos da rede:

• BSC (Base Station Controller)

• BTSE (Base Transceiver Station Equipment)

• TRAU (Transcoding and Rate Adapter Unit)

• LMT (Local Maintenance Terminal)

Existem duas linhas de BTSE’s :

• BS-60, BS-61, BS-20, BS-21, BS-22 e BS-11,

• BS240, BS241, BS40, BS41, picoBTS e e-MicroBTS.

BSC TRAU

LMT

BS-60 BS-61

BS-20

BS-21

BS-22

BS-11

Fig. 1 Elementos de rede da SBS

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2/4 TNS:MN1780PB10BR_0001

BS40

E-MicroBTS

picoBTS Agent

BS41

picoBTS Server BS240

BS241

Fig. 2 BTSE’s da família BTSplus

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B T S one fam ily B T S plus fam ily

B S 60B S 61B S 20B S 21B S 22

B S 240 , B S 241B S 40 , B S 41B S 82 E M IC R OB S 242 P IC OB S 240XS

Fig. 3 Famílias de BTSE

Page 108: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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2/6 TNS:MN1780PB10BR_0001

A tabela a seguir resume algumas das características da família de produtos da SBS :

BS-11

BS-22 BS-20 BS-21 BS-60 BS-61 BSC TRAU

Instalação interna

externa

interna

externa

interna

externa

interna

externa

interna interna

Núm. máx. TRX 2 2 2 2 6 6

Volume [l] 28 177 210 399 432 1716 360 360

Consumo de potência [W]

80

(1TRX)

500 470 600 1500 2160 324 476

Dimensões d [mm] x w [mm] x h [mm]

160 x 460 x 415

330 x 720 x 775

450 x 600 x 775

485 x 870 x 945

450 x 600 x 1600

550 x 1950 x 1600

300 x 600 x 2000

300 x 600 x 2000

Faixa de temperatura [°C]

-33 a +45 -40 a +45

-5 a +45

-45 a +45 -5 a +45

-45 a +45

-5 a +45

-5 a +45

BS240 BS241 BS40 BS41 picoBTS e-MicroBTS

Instalação interna

externa

interna

externa

interna interna

externa

Núm. máx. TRX 24 24 4 4 24 8

Volume [l] 432 705 432 705 432 89

Consumo máx. de potência [W]

1600 (DC)

1750 (AC)

700 (DC)

1070 (AC)

2500 (DC) Server

860 (AC)

Dimensões d [mm] x w [mm] x h [mm]

450 600 1600

650 700 1750

450 600 1600

650 700 1750

Server 450 600 1600

360 400 750

Faixa de temperatura [°C]

- 5 a 55 - 45 a 55 - 5 a 55 - 45 a 50 - 5 a 45 - 40 a 50

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BR5.5 BR6.0 BSC HC 1st Step BR7.0 HC BSC 2nd Ste

TRXs* controlados 250 500 900

Células controladas 150 250 400

BTSE ou sites 100 200 200

TRAU 20 32 36

linhas PCM 46 72 120

LAPD (Abis+Asub) até 112 240 240

Canais GPRS 2x64 1536 3072

SS7L 8 8 16

Page 110: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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1.1 BSC (Base Station Controller)

A BSC é o módulo de controle central da SBS e oferece as seguintes tarefas principais:

• Comutação de canal de tráfego (TCH)

• Processamento de informações de sinalização

• Monitoração de alarme

BTSE

TRAUMSC

BTSEBSC

BTSE

TRAU

Fig. 4 Comutação de canal de tráfego na BSC

Page 111: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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1.2 BTSE (Base Transceiver Station Equipment)

A BTSE compreende todo do equipamento de rádio em um determinado site para atender uma única célula ou um grupo de células.

Configuração omnidirecional: uma BTSE atende somente uma célula.

Configuração setorizada: uma BTSE atende 2 ou mais células.

MSCBSC TRAU

BTSE

BTS BTS

MS

Fig. 3 BTSE

Page 112: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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1.3 TRAU (Transcoder and Rate Adapter Unit)

Para cada canal de tráfego, a TRAU adapta as diferentes taxas de transmissão para chamadas de voz e dados no site do rádio para a taxa de transmissão padronizada de 64 kbit/s no lado da MSC do sistema. Ela também mapeia os diferentes algoritmos de codificação de voz utilizados dentro da rede fixa e na interface de rádio.

BTSE

BSCBTSE

BTSE

MSC

TRAU

Fig. 4 TRAU

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1.4 LMT (Local Maintenance Terminal)

O LMT pode ser um computador desktop ou um laptop e é utilizado para funções de manutenção e operação local na TRAU, BSC ou BTSE. Ele também é necessário para a primeira instalação do software necessário para o funcionamento destes elementos da rede.

LMT LMT LMT

MS MSCBTSE BSC TRAU

SBS

Fig. 5 LMT

Page 114: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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2 Interfaces

A BTSE, BSC e TRAU podem ser separadas ou parcialmente/completamente agrupados. Em qualquer caso, os componentes são interconectados por interfaces padrões que são indicadas na seguinte ilustração.

BTSE

MSCBSC

BTSE

BTSE

AAsub

Abis

Um

TRAU

Fig. 6 Interfaces da BSS

Page 115: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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BTSE TRAUBSC

interface T

SIEMENSNIXDORF

SIEMENSNIXDORF

LAN

OMC

interface O

LMT

Fig. 7 Interfaces da BSS

Page 116: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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Interface A

A interface A é a interface entre a TRAU e a MSC. Esta interface é realizada com enlaces PCM. Até quatro enlaces PCM podem ser conectados entre 1 TRAU e a MSC.

A interface A compreende canais de tráfego (timeslots de 64 kbit/s) e o Sistema de Sinalização por Canal Comum Núm. 7 (CCSS7) como um enlace de sinalização (timeslot de 64 kbit/s).

Interface Asub

A interface Asub é um enlace PCM entre a BSC e a TRAU. Quatro canais de 16 kbit/s são multiplexados em um timeslot de 64 kbit/s.

Interface Abis

A interface Abis é um enlace PCM entre a BSC e o BTSE.

Os timeslots PCM podem ser utilizados em uma das seguintes formas:

i) Canais de sinalização (16 ou 64 kbit/s)

ii) Canais de tráfego (16 kbit/s)

Interface Um

A interface Um é a interface de rádio que conecta as estações móveis (MS) à BTSE específica.

Interface O

A interface O é uma interface padrão para a interconexão da SBS ao OMC baseada no CCITT X.25 e nas especificações GSM, ou, para o BR7.0, interface Ethernet. A camada física pode ser baseada tanto em uma conexão PSDN entre a BSC e o OMC, quanto em um timeslot específico incorporado dentro das interfaces Asub e A que acessam a MSC através de uma conexão semipermanente com o OMC, ou, para BR7.0, LAN.

Interface T, Tµ

Através destas interfaces o Terminal de Manutenção Local (LMT) pode ser conectado em vários elementos da rede SBS (BSC, TRAU, ou BTSE).

A interface T é baseada nas especificações de camada X.21+V.11 e HDLC+ de propriedade do CCITT através do protocolo LAPD e é utilizada para BSC, TRAU, BS-2x, BS-6x e BTS-Plus.

A interface Tµ é baseada na RS232+V.24 e é utilizada para a BS-11.

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3 Configurações de Enlace

A SBS foi projetada para fácil adaptação a uma ampla variedade de configurações com custos mínimos.

Os seguintes tipos de configurações de enlace são possíveis:

Configuração de Enlace BTSE-BSC BSC-TRAU

Estrela X X

Cadeia multidrop X

Loop X

Cross connect X

BTSE

BTSE

BTSE BTSE BTSE

BTSE

BTSE

TRAU

TRAUMSC

Estrela

Cadeia multidrop

Loop

Estrela

BSC

BTSE

BTSE

BTSE

BTSE

Cross connect

Fig. 8 Possíveis configurações de enlace

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4 Visão geral da Documentação do SBS

A documentação do SBS está dividida nas diferentes categorias:

• Guia para a Documentação

• Documentação de Visão Geral do Sistema

• Manuais de Introdução

• Manuais de Operação

• Manuais de Manutenção

• Listas de Comandos

• Manuais de Instalação

• Manuais de Testes de Instalação

• Manuais de Teste de Aceitação

• Listas de Máscaras

• Manual de Integração da Rede

• Descrições de Medição de Desempenho

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4.1 Guia para a Documentação

O Guia para a Documentação é um sumário da estrutura e função da documentação de comunicações móveis para clientes e engenheiros de serviço.

4.2 Documentação de Visão Geral do Sistema

4.2.1 Descrições de Sistema (SYD)

Os conceitos básicos que tratam da rede móvel em geral são explicados nos seguintes documentos.

• Conceito do Sistema da Rede

• GSM PLMN

• GPRS PLMN

• GSM-R

4.2.2 Descrições Técnicas (TED)

Duas Descrições Técnicas (TED) estão disponíveis para SBS:

TED-OMS-B: este documento descreve as funções do Centro de Operação e Manutenção (OMC), das interfaces externas e internas, da arquitetura do hardware e da arquitetura do software.

TED-BSS: este documento descreve as funções da SBS, das interfaces externas e internas, da arquitetura do hardware e da arquitetura do software.

4.3 Diretrizes ao Operador (OGL)

As Diretrizes ao Operador (OGL), é um guia genérico para o Terminal de Manutenção Local (LMT) assim como para o Sistema de Operação e Manutenção (OMS-B). Enquanto o LMT é o principal dispositivo para interação local com o sistema, o OMS-B é dedicado à monitoração e controle de centrais do BSS conectada.

Os tipos de documentos de diretrizes ao operador estão relacionados abaixo:

• OGL:LMT

• OGL:OMS-B

4.4 Manuais de Operação (OMN)

Os Manuais de Operação (OMN) contêm uma descrição dos procedimentos mais úteis que podem ser ativados a partir do OMC / LMT.

Os tipos de documentos de operação do SBS estão relacionados abaixo:

• OMN:BSS/OMS-B

• OMN:BSC

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4.5 Manuais de Manutenção (MMN)

Os Manuais de Manutenção (MMN) contêm uma descrição das ações a serem executadas quando um erro ocorre ou um alarme é ativado.

Os vários tipos de documentos de manutenção do SBS estão relacionados abaixo:

• MMN:BSS/OMS-B

• MMN:BSC

• MMN:TRAU

• MMN:BTSE BS 11

• MMN:BTSE BS 20/21/22

• MMN:BTSE BS 60/61

• MMN:BTSE BS 240/241

• MMN:BTSE BS 40/41

• MMN:BTSE picoBTS

• MMN:BTSE e-MicroBTS

4.6 Listas de Comandos (CML)

As Listas de Comandos (CML) contêm uma descrição exaustiva dos comandos disponíveis a partir do OMC / LMT para executar ações nos elementos de rede.

Os vários tipos de listas de comandos da SBS estão relacionados abaixo:

• CML:OMS-B

• CML:BSC

• CML:TRAU

• CML:BTSE (documentos separados para os diferentes tipos)

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4.7 Manuais de Instalação (IMN)

Os Manuais de Instalação (IMN) contêm as instruções necessárias para a instalação de elementos da rede de comunicações móveis.

Os vários tipos de documentos de instalação do SBS estão relacionados abaixo:

• IMN:OMS-B

• IMN:BSC

• IMN:TRAU

• IMN:BTSE BS 11

• IMN:BTSE BS 20/21/22

• IMN:BTSE BS 60/61

• IMN:BTSE BS 240/241

• IMN:BTSE BS 40/41

• IMN:BTSE picoBTS

• IMN:BTSE e-MicroBTS

4.8 Manuais de Testes de Instalação (ITMN)

Os Manuais de Testes de Instalação (ITMN) contêm, procedimentos passo-a-passo que abrangem todos os aspectos de testes de verificação do correto funcionamento de elementos da rede recentemente instalados. Isto inclui o carregamento do software, inspeções visuais e verificação de ajustes dos estrapes e chaves.

Os vários tipos de documentos de teste de instalação do SBS estão relacionados abaixo:

• ITMN:OMS-B

• ITMN:BSC

• ITMN:TRAU

• ITMN:BTSE BS 11

• ITMN:BTSE BS 20/21/22

• ITMN:BTSE BS 60/61

• ITMN:BTSE BS 240/241

• ITMN:BTSE BS 40/41

• ITMN:BTSE picoBTS

• ITMN:BTSE e-MicroBTS

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4.9 Manuais de Teste de Aceitação (ATMN)

Um Manual de Teste de Aceitação específico do cliente está disponível sob solicitação. Ele contém as normas para testes das funcionalidades do sistema e as normas para a verificação do fornecimento correto, instalação e colocação em funcionamento dos elementos da rede individualmente de acordo com o contrato.

4.10 Listas de Máscaras (OML)

As Listas de Máscaras (OML) descrevem todas as mensagens de erro que o sistema SBS pode gerar e propõem ações ao operador. Os tipos de listas de máscaras do SBS estão relacionados abaixo:

• OML:BSC

• OML:TRAU

• OML:BTSE (documentos separados para tipos diferentes)

4.11 Manual de Integração da Rede (NIMN)

A finalidade da integração da rede é, verificar a configuração dos elementos de rede (NE) para assegurar a funcionalidade de inter-operação geral dos NEs adjacentes pela utilização do SW e da base de dados original do cliente.

4.12 Descrições de Medição de Desempenho

Existem documentos que tratam de contadores e fluxos de medição desempenho.

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Arquitetura da BSC Índice da seção

1 Funções da BSC.................................................................................................................................3 1.1 Comutação de canal de tráfego..........................................................................................................4 1.2 Processamento das Informações de Sinalização...............................................................................6 2 Funções dos Módulos na BSC .........................................................................................................10 2.1 Matriz de Comutação........................................................................................................................13 2.2 Processadores Periféricos................................................................................................................14 2.2.1 Sinalização CCSS7...........................................................................................................................14 2.2.2 Sinalização LAPD .............................................................................................................................16 2.3 Processador de Telefonia (TDPC, MEMT).......................................................................................17 2.4 Processador Administrativo ..............................................................................................................18 2.5 Terminações de Linha ......................................................................................................................20 2.6 Disco Rígido......................................................................................................................................22 CPEX ................................................................................................................................................24 2.7 Interface de O&M..............................................................................................................................25 2.8 Unidade de Relógio (PLLH)..............................................................................................................29 2.9 Unidade de Controle de Pacotes (PCU)...........................................................................................30 2.10 Sistemas de Barramento ..................................................................................................................32 3 Configuração do Bastidor .................................................................................................................33 3.1 Compatibilidade de Hardware ..........................................................................................................33 3.2 Layout do Rack .................................................................................................................................34 3.3 Conceito de proteção........................................................................................................................39

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1 Funções da BSC

A BSC é o controlador central da SBS e oferece interfaces para transportar sinalização e tráfego (voz e/ou dados) a BTSE, TRAU e, MSC e SGSN, além de oferecer interfaces para operação e manutenção ao LMT e OMC.

A BSC realiza as seguintes funções :

• Comutação de canal de tráfego

• Processamento de informações de sinalização

• Tratamento de O&M e monitoração de alarmes

BTSE

LinkInterface

SN LinkInterface

BSCControl

LMTOMC

BSC

SGSN

BTSE TRAU

PCU

LinkInterface

NODE B

PPXT

Fig. 1 Arquitetura da BSC

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3/4 TNS:MN1780PB10BR_0001

1.1 Comutação de canal de tráfego

A BSC comuta

tráfego orientado a circuitos (ex. voz) em direção a MSC via TRAU e

tráfego orientado a pacotes (ex. GPRS data) na direção do SGSN

Ambos os sistemas PCM30 e PCM24 são suportados (utilizando-se os mesmos módulos de interface de linha).

BTSE

BTSE

TRAULinkInterface

LinkInterface

SN-1BSC

SGSNLink

InterfaceLink

Interface

.

.

.

.

.

.

SN-0

Abisvia PCMB

Asubvia PCMS

Gbvia PCMG

PCM30/24PCM30/24

Fig. 2 Interfaces da BSC

Page 127: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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Uma das funções da BSC é comutar os canais de tráfego provenientes da MSC (através da TRAU), encaminhando-os à BTSE apropriada. Isto é feito pela Matriz de Comutação (SN) na BSC.

A Matriz de Comutação (SN) é duplicada, e comuta os canais de tráfego individuais (16 kbit/s = 13 kbit/s + 3 kbit/s) a partir da MSC à BTSE e vice-versa.

Enquanto a BSC é transparente para o tráfego comutado por circuito, o tráfego comutado por pacotes proveniente do SGSN é adaptado pela PCU “Packet Control Unit” para sub-canais de 16 kbit/s usados na interface Abis (ex. : 9,05 kbit/s para CS-1).

TRAU

BSC

SGSN

.

.

.

.

.

.

Asub

Abis

LinkInterface

LinkInterface

SN-1

LinkInterface

LinkInterface

SN-0

3 2 1 0 3 2 1 0

4x16 kbit/sCanais de Tráfego

4x16 kbit/sCanais de Tráfego

Gb

Conexão VirtualPermanente PVCem Frame Relay

(„64 kbit/s canalizado“)

3 2 1 04x16 kbit/sCanais de Pacotes de

Dados

Packet Control Unit

Fig. 3 Comutação de canal de tráfego na BSC

Page 128: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/6 TNS:MN1780PB10BR_0001

1.2 Processamento das Informações de Sinalização

Existem 3 vias de sinalização na SBS, cada qual com um protocolo diferente:

• Sinalização de canal de tráfego comutado por circuito entre MSC e BSC (protocolo CCSS7)

• Sinalização entre a PCU da BSC (p/ tráfego comutado por pacotes) e o SGSN (protocolo BSSGP)

• Troca de informações de O&M e sinalização de medidas de rádio dentro da SBS (protocolo LAPD)

BTSE

BTSE

BSC TRAU MSC

LAPD

LAPD

LAPD

4x16 kbit/s TCH

CCSS 764 kbit/s

CCSS 764 kbit/s

1x64 kbit/s TCH

Abis Asub A

SBS

SGSN

Gb

Frame RelayProtocolo BSSGP

PCU

Fig. 4 Sinalização na SBS

Page 129: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/7

O canal de sinalização (CCSS7) passa através da TRAU transparentemente (sem transcodificação) e é avaliado pela BSC. O protocolo de sinalização aqui empregado chama-se BSS AP. O BSS Application Part (BSSAP) compreende:

Sinalização entre MS e MSC (passando de forma transparente pela BSC: controle da chamada e gerência de mobilidade) assim como

BSS Management Application Part (para gerência dos recursos de rádio, terminado na BSC).

BTSE

BTSE

BSC TRAU MSC

CCSS 764 kbit/s

CCSS 764 kbit/s

Abis Asub A

SBS

Fig. 5 Sinalização CCSS7

Page 130: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/8 TNS:MN1780PB10BR_0001

O timeslot utilizado na interface Asub para sinalização LAPD não pode ser utilizado na interface A.

Já que a sinalização CCSS7 na interface Asub utiliza todos os 64 kbit/s, o mesmo timeslot nos enlaces restantes da interface A não pode ser utilizado.

BTSE

BTSE

BSC TRAU MSC

LAPD

CCSS 764 kbit/s

CCSS 764 kbit/s

Abis Asub A

SBS

não usado

Fig. 6 Sinalização CCSS7 e LAPD

Page 131: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/9

Os seguintes tipos de timeslots de sinalização devem ser atribuídos às interfaces Abis e Asub:

• Timeslots que transportam os dados de sinalização de O&M para o controle da BTSE pela BSC. A sinalização O&M na interface Abis utiliza o protocolo LAPD e é chamada de LPDLM na base de dados da BSC.

• Timeslots que transportam a sinalização de medidas na interface aérea. A sinalização na interface Abis utiliza o protocolo LAPD e é chamada LPDLR na base de dados da BSC. (LPDLM e LPDLR não necessitam trafegar sempre em conjunto no mesmo timeslot.)

• Timeslots que transportam os dados de sinalização de O&M para o controle da TRAU pela BSC. A sinalização de O&M na interface Asub utiliza o protocolo LAPD e é chamada de LPDLS na base de dados da BSC.

• Timeslots que transportam a sinalização de canal de tráfego. A sinalização de canal de tráfego nas interfaces A e Asub utiliza o protocolo CCSS7 e é chamada de SS7L na base de dados da BSC.

O BSSGP é transportado no mesmo Circuito Virtual Permanente entre a BSC e o SGSN que transporta o tráfego de pacote de dados.

BTSE TRAU

PCMB PCMSAbis Asub PCMA

A

MSC

SGSNPCMG

Gb

BSSGP

BSC

LPDLM&LPDLR LPDLS CCSS7

PCUUm

Fig. 7 Interfaces e sinalização

Page 132: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/10 TNS:MN1780PB10BR_0001

2 Funções dos Módulos na BSC

Os diferentes módulos da BSC são exibidos na figura abaixo:

* é empregado para indicar que o modulo CPEX é utilizado no caso de BCS/120

Line TerminationxTLP

Line Termination

Line TerminationSwitchingNetwork

SNAP

ClockPLLH

Line Termination

Line Termination

Line Termination

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

LAP D

PPXX

CCS 7

PPXX

MEMT TDPC

Telephony Processors

O&MInterface

IXLT

AdministrativeProcessor

UBEX

MPCC

to OMC

to LMT

. . . PeripheralProcessors

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

CPEX*

Fig. 8 Arquitetura interna da BSC

Page 133: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/11

A tabela a seguir resume os módulos da BSC, dependendo do tipo de rack:

Abreviação Nome completo do módulo Tipo de BSC (rack) onde o módulo pode ser aplicado

SNAP Switching Network Advance Performances

BSC High Capacity 1st step

(SN16) (Switching Network 16 kbit/s) BSC classic

PPXX Peripheral Processor (all-purpose) BSC High Capacity 1st step

BSC High Capacity 2nd step

(PPCC) (Peripheral Processor for CCSS7) BSC classic

(PPLD) (Peripheral Processor for LAPD) BSC classic

(PPCU) (Processor for Packet Control Unit) BSC classic

TDPCV6 Telephony and Distributor Processor Circuit

BSC classic

BSC High Capacity 1st step

TDPCV7 Telephony and Distributor Processor Circuit

BSC High Capacity 2nd step

MEMT Memory of the TDPC Todos os tipos de BSC

MPCCV7 Main Processor Control Circuit BSC classic

BSC High Capacity 1st step

MPCCV8 Main Processor Control Circuit BSC High Capacity 2nd step

UBEX Universal Bus Extender Board Todos os tipos de BSC

QTLP Quad Trunk Line Peripheral Board BSC classic

BSC High Capacity 1st step

STLP Superior Trunk Line Peripheral Board BSC High Capacity 2nd step

IXLT Interface to LMT/OMC Interface ao LMT/OMC

Page 134: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/12 TNS:MN1780PB10BR_0001

A BSC clássica é o rack clássico de BSC equipado com os módulos utilizados no BR5.5

A BSC High Capacity 1st step também é chamada de BSC/72. Ela se constitui do rack clássico equipado com os módulos introduzidos no BR6.0 com o objetivo de aumentar a capacidade da BSC.

A BSC High Capacity 2nd step também é chamada de BSC/120. Ela é composta de um rack novo, com um novo painel traseiro e com alguns módulos novos. Novamente com o objetivo de aumentar a capacidade da BSC. Estes novos módulos no BR7.0 são:

MPCCV8

TDPCV7

CPEX

STLP

FAN

O novo tipo de rack para BR7.0 BSC é rotulado como C36. Os módulos DK40 e QTLP não podem ser utilizados neste novo rack C36. No lugar, CPEX e STLP respectivamente com os novos módulos MPCC e TDPC devem ser utilizados.

A configuração BSC/72 e rack clássico de BSC é rotulado como C20.

A configuração de rack clássico de BSC sem portas , também pode ser chamado de C14, e não está disponível para implementação do GPRS.

PLLH

Phase Locked Loop High Performance todos os tipos de BSC

PWRD Power Distributor (Base Shelf) todos os tipos de BSC

EPWRV3 Expansion Power Supply BSC clássica

EPWRV4 Expansion Power Supply BSC High Capacity 1st step

DK40 (0) Disk 40 Megabytes

(utilizado apenas para supervisão do painel de fusíveis )

BSC clássica

BSC High Capacity 1st step

CPEX Controle do painel e alarmes externos BSC High Capacity 2nd step

Page 135: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/13

2.1 Matriz de Comutação

A Matriz de Comutação :

• Comuta, sob o controle do Processador Administrativo, os canais de tráfego comutados por circuito a partir da TRAU à BTSE e vice-versa.

• Comuta, sob controle do Processador Administrativo, os canais de pacote de dados entre BTSE, SGSN e PCU.

• Comuta os timeslots de sinalização (LAPD e CCSS7) de/para os processadores periféricos (PPXX) através de conexões semi permanentes (conexões dedicadas)..

• É protegida por redundância 1+1 (hot standby).

• A capacidade da matriz de comutação é 8 x 8 Mbit/s para SNAP e 4 x 2 Mbit/s para SN16.

BTSE

Node B

LPDLM/R

TRAU

SGSNLineTermination

LineTermination

LineTermination

LineTermination

LAPD

CCS7

SwitchingNetwork

TelephonyProcessor

Peripheral Processors

LPDLS

CCS7

BSC

BSSGPPCU

BSSGP

Fig. 9 Matriz de comutação

Page 136: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/14 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.2 Processadores Periféricos

Os Processadores Periféricos do tipo PPXX são placas multifuncionais que assumem diferentes funções, dependendo da carga de software armazenada. Eles são empregadas para :

manusear LAPD e sinalização de circuitos comutados CCSS7 (PPXL, localizada no sub-bastidor base)

atuar como Unidade de Controle de Pacotes (PPXU, localizada no sub-bastidor extensão).

Compartilhamento de carga

As PPXX trabalham em compartilhamento de carga (“load sharing”).

PPXU: Uma PPXX adicional é requerida para garantir a “bandwidth” em caso de falha da placa (redundância n+1).

PPXL: Em operação normal, 2 placas PPXX compartilham a carga. Em caso de falha, a PPXX remanescente recebe a carga da placa com falha (redundância 1+1).

Capacidade

Uma placa PPXX configurada como PPXL pode processar até 240 canais LAPD e até 16 canais de sinalização CCS7 (BSC HC 2nd step, outras configurações 8), mas em operação normal, esta carga é dividida entre as 2 placas.

Cada placa PPXX configurada como PPXU pode processar até 256 canais GPRS de 16kbit/s.

Exemplo

12 PPXX no sub-bastidor extensão são usadas para prover GPRS com “bandwidth” de 44 Mbit/s (proteção "11+1", “load-sharing”) ou 48 Mbit/s sem proteção.

2 PPXX no sub-bastidor base são usadas para sinalização CCSS#7 e LAPD provendo (juntas, no máximo) 240 links LAPD e 16 links CCSS#7 (BSC HC 2nd step).

Histórico

A PPXX tem funções realizadas anteriormente por 3 diferentes placas :

PPCU atuando como PCU, operando em “cold standby” (1:1),

PPLD responsável pela sinalização LAPD, trabalhando em “hot standby” (n:1) e

PPCC manuseando sinalização CCSS#7 em “load sharing” (1+1).

2.2.1 Sinalização CCSS7

O Processador Periférico PPXX pode ser empregado para processar sinalização CSS7, assumindo a forma de PPXL (antiga PPCC):

• Trata da camada 2 do MTP da CCSS7 para a sinalização à MSC (interface A, através da interface Asub). A camada 2 define funções tais como : - detecção de erros - correção de erros - restauração na falha de um enlace.

Page 137: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/15

Line TerminationxTLP

Line Termination

Line TerminationSwitchingNetwork

SNAP

ClockPLLH

Line Termination

Line Termination

Line Termination

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

LAP D

PPXL

CCS 7

PPXL

MEMT TDPC

Telephony Processors

O&MInterface

IXLT

AdministrativeProcessor

UBEX

MPCC

to OMC

to LMT

. . . PeripheralProcessors

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

CPEX*

Fig. 10 Processador periférico para CCSS7 (PPXL)

Page 138: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/16 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.2.2 Sinalização LAPD

O Processador Periférico PPXX pode ser empregado para processar sinalização LAPD, assumindo a forma de PPXL (antiga PPLD):

• É responsável pelo tratamento do protocolo LAPD de nível 2 (utilizado para sinalização nas interfaces Abis e Asub):

- sinalização de O&M entre a BSC e a TRAU: LPDLS

- sinalização de O&M entre a BSC e o BTSE: LPDLM

- sinalização de rádio entre a BSC e o BTSE (TRX): LPDLR

Line Termination

Line Termination

Line TerminationSwitchingNetwork

SNAP

ClockPLLH

Line Termination

Line Termination

Line Termination

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

LAP D

PPXX

CCS 7

PPXX

MEMT TDPC

Telephony Processor

O&MInterface

IXLT

AdministrativeProcessor

UBEX

MPCC

to OMC

to LMT

. . . PeripheralProcessors

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

CPEX*

Fig. 11 Processador periférico para LAPD (PPXX)

Page 139: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/17

2.3 Processador de Telefonia (TDPC, MEMT)

A estrutura de hardware do Processador de Telefonia é baseada em duas placas :

• TDPC: Placa do Processador de Telefonia e Distribuidor.

• MEMT: Memória do Processador de Telefonia, atuando como uma expansão da memória para o TDPC e comportando-se como caixa de correio para a troca de mensagens MPCC - TDPC.

O Processador de Telefonia:

• Trata de todas as funções de sinalização acima da camada 2 do MTP (exceto para pré-processamento de medição, o qual é executado no BTSE) e todos os processos de aplicação relacionados a controle de chamada, gerenciamento de recursos de rádio e gerenciamento de mobilidade.

• É conectado através de um barramento interno (Barramento do Sistema Telefônico) ao PPXL (para sinalização CCSS7 e LAPD).

• É protegido por placas em hot-standby (1:1).

Line Termination

Line Termination

Line TerminationSwitchingNetwork

SNAP

ClockPLLH

Line Termination

Line Termination

Line Termination

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

LAP D

PPXX

CCS 7

PPXX

MEMT TDPC

Telephony Processor

O&MInterface

IXLT

AdministrativeProcessor

UBEX

MPCC

to OMC

to LMT

. . . PeriphalProcessors

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

CPEX*

Fig. 12 Processador de Telefonia (TDPC, MEMT)

Page 140: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/18 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.4 Processador Administrativo

O circuito do Processador Administrativo é composto de duas placas:

• MPCC: Placa de Controle do Processador Principal.

• UBEX: Placa Universal de Extensão do Barramento que faz a interface do MPCC à matriz de comutação, relógio, processadores periféricos e terminações de linha.

O processador administrativo:

• controla as conexões da Matriz de Comutação (SN) com base nas mensagens do Processador de Telefonia

• trata das medições de tráfego e desempenho

• é responsável pela configuração do hardware

• é responsável pelo gerenciamento de diagnóstico e manutenção

• executa o download de software

• é protegido por placas em hot-standby (1:1).

• Manipula até 5 alarmes externos

• Suporta o IP based O-link entre a BSC e o OMC (RC) assim como entre a BSC e o CBC (Cell Broadcast Center).

A última tarefa é realizada apenas pela MPCCV8.

Para o BR7.0 foi introduzida a facilidade IP based O-link entre a BSC e o RC, que é diretamente suportada pela nova placa MPCC V8 (há um conector para Ethernet 10/100 Base T no painel frontal). Note que para assegurar a consistência de dados entre MPCC e TDPC, ambos os módulos devem ser substituídos (TDPC versão 7 é requerida).

O software BR7.0 BSC suporta diferentes versões de placas MPCC e TDPC:

• MPCCV7/TDPCV6 (BCS classic, BSC /72)

• MPCCV8/TDPCV7 (BSC /120).

Page 141: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/19

Line Termination

Line Termination

Line TerminationSwitchingNetwork

SNAP

ClockPLLH

Line Termination

Line Termination

Line Termination

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

LAP D

PPXX

CCS 7

PPXX

MEMT TDPC

Telephony Processor

O&MInterface

IXLT

AdministrativeProcessor

UBEX

MPCC

to OMC

to LMT

. . . PeripheralProcessors

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

CPEX*

Fig. 13 Processador administrativo (MPCC, UBEX)

Page 142: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/20 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.5 Terminações de Linha

A Placa Periférica de Linha Tronco Quádrula - QTLP (em caso de configuração clássica ou BSC/72), ou a placa Superior Trunk Line Peripheral - STLP (em caso de configuração BSC/120) provêem conexões para:

- BTSE’s (interface Abis - PCMB)

- TRAU’s (interface Asub - PCMS)

- SGSN (PCMG)

utilizando linhas digitais de 2Mbit/s (coaxial ou 4-fios de cobre).

A placa QTLP opera em conjunto com a SNAP (ou SN16).

A placa QTLP é denominada de LICD na base de dados da BSC e no software do LMT.

A placa STLP opera apenas em conjunto com a SNAP.

Line TerminationxLP

Line Termination

Line TerminationSwitchingNetwork

SNAP

ClockPLLH

Line Termination

Line Termination

Line Termination

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

LAP D

PPXX

CCS 7

PPXX

MEMT TDPC

Telephony Processor

O&MInterface

IXLT

AdministrativeProcessor

UBEX

MPCC

to OMC

to LMT

. . . PeripheralProcessors

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

CPEX*

Fig. 14 Terminação de Linha (QTLP)

Page 143: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/21

Cada QTLP contém 4 portas (0 a 3), com 2 terminais (A e B) cada. Assim, uma QTLP suporta até :

- 8 linhas PCMx (PCMB, PCMS, PCMG) em configuração estrela,

- 4 loops PCMB, ou,

- configurações mistas.

Cada STLP contém 6 portas com 2 terminais cada. Assim, uma STLP suporta até:

- 12 linhas PCMx (PCMB, PCMS, PCMG) em configuração estrela,

- 6 loops PCMB, ou

- configurações mistas.

Devido a estas diferenças, a BSC totalmente equipada com módulos QTLP pode suportar até 72 linhas PCM, enquanto que este número é incrementado para 120 linhas PCM se os módulos STLP forem empregados.

A porta é usada em modo transparente quando ambos os terminais A e B são usados independentemente. No modo de seleção, somente um dos dois terminais (A ou B) é usado.

QTLP

TRAU 1

TRAU 3

TRAU 2

BTSE 2

BTSE 1

BTSE 3

BTSE 4

Port 0

Port 1

Port 2

Port 3

A

A

A

A

B

B

B

B

Fig. 15 Configuração mista de QTLP (Portas 0, 1 e 2 em modo transparente; Porta 3 em modo de seleção)

Page 144: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/22 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.6 Disco Rígido

O disco rígido era originalmente localizado no módulo DK40. Agora, os discos rígidos redundantes da BSC são do tipo “on board” nos módulos MPCC.

O disco rígido é usado para armazenamento de todo o software da SBS (inclusive da BTSE e TRAU) e de todos os dados de configuração (base de dados da BSC), para permitir uma reinicialização rápida sem necessitar de download de software à partir do OMC.

O disco rígido é atualizado toda vez que é feita uma alteração na base de dados através do LMT ou OMC. Para redundância, os dados são escritos em ambas as cópias.

Observação : O DK40:0 (lado esquerdo) ainda está presente em caso de BSC clássica e BSC/72 devido ao fato de o mesmo controlar o circuito de alarme do “Painel de Alarmes e Fusíveis da BSC”. Esta função foi trocada para o novo módulo CPEX, no caso de BSC1/120.

DK 40

Line TerminationQTLP

Line Termination

Line TerminationSwitchingNetwork

SNAP

ClockPLLH

Line Termination

Line Termination

Line Termination

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

LAP D

PPXX

CCS 7

PPXX

MEMT TDPC

Telephony Processors

O&MInterface

IXLTDK 40

to OMC

to LMT

. . . PeripheralProcessors

Hard Disk

AdministrativeProcessor

UBEX

MPCC

Hard Disk

QTLP

QTLP

QTLP

QTLP

QTLP

Fig. 16 Discos Rígidos

Page 145: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/23

Diretórios do sistema

O Disco Rígido contém uma árvore de diretórios.

Para o download de software e base de dados (ex. : em caso de upgrade), os seguintes diretórios são usados :

- SWH_DIR/RSUSWLH/n : para armazenamento da carga de sofware “n”,

(ex. : n=0 para BSC, n=1 para BTSE, n=2 para TRAU, etc.)

- SWH_DIR/RSUDB/m : para armazenamento do arquivo de base de dados “m”,

(nota : arquivos binários de base de dados são denominados DBFILE.DBA)

TRACE_CTR

TRACE_IMSI

SWH_DIR/RSUDB/0

SWH_DIR/RSUSWLH/2

SWH_DIR/RSUSWLH/1

SWH_DIR/RSUSWLH/0

REMINV

READY_MEAS

READY_CTR

BSC Event Log Files

Perform. Measurem. (active)

CTR Measurements (for upload)

Cell Traffic Records

IMSI Traces

And more . . .

BSC database

Remote Inventory Files

BSC software

BTSM software

TRAU software

Perform. Measurem. (for upload)

MEASURE_DIR

LOG

. . .

. . .

Fig. 17 Diretórios de sistema do Disco Rígido

Page 146: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/24 TNS:MN1780PB10BR_0001

CPEX

Cada placa CPEX suporta até 16 alarmes externos em adição aos 5 já manipulados pela MPCC.

O modulo é empregado apenas na configuração BSC High Capacity 2nd step (BSC/120).

A placa CPEX é posicionada no mesmo slot que a antiga placa DK40. A supervisão do Painel de Controle do DK 40 é realizada agora pela CPEX em adição a manipulação dos alarmes externos.

A placa CPEX é conectada ao sistema de barramento administrativo.

TSM

TSM

Line TerminationSTLP

Line Termination

Line TerminationSwitchingNetwork

SNAP

ClockPLLH

Line Termination

Line Termination

Line Termination

PPXT

PPXT

TDPRS

PPXP

LAP D

PPXL

CCS 7

PPXL

MEMT TDPC

Telephony Processors

O&MInterface

IXLT

AdministrativeProcessor

UBEX

MPCCto LMT

. . . PeripheralProcessors

STLP

STLP

STLP

STLP

STLP

. . .

TDPRS

PPXP

CPEX

GPRS

PPXU

. . .GPRS

PPXU

Fig. 18 Controle do painel e alarmes externos - Control panel and external alarms device (CPEX)

Page 147: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/25

2.7 Interface de O&M

A “Interface X.25 e LMT” (IXLT) permite que o processador administrativo seja conectado ao centro de operação e manutenção (OMC) – radio commander (RC) e ao terminal de manutenção local (LMT).

Operadores que atualmente utilizam redes podem agora trocá-la por uma rede IP, o que aumenta a velocidade do link de manutenção significativamente. O link de operação e manutenção é oferecido adicionalmente ao já suportado X-25 link. A BSC suporta tanto o X.25 ou o IP, enquanto o RC também suporta configurações mistas.

A BSC é equipada com dois conectores para suportar tanto o X.25 ou IP de forma exclusiva. No caso do X.25, o cabo será conectado a já existente IXLT (Interface X.25 – Local Terminal), e em caso de IP, ele será conectado a nova placa MPCC.

A IXLT é protegida em modo cold-standby.

Line Termination

Line Termination

Line TerminationSwitchingNetwork

SNAP

ClockPLLH

Line Termination

Line Termination

Line Termination

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

LAP D

PPXX

CCS 7

PPXX

MEMT TDPC

Telephony Processor

O&MInterface

IXLT

AdministrativeProcessor

UBEX

MPCC

to LMTV.2/V11

. . . PeripheralProcessors

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

TSM

PPXX

CPEX*

to RCX.25A orX.25D to RC

IP/TCP

Fig. 19 Interface de O&M (IXLT)

Page 148: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/26 TNS:MN1780PB10BR_0001

A interface proprietária entre o LMT e a BSC (interface T) é realizada por uma interface X.21/V.11 através dos protocolos LAPD e HDLC.

MSC

BTSE

BSC

LMT

IXLT

X.21/V.11

TRAU

SBS

Fig. 20 Conexão BSC – LMT

Page 149: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/27

A nova placa MPCC não suporta a interface de OMC via time slots PCM. Assim, há necessidade para a placa IXLT convencional, para a conexão do LMT, para executar power ON/OFF e para suportar interfaces X.25 , particularmente para propósitos de compatibilidade com versões anteriores.

O radio commander suporta ambos - X.25 e IP. Portanto o upgrade de sistema X.25 para IP pode ser feito suavemente e passo a passo (BSC por BSC).

A conexão da BSC ao OMC (RC) é o O-link que pode ser realizado por

um link dedicaco via rede de pacotes X.25, interface X25

um time slot de 64kbit/s no PCMA/PCMS (nailed-up connection via MSC), interface X.25A

O-link baseado em IP

Para redundância, dois O-Links independents são suportados (active-cold standby). Não é permitido configurart IP e X.25 ao mesmo tempo.

BTSE

BSC

IXLTTRAU

MSC

SIEMENSNIXDORF SIEMENS

NIXDORF SIEMENSNIXDORF

PSDNlinha X.25

conexãopermanente

OMC para SBS

SBSSem transcodificação

64 kbit/s

64 kbit/s

64 kbit/s

Fig. 21 Conexão BSC - OMC

Page 150: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/28 TNS:MN1780PB10BR_0001

IXLT-0

IXLT-1

Hub or Switch or Router

RC

CBC

LMT LAN

X

IP-0X.25 Dedicated

X.25 Dedicated

X.25 PCM Timeslot

X.25 PCM Timeslot

BSC

LMT V.11 64Kbit/sec

Standby MPCC-1

Active

MPCC-0

Test only

Fig. 22 O-Link baseado em IP

Page 151: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/29

2.8 Unidade de Relógio (PLLH)

O Relógio de Alto Desempenho (PLLH):

• é baseado em um oscilador de quartzo de elevada estabilidade que oferece todos os sinais de temporização necessários ao sistema

• pode trabalhar no modo de “free-running” ou sincronizado em fontes de relógio externas

• é baseado em duas placas redundantes idênticas (PLLH) que funcionam na configuração mestre/escravo.

Line Termination

Line Termination

Line TerminationSwitchingNetwork

SNAP

ClockPLLH

Line Termination

Line Termination

Line Termination

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

LAP D

PPXX

CCS 7

PPXX

MEMT TDPC

Telephony Processor

O&MInterface

IXLT

AdministrativeProcessor

UBEX

MPCCto LMT

. . . PeripheralProcessors

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

CPEX*

Fig. 23 Unidade de Relógio (PLLH)

Page 152: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/30 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.9 Unidade de Controle de Pacotes (PCU)

A Unidade de Controle de Pacotes (PCU) requerida para o GPRS está localizada na BSC.

As principais funções da PCU são :

- Gerenciamento do canal de rádio,

- Conversão de protocolo entre o protocolo padrão BSS GPRS (sobre frame-relay, na interface Gb) e o protocolo proprietário Abis.

Enquanto a interface Gb tem capacidades “multivendor”, ou seja, é uma interface aberta, a interface Abis é proprietária, usando um formato de quadro PCU (uma extensão dos existentes quadros de TRAU). Os quadros PCU têm um tamanho uniforme de 320 bits e são transferidos a cada 20 ms via a interface Abis (16 kbit/s).

Assim, a PCU realiza multiplexação estatística e roteamento.

A carga de PCU é automaticamente distribuída entre os módulos PPXX disponíveis, trabalhando como PPXU (somente no sub-bastidor extensão). Se uma PPXU falha, a carga GPRS é automaticamente distribuída entre os remanescentes módulos PPXU.

Histórico

Na BSC “clássica”, dois módulos PPCU operando em cold-standby compõe uma PCU. Duas PCU’s (4 módulos PPCU no total) podem ser equipados no sub-bastidor extensão. A distribuição dos pacotes de tráfego de células GPRS entre as PCU’s é configurada estaticamente (BR5.5).

SGSN

BSC

PCU

PCU tasks• Management of GPRS radio resources• Protocol conversion (packet data interworking)• Tasks comparable to “classical” BSC• Remote (until now BTS tasks): PC, TA,...

Gb:standard interface

BTSE

Abis:proprietary

i/fi/f

Fig. 24 Funções da PCU

Page 153: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/31

BSC

PCUPPCU

Peripheral PacketControl Unit

ProvidingService

PPCUCold

Standby

PCUPPCUProvidingService

PPCUCold

Standby

max. 2 PCUs

cell 1

cell 2

cell 3

cell n· · ·

cell n+1

cell n+2

cell n+1

cell n+x· · ·

Fig. 25 Implementação da PCU com PPCU

Cell A

Cell B

Cell C

Cell D

Cell E

Cell F

PPXU-0 PPXU-1 PPXU-2

• O tráfego GPRS é automaticamente distribuído entre as PPXU em operação• Em caso de falha, os pacotes de tráfego são automaticameteredistribuídos entre as PPXU remanescentes (load sharing)

To SGSN

Fig. 26 Compartilhamento de carga entre PPXU

Page 154: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/32 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.10 Sistemas de Barramento

Três sistemas de barramento estão implementados na placa traseira da BSC:

• Barramento do Sistema Telefônico:

Conecta os processadores periféricos PPXX (PPCC, PPLD e PPCU) ao TDPC.

• Barramento do Sistema Administrativo:

Conecta o TDPC ao MPCC e o MPCC ao IXLT e CPEX.

• Barramento Administrativo Extendido :

Utilizado como uma conexão de O&M entre MPCC (via UBEX) e PPXX (PPCC, PPLD e PPCU), SNXX, PLLH e XTLP

.

Line TerminationxTLP

Line Termination

Line TerminationSwitchingNetwork

SNAP

ClockPLLH

Line Termination

Line Termination

Line Termination

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

BSSGP

PPXX

LAP D

PPXX

CCS 7

PPXX

MEMT TDPC

Telephony Processors

O&MInterface

IXLT

AdministrativeProcessor

UBEX

MPCC

to OMC

to LMT

. . .

TelephonySystem Bus

AdministrativeSystem Bus

AdministrativeExtended Bus

AdministrativeExtended Bus

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

xTLP

CPEX*

Fig. 27 Sistemas de barramento

Page 155: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/33

3 Configuração do Bastidor

3.1 Compatibilidade de Hardware

As seguintes configurações de hardware são suportadas :

BR5.5 BR6.0

DTLP QTLP QTLP QTLP

SN64 SN16 SN16 SNAP

PPLD PPLD PPLD PPXX ("PPXL")

PPCC PPCC PPCC PPXX ("PPXL")

PPCU PPCU PPCU PPXX ("PPXU")

PWRS PWRS PWRS PWRS e EPWR

Nota :

Placas PPXX não podem ser misturadas com placas PPLD, PPCC e PPCU em uma mesma BSC.

A partir da versão BR6.0 em diante, a combinação DTLP/SN64 não é mais suportada.

Configuração de Hardware Capacidade (por BSC, totalmente equipada)

DTLP / SN64 / PPCU 512 kbit/s (não suportado no BR6.0 e BR7.0 )

QTLP / SN16 / PPCU 2 Mbit/s

QTLP / SNAP / PPXX 24 Mbit/s

STLP / SNAP / PPXX/MPCCV8/TDPCV7 48 Mbit/s

A combinação usando SNAP e PPXX é denominada “BSC High Capacity 1st Step”.

A combinação STLP/SNAP/PPXX/MPCCV8/TDPCV7 é denominada BSC High Capacity 2nd Step.

Page 156: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/34 TNS:MN1780PB10BR_0001

3.2 Layout do Rack

A BSC consiste dos sub-bastidores Base e de Expansão:

• O Sub-bastidor Base representa a configuração mínima.

• O Sub-bastidor de Expansão oferece capacidade para aumentar o número de STLP’s/QTLP’s e PCU para GPRS (módulos PPXX em função “PPXU”).

Há quatro diferentes exemplos para a configuração do Rack da BSC:

Configuração clássica, equipada com PPLD,PPCC e PPCU, com ou sem suporte a GPRS.

Configuração "High Capacity 1st Step 1" BSC ou BSC72, equipada com QTLP,SNAP,PPXX.

Configuração "High Capacity 2nd Step " BSC ou BSC120, equipada com STLP/SNAP/PPXX/MPCCV8/TDPCV7.

Configuração clássica com comutação de circuito apenas

O sub bastidor Base é equipado com todos os módulos obrigatórios.

O sub bastidor de expansão tem espaço adicional para módulos de conexão PCM e processadores periféricos. Para a configuração clássica sem GPRS os módulos que podem ser equipados no sub bastidor de expansão estão apresentados abaixo::

7 + 1 QTLP

12 PPLD

2 EPWRV3 .

Page 157: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/35

Lamp Panel

QTLP8

QTLP7

QTLP6

PPLD14

PPLD13

PPLD12

PPLD11

PPLD10

PPLD9

QTLP5

QTLP4

QTLP3

PPLD8

PPLD7

PPLD6

PPLD5

PPLD4

PPLD3

QTLP2

QTLPS1

EPWR1

EPWR0

PLLH0

QTLP1

PPCC1

PPLD1

PLLH1

QTLP0

PWRS1

PWRS0

QTLPS0

PPCC0

PPLD2

PPLD0

DK400

IXLT0

UBEX0

SN160

TDPC0

MEMT0

MPCC0

MPCC1

MEMT1

TDPC1

SN161

UBEX1

IXLT1

DK401

Expansion

Fuse and AlarmPanel

Base

Fig. 28 Bastidor da BSC (BSC “clássica”, sem PCU)

Page 158: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/36 TNS:MN1780PB10BR_0001

Configuração clássica com GPRS

O sub bastidor básico é equipado com todos os módulos obrigatórios.

O sub bastidor de expansão pode comportar, na configuração máxima:

7 + 1 QTLP, 4 PPLD, 4 PPCU e 2 EPWRV4 (novo hardware no BR6.0)

PCU0 constitui-se dos módulo PPCU:0 e PPCU:1 como redundante

PCU1 constitui-se dos módulos PPCU:2 e PPCU:3 como redundante, redundância tipo cold standby.

L a m p P a n e l

QTLP8

QTLP7

QTLP6

PPCU0

PPCU1

PPCU3

QTLP5

QTLP4

QTLP3

PPCU2

PPLD6

PPLD5

PPLD4

PPLD3

QTLP2

QTLPS1

EPWR1

EPWR0

PLLH0

QTLP1

PPCC1

PPLD1

PLLH1

QTLP0

PWRS1

PWRS0

QTLPS0

PPCC0

PPLD2

PPLD0

DK

4 00

IXLT0

UBEX0

SN160

TDPC0

MEMT0

MPCC0

MPCC1

MEMT1

TDPC1

SN161

UBEX1

IXLT1

DK

4 01

E xp a n s io n

F u s e an d A la rmP an e l

B a s e

Fig. 29 Bastidor da BSC (BSC “clássica” com equipação completa de PPCU)

Page 159: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/37

BSC high capacity 1st step

O rack básico é completamente equipado com os módulos obrigatórios, com SNAP e QTLP’s.

Os processadores periféricos no sub basticor básico serão 2 PPXL , para LAPD e CCSS7.

O sub bastidor de expsnsão pode comportar, na configuração máxima:7 + 1 QTLP, 6 PPXU, para GPRS, 2 EPWR V4 (novo hardware com BR6.0 ).

Nota

Com a BSC High Capacity 1st Step, apenas os circuitos de alarmes são utilizados na placa K40-0 (hard disk é empregado na MPCC).

L a m p P a n e l

QTLP8

QTLP7

QTLP6

PPXX7

PPXX6

PPXX5

QTLP5

QTLP4

QTLP3

PPXX4

PPXX3

PPXX2

QTLP2

QTLPS1

EPWR1

EPWR0

PLLH0

QTLP1

PPXX0

PLLH1

QTLP0

PWRS1

PWRS0

QTLPS0

PPXX1

DK

4 00

IXLT0

UBEX0

SNAP0

TDPC0

MEMT0

MPCC0

MPCC1

MEMT1

TDPC1

SNAP1

UBEX1

IXLT1

E x p a n s io n

F u s e a n d A la rmP a n e l

B a s e

Fig. 30 BSC rack (BSC High Capacity 1st Step)

Page 160: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/38 TNS:MN1780PB10BR_0001

BSC high capacity 2nd step

A nova versão de software BR 7.0 possibilita novas configurações de BSC com maior capacidade substituindo-se algumas placas, sub bastidor e o bastidor. As placas MPCCV6/V7 e TDPCV6 devem ser substituídas pelas novas MPCCV8 e TDPCV7. As placas Line Trunk Peripheral Boards do tipo STLP são obrigatórias. A placa CPEX é instalada no lugar da DK40, e pode manipular até 16 alarmes externos adicionais.

O sub bastidor de expansão apresenta espaço adicional para comportar até:

7 + 1 STLP

12 PPXX

STLP

5

STLP

4

STLP

3

STLPS1

PPXX

7

STLP

9

STLP

8

STLP

7

STLP

6

CPEX

0

CPEX

1

IXLT

0

IXLT

1

UBEX

0

UBEX

1

SNAP

0

SNAP

1

TDPC

0

TDPC

1

MEMT

0

MEMT

1

MPCC

0

MPCC

1

PWR

0

PPLH

0

PWR

1

STLP

1

STLP

0

STLPS0

PPLH

1

STLP

2

PPXX

1

PPXX

0

PPXX

6

PPXX

5

PPXX

4

PPXX

3

PPXX

2

PPXX

13

PPXX

12

PPXX

11

PPXX

10

PPXX

9

PPXX

8

Expansion Subrack

Base Subrack

Fuse and Alarm Panel

Fig. 31 BSC Rack (BSC High Capacity 2nd Step)

Page 161: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/39

3.3 Conceito de proteção

Por razões de confiabilidade, determinados módulos são duplicados (redundância 1:1), combinados em um pool com um módulo reserva (redundância n:1) ou trabalham em “load sharing” (1+1).

Module Redundancy Quantity Standby mode

PPXL (base rack) 1+1 2 load sharing

PPXX(expansion) n+1 <=12 load balancing

QTLP (base rack) 2:1 3 hot standby

QTLP (expansion) n:1 n<=7 hot standby

STLP(base rack) 3:1 4 hot standby

STLP (expansion) n:1 n<=7 hot standby

PWRS 1:1 2 hot standby

PLLH 1:1 2 hot standby

DK40 no 1 apenas a placa DK40 0 é utilizada na BSC Clássica e BSC/72.

IXLT 1:1 2 cold standby

UBEX 1:1 2 hot standby

SNAP 1:1 2 hot standby

TDPC 1:1 2 hot standby

MEMT 1:1 2 hot standby

MPCC 1:1 2 hot standby

PPCC 1+1 2 load sharing

Page 162: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/40 TNS:MN1780PB10BR_0001

Power Supply

Configuração BSC clássica

No sub-bastidor base acomodam-se duas fontes de alimentação PWRS-0 e PWRS-1:

• tensão de entrada: -48 V

• tensão de saída: +5.3 V e +12.3 V

As duas fontes de alimentação, PWRS-0/PWRS-1 oferecem alimentação aos seguintes módulos:

• A PWRS-0 é responsável por todos os módulos no lado 0 e todas XTLP, PPCC, e PPLD.

• A PWRS-1 é responsável por todos os módulos no lado 1 e todas XTLP, PPCC, e PPLD.

Page 163: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/41

QTLP

5

QTLP

4

QTLP

3

QTLP

2

QTLP

S

PPCU

8 7

PPLD

6

PPLD

5

PPLD

4

PPLD

3

EPWR

1

EPWR

0

QTLP

8

QTLP

7

QTLP

6 14 13

PPCU

12 11 10

PPCU

9

PPCU

15

Fig. 32 Distribuição de alimentação DC no sub-bastidor expansão da BSC “clássica”

PWRS

0

PLLH

0

QTLP

1

QTLP

0

QTLP

S

PPCC

1

PPCC

0

PPLD

2

PPLD

1

PPLD

0

PLLH

1

PWRS

1

DK40

1

IXLT

1

UBEX

1

SN16

1

TDPC

1

MEMT

1

MPCC

1

MPCC

0

MEMT

0

TDPC

0

SN16

0

UBEX

0

IXLT

0

DK40

0

Fig. 33 distribuição de alimentação DC no sub-bastidor base da BSC clássica

Page 164: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/42 TNS:MN1780PB10BR_0001

QTLP

5

QTLP

4

QTLP

3

QTLP

2

QTLP

S

PPXX

8 7

PPXX

6 5

PPXX

4 3

EPWR

1

EPWR

0

QTLP

8

QTLP

7

QTLP

6 14

PPXX

13 12

PPXX

11 10

PPXX

915

Fig. 34 Distribuição DC no sub rack de expansão (BSC High-Capacity 1st Step)

PWRS

0

PLLH

0

QTLP

1

QTLP

0

QTLP

S

PPXX

1

PPXX

0

PLLH

1

PWRS

1

IXLT

1

UBEX

1

SNAP

1

TDPC

1

MEMT

1

MPCC

1

MPCC

0

MEMT

0

TDPC

0

SNAP

0

UBEX

0

IXLT

0

DK40

0

Fig. 35 Distribuição DC no sub rack básico (BSC High-Capacity 1st Step)

Page 165: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 3/43

Page 166: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

3/44 TNS:MN1780PB10BR_0001

BSC High Capacity 2nd Step

O conceito de fontes de alimentação para a BSC High Capacity 2nd step permanece o mesmo, se comparado com as versões anteriores.

A única difença é que os módulos do Extension Rack possuem alimentação dupla fornecida via Backplane, pelas EPWR.

CPEX

0

CPEX

1

IXLT

0

IXLT

1

UBEX

0

UBEX

1

SNAP

0

SNAP

1

TDPC

0

TDPC

1

MEMT

0

MEMT

1

MPCC

0

MPCC

1

PWR

0

PPLH

0

PWR

1

STLP

1

STLP

0

STLPS0

PPLH

1

STLP

2

PPXX

1

PPXX

0

BASE

RACK

Fig. 36 Distribuição DC no sub rack básico da BSC ( BSC High Capacity 2nd step)

Page 167: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/1

Arquitetura da BS240/241 Índice da seção

1 Visão geral ..........................................................................................................................................3 1.1 Introdução ...........................................................................................................................................5 1.2 Facilidades Principais .........................................................................................................................6 2 Arquitetura...........................................................................................................................................8 2.1 Estrutura Funcional...........................................................................................................................11 2.2 Descrição dos Módulos ....................................................................................................................12 2.2.1 Unidade de Portadora CU ................................................................................................................12 2.2.2 COBA (Core Basis)/COSA (Core Satellite) ......................................................................................14 2.2.3 Configurações de Combinação ........................................................................................................18 2.2.4 Módulos de Combinação ..................................................................................................................19 2.3 Layout do Bastidor, Bastidor de Extensão e Bastidores de Serviço ................................................32 2.4 Instalação e Configuração ................................................................................................................37 2.5 Alimentação ......................................................................................................................................40 2.5.1 Sistema com Conversores CA/CC Lambda .....................................................................................40 2.5.2 Sistema com Conversores CA/CC Invensys ....................................................................................40 2.5.3 Consumo de Potência dos Módulos .................................................................................................41 2.6 Compatibilidade ................................................................................................................................42 2.7 Comparação entre os Módulos BS2x/6x e BS24x ...........................................................................43 2.8 Preparação de GPRS, EDGE...........................................................................................................43 2.9 Exemplos de Configuração...............................................................................................................44 2.9.1 Duas Células.....................................................................................................................................44 2.9.2 Três Células......................................................................................................................................45 2.9.3 Seis Células ......................................................................................................................................45 3 Detalhes da BS240XL.......................................................................................................................46 3.1 Geral .................................................................................................................................................46 3.2 Módulos Afetados .............................................................................................................................46 3.3 Exemplos de Configuração da BS240XL .........................................................................................47 4 Dados Técnicos ................................................................................................................................51 4.1 BS240/240XL e BS241 .....................................................................................................................51

Page 168: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/2 TNS:MN1780PB10BR_0001

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s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/3

1 Visão geral

Fig. 1 Bastidor Base BS240 (interno, esquerdo) e o Shelter Base BS241 (externo, direito)

Page 170: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/4 TNS:MN1780PB10BR_0001

Fig. 2 BS240 XL (Bastidor base)

Page 171: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/5

1.1 Introdução

Há duas famílias de BTSE na BSS Siemens. A família ‘’one’’ inclui as BS60, BS61, BS22, BS21, BS20 e BS11 e a família BTSplus inclui a e-MicroBTS e a picoBTS.

Este caítulo descreve as BTSE BTSplus.

Os produtos da família BTSplus são: - A BS240/241 com um máximo de 24 TRX (portadoras) em 3 bastidores,

- A BS40/41 com um máximo de 4 TRX em um único bastidor, e

- A BS240XL provendo até 24 TRX em somente 2 bastidores.

É possível a operação em banda dupla para estas estações base nas bandas de freqüência de GSM900 e DCS1800/PCS1900.

Uma linha ampla de equipamentos de combinação assegura elevada potência de saída e um número minimizado de antenas a todas as configurações de célula. Um TMA (amplificador montado em torre) pode ser usado opcionalmente para maior sensibilidade de recepção..

Todas as estações base da linha BTSplus oferecem GPRS (General Packet Radio Service) e estão preparadas para o EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution).

Page 172: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/6 TNS:MN1780PB10BR_0001

1.2 Facilidades Principais

As principais características da BS240/241 e da BS40/41 são:

• Compatibilidade com SBS na interface Abis. Assim, as novas BTSE’s podem ser totalmente integradas nas configurações existentes multidrop ou loop.

• Bandas de freqüências: GSM900 (bandas P, E, R, RE, OS), DCS1800, PCS1900

• “Dual band” GSM900/DCS1800/PCS1900 no mesmo bastidor da BTSE

• Capacidade da BS240/241 e BS240XL para até : 24 TRX/site, 24 TRX/célula, 6 células por bastidor, 12 células por site.

• BS40/41 : até 3 / 4 células (com / sem diversidade)

• Unidades de portadora com potência de saída de 50 W para o GSM900

• Unidades de portadora com potência de saída de 35 W para o DCS1800/PCS1900

• Sensibilidade de até -116 dBm na Rx

• Redundância de processamento central (COBA/COSA), redundância CA/CC (n+1) e reconfiguração BCCH

• Filtros combinadores e duplexadores

• Diversidade de antena

• Amplificador Montado em Torre (TMA)

• Crossconexão em interface Abis (a nível de 64 kbit/s)

• Espaço para integração de modems e equipamento de micro-ondas

• Bateria de reserva no bastidor de serviço (integrada na BS4x)

• Até 57 alarmes externos (por bastidor)

• Faixa de temperatura: -5ºC...+55ºC interna

• Faixa de temperatura: -45ºC...+50ºC externa

• Alta eficiência de site (pequena área de ocupação, especialmente a BS240XL)

• Bastidores de serviço

• Ampliação do bastidor sem interrupção de serviço

• “Hot plug-in” de módulos

• Curtos tempos de atualização do SW

• Poucos módulos, melhor diagnóstico

• Hopping de freqüência (banda base e sintetizado)

• Até 4 linhas PCMB entre BTSE e BSC (BR7.0 Release feature)

Page 173: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/7

Variantes do GSM Faixa de Freqüências

Uplink (MHz)

Faixa de Freqüências

Downlink (MHz)

GSM900 “Primária” 890 - 915 935 – 960

GSM900 “Estendida” 880 - 915 925 – 960

GSM900 “Railway” 876 - 880 921 – 925

GSM900 RE 876 - 901 921 – 946

GSM900 PS 880 – 905 925 – 950

DCS1800 1710 – 1785 1805 – 1880

PCS1900 1850 – 1910 1930 – 1990

Page 174: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/8 TNS:MN1780PB10BR_0001

2 Arquitetura

As BS24x/4x foram projetadas para atender o GSM900 e suas diferentes variantes (DCS800/PCS1900) utilizadas nos sistemas de comunicação móvel. Além disso, a arquitetura da BS240 é a básica à partir da qual a “Enhanced-Micro BTS” e a “picoBTS” são derivadas (família BTSplus).

Os componentes principais da família BTSplus são :

• módulos transceptores chamados de “CU – Carrier Unit”

• placas de controle central (COBA/COSA) e

• módulos de combinação.

Até 8 linhas PCM podem ser conectadas à BTSE. A placa COBA (Core Basis) disponibiliza 2 linhas PCM e a placa opcional COSA (Core Satellite) outras 6 linhas PCM. A placa COBA controla até 8 módulos CU e a COSA até outros 16 módulos CU.

Na BS240/241 até dois bastidores de extensão, com módulos transceptores, podem ser conectados a um bastidor básico.

Um enlace serial bidirecional, denominado enlace CC, é o meio de comunicação entre as unidades de portadora (CU) e as placas COBA/COSA. O enlace serial também oferece um meio efetivo de realizar hoppings de freqüência de banda base.

Todos os alarmes, exceto os gerados na COBA/COSA e nas placas CU, são transportados através do barramento CAN à placa COBA. Os alarmes das placas CU são transmitidos através do enlace CC.

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s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/9

DC PANEL

FAN FAN

FAN FAN

FAN FAN

CU

0

CU

1

CU

4

CU

5

COSA

COBA

CU

6

CU

7

CU

2

CU

3

DIAMCO

DIAMCO

ACOM

ACOM

ACOM

ACOM

COSA

COBA

1,60 m

Fig. 3 Bastidor base da BS240

Page 176: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/10 TNS:MN1780PB10BR_0001

2025

mm

COBA

COSA

COBA

COSA

air inlet air inlet

CU CU CU CU

DIA

MC

O

DIA

MC

O

air inlet air inlet

CU CU CU CU

air inlet air inlet

CBFP

BS-240XL

ACOM

ACOM

ACOM

ACOM

ONON ON

ON ON ONONON ON

ON ONON

air inlet air inlet

CU CU CU CU

DIA

MC

O

DIA

MC

O

Fig. 4 Bastidor base da BS240XL

Page 177: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/11

2.1 Estrutura Funcional

COBA

OVPT

OVPT

4 x Abis

4 x Abis

48 Site Inputs

CC-Links

-48 V

ACTP

LE 0 LE 1

230 V AC

CAN-BUS

Alarms

TXRX

RXDIV

TMA

TMA

RX

RXDIV

DUAMCO

DIAMCO

FICOM

CU 0 CC

CU 7 CC

CU 0

CU 7

2 PCM

2 PCM

4 PCM

RXCA 0

DIAMCO

RXCA 1

FICOM

RX

RXDIV

TXRX

RXDIV

ANT 0

Cascading

tonext

Ext. Rack

CC-Links

ANT 1

ANT 0

ANT 1

ANT 1

Cell 0

Cell 1

Cell 1

Cell 1

COSA

1 x Ext. Sync. CLK

FAN DCP

ACTM

-48 V

16 AL

TempDoor

ACTCDoorTemp

FAN-48 V

ACTP

DCP

DCB-CTRL

DCB-CTRL Alarms

ACTCDoor

Temp

AC/DC AC/DC

ACP

FAN

Fan

-48 V

230 V AC

DCP

Fan

CAN-BUS

CAN-BUS

Extension Rack / Shelter

Service Rack / Shelter

Base Rack / Shelter

ACTC

Alarms

Battery Battery

Ext. Sync.

HPDU

ANT 0

Fig. 5 Estrutura funcional da BS24X

Page 178: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/12 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.2 Descrição dos Módulos

2.2.1 Unidade de Portadora CU

A unidade de portadora oferece todo o processamento de sinais analógicos e digitais, incluindo um estágio de potência de RF para uma única portadora (p.ex. 8 TCHs GSM). A unidade de portadora tem interface com os equipamentos combinadores de antena (via cabos semi-rígidos) por um lado e com os módulos COBA ou COSA no outro lado (via CC-Link). As placas COBA/COSA oferecem funções comuns a todas as portadoras dentro da BS240/BS40 (p.ex. geração do relógio, processamento de O&M,...) assim como processamento de LAPD para as diferentes portadoras.

A unidade CU é composta das seguintes sub-unidades:

• PATRX (Amplificador de Potência e Unidade Transceptora)

• SIPRO (Processador de Sinais)

• PSU (Unidade de Fonte de Alimentação)

Variantes Potência de saída (W)

GSM900 50

GSM1800 35

GSM1900 35

PATRX SIPRO

PSU

entrada RX

saída TXenlace CC

-48V

CU

Fig. 6 Estrutura da Unidade de Portadora

Page 179: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/13

O PATRX oferece as principais funções analógicas da CU. Na direção uplink dois sinais de RF filtrados e pré-amplificados (diversidade) são recebidos a partir do equipamento combinador de antena. Estes sinais são convertidos em FI e filtrados por canal. Os sinais de FI são então transmitidos ao SIPRO, onde eles são amostrados e digitalmente convertidos para a banda base.

Na direção downlink o sinal modulado GMSK é recebido a partir do SIPRO, modulado e convertido. O sinal de RF resultante é então amplificado e transmitido ao equipamento combinador de antena.

O PATRX é capaz de suportar Hopping de Freqüência sintetizado.

O loop de controle de potência implementa 6 passos de potência estáticos (de 2 dB cada, via base de dados da BSC) e 15 níveis de potência dinâmicos adicionais (de 2 dB cada).

O SIPRO contém as seguintes funções digitais da unidade de portadora CU :

• Processamento de sinais em uplink e downlink (codificação, cifragem, intercalação, formação de burst)

• Controle de RF no PATRX

• Hopping sintetizado e de banda base

• Controle de canal

• Controle de radioenlace

• Funções de O&M relevantes à CU

• Enlace com a COBA ou COSA via enlace CC

Além disso, as seguintes funções analógicas estão localizadas no SIPRO:

• Conversão analógico para digital (FI)

• Conversão digital para analógico (banda base)

• Relógio local da CU

A PSU é o conversor CC/CC para a CU. A PSU gera as tensões de +26/28V, +6V (somente para o DCS1800/PCS1900), +12V, +5.3V e -5.3V para os circuitos analógicos e +3.35V para os circuitos digitais, a partir de uma tensão de entrada primária de -48V. A PSU está mecanicamente integrada na CU.

Page 180: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/14 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.2.2 COBA (Core Basis)/COSA (Core Satellite)

2 x AbisPCM24/30

6 x Abis PCM24/30

8 x CCLinks to CU

16 x CCLinks to CU

CC-Link

Clock

Core - CPU

Redund. Logic

Abis-Link

COBACOSA

Interfaces

Alarms

Abis-Link

CC-Link

LMT

Fig. 7 Estrutura do COBA/COSA

As principais funções da COBA são:

• controle local de toda a BTSE

• geração do relógio do sistema

• fornecimento de 2 linhas PCM (para BSC ou outra BTSE)

• roteamento de dados de Abis para no máximo 24 CU’s

• fornecimento de interface ao LMT

• tratamento e processamento de mensagens de O&M

A COBA armazena o SW da BTSE em Flash EPROM, supervisiona o download de SW e controla todos os alarmes internos do sistema. Além das funções de O&M, trata das mensagens de sinalização entre a BSC e BTSE (LAPD via interface Abis).

Para uma configuração de no máximo 2 interfaces PCM30/PCM24 e 8 módulos CU, somente a COBA é necessária. Uma COSA adicional pode ser instalada para expansão da capacidade da BS240/241 para até 8 linhas PCM e até 24 módulos CU.

Page 181: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/15

Para obter redundância de controle central as placas COBA e COSA podem ser duplicadas. Neste caso, um dos pares de placas (COBA+COSA) está ativo, funcionamento como mestre. O outro par está no estado inativo/reserva. A COBA controla a comutação entre as placas ativas e inativas.

Uma placa COBA só pode ser retirada se a placa COSA for retirada primeiro. O encaixe/retirada das placas COBA/COSA pode ser realizado no estado ativo, ou seja, não há a necessidade de desligar a alimentação primeiro.

A placa COSA possui as seguintes funções:

• 6 interfaces PCM30/24 para Abis

• 16 interfaces para CU

• Funcionalidade “cross-conect”

A placa é controlada a partir do módulo COBA através da interface SAT - satélite.

O elemento interno principal da COSA relativo às interfaces PCM é o FALC (Framing and Line Interface Component), com as seguintes funções :

• circuitos de recepção e transmissão analógicas para PCM30 e PCM24

• recuperação de dados e relógio

• alinhamento de quadro

• supervisão de linha

Outros componentes essenciais são o SELIC (Serial Link Interface Controller) e o BISON (Bit-Switch for Optimized Network Architecture, entre o SELIC e o FALC).

Entre pares de ports (0 e 1, 2 e 3, etc.) relés curto-circuitam os ports de mesmo par em caso de falha.

Page 182: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/16 TNS:MN1780PB10BR_0001

DC PANELFAN FAN

FAN FAN

FAN FANCU

0

CU

1

CU

4

CU

5

COSA

COBA

CU

6

CU

7

CU

2

CU

3

DIAMCO

DIAMCO

ACOM

ACOM

ACOM

ACOM

COSA

COBA

STLP

5

STLP

4

STLP

3

STLPS1

PPXX

7

STLP

9

STLP

8

STLP

7

STLP

6

CPEX

0

CPEX

1

IXLT

0

IXLT

1

UBEX

0

UBEX

1

SNAP

0

SNAP

1

TDPC

0

TDPC

1

MEMT

0

MEMT

1

MPCC

0

MPCC

1

PWR

0

PPLH

0

PWR

1

STLP

1

STLP

0

STLPS0

PPLH

1

STLP

2

PPXX

1

PPXX

0

PPXX

6

PPXX

5

PPXX

4

PPXX

3

PPXX

2

PPXX

13

PPXX

12

PPXX

11

PPXX

10

PPXX

9

PPXX

8

Up to 4 PCM lines

Fig. 8 Até 4 linhas PCM podem ser utilizadas para a conexão de uma BTSE

Page 183: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/17

EDGE carrier unit

Ambas as famílias BTSone e a BTSplus suportam GPRS (General Packet Radio Service) desde o BR5.5. Para as Base Transceiver Stations, não há necessidade de upgrade de hardware, isto é, GPRS pode ser introduzido simplesmente com a atualização do software (para a BSC, o novo módulo PPCU/PPXX é necessário).

Para a nova facilidade GSM phase 2+ EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution), as EDGE CU ( E-CU) são introduzidas para a BTSplus. O hardware EDGE CU já estava disponível com o BR6.0, mas o software está disponível apenas no BR7.0.

E-CU HW é capaz de manipular GSM/GPRS/HSCSD assim como ESCD/EGPRS. É possível substituir uma GSM-CU (G-CU) por uma by E-CU em qualquer posição do rack. Configurações mistas de G-CU e E-CU são possíveis.

HighCapacityBSC

Up to 12 CUsPor Rack (GSM-CU and/or E-CU)

BTSplus Abis

PCU 1

FAAS:Estratégia de alocaçãoflexível (dinâmica) naInterface Abis1x16kbps - 5x16kbpsnovo "concatenated" PCU frames

E-CU

E-CU

COMBINER

EDGECarrier Unit

PacketControl Unit

G-CU

CORE

CORE

4 x PCM30 por BTS

PCU 12

Requisitos de Hardware

Fig. 9 Requisitos de Hw para EDGE

Page 184: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/18 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.2.3 Configurações de Combinação

Para atender células com diferentes quantidades de portadoras, determinados módulos combinadores são necessários.

Para a transmissão downlink, há uma relação entre o número de antenas e a perda de inserção para um determinado número de portadoras. O aumento do número de antenas diminui a perda de inserção em down-link.

Para elevados números de portadoras por célula, a combinação via filtros (FICOM) torna-se vantajosa com relação à perda de inserção. No entanto, a combinação via filtros possui a desvantagem de elevar os custos e de incompatibilidade para o Hopping de Freqüência Sintetizado.

Quando as perdas de inserção não são importantes, por exemplo em micro-células, a configuração com o DUAMCO 8:2 minimiza os custos (inclusive quanto ao número de antenas) e também suporta o hopping de freqüência sintetizado.

8:22:2 4:22x 4x 8x

Duplex Combining: DUAMCO

Tower MountedAmplifier (opt.)TMA

2:1 2:1

FICOM

2x88x 8xDIAMCO

Filter Combining

HPDU

High PowerDuplexer (opt.)

Fig. 10 Visão geral das opções de combinação

Page 185: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/19

2.2.4 Módulos de Combinação

2.2.4.1 Amplificador Duplex Multiacoplado DUAMCO

Antenna #0

Rx Tx

LNAASU

Coupler

Control

CAN busDC i / f

to/from corefromTx

Rx Tx

LNAASU

Coupler

to Rx

Antenna #1

fromTxto Rx

ESN

RXCA RXCA

Triplexer Triplexer

TMADC/DC

TMASignall.

DUAMCO 4:2

Fig 11 Duamco 4:2

DU AM CO 8:2

CTRLDC O& M

CAN-Bus-48V

Module 0 Module 1

Antenna # 0

RXCA0

TX0

TX1

RX0

RX1

RX2

RX3

Coupler

RX4

RX5

RX6

RX7

TX2

TX3

LN A

LN A

Mode

A M C O

M UC O

R X TX

Triplexer

ASU

TMADC + Sign.

Antenna #1

RXCA1

TX0

TX1

RX0

RX1

RX2

RX3

RX4

RX5

RX6

RX7

TX2

TX3

Coup ler

LN A

LN A

Mode

A M C O

M U C O

R X TX

ASU

Triplexer

Fig. 12 Estrutura interna do DUAMCO 8:2

Page 186: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/20 TNS:MN1780PB10BR_0001

Os DUAMCO x:y são denominados de acordo com o número x (x = 2, 4 ou 8) de conectores de transmissão alimentados pelas CUs e o número y (sempre igual a 2) de conectores de antena.

Os módulos DUAMCO x:y contêm filtros duplex para roteamento na mesma antena tanto da via de transmissão quanto da via de recepção. Existem filtros para os sinais de transmissão e recepção.

Todos os DUAMCO’s são compostos de 2 sub-módulos independentes operando na mesma banda de freqüência (cada qual podendo inclusive ser designado para diferentes células).

A via de recepção consiste de um LNA (Amplificador de Baixo Ruído) e de um divisor de potência. O LNA garante um baixo nível de ruído ao sistema e consiste de duas derivações (para redundância). No caso de mau-funcionamento de um amplificador o ganho de RX do DUAMCO diminui em aproximadamente 6 dB. O divisor de potência distribui a banda recebida às CUs (Unidades de Portadora). Um fator de divisão de 2, 4 ou 8 está disponível, dependendo do modelo de DUAMCO.

A via de transmissão consiste de isoladores, um acoplador híbrido com carga (para os módulos 4:2 e 8:2) e uma ASU (Unidade de Supervisão de Antena, para medida de VSWR - “Voltage Standing Wave Radio”). Isoladores protegem os amplificadores de potência dentro dos módulos CU. Dois tipos de acopladores híbridos diferentes (2:1 ou 4:1) combinam até 4 portadoras em uma antena. A potência que não é transmitida é terminada em uma carga que inclui um dissipador. A interface de O&M do DUAMCO transmite mensagens de erro à COBA através do barramento de O&M (barramento CAN).

A ASU é responsável pela detecção de reflexões no conector de antena (VSWR). Existem 3 ranges distintos :

- VSWR <2 : operação normal,

- 2<VSWR<3 : aviso de “antena desajustada”,

- 3<VSWR : alarme de “falha na antena”

Para “falha na antena”, um LED vermelho é aceso na DUAMCO e os módulos CU’s conectados são automaticamente desligados.

Os blocos internos do DUAMCO (“objetos gerenciados”) são :

- supervisão de antena, DUVSWR

- amplificador de baixo ruído, DULNA

- alimentação remota do módulo TMA, DUDCTMA

Estes objetos gerenciados são fixamente associados ao Slot de ACOM.

Núm. slot ACOM Núm. DUVSWR DULNA DUDCTMA

0 0, 1 0, 1 0, 1

1 2, 3 2, 3 2, 3

2 4, 5 4, 5 4, 5

3 6, 7 6, 7 6, 7

Page 187: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/21

O amplificador DUAMCO possui dois modos de operação diferentes, os quais podem ser selecionados via chave “DIP-Switch” em seu painel frontal. O primeiro modo é chamado de modo AMCO e o segundo de modo MUCO.

No modo AMCO não é utilizado o TMA (Amplificador montado em Torre) e o ganho RX do DUAMCO é de aproximadamente 19 dB.

No caso de um TMA ser utilizado, o DUAMCO é configurado no modo MUCO, sendo o ganho RX reduzido para cerca de 0 dB. O ganho exato do DUAMCO para compensar as perdas de cabo, pode ser ajustado para o modo MUCO via a chave “DIP-Switch”. Este ajuste é feito somente uma vez durante a instalação da BTSE pelo pessoal de serviço. O modo selecionado pode ser lido pelo SW de O&M através da interface de barramento CAN.

Se o TMA falha, uma compensação é realizada pelo DUAMCO, ou seja, o mesmo comuta automaticamente do modo MUCO para o modo AMCO e a operação continua com degradação de performance.

O DUAMCO está implementado para as bandas de freqüência de P-GSM900, GSM-RE900, GSM1800, GSM1900.

As perdas de inserção para os diferentes modelos de DUAMCO são indicadas abaixo :

Tipo de combinador Perda de inserção (downlink, dB)

DUAMCO 8:2 8.4

DUAMCO 4:2 5.7

DUAMCO 2:2 2.5

Notas :

- O DUAMCO 8:2 ocupa 2 slots “ACOM”. Ele pode ser instalado no slot número 0 ou no slot número 2.

- O DUAMCO 2:2 não contém o acoplador híbrido (TX).

Page 188: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/22 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.2.4.2 FICOM (Filter Combiner) e DIAMCO (Di-Amplifier Multicoupler)

Com o FICOM até 8 TX podem ser combinados em um bastidor. O FICOM consiste de filtros de faixa estreita ajustáveis (TNF – “tunable narrowband filter”). A vantagem desta técnica de combinação de filtro é a perda de inserção muito baixa, se, por exemplo, 8 TRX são combinados em uma antena.

Para o FICOM existem dois tipos diferentes de módulos :

• módulo básico 2:1

• módulo de expansão 2:1

Cada um dos dois tipos de módulo pode combinar 2 portadoras. Mas somente o módulo básico possui uma conexão com a antena para o sinal combinado (saída de antena com conector 7/16). Somente o módulo básico reporta o estado VSWR na antena. Os módulos básicos e de expansão são conectados por um cabo de conexão de RF especial. Além disso, existe uma saída de teste em cada módulo básico.

Conseqüentemente, o número de módulos básicos é igual ao número de células que o FICOM suporta. O número de módulos de expansão por célula, no entanto, depende do número total de portadoras por célula (2, 4, 6 ou 8).

deTx

Controle

deTx

deTx

Controle

deTx

deTx

Controle

deTx

deTx

Controle

deTx

Básico 2:1 Amp. 2:1 Amp. 2:1 Amp. 2:1

Antena

VSWRsupervisão

TNF TNF TNF TNF TNF TNF TNFTNFESN ESN ESN ESN

bar. CANinterf. DC

bar. CANinterf. DC

bar. CANinterf. DC

bar. CANinterf. DC

Fig. 13 FICOM na configuração 8:1

Page 189: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/23

O FICOM oferece as seguintes funções:

• Radiofreqüência : combinação de potência de RF, supressão de espúrias do transmissor, isolação entre entrada e saída

• Controle / Monitoração : ajuste dos limites do alarme de VSWR e relatório de estado, monitoração de desempenho interno, interface para a BTSE

• LED : alarmes de VSWR, funcionamento e presença de CC

• Proteção contra raios no conector de saída de RF (7/16)

As perdas de inserção do FICOM são as seguintes :

Número de portadoras combinadas/ Delta de freqüências

Perda de inserção máxima (dB)

2/600 2,7

4/600 3,2

6/600 3,7

8/600 4,2

Os componentes do FICOM (“objetos gerenciados”) supervisionam o VSWR da antena e os filtros de banda estreita ajustáveis (TNF) :

Núm. slot ACOM Núm. FICOM-VSWR Núm. TNF

0 0 0, 1

1 1 2, 3

2 2 4, 5

3 3 6, 7

Page 190: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/24 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.2.4.3 DIAMCO (Di-Amplifier Multicoupler)

O DIAMCO realiza a função de multiacoplamento. Ele consiste de dois sub-módulos independentes com filtros de recepção, amplificadores de baixo ruído e divisores de potência.

O LNA garante um baixo ruído ao sistema e consiste de duas derivações. No caso de mau-funcionamento de um amplificador o ganho de RX do DIAMCO diminui em aproximadamente 6 dB. O divisor de potência distribui a banda recebida às CUs (Unidades de Portadora). Um fator de divisão de 8 está implementado a fim de alimentar as 8 CUs. O DIAMCO possui uma saída para ligação em cascata à outro DIAMCO.

Além disso, a funcionalidade de uma PDU para alimentação/supervisão de dois TMA está integrada no DIAMCO. A PDU é a fonte de alimentação CC e a supervisão de alarme do TMA. A monitoração de alarme é feita com uma interface de sinalização entre o DIAMCO e o TMA, modulada em uma portadora de FI a 7,86 MHz. Esta interface é idêntica à interface entre o DUAMCO e o TMA.

Os componentes do DIAMCO (“objetos gerenciados”) incluem a parte de alimentação remota do TMA, denominada DIDCTMA, e o amplificador de baixo ruído DILNA.

Núm. slot DIAMCO Núm. DIDCTMA Núm. DILNA

0 0, 1 0, 1

1 2, 3 2, 3

Page 191: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/25

RXCA

para Rxde/paranúcleo

Antena

Rx

LNA

para Rx

Controle

bar. CANinterf. DC

LNA

Antena

Rx

0 1

ESN

RXCA

TMADC/DC

TMASinal.

Triplexador Triplexador

Fig. 14 Estrutura interna do DIAMCO

O amplificador de RX do DIAMCO possui dois modos diferentes de operação, dependendo da existência do TMA. O primeiro modo é chamado de modo AMCO e o segundo de modo MUCO.

No modo AMCO, no qual nenhum TMA é utilizado, o ganho do DIAMCO é de aproximadamente 19 dB.

No caso de um TMA ser utilizado, o DIAMCO é configurado no modo MUCO. No modo MUCO, o ganho é reduzido para cerca de 0 dB. O ganho exato do DIAMCO para compensar as perdas de cabo, pode ser ajustado para este modo com uma chave DIP. Este ajuste é feito somente uma vez durante a instalação da BTSE pelo pessoal de serviço. O modo selecionado pode ser lido pelo SW de O&M através da interface de barramento CAN.

A interface de O&M do DIAMCO transmite mensagens de erro à COBA da BTSE, somente através do barramento CAN. Nota : Para a ampliação (ligação em cascata) o primeiro DIAMCO opera no modo AMCO e os seguintes no modo MUCO.

Figura de ruído do DIAMCO (dB) Ganho (dB)

< 3 19.5±1.5

Page 192: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/26 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.2.4.4 TMA (Tower Mounted Amplifier)

O TMA contém dois filtros duplex, para combinar a transmissão e recepção através de uma única antena após a amplificação do sinal na recepção. O DUAMCO / DIAMCO neste caso é utilizado no modo MUCO (multiacoplador). No modo MUCO, o DUAMCO / DIAMCO opera principalmente como multiacoplador para dividir o sinal de recepção e enviar às unidades CU.

A via de recepção consiste da parte de RX do filtro duplex e de um LNA (Amplificador de Baixo Ruído) incluindo uma chave protetora de falha. O LNA oferece um baixo ruído ao sistema e consiste de duas derivações. Em caso de mau-funcionamento de um amplificador, o ganho de RX do TMA diminui em aproximadamente 6 dB. No caso dos dois amplificadores falharem, o sinal de RF RX é desviado pela chave protetora de falha.

A via de transmissão consiste de duas partes de TX do duplexador.

A alimentação de CC para o TMA é recebida via o cabo de antena da unidade de distribuição de alimentação do DUAMCO/DIAMCO . O triplexador separa do sinal de RF a parte de alimentação CC e a FI de comunicação com DIAMCO/DUAMCO.

Tipo Figura de ruído (dB) Ganho (dB)

TMA <2,5 28±1

Bypass < -2

Ganho de RX (dB) Potência de TX máx. (W)

P - GSM900 28 45

RE - GSM900 28 45

GSM1800 28 35

GSM1900 28 35

Nota : O TMA, apesar de ser uma parte funcional da BTSE, é usualmente localizado junto a antena.

Page 193: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/27

To antenna

RX TX

RX TXTMA

Triplexer

Auto-maticfail saveswitch

TMA Signaling

To DUAMCO /DIAMCO

Fig. 15 Estrutura do TMA

Page 194: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/28 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.2.4.5 Duplexador de Alta Potência (HPDU)

O HPDU é um módulo de RF capaz de suportar até 8 portadoras, as quais podem ser utilizadas em duas configurações:

• Somente duas antenas por célula (com recepção de diversidade), com FICOM e DIAMCO como combinadores de antena.

• Somente uma antena por célula (sem recepção de diversidade), com FICOM e DIAMCO como combinadores de antena.

As principais funções do HPDU são :

• Filtragem geral do sinal de TX

• Alimentação do sinal de TX para a antena de TX/RX

• Filtragem do sinal de RX proveniente da antena de TX/RX

Como mostrado no diagrama em blocos a seguir, a HPDU consiste de um Filtro de TX, um Filtro de RX, uma rede de casamento de impedância (sempre finalizada com carga de 50 Ω) e de um Filtro Passa-Baixa (LPF), para a via de RX.

Duas versões diferentes de HPDU são fornecidas para as bandas do P-GSM900 e DCS1800.

Variante Potência máxima de entrada (W)

P - GSM900 8 x 30

DCS 1800 8 x 18 W

No máximo 2 unidades HPDU podem ser instaladas por bastidor (abaixo da tampa superior para bastidores “indoor” ou nas paredes internas laterais para shelter “outdoor”).

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s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/29

f1 f2

FICOM 1

FICOM 2

TX/RX ANTENNA 1TX/RX ANTENNA 2

FEEDER

FEEDER

RX MAIN RX DIVf8

HPDU

HPDU 2

HPDU 1

TX/RX ANTENNA 1

DIAMCO 1

f10 f16f9

RX MAIN RX DIV

DIAMCO 2

ExpExp

ANTENA TX/RX 1 ANTENA TX/RX 2

ALIMENTADOR

ALIMENTADOR

Fig. 16 duas antenas (incluindo diversidade) para uma célula de 16TRX

Page 196: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/30 TNS:MN1780PB10BR_0001

FILTRO RX FILTRO TX

RXMATCH

50 Ohm

ANTENA

LPF

RXOUT TXIN

Fig.17 Estrutura funcional do HPDU

Page 197: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/31

2.2.4.6 BIAS-T (DUBIAS)

Se for utilizado o TMA em conjunto com um HPDU, é necessário um DUBIAS para viabilizar a alimentação sinalização do TMA.

FICOM

HPDU

DUBIAS

TMA

antena TX/RX

DIAMCO

TMA

CU1CU2 CU8 RX1 RX2 RX8

Fig. 18 DUBIAS em conjunto com HPDU e TMA

Page 198: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/32 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.3 Layout do Bastidor, Bastidor de Extensão e Bastidores de Serviço

Na BS24x e BS240XL o uso de bastidores de extensão permite ao operador a obtenção de sites com até 24 transceptores. É possível o uso de 2 bastidores extensão na BS24x controlados pelo bastidor básico (somente 1 bastidor expansão na BS240XL).

Além disso, podem ser instalados até cinco bastidores de serviço para a BS240/241 e BS240XL (e quatro bastidores de serviço para a BS40/41). Eles oferecem bateria de reserva, conversores CA/CC e equipamento de terminação de micro-ondas e/ou de link (modem). Um bastidor de serviço não é dedicado a um bastidor mestre / escravo. Os bastidores de serviço podem ser equipados livremente. Todos os bastidores de serviços, que são equipados com módulos CA/CC, são chamados de bastidor de serviço 1 (ou seja, “tipo 1”), os outros são chamados de bastidor de serviço 2 (“tipo 2”).

Um bastidor/shelter de serviço pode acomodar até 3 conjuntos de 4 baterias.

Recentemente, uma nova versão das existentes BS 240 e BS240XL foi introduzida, sendo chamada de versão II:

BS240 II

BS240 XL II

As BS240 II e BS240 XL II são suportadas a partir da versão de software BR5.5 em diante, e apresentam algumas modificações na área de mecatrônica, para deixá-las atualizadas. Estas alterações consistem de:

BS240 II e BS240 XL II – rack básico e de expansão

cabos ( jumper de RF agora pode ser guiado diretamente á parte superior, o que permite também cabos mais curtos e menores perdas) e uma cabeação simplificada entre os racks para a alimentação DC.

Painel DC simplificado ( placa ACTC-3V1 integrada)

BS240 II e BS 240XL II - rack de serviço

Novo sistema AC/DC (mais potência e portanto menos módulos são requeridos para o mesmo nível de potência. Para atingir-se a potência máxima, apenas uma bandeja de AC/DC é necessária, havendo então, mais espaço para baterias ou equipamentos de linha LE).

Equipamento BS240/241 Bastidor / Shelter Base ou Extensão

Módulo Número mínimo Número máximo

Painel DC 1 1

Core (COBA/COSA) 1 4

CU 1 8

DIAMCO 0 2

DUAMCO/FICOM 0 4

Sub-bastidor 3 3

Adaptador de temperatura (somente BS241)

1 1

Filtro de membrana (somente BS241) 1 1

Page 199: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/33

Equipamento BS240/241 Bastidor de Serviço / Shelter

Módulo Número mínimo Número máximo

Painel DC 1 1

Sub-bastidor 0 3

Bancos de Bateria 0 3 (MEM) / 2 (HEX)

Módulo CA/CC 0 12

Micro-ondas 0 18

Adaptador de temperatura (somente BS241)

1 1

Filtro de membrana (somente BS241) 1 1

Page 200: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/34 TNS:MN1780PB10BR_0001

BS240 Base Rack BS240 Extension Rack

DC PANEL

FAN FAN

FAN FAN

FAN FAN

CU

0

CU

1

CU

4

CU

5

COSA

COBA

CU

6

CU

7

CU

2

CU

3

DIAMCO

DIAMCO

ACOM

ACOM

ACOM

ACOM

COSA

COBA

DC PANEL

FAN FAN

FAN FAN

FAN FAN

CU

0

CU

1

CU

4

CU

5

CU

6

CU

7

CU

2

CU

3

DIAMCO

DIAMCO

ACOM

ACOM

ACOM

ACOM

Fig. 19 Exemplos de configuração para BS240

Page 201: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/35

Equipamento BS240XL – Rack Base e Extensão

Módulo Número Mínimo Número Máximo

Painel DC 1 1

Core (COBA/COSA) (somente no base) 1 4

CU 1 12

DIAMCO 0 4

DUAMCO/FICOM 0 4

Sub-bastidores 4 4

Equipamento BS240XL – Rack de Serviço

Módulo Número Mínimo Número Máximo

Painel DC 1 1

Sub-bastidores 0 4

Banco de Baterias 0 3

Módulos AC / DC 0 12

Microondas 0 4

Equipamento BS40/41 Bastidor Base / Shelter

Módulo Número mínimo Número máximo

Painel DC 1 1

Core (COBA/COSA) 1 4

CU 1 4

DIAMCO 0 1

DUAMCO 0 2

Módulo CA/CC 0 3

Bateria 0 1

Sub-bastidor 3 3

Page 202: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/36 TNS:MN1780PB10BR_0001

FAN

DC PANEL

FANLELELE

LELE

LE

Battery

DC PANEL

Battery

FAN FANAC/DC

AC/DC

AC/DC

AC/DC

AC/DC

AC/DC

AC + DC Distribution

FAN FANAC/DC

AC/DC

AC/DC

AC/DC

AC/DC

AC/DC

AC + DC Distribution

BS240 Service Rack Type 2 BS240 Service Rack Type 1

Fig. 20 Diferentes tipos de rack de serviço

Page 203: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/37

2.4 Instalação e Configuração

Somente para a BS240/241, o bastidor básico pode ser ampliado com até dois bastidores de extensão, ambos controlados a partir da COBA. Já a BS240XL suporta um único bastidor de extensão. Não existe bastidor de extensão para a BS40/41. O bastidor básico “0” é criado automaticamente pelo SW, sendo os bastidores de extensão (“1” e “2”) criados pelo operador.

As seguintes normas de configuração devem ser observadas :

a) Um bastidor suporta no máximo 6 células.

b) O número máximo de TRX por célula é 24.

c) O número máximo de células por site é 12.

Para a BS40/41, os números correspondentes são

d) Máximo de 3/4 células (com/sem diversidade).

e) O número máximo de TRX por célula é 4.

Uma configuração multi-bastidor (somente BS240/241 e BS240XL) contém as seguintes unidades:

• unidades de portadora (CUs) no bastidor mestre e nos bastidores extensão.

• equipamentos combinadores de antena no bastidor base e nos bastidores extensão.

• placas “core”, ou seja, a placa COBA e a placa COSA, somente no bastidor base.

Em caso de ampliação (uso de bastidor extensão), no bastidor mestre é utilizada a placa COSA para conexão com as unidades de portadora (CU’s) do(s) bastidor(es) de extensão.

Independentemente do uso de bastidores extensão, também bastidores de serviço podem ser utilizados em conjunto com o bastidor base.

Para a BS240/241/240XL e BS40/41 o número máximo de bastidores de serviço é respectivamente 5 e 4.

A equipação máxima (completa) da BS24x/BS240XL e BS4x é composta por 8/7 e 5 bastidores respectivamente.

A tabela seguinte sumariza os bastidores (rack’s) e sua numeração para as BS24x, BS240XL e BS4x :

Rack No. Tipo de Rack BS40/41 BS240/241 BS240XL

0 Base sim sim sim

1 extensão #0 não sim sim

2 extensão #1 não sim não

3 serviço tipo 1 não sim sim

4 serviço tipo 2 sim sim sim

5 serviço tipo 2 sim sim sim

6 serviço tipo 2 sim sim sim

7 serviço tipo 2 sim sim sim

Page 204: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/38 TNS:MN1780PB10BR_0001

Os bastidores de serviço são representados a partir do bastidor número 3 em diante para a BS240/241 e BS240XL. Um bastidor de serviço pode conter :

• bateria de reserva

• fonte de alimentação

• conversor AC/DC (somente bastidor de serviço tipo 1)

• equipamento de micro-ondas / modem

Caso o rack básico e os de extensão não puderem ser instalados lado a lado, os seguintes pontos devem ser observados:

combinação de TX é sempre realizada entre as placas de um único rack/shelter

expansão dos caminhos de RX paths além das bordas de um rack ou shelter é possível através do cascateamento de multiacopladores (DIAMCO ou caminho de RX de uma DUAMCO)

A separação máxima permitida entre os bastidores básico e de extensão é de 3 m. A separação dos bastidores de serviço não é assim crítica, mas os cabos para os bastidores básicos e de extensão devem ser protegidos contra sobre-tensões.

Se um bastidor/shelter estiver separado do outro, toda a cabeação entre bastidores deve estar localizada em uma caneleta fechada de metal, aterrada para proteção contra EMI, sobre-tensões e vandalismo.

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s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/39

ServiceRack: 3

ServiceRack: 4

ServiceRack: 6

ServiceRack: 5

ServiceRack: 7

BaseRack: 0

ExtensionRack: 1

ExtensionRack: 2

Fig. 21 BS240 configuração máxima

Page 206: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/40 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.5 Alimentação

Existem alguns sistemas distintos para a alimentação da BTSE : 2.5.1 Sistema com Conversores CA/CC Lambda

A tensão de entrada principal para a BS240/241 e BS240XL pode ser :

• -48 V DC (não para BS241)

• 230 V AC, 50/60 Hz, monofásica

• 207 V, 50/60 Hz, bifásico (2 x 120 V CA, monofásica)

Somente para a BS40/41:

• 230 V, 50/60 Hz, monofásica

• 207 V, 50/60 Hz, bifásico (2 x 120 V CA, monofásica)

Um banco de baterias está instalado no bastidor/shelter base da BS40/41. As baterias para a BS240/241, BS240XL e baterias adicionais para a BS40/41 podem ser instaladas em bastidores/shelters de serviço.

No máximo 3 módulos conversores CA/CC podem ser instalados na BS40/41.

Para a BS240/241e BS240XL, até dois conjuntos de até 6 módulos CA/CC e um controlador DC e de bateria (DCBCTRL) podem ser acomodados no bastidor de serviço tipo 1. No máximo dois bancos de bateria (localizados no mesmo bastidor) podem ser conectados ao mesmo conjunto CA/CC + DCBCTRL . Os dois bancos devem ter a mesma capacidade (em Ah).

O número de módulos CA/CC necessários depende da configuração da BTSE (CU’s, ACOM’s, etc.), incluindo itens dos bastidores de serviço (equipamento de enlace). Os módulos CA/CC são projetados para uma tensão primária de 230 V CA e uma potência de saída DC de 800W (temperatura limite de +50°C; para 720 W o limite é +55°C). N+1 módulos CA/CC trabalham em compartilhamento de carga; no caso de um dos módulos CA/CC falhar, os N CA/CC restantes podem alimentar toda a BTSE.

A máxima potência de saída DC de um sub-bastidor AC/DC é limitada em 4000W. As baterias reserva são disponíveis nas capacidades de 80 Ah, 85 Ah e 100 Ah para BS24x e BS240XL e de 12 Ah (integrada no bastidor base) para BS4x.

2.5.2 Sistema com Conversores CA/CC Invensys

A BS240/241 pode operar com as seguintes tensões de entrada principal : • -48 V CC (somente para BS240)

• 220 V, 60 Hz, monofásico (1 x 220 V CA)

• 220 V, 60 Hz, bifásico (2 x 120 V CA)

Até dois conjuntos de até 5 módulos CA/CC, um controlador DC e de bateria e uma unidade de comunicação CAN-BUS podem ser acomodados no bastidor de serviço tipo 1. No máximo dois bancos de bateria (localizados no mesmo bastidor) podem ser conectados ao mesmo conjunto CA/CC + DCBCTRL + CAN-BUS . Os dois bancos devem ter a mesma capacidade (em Ah).

O número de módulos CA/CC necessários depende da configuração da BTSE (CU’s, ACOM’s, etc.), incluindo itens dos bastidores de serviço (equipamento de enlace). Os módulos CA/CC são projetados para uma tensão primária de 230 V CA e uma potência de saída CC de 1000 W. N+1 módulos CA/CC trabalham em compartilhamento de carga; no caso de um dos módulos CA/CC falhar, os N CA/CC restantes podem alimentar toda a BTSE.

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s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/41

2.5.3 Consumo de Potência dos Módulos

Tipo de módulo Consumo Típico de Potência (por Módulo, W)

COBA ou COSA 17

CU 135 (“passo 0 de potência “)

Nota : EDGE-CU : máx de 200 W

DUAMCO 25

DIAMCO 12

Sub-bastidor (ventiladores) 60

Painel DC 10

Trocador de calor 30

Equipamento de micro-ondas 90

Bateria 20

Page 208: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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4/42 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.6 Compatibilidade

A BS-40/41/240/240 XL/241 e a BS-20/21/60/61 são compatíveis, a nível de Interface Abis, ou seja, elas podem ser conectadas na mesma BSC. Uma mixagem no mesmo site é permitida se a BS-60/61 e a BS-240/241 tiverem suas próprias linhas Abis (p.ex. configuração multidrop) e forem configuradas como duas BTSE lógicas.

É possível misturar todos os tipos de BTSE’s (configuração estrela, multidrop, loop ou cross-conect).

BSC

BS-240XL

BS-240

BS-61BS-41BS-20BS-40

BS-60

BS-241to MSC

TRAU

Fig. 22 Configurações mistas das BTSone (BS2x, BS6x) e BTSplus (BS24x, BS240XL, BS4x)

Page 209: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/43

2.7 Comparação entre os Módulos BS2x/6x e BS24x

Módulos BS24x Módulos BS2x/6x

CU HPA, TPU2, BBSIG44, DCPA, DCTPU

COBA & COSA CCTRL, MCLK, ALCO, LIPA

DUAMCO DUCOM, 2 x RXAMCO, GPSU

DIAMCO 2 x RXFIL, 2 x RXAMCO, GPSU

2.8 Preparação de GPRS, EDGE

As famílias BTSone e BTSplus já suportam o GPRS (Serviço Geral de Rádio em Pacotes) desde a versão BR5.5. Para as BTSE’s, nenhuma atualização de hardware é necessária para o GPRS, ou seja, o GPRS pode ser introduzido simplesmente por um download de software.

Para a implementação do EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution), novos CU’s foram desenvolvidos para a linha BTSplus. O EDGE CU está disponível a partir da versão BR6.0. O software suportando o EDGE está planejado para a versão BR7.0.

Page 210: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/44 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.9 Exemplos de Configuração

A expansão do multiacoplamento para recepção pode ser realizada pela ligação em cascata dos equipamentos combinadores de antena com função de multiacoplamento. A ligação em cascata é realizada pela conexão da saída específica para ligação em cascata de um DUAMCO ou DIAMCO até a entrada da ANT de um DUAMCO ou DIAMCO. A ligação em cascata não deve ser feita mais que duas vezes em série.

É permitida a recepção em diversidade misturando-se o DUAMCO e o DIAMCO.

2.9.1 Duas Células

CU0 CU1 CU2 CU3

RX TXRX TX RX TX RX TX

Célula 0

DUAMCO 2:2 DUAMCO 2:2

CU0 CU1 CU2

Célula 0

CU3

DUAMCO 4:2

RX TXRX TX

Fig. 23 Configuração com duas células

Page 211: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/45

2.9.2 Três Células

RX TX

RX TX

AFS

CU0 CU1 CU2 CU3 CU4 CU5 CU6 CU7

Célula 0 Célula 1

DUAMCO #2 DUAMCO #3 DIAMCO #1DIAMCO #0FICOM #0, #1 DIAMCO #1 DIAMCO #0 FICOM #0, #1 FICOM #2, #3

CU8 CU9 CU10 CU12 CU13 CU14 CU15CU11

Borda do bastidor

RX TX

Bastidor 0 Bastidor 1

RX RX RX RX RXTXTXTX

RX TX

RX TX

AFS

RX TX

RX TX

AFS

RX TX

RX TX

AFS

RX TX

RX TX

AFS

RX TX

RX TX

AFS

RX TX RX RX TX RX TX RX RX

TMA 0 TMA1 TMA 2 TMA 3 TMA 4 TMA 5

Célula 2

Fig. 24 Configuração com três células

2.9.3 Seis Células

CU0 CU1 CU2 CU3 CU4 CU5

RX RX

CU6 CU7

RX RX

Célula 0

DUAMCO #0 DUAMCO #1 DUAMCO #2 DUAMCO #3DIAMCO #0 DIAMCO #1

RX TX RX TX RX TX RX TX RX TX RX TX RX TXRX TX

Célula 1 Célula 2 Célula 5Célula 4Célula 3

Fig. 25 Configuração com seis células

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s

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3 Detalhes da BS240XL

3.1 Geral

A BS240XL tem um novo tipo de rack usado para todos os tipos de bastidores (base, extensão e de serviço). Este rack tem a mesma largura (600 mm) e profundidade (450 mm) que o rack da BS240, mas possui um incremento de sua altura (de 1600 mm para 2025 mm). Assim, um sub-bastidor adicional (4 no total ao invés de 3 sub-bastidores) pode ser montado incrementando a capacidade (por rack) em mais 4 CU’s e 2 DIAMCO’s. A tabela seguinte sumariza as alterações : Tipo de Módulo BS240XL

Max No. (por bastidor)

BS240

Max No. (por bastidor)

“Carrier Unit” CU 12 8

Ventilador 8 6

“Di-Amplifier Multicoupler” DIAMCO 4 2

“Tower Mounted Amplifier” TMA 16 12

Bastidor expansão 1 2 A mistura de bastidores de BS240 e BS240XL é possível a princípio, sendo implementada somente com projeto específico.

3.2 Módulos Afetados

Os seguintes módulos são afetados pela introdução da BS240XL : Rack Existe somente um tipo de hardware usado nos bastidores “indoor” tipo base, extensão e de serviço. Sua configuração flexível é obtida através de diferentes tipos de kits de cabeação e painéis EMI. O acesso à cabeação é realizado pelo topo. Os ACOM estão localizados no sub-bastidor superior e os módulos “core” no sub-bastidor inferior. Totalmente equipada, a BS240XL é composta de 7 bastidores (base, extensão, bastidor de serviço tipo 1 e quatro bastidores de serviço tipo 2). Sub-bastidores para Portadoras Um novo “frame” é usado nos bastidores base e expansão. A modificação introduz o novo “backplane” de DIAMCO, necessário para o range extendido de endereços de DIAMCO’s (“0 até 3” ao invés de “0 e 1”). Alimentação Um novo sub-bastidor para módulos AC/DC é usado no bastidor de serviço tipo 1 da BS240XL devido à mudança na cabeação DC. O “frame” extensão para 6 módulos AC/DC adicionais é o mesmo que o do bastidor de serviço “pequeno”.

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s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/47

A MSU (Mains Supply Unit) contendo proteção contra sobre-tensão, filtro EMI e terminal de conexões foi alterada para suportar a alta corrente DC (novo filtro EMI com capacidade de 80 A). Esta MSU é requerida para alimentação externa DC somente (não no bastidor de serviço tipo 1). Os painéis DC foram alterados para proporcionar disjuntores de CU adicionais (nos bastidores base e extensão) e disjuntores para suportar a capacidade de alimentação de 80 A (no bastidor de serviço tipo 1). Módulos relacionados com TRX A quantidade de DIAMCO’s por rack foi incrementada (de 2) para 4, sendo portanto também alterado o range de endereçamento. Um novo firmware de DIAMCO também passou a ser utilizado. Assim, a DIAMCO “versão 3” não pode mais ser utilizada na BS240XL. As novas versões (4 em diante) podem ser usadas tanto na BS240, como na BS240XL. Uma codificação “keyway” permite que somente as corretas versões de DIAMCO possam ser instaladas. O FICOM pode ser usado na BS240XL. Entretanto, mesmo estando totalmente equipado (4 posições de ACOM), no máximo 8 TRX podem ser combinados via FICOM. Uma combinação envolvendo racks adjacentes não é permitida, sendo que a capacidade completa em termos de CU’s da BS240XL não pode ser usada neste caso. Como conseqüência, a instalação de FICOM, HPDU e DUBIAS tem uso limitado na BS240XL. Não são realizadas alterações nas unidades de portadora CU’s, sendo somente alterada a máxima quantidade de módulos por rack (de 8 para 12).

3.3 Exemplos de Configuração da BS240XL

Como exemplo, diversas configurações de células usando DUAMCO 8:2 e DUAMCO 4:2, respectivamente, são dadas nas tabelas seguintes (para os TRX indicado por “*”, módulos DIAMCO adicionais devem ser instalados para diversidade). DUAMCO 8:2 (12 TRX) : TRX designado para o slot ACOM

Configuração TRX / célula 0 1 2 3

1 Célula (12) 12 1...6 7...12

2 Células (6/6) 6

6

1...6

7...12

4 Células (3/3/3/3) 3

3

3

3

1...3*

4...6*

7...9*

10...12*

Page 214: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/48 TNS:MN1780PB10BR_0001

DUAMCO 8:2 (24 TRX) TRX designado para o slot ACOM

Configuração TRX por célula 0 (Base) 2 (Base) 0 (Exten.) 2 (Exten.)

2 Células (12/12) 12

12

1...8 7...12

1...4

5...12

3 Células (8/8/8) 8

8

8

1...8

7...12

1...4

5...12

6 Células (4/4/4/4/4/4) 4

4

4

4

4

4

1...4*

5...8*

9...12

1...4*

5...8*

9...12

Page 215: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/49

DUAMCO 4:2 (12 TRX) TRX designado para o slot ACOM

Configuração TRX / célula 1 2 3 4

1 Célula (12) 12 1...4 5...8 9...12

2 Células (6/6) 6

6

1...4 5...6*

7...8*

9...12

2 Células (4/8) 4

8

1...4

5...8

9...12

3 Células (4/4/4) 4

4

4

1...4

5...8

9...12

3 Células (6/4/2) 6

4

2

1...4 5...6*

7...8*

9...12

4 Células (3/3/3/3) 3

3

3

3

1...3

4...6

7...8

9...12

6 Células (2/2/2/2/2/2) 2

2

2

2

2

2

1...2*

3...4*

5...6*

7 8*

9...10*

11...12*

Page 216: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/50 TNS:MN1780PB10BR_0001

BS-240XL Base Rack

BS-240XLExtension Rack

4

44

RX TX RX TX

DUAMCO 8:2

RX RX TX DIV

4 x CU

RX RX TX DIV

4 x CU

44 4

RX RX TX DIV

4 x CU

4 4

RX TX RX TX

DUAMCO 8:2

RX RX

DIAMCO

44

Cell 0 / 4 Carriers

Cell 1 / 4 CarriersCell 2 /4 Carriers

3 Cells with

4 Carriers each

sameHW configuration

as inbase rack:

2x DUAMCO8:2

1x DIAMCO

12x CU

Fig. 26 Exemplo de configuração (4/4/4/4/4/4) em dois bastidores com 4 DUAMCO 8:2 e 2 DIAMCO

Cell 0 / 8 Carriers Cell 2 / 8 CarriersCell 1 / 8 Carriers

DUAMCO 8:2

RX TX

44

4 x CU

RX RXDIV

TX

4

DUAMCO 8:2

RX TX RX TX

4 4 84

4 x CU

RX RXDIV

TX

4

RX TX

48

DUAMCO 8:2

RX TXRX TX

4 488

8 x Carrier Units

RXDIV TX RX TX

BS-240XL Base Rack BS-240XL Extension Rack

DUAMCO 8:2

RX TXRX TX

4 4 8 8

8 x Carrier Units

RXDIV TX RX TX

Fig. 27 Exemplo de configuração (8/8) em dois bastidores com 4 DUAMCO 8:2

Page 217: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/51

Cell 0 / 12 Carriers Cell 1 / 12 Carriers

DUAMCO 8:2

RX TX

44

4 x CU

RX RXDIV

TX

4

DUAMCO 8:2

RX TX RX TX

4 48 4

4 x CU

RX RXDIV

TX

RX TX

48

DUAMCO 8:2

RX TXRX TX

4 484

8 x Carrier Units

RXDIV TX RX TX

BS-240XL Base Rack BS-240XL Extension Rack

DUAMCO 8:2

RX TXRX TX

4 44 8

8 x Carrier Units

RX TX RX DIV

TX

44 44 4

Fig. 28 Exemplo de configuração (12/12) em dois bastidores com 4 DUAMCO 8:2 4 Dados Técnicos

4.1 BS240/240XL e BS241

BS240 / BS240XL BS241 (externa)

CU’s por Bastidor 8 / 12 8

Altura x largura x profundidade (mm) 1600 x 600 x 450 /

2025 X 600 X 450

1750 (incl. “splinth”) x 700 x 650

Volume líquido (l) 432 / 547 705

Peso 210 / 250 265

Operação conforme ETSI 3.1E ETSI 4.1E

Faixa de temperatura

(inclusive radiação solar)

-5° a +55° C -45° a +50° C

Consumo máx. de potência (kW) 1,3 / 2,8 1,85

Potência de Saída GSM900 (W) 50 50

Potência de Saída GSM1800 (W) 35 35

Potência de Saída GSM1900 (W) 35 35

Bateria de reserva Integrada Integrada

Espaço para equipamento de micro-ondas

Disponível Disponível

Page 218: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

4/52 TNS:MN1780PB10BR_0001

BS240 II

BS240 II Service Rack Type 2BS240 II Service Rack Type 1A

DC PANEL

Battery

FAN FANAC/DC

AC/DC

AC/DC

AC/DC

AC/DC

AC/DC

Battery

DC PANEL

FAN FANAC/DC

AC/DC

AC/DC

AC/DC

AC/DC

AC/DC

FAN FAN

LE PANELLELELE

LELE

LELELELE

LELE

LE

Fig. 29 Rack de Serviço para BS240 II

Page 219: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 4/53

M R F 1 7 00 R E C TIF IE RM R F 1 7 00 R E C TIF IE RM R F 1 7 00 R E C TIF IE R

M R F 1 7 00 R E C TIF IE RM R F 1 7 00 R E C TIF IE RM R F 1 7 00 R E C TIF IE R

-48VB E 1E 2

+ + + + +

BA T 0 /S1

BA T1 /S 2

0 10 1- - - - -

B ATB E 1E 2

LE+ -2 1X 29

FAN0 FAN 1

AD panel

MK :Battery

M R F 1 7 00 R E C T IF IE RM R F 1 7 00 R E C TIF IE RM R F 1 7 00 R E C T IF IE R

M R F 1 7 00 R E C T IF IE RM R F 1 7 00 R E C TIF IE RM R F 1 7 00 R E C T IF IE R

-48 VB E 1E 2

+ + + + +

BA T 0 /S1

BA T1 /S 2

0 10 1- - - - -

B ATB E 1E 2

L E+ -2 1X 2 9

FAN 0 FAN 1

H U # 0 fo r L EH U # 1 fo r L EH U # 2 fo r L EH U # 3 fo r L EH U # 4 fo r L EH U # 5 fo r L E

- -++ X101234

AD panel

LE pa nel (S1A )

FA N2 FA N3

H U # 6 fo r L EH U # 7 fo r L EH U # 8 fo r L EH U # 9 fo r L E

H U # 1 0 fo r L EH U # 1 1 fo r L E

Fig. 30 Layout do rack de serviço 1 A da BTS240 II (duas variantes)

600 mm

1600

mm

Base Rack Extension Rack 2Service Rack 2 Service Rack 1A Extension Rack 1Depth: 450 mm

M R F1 7 00 R E C TIF IE RM R F 1 7 00 R E C TIF IE RM R F1 7 00 R E C TIF IE R

M R F1 7 00 R E C TIF IE RM R F 1 7 00 R E C TIF IE RM R F1 7 00 R E C TIF IE R

-48VBE 1E 2

+ + + + +

BA T 0 /S1

BA T1 /S 2

0 10 1- - - - -

B ATB E 1E 2

LE+ -2 1X 29

FAN0 FAN1

X25F

X26F

X27F

X28F

X29F

X30F

X31F

X32F

-4 8 V0 V

X 1 0 : 1 2

MK :Battery

MK :Battery

H U # 0 fo r LEH U # 1 fo r LEH U # 2 fo r LEH U # 3 fo r LEH U # 4 fo r LEH U # 5 fo r LE

FAN0 FAN1

C U# 2

C U# 3

C U# 6

C U# 7

MUC

O #

0

MUC

O #

1

C U# 0

C U# 1

C U# 5

C U# 4

CO

RE

# 0

CO

RE

# 1

CO

RE

# 2

CO

RE

# 3

FAN2 FAN3

X26F

X27F

X28F

X29F

X30F

X31F

X32F

-48V0V

X 10: 1 2 AC TCLM

TE

THER

NET

BR0 1 BR 02 BR03 BR0 4 BR0 5 BR 06 BR0 7 BR 08

FAN0 FAN1

FAN2 FAN3

FAN0 FAN1

FAN2 FAN3

FAN0 FAN1

H U # 0 fo r LEH U # 1 fo r LEH U # 2 fo r LEH U # 3 fo r LEH U # 4 fo r LEH U # 5 fo r LE

- -++ X101234

AD panel

LE panel (S1A)

DC panel (Base)LE panel (S2)

X26F

X27F

X28F

X29F

X30F

X31F

X32F

-48V0V

X 10 : 1 2 ACTC

BR0 1 BR 02 BR0 3 BR04 BR 05 BR06

DC panel (Ext.)

X26F

X27F

X28F

X29F

X30F

X31F

X32F

-48V0V

X10: 1 2 ACTC

BR0 1 BR 02 BR0 3 BR04 BR 05 BR06

DC panel (Ext.)

FAN4 FAN5 FAN4 FAN5

AC O M# 0

AC O M# 1

AC O M# 2

AC O M# 3

AC O M# 0

AC O M# 1

AC O M# 2

AC O M# 3

C U# 2

C U# 3

C U# 6

C U# 7

MUC

O #

0

MUC

O #

1

C U# 0

C U# 1

C U# 5

C U# 4

AC O M# 0

AC O M# 1

AC O M# 2

AC O M# 3

C U# 2

C U# 3

C U# 6

C U# 7

MUC

O #

0

MUC

O #

1

FAN4 FAN5

C U# 0

C U# 1

C U# 5

C U# 4

Fig. 31 BTS 240 II layout dos racks básico, extensão e serviço

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TNS:MN1780PB10BR_0001 5/1

BS240XS Índice da seção

1 Características ....................................................................................................................................3 2 Hardware ............................................................................................................................................5 2.1 Bastidor da BS240XS .........................................................................................................................5 2.2 Sub-bastidor “Core / CU” ...................................................................................................................6 2.3 Sub-bastidor “ACOM / CU” .................................................................................................................7 2.4 Módulo de Combinação BCOM.........................................................................................................8 3 Descrição Funcional ...........................................................................................................................9 3.1 Gerenciamento de Configuração........................................................................................................9 3.2 Gerenciamento de Falhas ................................................................................................................11 3.3 Inventário Remoto.............................................................................................................................12 3.4 Interface Homem-Máquina ...............................................................................................................12 3.5 Características Opcionais.................................................................................................................12

Page 222: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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5/2 TNS:MN1780PB10BR_0001

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Page 223: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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TNS:MN1780PB10BR_0001 5/3

1 Características

As principais vantagens da BS240XS são:

Alta potência de RF, pequeno volume,

Fácil instalação e comissionamento,

Re-uso de módulos existents.

A BS240XS tem as seguintes características (restrições são descritas abaixo) :

Até 3 setores com um máximo de 2 portadoras em cada setor (de 1/0/0 até 2/2/2)

Novo módulo combinador BCOM (para todas as configurações)

COBA e CU / EDGE-CU : são os mesmos da linha BTSplus

Otimizada para aplicações de baixa capacidade / rural

Única unidade de ventiladores (incluindo 2 ventiladores)

Reduzido peso do bastidor

HW preparado para LMU (Location Measurement Unit, opcional)

Inventário remoto

As seguintes limitações são encontradas :

Não suporta a placa COSA

Não tem redundância de COBA

Somente um módulo BCOM : Não suporta dual band.

Não tem alarme de VSWR no BCOM (somente alarme de “power off”; alarme de VSWR somente no módulo CU)

Não é pré-equipado com interface para TMA (para alimentação DC e alarmes)

Não possui bastidor de extensão

Não suporta bastidor de serviço

Page 224: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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5/4 TNS:MN1780PB10BR_0001

Fig. 1 Bastidor da BS240XS (altura de aprox. 1 m)

Page 225: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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TNS:MN1780PB10BR_0001 5/5

2 Hardware

2.1 Bastidor da BS240XS

Comparado com a linha principal BS240, existem alterações na BS240XS referentes a :

Diferente design mecânico do bastidor e dos sub-bastidores,

Número de ventiladores,

Módulo combinador diferente, e

Cabeação.

ACT-C

FAN #1FAN #0

Hei

ght:

1050

mmC

U#2

BCOMCU#3

CO

BA

0

LMT

ETHERNET

ON ON

ON ON

CU#0

CU#1

CU#4

CU#5

Fig. 2 Bastidor da BS240XS

Page 226: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

5/6 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.2 Sub-bastidor “Core / CU”

O novo painel DC toma o lugar da placa COBA redundante e das placas COSA (comparado a linha tradicional BS240). O backplane é adaptado de acordo com esta nova configuração.

CO

BA

0LMT

ETHERNET

ON ON

ON ON

CU#0

CU#1

CU#4

CU#5

Fig. 2 Sub-bastidor “Core / CU”

Page 227: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

TNS:MN1780PB10BR_0001 5/7

2.3 Sub-bastidor “ACOM / CU”

O novo sub-bastidor “ACOM / CU” acomoda 2 CU’s e o combinador BCOM.

CU#2

BCOM

CU#3

Fig. 3 Sub-bastidor “ACOM / CU”

Page 228: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

5/8 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.4 Módulo de Combinação BCOM

TX

Antenna

LNA

DC/DC

DC

Antenna Antenna Antenna Antenna Antenna

RX TX TX TX TX TXRX RX RX RX RX

LNA

LNA

LNA

LNA

LNA

RX RXTX RX RXTX RX RXTX RX RXTX RX RXTX RX RXTX

Fig. 4 Combinador BCOM

Observação : O BCOM é derivado do DUAMCO2:2 (linha BS240).

Restrições do BCOM

O BCOM somente fornece um alarme de “power-off”. Não existe alarme no BCOM em caso de falha DC/DC. Além disso, não ocorre a propagação da falha do BCOM para os relativos CU(s)/TRX(s).

O BCOM não suporta TMA.

Não está disponível saída de teste TX no BCOM.

Page 229: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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TNS:MN1780PB10BR_0001 5/9

3 Descrição Funcional

Existem as seguintes restrições :

Não há placa COSA : máx. de 2 linhas PCM (para configurações estrela, multidrop e loop).

Não suporta placa COBA redundante.

BCOM não configurado via software.

BCOM suporta uma única banda de freqüência (não realiza dual band).

3.1 Gerenciamento de Configuração

Novo tipo de BTS

A BS240XS é um novo sub-tipo da família BTSplus, ou seja, o atributo de rack “typeOfBTSE” tem um valor adicional “BS240XS”.

O novo combinador BCOM não é configurado via software.

Cabeamento e Regras de Configuração

Existe um cabeamento fixo entre os CU’s e o BCOM, sendo o número da célula definido implicitamente conforme indicado a seguir :

Unidade de Portadora Número designado para a célula

CU0, CU1 BTS:0

CU2, CU3 BTS:1

CU4, CU5 BTS:2

O BCOM suporta uma única banda de freqüência. Assim sendo, todos os CU’s da BS240XS devem ter a mesma banda de freqüência que a do BCOM equipado no bastidor.

Page 230: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

5/10 TNS:MN1780PB10BR_0001

Objetos do equipamento BS240XS

A seguinte tabela mostra os ranges dos objetos relacionados ao equipamento :

Objeto Range

BPORT 0 .. 1

BTSE 0

COBA 0

CU 0 .. 5

envaBTSE 0 .. 8 (1st stage; later: 0 … 11)

FANP 0 .. 1

LAPDLE 0 .. 7

LMU 0

RACK 0

XConnect 0

Bastidor de Serviço

Um bastidor de serviço é tratado como um bastidor à parte (de terceiros), isto é, não é requerido um objeto “rack” adicional. Se forem requeridos alarmes de falha de AC/DC, falha em carga de bateria, tensão de barramento DC fora do range especificado, entre outros, as linhas de alarmes tem que ser conectadas à placa ACT-C do bastidor base da BS240XS e os correspondentes objetos “envaBTSE” deverão ser criados.

Page 231: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

s

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3.2 Gerenciamento de Falhas

O BCOM não fornece um hardware para supervisão de VSWR, bem como para detecção de falha de LNA. A detecção de alarme é realizada pelos conseqüentes alarmes provenientes em módulos CU’s.

Supervisão de VSWR pelo estágio de potência do CU

Para a BS240XS é utilizada a supervisão disponível de VSWR no estágio de potência dos módulos CU. A ocorrência do alarme "RF power reflected into power stage" em um módulo CU, abrange todo o caminho TX entre o CU e a antena.

Nota : A qualidade do alarme de VSWR em módulo CU é reduzida se comparada aos equipamentos de combinação da linha principal BTSplus. Ele é principalmente adequado para detectar rompimento de cabos que ocorram a curta distância do CU (até aproximadamente 10 metros). Somente são verificados timeslots com um nível de sinal TX superior à : (Pot. Máx do CU – 20 dB). O alarme é reportado somente se a detecção de VSWR ocorrer em ao menos 10 de 16 timeslots.

Supervição de LNA via CU

Uma falha de LNA é indicada pelo existente alarme de CU "One of the two diversity receivers fails". Se um teste posterior não detectar falha no CU, o erro deve ser devido a defeito no LNA do BCOM.

Nota : A falha somente é detectada se o TRX está com tráfego. Se ambas as recepções de diversidade falham, isto somente é reconhecido pela detecção de “sleeping TRX/cell” ou via “Online RF Loopback”.

Supervisão via Software

Erros não reportados pelo hardware, podem ser detectados via “features” de software. Observe que a supervisão via sofware resulta em um reporte de alarme “lento” se comparado à indicações via hardware.

“Online RF Loopback”

Para detecção de falha, o relativo TRX deve estar sob condição de tráfego (o intervalo de avaliação é 30 minutos; limiares de alarme são largamente configuráveis, mas existe um limite entre baixos limiares e possíveis falsos alarmes).

“Sleeping Cell Detection”

O intervalo de avaliação é configurável em dois períodos (ex. alto/baixo tráfego) com um valor mínimo de 10 minutos. Na realidade o intervalo será longo suficientemente para evitar alarmes devido a baixo tráfego, mas conduz a uma demora no na geração do relatótio de alarme no caso de falhas.

Page 232: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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5/12 TNS:MN1780PB10BR_0001

3.3 Inventário Remoto

O BCOM e a ACT-C não tem interface “CAN bus” e desta forma não podem fornecer os dados de inventário remoto “onboard”. Assim, devem ser criados via o editor IDF do LMT os elementos BCOM e ACT-C tipo “nob-RIU”

3.4 Interface Homem-Máquina

Atributo do Bastidor da "BS240XS"

Existe um novo tipo específico de bastidor para a BS240XS.

O LMT fornece uma árvore de comando extra com os objetos específicos da BS240XS.

3.5 Características Opcionais

OVPT para linhas Abis

ABISCON para linhas Abis

Proteção contra sobre-tensão para Unidade Principal de Alimentação

Kit de montagem “CAN bus”

ACT-C

O ACT-C (nob-RIU) é posicionado no lado esquerdo superior do módulo ventilador. O ACT-C suporta 12 alarmes configuráveis e o conector DC de alimentação do LMU, que é opcional.

OVPT / AbisCON (opcional)

Como uma alternativa para o módulo OVPT (over-voltage protection) existe o módulo AbisCON. O mesmo inclui o conector de teste para as linhas Abis, mas não tem proteção contra sobre-tensão.

CAN Bus (opcional)

A BS240XS está preparada para uso de barramento CAN bus (requerido para o LMU, por exemplol).

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PicoBTS Índice da seção

1 Principais Facilidades .........................................................................................................................3 2 Arquitetura...........................................................................................................................................7 2.1 Normas Básicas de Planejamento......................................................................................................8 2.2 Configuração.....................................................................................................................................10 2.2.1 Sistema de Estação Transceptora Base ..........................................................................................10 2.2.2 Portadoras por Célula / Portadoras por picoBTS .............................................................................10 2.2.3 Configuração de Célula ....................................................................................................................10 2.2.4 Antena / Combinador ........................................................................................................................10 2.2.5 Fonte de Alimentação de Servidor e Agente....................................................................................12 2.2.6 Bateria de Reserva ...........................................................................................................................12 2.2.7 Redundância.....................................................................................................................................12 2.2.8 Hopping de Freqüência Sintetizado..................................................................................................12 2.2.9 Configuração da Interface Abis ........................................................................................................13 3 Estrutura Mecânica ...........................................................................................................................14 4 Agente...............................................................................................................................................16 4.1 Antena...............................................................................................................................................18 4.2 Combinador de Antena.....................................................................................................................18 4.3 Interface Servidor-Agente.................................................................................................................18 4.4 Características do Agente ................................................................................................................19 5 Módulos do Servidor .........................................................................................................................20 5.1 Placa de Interface CCINT.................................................................................................................20 5.2 Alimentação DC Remota ..................................................................................................................20 5.3 Módulos Genéricos ...........................................................................................................................22 5.3.1 Placa COBA (Core Basis).................................................................................................................22 5.3.2 Placa COSA (Core Satellite).............................................................................................................24 5.3.3 Terminal de Coleta de Alarmes ACT................................................................................................25 5.3.4 Placa OVPT (Overvoltage Protection and Tracer) ...........................................................................25 5.3.5 Módulo AGIN (Agent Interface) ........................................................................................................26 5.3.6 Conversor AC/DC .............................................................................................................................26 5.3.7 Placa DCBCRTL (DC and Battery Controller) ..................................................................................27 5.3.8 Unidade de Ventiladores (Fan Unit) .................................................................................................27 5.3.9 Bateria de Reserva ...........................................................................................................................27 5.3.10 Módulo LIPAGE (Line Protection Agent) ..........................................................................................27

Page 234: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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6/2 TNS:MN1780PB10BR_0001

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TNS:MN1780PB10BR_0001 6/3

1 Principais Facilidades

Fig. 1 Módulo Agente

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6/4 TNS:MN1780PB10BR_0001

Fig. 2 Servidor da PicoBTS

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A picoBTS (BS242) é derivada da plataforma BS240 , sendo constituída de uma arquitetura dividida em uma parte central (“Servidor”) e até 24 unidades de portadora remotas (“Agentes”).

O Servidor oferece a Interface Abis, recuperação de relógio e funções centralizadas de O&M. O Agente prove o gerenciamento de um TRX. As duas partes são conectadas em configuração estrela por enlace dedicado em par trançado (“CCSLink”), o qual é derivado do CCLink (enlace entre o COBA e a unidade de portadora na BS24x).

Todas as configurações desde 12 TRXs em uma célula até 24 células com um TRX em cada estão disponíveis.

A aplicação é interna; os assinantes típicos são quase estacionários, com um perfil de assinante comercial (100-150 mE).

As principais características são:

• Originalmente designada para aplicação interna (aplicação externa planejada)

• Alimentação do Agente remoto

• Bandas de freqüência E-GSM900, GSM1800 e GSM1900

• Banda dupla no mesmo servidor (os Agentes GSM900 e GSM1800 podem ser conectados ao mesmo Servidor)

• Antenas internas e externas para o Agente

• Hopping de Freqüência de RF (hoppings de banda base não são fornecido)

• Potência de saída máxima: 200 mW nos conectores da antena para GSM1800/GSM1900 e 100 mW para GSM900 (sem duplexador)

• Características de RF de acordo com o GSM 05.05 seguindo a classe de Pico-BTS

• Sensibilidade: -88 dBm (GSM900), -95 dBm (GSM1800) de acordo com o GSM 05.05

• Controle estático de potência (6 passos de 2 dB)

• Inter-TRX da mesma célula são sincronizados de acordo com GSM 05.10 seguindo a classe de Pico-BTS

• Máximo de 24 Agentes (TRXs) por Servidor

• Até 24 células por pico BTS, máximo de 12 TRXs por célula

• 48 alarmes de site coletados no Servidor

• Unidade de bateria de reserva opcional para o Servidor

• Instalação dos agentes em parede ou teto

• Inventário remoto

• Interface Abis (como para BTSplus):

conexões em estrela, loop e cadeia multidrop;

funcionalidade de conexão cruzada.

Page 238: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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6/6 TNS:MN1780PB10BR_0001

Principais características não implementadas na picoBTS

• Todas as facilidades relacionadas ao HW da BS6x e BS2x

• Bastidor de serviço

• Facilidades da BTSplus relativas à potência de saída e combinação de RF

• Diversidade de antena

Sistema GSM Banda de freqüência

Descrição Uplink (MHz) Downlink (MHz)

GSM900 P-GSM GSM Primário 890 - 915 935 – 960

GSM900 E-GSM GSM Estendido 880 - 915 925 – 960

GSM1800 DCS Sistema de Com. Digital 1710 - 1785 1805 – 1880

GSM1900 PCS Serviço de Com. Pessoal 1850 - 1910 1930 – 1990

Page 239: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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TNS:MN1780PB10BR_0001 6/7

2 Arquitetura

Servidor

Agente #0

Agente #1

Agente #22

. . .

Agente #23

Enlaces CCSAbis

CA/CC

Fig. 3 Arquitetura da PicoBTS

Page 240: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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6/8 TNS:MN1780PB10BR_0001

2.1 Normas Básicas de Planejamento

O planejamento da pico BTS é semelhante ao planejamento da BS240/241. Alguns parâmetros, que são variáveis para a BS240/241, são fixos para a picoBTS :

• Condição de instalação: somente interna

• Potência de saída de RF: a potência de saída máxima é fixa em 100 mW para GSM900 e 200 mW para GSM1800/GSM1900

• Diversidade de antena: não implementada

• Alarmes externos: o módulo de coleta de alarmes ACTM está sempre instalado no servidor

• Nenhum equipamento de radioenlace pode ser instalado dentro do servidor.

• Somente o Hopping de Freqüência Sintetizado é fornecido.

Os seguintes aspectos de planejamento são os mesmos para a BS240/241 e picoBTS:

• Canal de tráfego de taxa total / meia taxa (TCH/F, TCH/H)

• Desativação / reinicialização da BTSE em caso de superaquecimento

• Operação de emergência

Page 241: GSM - Visão Geral do Sistema BSS

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TNS:MN1780PB10BR_0001 6/9

Parâmetros de planejamento

Sistema SBS D900, D1800, D900/D1800 Banda dupla, D1900

Portadoras por picoBTS Até 24 TRX

Portadoras por Célula Até 12 TRX

Configuração de Célula Célula única: 1 célula

Multi-célula: até 24 células

Antena Antena interna (configuração padrão)

Antena externa (opcional)

Combinador de Antena Combinação aérea (solução padrão)

combinador/divisor externo para 2 TRX

Duplexador interno

Tensão de Entrada Principal do Servidor

400 V/50-60 Hz, trifásico (≡ 3 x 230 Vca monofásica)

207 V/50-60 Hz, bifásico (≡ 2 x 120 Vca monofásica)

Alimentação remota do Agente

Sim em 110V,

Não (Agente com alimentação CA/CC local, planejado)

Bateria de Reservar no Bastidor do Servidor

Sim (Opcional, 30 min para 8/24 Agentes) / Não (Padrão)

Redundância (como para BTSplus)

Redundância de “core” Redundância de BCCH Redundância N+1 de CA/CC em compartilhamento de carga

Hopping de Freqüência Somente Hopping de Freqüência Sintetizado

Configuração do Enlace Abis (como para a BS240/241)

PCM30 e PCM24: estrela, loop e cadeia multidrop

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2.2 Configuração

2.2.1 Sistema de Estação Transceptora Base

Todas as bandas de freqüência do GSM são suportadas:

• GSM 900 (E-GSM)

• DCS 1800

• PCS 1900

É possível operação “dual-band” no mesmo servidor. Diferentes células podem ter diferentes bandas de freqüência de operação.

2.2.2 Portadoras por Célula / Portadoras por picoBTS

Depende do cálculo do valor de tráfego a partir do planejamento de célula.

• O número máximo de portadoras por picoBTS é 24.

• O número mínimo de portadoras por célula é um.

• O número máximo de portadoras por célula é 24.

2.2.3 Configuração de Célula

A pico BTS foi projetada para atender no máximo 24 células.

• Célula única: uma pico BTS está atendendo uma célula

• Multi-célula: uma pico BTS está atendendo mais que uma célula, até 24 células.

2.2.4 Antena / Combinador

A picoBTS possui até 24 TRXs por célula, com combinação aérea exclusivamente. Neste caso, a mesma cobertura para todos os TRXs e o desacoplamento de antenas necessário deve ser alcançado.

O sistema de antena pode ser instalado no painel frontal do Agente, através do módulo chamado IPAP (Internal Patch Antenna Pico), ou, alternativamente, a antena pode estar localizada externamente, via o uso do módulo EXAP (External Antenna Pico). Neste segundo caso, a fim de ter somente um cabo alimentador e uma antena externa (TX+RX), um duplexador DUPLP (Duplexer Pico) é instalado no painel frontal do Agente.

Um combinador/divisor externo EXSPLIT (External Splitter) para 2 portadoras está disponível para utilizar somente uma antena externa para uma célula com 2 portadoras (perda de 3 dB); neste caso a combinação aérea não é utilizada.

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Servidor

Agente

Agente

Agente

DUPL

Agente

Agente

DUPL

DUPL

EXSPLIT

IPAP

EXAP

EXAP

EXAP

Fig. 4 Diferentes Configurações de Antena para Agente

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2.2.5 Fonte de Alimentação de Servidor e Agente

O Servidor foi projetado com fonte de alimentação 400 V AC trifásica (≡ 3 x 230 Vca monofásica, mercado europeu) ou 207 V CA bifásica (≡ 2 x 120 Vca monofásica, mercado norte-americano).

O Agente é alimentado remotamente pelo Servidor com 110 V.

O Agente pode ser alimentado com a tensão CA de entrada principal diretamente aplicada em um conversor CA/CC instalado próximo ao Agente (planejado).

2.2.6 Bateria de Reserva

A bateria de reserva é instalada opcionalmente no bastidor do Servidor a fim de alimentar o Servidor e até 8 / 24 Agentes por cerca de 30 min.

Se a picoBTS for equipada com uma bateria de reserva e a tensão CA da rede cair, a bateria assume a alimentação da BTSE. Para manter a picoBTS no modo de operação por um tempo estendido, é necessário comutar para “operação de emergência “ após um tempo pré-definido. Neste modo, nada ou somente TRXs definidos pelo operador permanecem em operação. Todos os outros TRXs são desativados.

2.2.7 Redundância

A redundância de hardware é opcional para as placas “core” (não para BR5.5), que oferecem :

• sinal de relógio,

• interface de enlace,

• funções de controle de chamada e

• supervisão da BTSE.

Além disso, as seguintes facilidades de redundância estão implementadas:

• O SW trata da redundância do BCCH. A tarefa de “reconfiguração do BCCH” opera na BTSE e a funcionalidade é independente do tipo de combinação de antena.

• A redundância de CA/CC está disponível como redundância N+1. N+1 conversores CA/CC operam em compartilhamento de carga, mas N CA/CCs são capazes de alimentar todo a BTSE.

2.2.8 Hopping de Freqüência Sintetizado

Para todas as bandas de freqüência, o Hopping de Freqüência Sintetizado oferece a alteração da freqüência do TRX a partir de um timeslot para outro. A seqüência de hopping é determinada através de um algoritmo definido nas recomendações GSM.

Na picoBTS, os hoppings de freqüência de banda base não estão implementados.

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2.2.9 Configuração da Interface Abis

Na interface Abis, estão disponíveis as mesmas configurações que as da BTSplus.

COBA

Enlace CC

COSA

Alimentação CAprincipal

CA/CC & BATERIA

Abis

# 6

CCINT

# 2# 1

Enlace CCS

1

2

3

4

DCREFE# 1

# 6

Fig. 5 Estrutura do Servidor (simplificada)

CCSlinkCCLINK

RAFE

TXA

SIPRO

LNA & RXFILRXA

LPA & TXFIL

IPAP / EXAP

CCCP

CLIPS

ConversorCC/CC

RX

TX

Fig. 6 Estrutura do Agente

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3 Estrutura Mecânica

Bastidor do Servidor

Para cada Servidor, um bastidor de Servidor é utilizado com as dimensões:

Largura * Altura * Profundidade = 600 * 1600 * 450 [mm].

O bastidor BTSplus foi projetado para acesso de cabeação pela parte superior.

Um bastidor de Servidor pode ser equipado com todos os sub-bastidores e módulos necessários para configurar uma picoBTS, com até 24 portadoras. Os 24 Agentes são externos ao bastidor do Servidor.

O painel DC do servidor da picoBTS contém disjuntores para proteger as linhas de alimentação para os módulos. O painel frontal do Painel DC contém dois conectores distintos para o LMT.

A Unidade de Fonte de Alimentação contém proteção contra raios, filtro de EMI e terminal de conexão para a linha da tensão de entrada principal.

O painel de EMI para a inserção da cabeação a partir da parte superior do bastidor e da parte inferior do shelter contém dois OVPT e dois AGIN.

Sub-bastidores Principal e de CA/CC

O sub-bastidor Principal contém 2 placas traseiras (backplanes); uma para a parte de COBA/COSA e outra para a seção CCINT/DCREFE.

O sub-bastidor acomoda as unidades de núcleo COBA e COSA e até 6 CCINT, até 6 DCREFE e 2 unidades de ventilador.

O sub-bastidor CA/CC consiste de uma placa traseira (backplane) com a distribuição de CA, de um painel CA com disjuntores de CA, da parte de distribuição de DC com disjuntores DC e a Proteção contra Descarga Total da Bateria. O sub-bastidor oferece espaço para acomodação de 2 unidades de ventilador, 6 conversores CA/CC (mas somente 5 são utilizados na picoBTS) e o controlador de CC e bateria (DCBCTRL) correspondente.

Tampas

As tampas fecham as posições não equipadas no Servidor, de forma que o fluxo de ar interno não seja afetado.

Para cada posição do Servidor, existe uma tampa disponível (COSA, CCINT, DCREFE, CA/CC).

Kit de Montagem do Agente e Compartimento de Cobertura

Um kit de montagem é necessário para instalar o Agente em parede ou em teto.

Opcionalmente, o agente pode ser equipado com uma tampa plástica frontal em quatro cores diferentes (branca, pérola, cinza e bege).

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SERVIDOR

AGENTES

Fig. 7 Hardware da picoBTS

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4 Agente

O Agente consiste de uma única unidade de portadora, sendo formado por :

• uma parte de recepção e transmissão analógicas com sintetizador, amplificador de baixa potência e filtro de TX, amplificador de baixo ruído e filtro de RX,

• unidade de processamento de sinais,

• fonte de alimentação e

• conversor do CCLink.

O Agente é alimentado pela tensão principal CC fornecida pelo Servidor via CCSLink.

O conector de teste, o LED da SIPRO e o conector ESN são acessíveis através da remoção de uma tampa na parte interior do Agente.

Para cada uma das três bandas de freqüência disponíveis existe um tipo especial de Agente.

O Agente é utilizado somente para uma portadora. Podem ser instalados 24 Agentes por Servidor.

Conseqüências de falhas

Se somente um Agente estiver equipado e se o mesmo falhar, nenhuma operação da picoBTS é possível. Se mais que um Agente estiver instalado em uma célula, o desempenho para esta célula será degradado em caso de falha de um Agente. Se a portadora que falhou foi a de BCCH, a BTSE não pode oferecer mais todas as funções para esta célula até que a configuração de portadora BCCH seja comutada para outro Agente.

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Fig. 8 Estrutura do Agente

Fig. 9 Vista Frontal do Agente

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4.1 Antena

Duas configurações diferentes são disponíveis:

• Antena interna IPAP (Internal Patch Antenna Pico), instalada no painel frontal do Agente

• Antena externa EXAP (External Antenna Pico), remota a partir do Agente

Existe um tipo de antena para cada uma das três bandas de freqüência disponíveis.

4.2 Combinador de Antena

A fim de reduzir o número de antenas externas e cabos alimentadores, estão disponíveis dois tipos de combinadores para cada uma das três bandas de freqüência disponíveis:

• Duplexador DUPL instalado no painel frontal do Agente,

• Combinador/divisor externo EXSPLIT para duas portadoras, utilizado em conjunto com o duplexador interno DUPL.

Para um sistema com antena interna, nenhum combinador é necessário.

O duplexador substitui a antena interna. A máxima potência na saída do duplexador é aproximadamente 20 dBm (100mW) para todas as bandas de freqüência.

Com o duplexador DUPL somente um cabo à antena externa é necessário.

Para dois Agentes (com DUPL), o combinador/divisor externo EXSPLIT é utilizado para reduzir o número de antenas. O mesmo introduz uma perda de cerca de 3 dB.

4.3 Interface Servidor-Agente

A interface Servidor-Agente utiliza cabo de pares trançados. A distância máxima depende do diâmetro do fio. Considerando a tensão de 110 V de alimentação remota, condições de instalação predial, derivação no mesmo duto, etc. (conforme padrão internacional ISO/IEC 118801, padrão europeu EN 50173 e padrão norte-americano ANSI/TIA/EIA-568-A-1) as seguintes distâncias são possíveis:

Diâmetro do fio (mm) Distância máxima (km)

0,4 0,5

0,6 1,2

0,8 2,2

A conectividade em estrela Servidor-Agente requer 2 pares trançados (4 fios) que transportam dados, sincronismo, alimentação remota e sinal de relógio.

A distância entre o Servidor e o Agente pode ser incrementada para mais de 4 km (0,8 mm; 1,3 km com 0,4 mm) com o uso de 4 ou 5 pares de fio (planejado para o “Outdoor picoBTS Agent”).

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4.4 Características do Agente

A tabela a seguir oferece um sumário das características mais importantes do Agente.

Característica Valor

Consumo de potência Aproximadamente 20 W

Volume 7,5 l

Peso 6,5 kg

Condições ambientais “Indoor extendida”

1. IP55 (à prova de água)

2. -20 °C ...+45 °C (temperatura ambiente, + 10 °C de carga solar)

Compartimento Selado, metálico

Servidor

Agente

Agente

Agente

DUPL

Agente

Agente

DUPL

DUPL

EXSPLIT

IPAP

EXAP

EXAP

EXAP

Fig. 10 Configurações de Antena para o Agente

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5 Módulos do Servidor

5.1 Placa de Interface CCINT

A placa CCINT executa a adaptação de taxa na interface CCLink onde os Agentes remotos são conectados ao Servidor através da nova interface CCSLink.

Além disso, a CCINT executa as seguintes funções:

• oferece até 4 interconexões de Agentes através de 2 pares trançados (por Agente);

• equaliza o retardo elétrico do CCSLink;

• detecta e gerencia os alarmes do CCSLink;

• prove o barramento CAN para interconexão à COBA.

Existe somente um tipo de placa CCINT. O download de SW à CCINT é executado através do barramento CAN.

Até 6 módulos CCINT podem ser instalados no bastidor do Servidor para um total de 24 Agentes.

Propagação de falha aos módulos dependentes :

Uma falha da CCINT causa a desativação dos 4 Agentes conectados a esta placa.

5.2 Alimentação DC Remota

O módulo DCREFE fornece a tensão DC para alimentação remota dos Agentes. Esta placa gera uma saída de -110 V com uma potência máxima de 300 W (4 Agentes) derivada dos - 48V fornecidos pelos módulos CA/CC ou baterias. Até 6 módulos podem ser utilizados no Servidor para alimentar no máximo 24 Agentes.

Os alarmes no DCREFE são enviados à sua respectiva placa CCINT. O número de série “eletrônico” é programado em uma EEPROM pela fábrica (e é lido pela CCINT).

Existe somente um tipo de DCREFE.

Um DCREFE atua em conjunto com uma placa CCINT. Se todos os 4 agentes conectados à CCINT em questão não necessitarem de alimentação remota, ou seja, são alimentados localmente (planejado), o DCREFE não é instalado.

Agente # 0...3 4...7 8...11 12...15 16...19 20...23

CCINT # 0 1 2 3 4 5

DCREFE # 0 1 2 3 4 5

Propagação de falha aos módulos dependentes :

Uma falha do DCREFE causa a perda de serviço dos 4 Agentes conectados à relativa CCINT.

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PAINEL DCACT-C

PAINEL CA (ACP)

DCBCTRL

AC/DC0

AC/DC1

AC/DC2

AC/DC3

CO

B A

0

O O NNO NO N O NO NO NO NO NO N

LMT

ETHERNET

CO

S A

0

CO

B A

1

CO

S A

1

C C

I N

T 0

C C

I N

T 1

D C

R E

F E 0

D C

R E

F E 1

CC

I N

T 2

CC

I N

T 3

DC

R E

F E

2D

CR

E F

E 3

CC

I N

T 4

CC

I N

T 5DC

R E

F E

4D

CR

E F

E 5

AC/DC4

Bateria Bateria

Bateria Bateria

Entrada de ar

Entrada de ar

Fig. 11 Bastidor do Servidor da PicoBTS

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5.3 Módulos Genéricos

5.3.1 Placa COBA (Core Basis)

A COBA é a placa de processamento central, cujos componentes essenciais são :

• controlador central base,

• geração de relógio,

• interfaces Abis,

• interfaces CCLink,

• interface interna de alarme do sistema,

• interface a uma placa satélite (COSA) e

• interface LMT.

As principais tarefas da COBA são

• controle local da BTSE,

• geração de relógio do sistema,

• fornecimento de todas as interfaces,

• roteamento de dados ao Agente através da CCINT

• tratamento das mensagens de O&M.

A COBA oferece duas interfaces PCM30/24 e oito interfaces de Agente.

Se necessário a COBA pode ter redundância, ou seja, uma segunda placa pode ser instalada.

É obrigatória a instalação da COBA no bastidor Servidor. Para mais que 8 portadoras e para a função de conexão cruzada, uma COSA é instalada, adicionalmente.

Propagação de falha aos módulos dependentes :

Se nenhuma redundância estiver instalada e uma falha ocorrer na COBA, toda a BTSE estará fora de operação e todas as chamadas ativas serão perdidas. Se existe uma placa COBA redundante instalada, a lógica de comutação faz com que esta placa COBA redundante seja ativada (cold standby).

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Fig. 12 Estrutura Funcional do Servidor

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5.3.2 Placa COSA (Core Satellite)

A tarefa da placa COSA é expandir o número de interfaces Abis de duas para oito e o número de CCLinks de oito to para 24.

A COSA é controlada através de uma interface satélite a partir da COBA.

A COSA oferece 6 interfaces PCM30/24 e 16 interfaces de Agente.

A tabela a seguir indica quando a COSA é necessária na medida em que o o número de agentes instalados aumenta. Se um PCMB adicional (além dos 2 controlados pela COBA) for conectada ao Servidor, o mesmo deve ser equipado com a placa COSA, mesmo para menos que 8 Agentes.

Agente # 0...3 4...7 8...11 12...15 16...19 20...23

CCINT # 0 1 2 3 4 5

DCREFE # 0 1 2 3 4 5

COBA 1 1 1 1 1 1

COSA não há não há 1 1 1 1

Propagação de falha aos módulos dependentes :

Se nenhuma redundância estiver instalada e uma falha ocorrer na COSA, os 16 Agentes conectados estarão fora de operação. Os Agentes conectados à COBA permanecem ativos. Se existe uma “core” redundante instalada, a lógica de comutação faz com que esta placa “core” redundante seja ativada. Em caso de falha de “core”, todas as chamadas ativas são perdidas.

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5.3.3 Terminal de Coleta de Alarmes ACT

A tarefa do ACT (Alarm Collection Terminal) é coletar todos os alarmes das unidades do Servidor que não tem acesso ao barramento CAN e enviá-los através da sua interface de barramento CAN à COBA. Além disso, ele coleta até 48 alarmes externos.

Dois tipos de ACT são utilizados no bastidor do Servidor: ACTM e ACTC (ambos obrigatórios).

O ACTM contém seu próprio conversor DC/DC, um controlador, interfaces para o barramento CAN e uma interface de entrada para 48 alarmes do site. O ACTM possui uma chave DIP para ajustar o endereço do bastidor.

O ACTC é instalado no bastidor do Servidor para coletar todos os alarmes internos. Para facilitar o cabeamento do bastidor, ele está localizado no Painel DC. Ele possui entradas para 16 alarmes internos (2 para temperatura, 1 para porta, 4 para ventiladores e 9 para alarmes internos de bastidor, os quais podem ser definidos pelo operador). O ACTC está diretamente conectado com a COBA.

Existe somente um tipo de ACTM/ACTC.

Propagação de falha aos módulos dependentes :

No caso de falha do ACT durante a operação, a picoBTS continua funcionando.

5.3.4 Placa OVPT (Overvoltage Protection and Tracer)

A OVPT protege contra sobretensão as portas PCM30/24 das placas COBA/COSA e fornece uma interface para monitoração das interfaces Abis conectadas.

A OVPT contém protetores a gás contra espúrios e também os conectores para conexão das linhas PCM30/24, além de 9 plugues de teste para conexão do equipamento de monitoração. Resistores para evitar a distorção do sinal útil pelo equipamento de medição desacoplam a interface de monitoração. Além disso, a OVPT possui uma interface com proteção para conexão de um relógio de sincronismo externo.

Existem dois tipos de OVPT’s, um para linhas PCM30/24 simétricas (120 ohms) e outro para coaxiais (75 ohms).

Um módulo OVPT é capaz de proteger e monitorar 4 linhas PCM. Na configuração máxima da BTSE, com oito linhas PCM30/24, duas OVPT’s são necessárias.

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5.3.5 Módulo AGIN (Agent Interface)

O módulo AGIN é um adaptador de dois conectores sub-D de 50 pinos para um conector em blocos de grampo para fácil conexão de CCSLinks. O módulo é equipado com protetores contra espúrios a gás a fim de proteger as linhas CCSLink contra sobretensão.

O AGIN está localizado no topo do bastidor do Servidor. Existe somente um tipo de AGIN. Se mais que 12 Agentes forem utilizados, um segundo AGIN é necessário.

5.3.6 Conversor AC/DC

O conversor AC/DC é o módulo de conexão da alimentação. Ele converte a tensão da rede de 230 V AC na tensão de alimentação de -48 V DC.

Existe somente um tipo de conversor AC/DC disponível. Ele foi projetado para uma tensão primária de 230 V AC e uma potência de saída DC de 720 W.

Para a fonte de alimentação, está implementada redundância N+1 : N+1 AC/DC’s trabalham em operação de compartilhamento de carga. No caso de falha de um AC/DC, os N AC/DC’s restantes são capazes de alimentar toda a BTSE.

O bastidor do Servidor pode acomodar no máximo 6 módulos AC/DC e um controlador DCBCTRLV1. Para a picoBTS, no máximo 5 módulos AC/DC são necessários. Os dispositivos AC/DC operam em conjunto em paralelo. O número total de módulos AC/DC necessários depende da configuração da picoBTS.

A tabela a seguir exibe o número de módulos conversores AC/DC necessários versus o número de Agentes instalados, com ou sem redundância de conversor AC/DC.

Agente # 0...3 4...7 8...1 12...15 16...19 20...23

CCINT # 0 1 2 3 4 5

DCREFE # 0 1 2 3 4 5

COBA 1 1 1 1 1 1

COSA não há não há 1 1 1 1

AGIN # 0 0 0 1 1 1

Módulo CA/CC # (com redund. N+1)

0...1 0...2 0...2 0...3 0...3 0...4

módulo CA/CC # (sem redundância)

0 0...1 0...1 0...2 0...2 0...3

Propagação de falha através dos módulos dependentes

Se um conversor AC/DC falhar e se o módulo de redundância estiver instalado, os outros AC/DC’s ainda fornecem a alimentação para toda a picoBTS. Se mais que um AC/DC falhar, a BTSE continua a operação com os AC/DC remanescentes em operação com limitação de corrente e recebe o restante da carga necessária da bateria de reserva pelo tempo de retenção definido. Após este tempo, a BTSE desliga imediatamente.

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5.3.7 Placa DCBCRTL (DC and Battery Controller)

O DCBCTRL é a unidade de supervisão para os conversores AC/DC e para as baterias carregadas a partir deles. O DCBCTRL possui uma chave dip para ajustar o endereço do sub-bastidor e as capacidades (em Ah) das baterias do sistema conectado.

Existe somente um tipo de controlador de AC/DC. É necessário um DCBCTRL por sub-bastidor de AC/DC.

Propagação de falha através dos módulos dependentes

Um alarme é gerado se o DCBCRTL estiver defeituoso, mas a operação da BTSE continua.

5.3.8 Unidade de Ventiladores (Fan Unit)

Os ventiladores são responsáveis pelo resfriamento dos dispositivos eletrônicos digitais e analógicos no bastidor do Servidor. O ventilador ocupa meio sub-bastidor.

Existe somente um tipo de ventilador disponível. São necessários dois ventiladores por sub-bastidor. Assim, no bastidor do Servidor, quatro ventiladores são instalados no total.

Propagação de falha através dos módulos dependentes

A indicação de operação/não operação do ventilador é coletada pela ACTC e processada pela COBA.

5.3.9 Bateria de Reserva

A bateria de reserva garante operação contínua da picoBTS em caso de queda da alimentação ou da falha de AC/DC.

A unidade de baterias é opcional. O tempo de autonomia pode ser ampliado através da facilidade de configuração de emergência.

O banco de baterias pode ser formado por quatro tipos diferentes de baterias, garantindo autonomia de 30 minutos para de 8 até 24 Agentes, com baterias de 37, 80, 85 e 100 Ah, respectivamente). Pode-se instalar somente um banco de baterias por Servidor.

Propagação de falha através dos módulos dependentes

Se a bateria de reserva falhar, a operação é normal enquanto os conversores AC/DC fornecerem alimentação.

5.3.10 Módulo LIPAGE (Line Protection Agent)

O módulo LIPAGE protege o Agente contra sobretensão nos fios do CCSLink com protetores contra espúrios, a gás. Ele está localizado no lado externo do Agente e contém conexões para os cabos do CCSLink do Servidor e do Agente.

Existe somente um tipo de LIPAGE. É necessário um por Agente.

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e-MicroBTS Índice da seção

1 Características Principais ...................................................................................................................3 2 Arquitetura...........................................................................................................................................7 3 Estrutura Mecânica ...........................................................................................................................11 3.1 Shelter...............................................................................................................................................11 3.2 Sub-bastidor......................................................................................................................................11 3.3 Kits de Montagem .............................................................................................................................12 3.4 Unidade de Ventiladores ..................................................................................................................12 3.5 Tampas .............................................................................................................................................12 4 Módulos.............................................................................................................................................14 4.1 Módulos de Combinação ..................................................................................................................15 4.2 Diversidade de Antena......................................................................................................................15 4.3 Combinação Aérea ...........................................................................................................................15 4.4 Combinação de Antena ....................................................................................................................18 4.5 Amplificador Montado em Torre .......................................................................................................23 4.6 DCU (Dual Carrier Unit) ....................................................................................................................25 4.6.1 DCUs e Duplexadores ......................................................................................................................26 4.7 Módulos Genéricos ...........................................................................................................................27 4.7.1 COBAM (Core Basis Module)...........................................................................................................27 4.7.2 OVPTM (Over Voltage Protection and Tracer Module) ....................................................................28 4.7.3 Unidade de Fonte de Alimentação e Controle..................................................................................28 4.7.4 Bateria de Reserva ...........................................................................................................................29 4.7.5 Aquecedor.........................................................................................................................................29 4.7.6 Equipamento de Interface Abis.........................................................................................................30 4.7.7 Antena Integrada ..............................................................................................................................30

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1 Características Principais

Fig. 1 e-MicroBTS

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Bastidor Base

+ 3 Módulos Add-On(máx. 7)

+ 2 Módulos Add-On+ 1 Módulo Add-On

Fig. 2 Módulos “add-on” para e-MicroBTS

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A versão de software SBS BR 7.0 introduz entre outras facilidades de hardware, a nova Enhanced MicroBTS chamada e-Micro II. Esta versão da e-MicroBTS foi projetada para ser mais flexível no tocante a configuração e reuso de placas da família BTSplus, se comparada com a atual e-Micro. Devido ao fato de que a e-Micro II ainda não ter sido finalizada e liberada, ela será mencionada no fim do capítulo.

• A e-MicroBTS (enhanced MicroBTS) é projetada para no máximo 8 portadoras (em no máximo 2 gabinetes). As portadoras são equipadas em blocos de duas. A e-MicroBTS pode ser utilizada tanto internamente quanto externamente.

• A configuração mínima/máximo para a Unidade Base é de duas/quatro portadoras.

• Além da Unidade Base, uma Unidade de Extensão pode ser utilizada.

• A e-MicroBTS está disponível para as bandas de freqüência de GSM900, DCS1800 e PCS1900.

• A configuração de banda dupla é possível para o GSM900/DCS1800 e para o GSM900/PCS1900.

• Dois tipos de configurações de célula estão disponíveis:

Configuração de uma única célula: uma e-MicroBTS está servindo somente uma célula

Configuração multicélulas: até 4 células por unidade base e até 8 células por e-MicroBTS são suportadas

• 4 opções de combinação são suportadas:

combinação aérea com antena integrada

combinação aérea com antena externa

combinação 2:1 duplex (antenas externas)

combinação 4:1 duplex (antenas externas)

• O equipamento de processamento central (core) está sempre localizado na unidade base

• A sensibilidade da e-MicroBTS na entrada do gabinete (≤ - 110 dBm) é melhor que o exigido pelo GSM

• É suportada a diversidade de antena (exceção: DUAMCO4M)

• Antena diversidade é suportada na maioria das configurações padrão :

- Antenas integradas tem diversidade de polarização,

- Não tem diversidade com combinação via DUAMCO 4:1.

• DCUs sem/com duplexadores oferecem a seguintes potência de saída :

8 W / 14 W DCU (GSM1800)

8 W / 14 W DCU (R-GSM900)

8 W / 14 W DCU (GSM1900)

A potência máxima de saída nos conectores de antena é :

12 W com DCUDUXx

5 W com DCULGx e equipamento A:DUAMCO2Mx

2,5 W com DCULGx e equipamento A:DUAMCO4Mx)

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• São suportados canais de tráfego de taxa total e meia-taxa

• São suportados GPRS e HSCSD

• Estão disponíveis Hopping de Freqüência Sintetizado e de Banda-Base

• Não é suportada redundância de “core”

• Há diferentes opções disponíveis para a interface Abis:

configurações estrela, multidrop e loop (são possíveis alterações sem interrupção de serviço),

facilidade drop/insert, micro-ondas e interfaces NTPM.

SBS Banda de freqüência

Nome longo Uplink (MHz) Downlink (MHz)

D900 P-GSM GSM Primário 890-915 935-960

D900 E-GSM GSM Estendido 880-915 925-960

D900 R-GSM GSM Ferroviário 876-915 921-960

D900 RE-GSM GSM Ferroviário Estendido 876-901 921-946

D900 PS-GSM GSM Primário Deslocado 880-905 925-950

D1800 DCS Sistema de Com. Digital 1710-1785 1805-1880

D1900 PCS Serviço de Com. Pessoal 1850-1910 1930-1990

O seguinte módulo não é atualmente suportado :

• Amplificador Montado em Torre

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2 Arquitetura

A configuração básica da e-MicroBTSE consiste somente da unidade base. No caso de módulos “add-on”, p.ex. A:DUAMCOM, A:DUXMEG, etc, a unidade base, em conjunto com os módulos “add-on”, que estão fisicamente instalados no topo da unidade base, formam um gabinete mestre.

A fim de expandir o número de portadoras de 4 para no máximo 8, um gabinete de expansão pode ser conectado ao gabinete mestre. O gabinete de expansão também pode acomodar módulos. No entanto, o módulo A:TIFx pode fazer parte somente do gabinete mestre.

A configuração básica com até 4 portadoras não compreende quaisquer módulos “add-on”, quando suas DCUs são configuradas com módulos DCUDUX (DCU com duplexador), o que significa que a BTS executa combinação aérea. Apesar da antena integrada (INTENNA) ser exibida na figura, a opção com antenas externas também é possível. Neste caso, a INTENNA é substituída por um módulo “dummy” (CP:INTENNA, não exibida).

Todas as conexões entre os diferentes módulos, inclusive a cabeação de RF interna da e-MicroBTS são feitas através do módulo da placa traseira. Como todos os outros módulos, ela consiste de um compartimento de metal fechado que possui somente pequenas aberturas para estabelecer as conexões aos outros módulos. Nestas zonas de conexão, são utilizadas tampas a fim de evitar a penetração de ar sujo nos módulos. A lateral da placa traseira pode ser aberta para atividades de serviço e manutenção. Várias placas, as quais são montadas dentro do módulo da placa traseira, são conectadas por cabos planos (flat cables).

Através de uma entrada de cabos, que faz parte da placa traseira e que está integrada na parte de baixo da mesma, é obtida a comunicação ao mundo externo : alimentação, enlaces Abis, gabinete de expansão, entrada de sincronismo e alarmes externos. Uma abertura é prevista para fornecer o balançeamento de pressão adequado.

Se mais que 4 portadoras devem ser fornecidos, um gabinete de expansão é adicionado ao gabinete mestre. Esta combinação oferece até 8 portadoras.

Todos os gabinetes podem ser equipados com módulos “add-on”, os quais são instalados no topo das respectivas unidades. Módulos “add-on” são necessários se facilidades a serem fornecidas não couberem no espaço limitado das unidades, p.ex. os módulos A:DUAMCOM. Em qualquer caso, o peso geral de todos os módulos “add-on” está limitado a 35 kg. São possíveis até 7 módulos add-on (por unidade base).

No caso de módulos “add-on”, o módulo da placa traseira é apropriadamente ampliado.

Além disso, algumas modificações devem ser executadas aos módulos das unidades. Por exemplo, no caso de A:DUAMCOMs as DCUs da respectiva unidade devem estar configuradas como DCULG (DCU sem duplexador e com baixo ganho) ao invés de DCUDUX. No entanto, as modificações das DCUs não têm qualquer impacto na construção mecânica da e-MicroBTSE.

As unidades base e de extensão são equipadas com módulos “add-on” independentemente.

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UnidadeBase

Mestre

Módulo ADD-ON 2

UnidadeBasede

Ampliação

Enlace CC4

Barram. CAN

2

Interface Abis

Interface T

LMT

AlimentaçãoAlimentação

Antena/e1 ... 4

Interface aérea

1 ... 4

Interface aérea

Antena/e

Módulo ADD-ON 1

Módulo ADD-ON 1

Fig. 3 Arquitetura da e-MicroBTS

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ADUAMCOCAN

A:DUAMCOMCAN

ATIFCAN

A:TIFxCAN

A:OVP16AM

Módulos Add-On

ATIFCAN

A:DUXMEG

Antenas1..4

LMT

Ethernet

Enlaces CC

4 alarmes AMCO

PC

M30

Bar. CAN

ACPSC/DCPSC

M:TIFxNó CAN

Nó CAN

M:COBAMNó CAN

Alimentação -48V CC

Bar. BISON

Vent.

Temp

RDO

Enlaces CC

230V CA

Unidade Base Mestre

M:OVPTM

alarme

Alarmes externos

DCU0

DCU1

Rx

Tx

DUX

DUX

2 enlaces Abis

BATERIA

Enlaces CC

4 alarmes AMCO

Bar. CAN Nó CAN

Alimentação -48V CC

Vent.

Temp

RDO

230V CA

Unidade Base Ampliação

alarmeDCU0

DCU1

DUX

DUX

BATERIA

Rx Tx

Bastidor mestre

ADUAMCOCAN

A:DUAMCOMCAN

ATIFCAN

A:DUXMEG

Rx Tx

Rx

Tx

Bastidor de ampliaçãoMódulos Add-On

Antenas1..4

ACPSC/DCPSC

A:OVP16AM

-48V CC

-48V CC

Fig. 4 Blocos de Construção da e-MicroBTS

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HEATERM

FANM

BATTERYM

ACPSC / DCPSC

BAPM

TCU

DCUX

Antena COBA

COBAMTIF

OVPT

Interfaceterrestre( Abis )

OVPTM

(ext. / integr.)

Fig. 5 Blocos de Construção para a Unidade base (1)

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3 Estrutura Mecânica

3.1 Shelter

O shelter é o compartimento genérico para os módulos montados no sub-bastidor, o ventilador e os módulos “add-on”. Para aplicação externa, ele oferece uma proteção contra chuvas, radiação solar e acesso indevido.

Tipos de shelter

Um tipo de shelter padrão é utilizado para gabinetes mestre e de expansão tanto para aplicações internas, quanto externas. Duas variantes estão disponíveis (com e sem intenna). Os módulos “add-on” possuem suas próprias coberturas.

3.2 Sub-bastidor

O sub-bastidor acomoda todas as unidades de HW que representam um sistema e-MicroBTS totalmente funcional de acordo com ETS 300 019-1-3, classe 4.1E. Uma estrutura de sub-bastidor forma um ambiente compatível para as placas e componentes eletrônicos instalados internamente. O sub-bastidor consiste de uma estrutura de alumínio, uma unidade de inserção de módulos com formato de perfil em U para todas as unidades. Ele foi projetado de tal forma que as exigências referentes a EMI, Segurança de Produto, IP e outras exigências ambientais (p.ex. vibração e choques mecânicos) possam ser satisfeitas.

Tipos de gabinete

Um tipo de gabinete padrão é utilizado para gabinetes mestre e de expansão. O sub-bastidor é independente dos diferentes padrões de freqüência e fonte de alimentação. Todas as posições não equipadas de um gabinete devem ser equipados com tampas para obter um fluxo de ar balanceado.

Bateria

Ventilador

(Terrestrial InterFace)TIF

Core Base

Módulo Add-On

Kit de montagem

Módulo de placatraseira de fiação

Aquecedor

Prot. sobretensão& Tracer

Alimentação

Unidade duplaportadora 0

Unidade duplaportadora 1

Tampa removida

Fig. 6 Blocos de Construção para a Unidade base (Vista Frontal)

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3.3 Kits de Montagem

Existem kits de montagem para as partes elétricas e para o duto de proteção contra raios (para utilização externa em conjunto com A:OVP16M e A:TIFMW).

Existem dois módulos diferentes utilizados para montagem em parede e poste da e-MicroBTS, um para uma montagem rígida, o outro com uma opção de rotação para fins de manutenção.

A e-MicroBTSE não deve ser instalada diretamente no piso.

3.4 Unidade de Ventiladores

O ventilador oferece o fluxo de ar necessário para o resfriamento dos componentes da estação de rádio-base. Devido às elevas perdas térmicas por volume, a unidade de ventilador consiste de um ventilador radial.

Um tipo de ventilador padrão é utilizado para os gabinetes mestre e de expansão. Ele é independente da configuração da e-MicroBTSE.

O módulo de ventiladores foi projetado como uma unidade facilmente substituível. Um par de conectores selados entre o ventilador e a placa traseira executa a conexão elétrica.

3.5 Tampas

Tampas devem ser inseridas se os respectivos módulos ativos não forem necessários em uma configuração, de forma que o fluxo de ar dentro do sub-bastidor ou shelter não seja afetado.

Tampas estão disponíveis para os módulos

• DCU

• COBA

• OVPT

• TIF

• Bateria

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Zona de conexão

Módulo Add-On

Módulo da placa

traseira de fiação

Kit de montagem

Tampa removível

Fig. 7 Blocos de Construção para a Unidade base (Vista Traseira)

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4 Módulos

FANM

ACPSC

CP:TIF

COBAM

DCU0

DCU1

INTENNA

A:DUAMCO2M

OVPTM

DCPSC

BATT-ERYM

PLACA MONTAGEM

A:DUAMCO4M

A:OVP16A

A:TIFNTPM

A: t. b. d.

HEATERM

Fig. 8 Blocos de Construção para a Unidade base (2)

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4.1 Módulos de Combinação

O termo “Combinação de Antena” é utilizado quando várias saídas de transmissores são acopladas à antena de TX, e “Multiacoplamento” para a divisão do sinal da via Rx e encaminhamento à várias entradas de receptores. A “Duplexação” utiliza ambos os métodos para conectar as vias de Tx e Rx para uma mesma antena.

Observar que, em contraste à combinação da BTSplus, o termo “Multiacoplamento” na conexão com a e-MicroBTS pode ser levemente enganador, já que a combinação das vias de Rx é antes um simples acoplamento de diversidade dentro de uma DCU (ver abaixo), mas para fins de compatibilidade o termo “multiacoplamento” também é utilizado aqui.

A e-MicroBTSE utiliza o duplexador (DUX) e o combinador de Tx/Rx (A:DUAMCOM). O A:DUAMCOM utiliza o Amplificador de Baixo Ruído (LNA) na via de Rx. Além disso, o A:DUAMCOM possui fonte de alimentação e funcionalidade de supervisão para um Amplificador Montado em Torre (TMA).

4.2 Diversidade de Antena

A diversidade de antena é uma segunda via de recepção para melhorar a qualidade da recepção e o grau de serviço. É importante que a via de diversidade seja configurada da mesma forma que a via normal, ou seja, com ou sem TMA.

4.3 Combinação Aérea

A configuração básica de combinação de antena e multiacoplamento é a configuração com duas antenas de Tx/Rx e dois módulos de combinação duplex (DUXMx). Na e-MicroBTSE, os módulos duplex estão integrados na DCU.

Se a banda de freqüência de E-GSM for utilizada, os duplexadores não fazem parte dos módulos DCU. Devido ao seu grande volume, os duplexadores E-GSM são configurados como módulos “add-on” (A:DUXMEG) no topo da unidade-base.

Tipo de módulo duplex

Localização Banda de freqüência

DUXMD Integrada no DCUDUXD DCS1800

DUXMPG Integrada no DCUDUXPG P-GSM900

DUXMP Integrada no DCUDUXP PCS1900

A:DUXMEG Instalada no topo do gabinete base como parte de módulo “add-on”, contém dois filtros duplex

E-GSM

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ANTENA

M:S

IPR

Ox

CC

M:PWRSTMx

M:AMCO2xRXFIL

TXFIL M:TXAx M:S

IPR

OxM:RXAx

CC

ANTENA

M:PSUM (Conversor CC/CC)

Dissipador térmico

DUXMx

RXFIL

TXFIL

DUXMx

DCUDUXx

M:PWRSTMx

M:AMCO2x

M:TXAx

M:RXAx

M:COBAM

M:COBAM

Fig. 9 Diagrama em blocos de uma DCU (DCUDUXx) em configuração combinação aérea total (x = PG (P-GSM), D (DCS1800), P (PCS1900))

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ANTENA

CC

CC

ANTENA

M:PSUM (Conversor CC/CC)

Dissipador térmico

A:DUXMEG

RXFIL

TXFIL

RXFIL

TXFIL

DCURG

M:S

IPR

OG

M:PWRSTMR

M:AMCO2R

M:TXAG M:S

IPR

OGM:RXAG

M:PWRSTMR

M:AMCO2R

M:TXAG

M:RXAG

M:COBAM

M:COBAM

Fig. 10 Diagrama em blocos de uma DCU em configuração de combinação aérea total mas com o duplexador configurado como um módulo “add-on” (A:DUXMEG)

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A combinação aérea das bandas de freqüência DCS1800, P-GSM900 e PCS1900 é executada através dos módulos DCUDUXx (x= D, PG e P) que contêm dois módulos DUXMx cada. A combinação aérea da banda de E-GSM900 é executada pelo módulo DCURG (R-GSM), em conjunto com o duplexador externo A:DUXMEG (módulo “add-on”). O módulo DCURG não contém qualquer dispositivo de duplexação.

Os módulos DCULGx são utilizados, se a combinação via DUAMCO deve ser oferecida. Eles não contêm qualquer dispositivo de duplexação. A filtragem é feita pelos módulos “add-on”, A:DUAMCOM.

A configuração banda dupla é possível, mas somente nas unidades de uma DCU inteira. Isto quer dizer, que cada DCU é conectada a somente uma banda de freqüência. Já que existem até duas DCUs dentro um gabinete, a configuração banda dupla é possível dentro um gabinete também.

A combinação aérea é possível tanto via antena integrada como externa.

4.4 Combinação de Antena

A Combinação de Antena é utilizada para alimentar vários transmissores ao sistema de antena. Na e-MicroBTS, a combinação de antena é executada somente por combinação duplex. A combinação DUAMCO pode ser feita com combinadores para 2 ou 4 portadoras. A perda de inserção do A:DUAMCO4Mx é maior que para o A:DUAMCO2Mx.

O número de antenas utilizadas é uma função do equipamento combinador de TX. Se o A:DUAMCO2Mx for utilizado, podem ser instaladas duas antenas por gabinete, no caso do A:DUAMCO4Mx somente uma.

A via de TX de um A:DUAMCOM possui um isolador e uma unidade de supervisão (ASU) para a monitoração do descasamento da antena. Se duas portadoras devem ser combinadas ao sistema de antena, a saída de TX de cada DCU deve ser alimentada a uma entrada de TX do A:DUAMCOM.

No caso de mais que 2 portadoras terem de ser combinadas ao sistema de antena, é utilizado um A:DUAMCO4Mx, o qual contém, além de um isolador para cada entrada de TX, um acoplador híbrido para alimentar até 4 entradas de TX em conjunto à via de TX.

Cada via de RX consiste de um amplificador de baixo ruído (LNA), de um segundo amplificador de baixo ruído e de um divisor. Uma via de RX é dividida para conduzir o sinal recebido à 2 entradas de receptor.

O A:DUAMCOM possui uma comutação de modo de operação, onde cada módulo pode ser ajustado independentemente para trabalhar no modo AMCO ou MUCO. O modo AMCO de alta amplificação será utilizado se a antena estiver diretamente conectada ao A:DUAMCOM. A alimentação de CC para o TMA é fornecida pelo A:DUAMCOM através do cabo do alimentador de antena.

Em conexão com os módulos A:DUAMCOM, é utilizada uma unidade de DCU diferente, o DCULGx,. Em contraste à unidade DCUDUXx, o DCULGx não contém qualquer filtragem duplex e os módulos M:AMCO2x são substituídos pelos módulos M:AMCO2LGx que compreendem somente funções de divisor simples.

A combinação DUAMCO é executada somente com antenas externas.

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TNS:MN1780PB10BR_0001 7/19

Antena

Controle

bar. CAN interf . DC

para/de core deTX

RX TX

LNAASU

Acoplador

para RX

Triplexador

TMADC/DC

TMASinal.

ESN

Fig. 11 Diagrama em blocos do A:DUAMCO2M

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Controle

bar. CAN interf. DC

Antena

para/de coredeTX

RX TX

LNAASU

Acoplador

para RX

TMADC/DC

TMASinal.

Triplexador

ESN

Fig. 12 Diagrama em blocos do A:DUAMCO4M

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Tipos de A:DUAMCOM

Para cada sistema GSM 900, DCS 1800 e PCS 1900, dois tipos de A:DUAMCOMs foram planejadas, um para combinar 2 portadoras (A:DUAMCO2Mx) e o segundo para combinar 4 portadoras (A:DUAMCO4Mx). Devido às suas dimensões mecânicas, todos os módulos A:DUAMCOM são configurados como módulos “add-on” no topo do gabinete mestre.

Tipo de DUAMCO Faixa de Freqüência

A:DUAMCO2/4MD GSM1800

A:DUAMCO2/4MPG P-GSM900

A:DUAMCO2/4MRE RE-GSM900

A:DUAMCO2/4MP GSM1900

Observação: enquanto que toda a banda do E-GSM pode ser utilizada com combinação aérea, com combinação DUAMCO somente as bandas do P-GSM e do RE-GSM estão disponíveis.

Os módulos A:DUAMCOM são sempre utilizados em conexão com os módulos DCULGx (x= D, PG e P). O DCULGx não compreende qualquer filtro duplex e possui somente uma amplificador de baixo ganho. A principal amplificação é executada pelo módulo A:DUAMCOM.

O número e o tipo de A:DUAMCOM necessários depende do número de portadoras a serem combinadas ao sistema de antena. A banda de freqüência do A:DUAMCOM deve corresponder à freqüência da DCU correspondente.

Um A:DUAMCO2Mx é necessário para combinar 2 portadoras ao sistema de antena.

Um A:DUAMCO4Mx é necessário para combinar até 4 portadoras ao sistema de antena.

Para combinar 4 portadoras e para conseguir baixa perda de inserção, p.ex. dois A:DUAMCO2Mx podem ser utilizados ao invés de um único A:DUAMCO4Mx, com duas vezes as antenas necessárias que no último caso.

No momento da instalação antes da inicialização da e-MicroBTSE, a via de RX deve ser comutada no modo AMCO ou MUCO. O modo AMCO (maior ganho) é ativado, se nenhum pré-amplificador for utilizado. O modo MUCO é ativado, se um amplificador prévio estiver instalado, p.ex. um TMA. Se um TMA for instalado para compensar a perda por cabo da antena, o atenuador no A:DUAMCOM deve ser ajustado para um valor apropriado para ajustar o ganho correto.

Conseqüência de falha através dos módulos dependentes

Cada via de TX do A:DUAMCM é supervisionada por uma ASU. A ASU detecta a falha do VSWR e gera um relatório de falha para o O&M (interface do barramento CAN):

• VSWR< 2 sem advertência ou alarme

• 2 ≤ VSWR ≤ 3 geração de alarme não-urgente “Antena não Ajustada”.

• VSWR > 3 geração de alarme do VSWR urgente “Antena Defeituosa”.

“Falha em Antena” conduz a um comando que ativa um LED vermelho de Alarme no módulo A:DUAMCOM e todas as DCUs conectadas a esta porta de antena são desligadas dentro de um minuto.

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M:S

IPR

Ox

CC

M:PWRSTMx

M:AMCO2LGx

M:TXAx M:S

IPR

OxM:RXAx

CC

M:PSUM (Conversor CC/CC)

Dissipador térmico

DCULGx

CC

CC

M:PSUM (Conversor CC/CC)

Dissipador térmico

DCULGx

RXFIL

TXFIL

Acop

lado

r

ANTENA

A:DUAMCO2Mx

RXFIL

TXFIL

Acop

lado

r

ANTENA

A:DUAMCO2Mx

M:TXAx

M:RXAx

M:PWRSTMx

M:AMCO2LGx

M:S

IPR

Ox

M:PWRSTMx

M:AMCO2LGx

M:TXAx M:S

IPR

OxM:RXAx

M:TXAx

M:RXAx

M:PWRSTMx

M:AMCO2LGx

M:COBAM

M:COBAM

M:COBAM

M:COBAM

Fig. 13 Diagrama em blocos do DCULGx e sua integração na opção de combinação 2:1 DUAMCO através de A:DUAMCO2Mx, (x = PG (P-GSM900), D (GSM1800), P (GSM1900))

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RXFIL

TXFIL

Acop

lado

r

ANTENA

A:DUAMCO4Mx

M:S

IPR

Ox

CC

M:PWRSTMx

M:AMCO2LGx

M:TXAx M:S

IPR

OxM:RXAx

CC

M:PSUM (Conversor CC/CC)

Dissipador térmico

DCULGx

CC

CC

M:PSUM (Conversor CC/CC)

Dissipador térmico

DCULGx

M:TXAx

M:RXAx

M:PWRSTMx

M:AMCO2LGx

M:S

IPR

Ox

M:PWRSTMx

M:AMCO2LGx

M:TXAx M:S

IPR

OxM:RXAx

M:TXAx

M:RXAx

M:PWRSTMx

M:AMCO2LGx

M:COBAM

M:COBAM

M:COBAM

M:COBAM

Fig. 14 Diagrama em blocos do DCULGx e sua integração na opção de combinação 4:1 DUAMCO através de A:DUAMCO4Mx, (x = PG (P-GSM900), D (GSM1800), P (GSM1900))

Cada amplificador da via de RX do A:DUAMCOM (LNA) consiste de duas derivações paralelas. Se somente uma derivação de um amplificador falhar, o amplificador obtém baixa sensibilidade e gera uma advertência. A operação continua com degradação do desempenho.

Se mais que uma derivação de toda a cadeia de amplificadores estiver defeituosa, a via do receptor correspondente não está pronta para operação. As DCUs conectadas perdem uma de suas vias de RX (via normal ou de diversidade). A operação continua sem a facilidade de diversidade. Se uma unidade de portadora perder as duas vias de RX, ela será desativada.

Se um TMA estiver instalado, o A:DUAMCOM opera no modo MUCO e somente o segundo amplificador da cadeia de RX estará ativo. Se ambas as derivações do TMA falharem, ocorre uma “Compensação de Guarda de Falha”. O TMA conecta a antena diretamente ao A:DUAMCOM e o A:DUAMCOM recebe uma mensagem para comutar para o modo AMCO. No modo AMCO, os dois amplificadores tornam-se ativos e o desvanecimento é desativado. As DCUs conectadas continuam sua operação com menor degradação de desempenho. Pode-se sair do estado de “Compensação de Guarda de Falha” somente por um Power On/Reset ou reset do SW.

4.5 Amplificador Montado em Torre

O TMA está localizado entre a antena e a e-MicroBTSE a fim de amplificar o sinal recebido e realizar o “by-pass” do sinal de transmissão.

O TMA contém dois filtros duplex, cada qual em um conector de RF, para separar e combinar as vias de recepção e transmissão.

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A via de transmissão consiste somente das duas partes de TX dos filtros duplex. A via de recepção consiste das duas partes de RX dos filtros duplex, um Amplificador de Baixo Ruído (LNA) entre eles e uma chave de guarda de falha. O LNA caracteriza-se por uma baixa figura de ruído e contém duas derivações paralelas.

A alimentação DC para o TMA é fornecida pelo A:DUAMCOM através do cabo alimentador da antena. Existem três tipos de TMA para as três bandas de freqüência disponíveis: TMAG (P-GSM900), TMAD (DCS1800), TMAP (PCS1900).

O TMA opera em conjunto com um A:DUAMCOM ajustado no modo MUCO. A configuração com o TMA é vantajosa, devido à maior sensibilidade da via de RX.

Um TMA é necessário para cada via de RX criada no A:DUAMCOM instalado.

Observação: o TMA não é atualmente suportado (limitação de software). Entretanto, o hardware do A:DUAMCOM já está atualmente preparado para operar em conjunto com o TMA.

TMA

TXRX

Para A:DUAMCOM

Chavede prot.de falha

RXRX TX

Para antena

Fig. 15 Estrutura do TMA

Conseqüência de falha através dos módulos dependentes

O TMA supervisiona a tensão DC atual de seu LNA e gera uma mensagem de alarme para o A:DUAMCOM em caso de mau-funcionamento, a qual vai para o controle de O&M. LEDs no painel frontal do A:DUAMCOM mostram o estado de cada TMA. Cada LED verde indica que a tensão DC para o TMA está OK e cada LED vermelho notifica uma falha de um TMA defeituoso.

O LNA consiste de duas derivações paralelas. Se somente uma derivação falhar, o amplificador alcança um menor ganho e o A:DUAMCOM conectado gera uma advertência para o controle de O&M. A operação continua com degradação do desempenho.

No caso de ambas as derivações falharem, o amplificador é by-passado pela “chave de proteção de falha”. O A:DUAMCOM conectado gera uma mensagem de alarme para o controle de O&M. O LED vermelho no A:DUAMCOM do TMA em questão é aceso, e o dispositivo multiacoplador é comutado para o modo AMCO automaticamente. A operação continua com menor degradação no desempenho.

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4.6 DCU (Dual Carrier Unit)

Os módulos DCU da e-MicroBTS contêm a funcionalidade de 2 CUs (BTSplus) em um único módulo. A DCU consiste de duas partes de recepção e transmissão analógicas com sintetizador e amplificador de potência, duas unidades de processamento de sinais assim como uma unidade de alimentação. A DCU possui duas entradas de recepção, habilitando a função de diversidade de recepção. Além disto, inclui as funções de hopping sintetizado e de equalização. Além das unidades de portadoras comuns às da BTSplus, as funções de LNA/divisor e filtragem estão integradas no módulo DCU, dependendo da respectiva configuração.

Tipos de DCUs

Devido à variedade de opções de combinação e de diferentes bandas de freqüência, vários tipos de DCUs são fornecidos :

Nome Banda de freqüência

Observações

DCUDUXD DCS1800 Unidade de Dupla Portadora com módulo duplexador (DUXMD)

DCULGD DCS1800 Unidade de Dupla Portadora sem módulo duplexador, mas com amplificador de baixo ganho (AMCO2)

DCUDUXPG P-GSM Unidade de Dupla Portadora com módulo duplexador (DUXMPG)

DCURG R-GSM Unidade de Dupla Portadora sem módulo duplexador

DCULGRG R-GSM Unidade de Dupla Portadora sem módulo duplexador, mas com amplificador de baixo ganho (AMCO2)

DCUDUXP PCS1900 Unidade de Dupla Portadora com módulo duplexador (DUXMP)

DCULGP PCS1900 Unidade de Dupla Portadora sem módulo duplexador, mas com amplificador de baixo ganho (AMCO2)

CP:DCU DCU “dummy” (compartimento de metal por razões térmicas, conforme IP54)

O DCU oferece duas portadoras na mesma banda de freqüência.

Dois DCUs podem ser instaladas em um sub-bastidor ou shelter. Estes DCUs podem ser atribuídos a diferentes faixas de freqüência (operação banda dupla).

Uma e-MicroBTSE pode tratar de até 4 DCUs (Unidade Mestre e de Extensão, 2x4 portadoras).

Para combinação de DUAMCO, é necessário que os A:DUAMCOMs e os módulos DCULGx correspondentes trabalhem na mesma faixa de freqüência.

Observação: dentro de uma célula não é permitido ter uma mistura de tipos de DCU.

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Conseqüência de falha através dos módulos dependentes

Cada DCU possui uma conexão com a “core” via CC-Link. Os dados de tráfego, os dados de sinalização, bem como as informações de temporização e um sinal liga/desliga de unidade de portadora são transferidos via o CC-Link.

No caso de falha de uma DCU, uma mensagem de alarme é enviada ao ACPSC/DCPSC. Se a falha foi originada em uma única unidade de portadora, esta unidade de portadora pode ser desativada separadamente de forma que uma portadora da DCU permaneça operante. Se a falha afetar a PSU da DCU, toda a DCU será desativada.

Se ambas as unidades de portadora falharem e somente uma DCU estiver equipada, nenhuma outra operação da e-MicroBTSE será possível. Se mais que uma DCU estiver instalada em uma célula, o desempenho para esta célula é degradado em caso de falha da unidade de portadora.

4.6.1 DCUs e Duplexadores

A tabela a seguir contém todas as DCUs disponíveis e seus duplexadores internos ou externos:

Nome Banda de freqüência Módulos de combinação

DCUDUXD DCS1800 Módulo duplexador DUXMD integrado

DCULGD DCS1800 Módulos “add-on” A:DUAMCO2/4MD

DCUDUXPG P-GSM900 Módulo duplexador DUXMPG integrado

DCURG R-GSM900 Módulo “add-on” A:DUXMEG como duplexador externo

DCULGRG R-GSM900 Módulos “add-on” A:DUAMCO2/4MRE ou A:DUAMCO2/4MPG

DCUDUXP PCS1900 Módulo duplexador DUXMP integrado

DCULGP PCS1900 Módulos “add-on” A:DUAMCO2/4MP

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4.7 Módulos Genéricos

4.7.1 COBAM (Core Basis Module)

A placa “core” central compreende uma placa COBA (M:COBA2P8Vx) e uma placa de conectores PID (M:PIDCON). A COBA adotada é a da BTSplus. A placa de conectores PID interfaceia a porta PID da COBA com o lado externo do compartimento mecânico. A COBA e o módulo PIDCON estão adequadamente encapsulados. O módulo completo é chamado de M:COBAM.

Os componentes essenciais são:

• o controlador de core base (BCC),

• o gerador de relógio avançado (ACLK),

• as interfaces Abis PCM30/24,

• as interfaces DCU (CC-Link) e

• a interface de alarme de sistema interno.

As tarefas prioritárias da COBAM são o controle local da e-MicroBTSE, a geração de relógios do sistema, o fornecimento de todas as interfaces, o roteamento de dados às DCUs e o tratamento e fornecimento de mensagens de O&M.

O M:COBAM apresenta duas interfaces PCM30/24 e oito interfaces de unidade de portadora (4 DCU).

Para a e-MicroBTS, não é suportada a redundância de “core”.

Um M:COBAM é necessário na Unidade base para oferecer serviços para até duas DCUs na Unidade base. Para mais que 4 portadoras, é utilizada uma Unidade de Extensão com duas DCUs adicionais. O M:COBAM da Unidade base atende tanto as DCUs da Unidade base quanto de Extensão. O gabinete de expansão não acomoda um módulo M:COBAM. Ao invés disso, um simples compartimento de metal sem funções elétricas, chamado CP:COBAM, é utilizado para manter o fluxo de ar original (ver também o respectivo diagrama em blocos).

Conseqüência de falha através dos módulos dependentes

Se ocorrer uma falha no M:COBAM, toda a e-MicroBTSE é desativada. No caso de um M:COBAM falhar, todas as chamadas ativas são perdidas.

Um relé entre as 2 portas Abis mantém a conexão PCM com outras estações base (em cadeia multidrop ou em loop) mesmo em caso de falha da COBA.

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4.7.2 OVPTM (Over Voltage Protection and Tracer Module)

O M:OVPTM é responsável pela proteção primária contra sobretensão das portas de interface PCM24 / PCM30 ou TIF da interface Abis. Além disso, oferece interfaces para conectar tracers PCM sem interrupção para monitoração das linhas Abis. A M:OVPTM oferece duas interfaces para conexão de links Abis.

Existem 3 tipos de módulos de proteção contra sobretensão disponíveis :

• M:OVPTM que suporta linhas simétricas de 100/120 Ω, que oferece portas e monitoração,

• M:OVPTKOAXM que suporta linha assimétrica de 75 Ω, restrita a portas PCM24/30 da interface Abis,

• A:OVP16AM para proteção das 16 entradas de alarmes externos (ENVA) contra sobretensão.

Um módulo de proteção contra sobre-tensão é necessário na Unidade base (não com A:TIFNTPM). O gabinete de expansão não acomoda um módulo de proteção contra sobre-tensão. Ao invés disso, um simples compartimento de metal sem funções elétricas, chamado CP:OVPTM é utilizado para manter o fluxo de ar original.

Para proteção dos alarmes externos (ENVA) contra sobre-tensão, o módulo add-on A:OVP16AM é utilizado.

4.7.3 Unidade de Fonte de Alimentação e Controle

ACPSC/DCPSC são os módulos de alimentação da e-Micro BTSE. O módulo ACPSC ou o DCPSC oferece uma alimentação de –48 V a todos os circuitos da e-MicroBTSE e executa funções de controle central e coleta de alarmes. Particularmente, o controle DC está incorporado no módulo ACPSC/DCPSC.

Os aquecedores são diretamente conectados à alimentação principal (115 V / 230 V) e assim não representam carga para a ACPSC/DCPSC.

Três modelos de módulos estão disponíveis :

• O módulo ACPSC para alimentação CA (220 ou 230 V – 50/60 Hz)

• O módulo ACPSC/U para alimentação CA (115 V – 60 Hz)

• O módulo DCPSC para alimentação DC (- 48 V)

Máximo consumo de potência é 860 / 730 W para ACPSC / DCPSC.

Cada Unidade-Base (Mestre/de Extensão) é equipada com um módulo ACPSC/DCPSC. O ACPSC/DCPSC é obrigatório para cada Unidade-Base. Se o módulo ACPSC ou o DCPSC será utilizado, depende da fonte de alimentação externa disponível.

Observação: a corrente DC máxima real para alimentar o equipamento é limitada a 35 A (exceto os aquecedores).

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4.7.4 Bateria de Reserva

A bateria de reserva garante a operação contínua por determinado tempo em caso de uma interrupção da alimentação de CA da rede. No caso da alimentação DC de – 48 V não há bateria de reserva. A BATTERYM é controlada pela unidade ACPSC para carregamento, ativação/desativação, advertência e alarme. No caso de uma interrupção da alimentação de entrada, a unidade de baterias é ativada e oferece – 48 V DC à e-MicroBTS para assegurar a operação continua normalmente por pelo menos 5 minutos (tipicamente entre 10 min e 60 min, dependendo da equipação).

Somente um tipo de bateria backup com capacidade de 4,5 Ah está disponível.

Cada gabinete base da e-MicroBTSE pode ser equipado com um módulo BATTERYM para fonte de alimentação CA.

Conseqüência de falha através dos módulos dependentes

Se a bateria de reserva falhar, a operação da e-MicroBTSE continua enquanto a alimentação da unidade AC/DCPSC estiver disponível.

4.7.5 Aquecedor

A tarefa do aquecedor é aquecer a e-MicroBTSE, se a temperatura dentro do shelter estiver abaixo da faixa de temperatura operacional.

Existem quatro tipos diferentes de aquecedores dependendo da fonte de alimentação disponível. Eles são conectados diretamente à rede elétrica (115 V / 230 V).

Cada gabinete base da e-MicroBTSE é geralmente equipado com um módulo HEATERM.

Conseqüência de falha através dos módulos dependentes

Se o aquecedor estiver defeituoso, a e-MicroBTSE opera enquanto a temperatura dentro do shelter estiver dentro da faixa de operação definida. Se a temperatura cair abaixo do limite inferior da faixa definida, todos os conversores CA/CC são desligados e a e-MicroBTSE é desativada. Se a temperatura interna subir para a faixa de operação definida novamente, a e-MicroBTSE retorna automaticamente para a operação.

Se a temperatura máxima permitida for excedida, o aquecedor é automaticamente desligado para evitar que a e-MicroBTSE seja superaquecida.

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4.7.6 Equipamento de Interface Abis

O equipamento de enlace age como uma ponta frontal para prover a interface Abis. Diferentes equipamentos podem ser utilizados para transmissão por cabo, fibra óptica ou rádio.

O PCM24/30 está sempre disponível no módulo M:COBAM. Qualquer outro equipamento de enlace será realizado no módulo M:TIFx ou A:TIFx. O “x” vinculado ao nome do módulo indica possíveis tipos futuros de interface Abis, p.ex. S0 ou xDSL.

O M:TIFx é um módulo opcional para a unidade base. O gabinete de expansão não compreende um módulo M:TIFx. Se um gabinete não estiver equipado com um módulo M:TIFx, um simples compartimento de metal sem funções elétricas, chamado CP:TIF, é utilizado para manter o fluxo de ar original.

O A:TIFMW possui proteção especial contra raios, para um enlace Abis de micro-ondas via SRA-L (exclusivamente). Se o gabinete base é equipado com o A:TIFMW, ele deve conter também o M:OVPTM (não é permitido o M:OVPTCOAXM neste caso).

O A:TIFNTPM é a terminação da rede para interface terrestre por cabo (NTPM)

O A:NTPMFG é a terminação de rede para fibra óptica (NTPMFG).

O A:TIFNTPM não pode ser colocado diretamente no topo de um A;DUAMCOM. O dispositivo de resfriamento A:COOLING é requerido entre o A:TIFNTPM (em baixo) e o A:DUAMCOM (em cima). O A:COOLING contém um ventilador radial em um envólucro add-on.

4.7.7 Antena Integrada

A antena integrada (INTENNA) é uma opção para a qual são utilizadas antenas de patch dual oblíquas. Este tipo de antena está de acordo com as dimensões mecânicas da e-MicroBTS mesmo na faixa de freqüência de “ondas longas” de GSM900. Além disso, sua forma plana torna possível integrar-se no conceito mecânico geral.

A INTENNA consiste de duas sub-unidades. Cada sub-unidade é capaz de suportar duas portadoras e consiste de uma antena embutida dupla oblíqua para R-GSM e duas em caso de GSM1800 ou GSM1900.

Uma das vantagens da INTENNA é que nenhuma antena está visível.

Nome Patch 1 Patch 2 Aplicação

INTENNARGRGV1 R-GSM900 R-GSM900 suporta até 4 portadoras R-GSM

INTENNARGDPV1 R-GSM900 DCS 1800 / PCS 1900

suporta até 2 portadoras R-GSM e 2 DCS 1800 / PCS 1900

INTENNADPDPV1 DCS 1800 / PCS 1900

DCS 1800 / PCS 1900

suporta até 4 portadoras DCS1800 / PCS 1900

A e-MicroBTS pode ser operada com a INTENNA ou antenas externas. A INTENNA é um módulo opcional e pode ser utilizada somente em conjunto com combinação aérea. A combinação DUAMCO é executada exclusivamente com antenas externas.

Se a e-MicroBTS cobre mais que uma célula, também é possível uma utilização mista da INTENNA e antenas externas. No entanto, dentro de uma célula somente um tipo de antena é permitido (integrada ou externa).

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Emicro II

Facilidades Principais

EMICRO II é a susessora da e-Micro.

• Outdoor BTSE, versão Shelter

• Sistema de conversão AC/DC para cada Shelter (Base & Extensão)

• Maximo de 2 Shelters de extensão a serem opcionalmente adicionados ao Shelter Base

• Dois slots de CU por shelter

• Uso dos módulos CU, G-CU, EDGE-CU da família BTSplus

• Uso dos módulos FLEX-CU da família BTSplus com potência de saída de RF reduzida (min 41 dBm a 8 PSK, min. 43 dBm a GMSK) em futuras liberações

• máx. 6 TRX nos racks básico e de extensão (em liberações posteriores, máximo de 12 TRX com FlexCUs será possível)

• Requisitos de meio ambiente de acordo com GERAN / UTRAN QRS exceto a faixa de temperatura ambiente

• Faixa de temperatura ambiente: - 33°C a + 50°C com full performance - 33°C a + 55°C com performance reduzida (ex. potência de saída, numero de portadoras)

• Sistema de refrigeração MEF

• Possíveis combinações de RF por shelter : duas células com uma portadora cada (diversidade de RX com módulos DIAMCO ) ou uma célula com até 2 portadoras

• Possíveis combinações de RF por shelter com FLEX–CU em liberações futuras:

duas células com uma ou duas portadoras cada (diversidade de RX com módulos DIAMCO) ou uma célula com até 4 portadoras

• Apenas um combinador por Shelter (DUAMCO+DIAMCO)

• Diversidade de RX em configuração de duas células em um único shelter apenas com módulos DIAMCO

• Interfaces Abis (star, multidrop e configuração loop) com a placa COBA e 4 Abis com a futura liberação da nova placa COBA

• Faixa de valores de tensão AC de entrada: 88V to 300V

• Espaço para equipamento de linha 19” / 2 HU (-48V DC)

• O hardware pode se preparado opcionalmente com LMU (CAN bus, conexões de alimentação, conexão de antena)

• Entradas de alarme externo com proteção contra sobre tensão no Shelter Básico.

• 3 entradas para alarme externo com proteção contra sobre tensão em cada Shelter de extensão.

• Montagem em parede ou polar.

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DUAMCO 0 DIAMCO 0

CU 0or

ECU 0

CU 1or

ECU 1 COBA0

ACT 0

ACDC0

BATTERY0

Fig. 16 Rack Básico para a EMICR II

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Módulos

A tabela seguinte mostra os equipamentos possíveis para instalação na e-MicroII.

Tipo de HW Faixa de valores Base Rack

Faixa de valores Extension Rack

ENVABTSESUM 0 0

COBA 0 -

CU 0 .. 1 0 .. 1

FANP 0 0

DULNA 0 .. 1 0 .. 1

DUVSWR 0 .. 1 0 .. 1

DUDCTMA 0 .. 1 0 .. 1

DILNA 0 .. 1 0 .. 1

DIDCTMA 0 .. 1 0 .. 1

ACT 0 0

ENVABTSE 0 .. 5 0 .. 5

ACDCP 0 0

BATTERY 0 0

LMU 0 -

TMA 0 .. 3 0 .. 3

Objetos Funcionais

Tipo de Objeto Faixa de Valores

BTSE 0

BPORT 0 .. 1

XCONNECT 0

LAPDLE 0 .. 7

RACK 0 .. 2

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CU 0 CU 1

CO

BA

FAN 0

ACOM

LMU

BS82II

Battery

MUCO

DILNA 0 DILNA 1

DIDCTMA:0

DIDCTMA:1BPORT 0 BPORT 1

RACK 0

TMA:0

XCONNECT 0

TMA:1

TMA:2 TMA:3

DUVSWR 0

DULNA 0

DUVSWR 1

DULNA 1

DUDCTMA:0

DUDCTMA:1

ACT

ACDC

Fig. 17 Vista do GLT : Objetos no Rack Básico

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DUAMCO24

O novo módulo de combinação DUAMCO24, usado para CUs, como por exemplo G-CUs, ou E.CUs da família BTSplus, deve ser configurado para:

• Duas células com uma portadora

• Uma célula com até 2 portadoras

O novo módulo de combinação prove supervisão de VSWR idêntica e conexões CAN bus como na família BTSplus, e interface TMA (idêntica a interface da DUAMCO da família BTSplus) integrada.

O novo módulo de combinação foi projetado para as seguintes bandas de freqüências:

• GSM 850

• Extended GSM 900

• DCS 1800

• PCS 1900

CTRLDC O&M

CAN-Bus-48V

Module 0

TMADC + Sign.

TX1

ANT 0

RXCA0

TX0

RX0

RX1

RX2

RX3

LNA

LNA

Mode

AMCO

MUCO

RX TX

BiasTEE

Coupler

Module 1

ANT 1

RXCA1

RX0

RX1

RX2

RX3

LNA

LNA

Mode

AMCO

MUCO

1 24 3

ASU

BiasTEE

ASU

TX1

TX0

RX TX

Coupler

1 24 3

Fig. 18 DUAMCO 24

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Configuração do Site

A EMICRO II consiste do Rack Básico e opcionalmente 2 Racks de Extensão.

DUAMCO 0 DIAMCO 0

CU 0or

ECU 0

CU 1or

ECU 0or

COBA0

ACT 0

ACDC0

BATTERY0

DUAMCO 0 DIAMCO 0

CU 0or

ECU 0

CU 1or

ECU 0

ACT 0

ACDC0

BATTERY0

DUAMCO 0 DIAMCO 0

CU 0or

ECU 0

CU 1or

ECU 0

ACT 0

ACDC0

BATTERY0

Base Rack

• 2 Carrier Units

Extention Rack 1 e 2, opcionais:• 4 Carrier Units adicionais• sem placas de Core

RACK:0 RACK:1 RACK:2

Fig. 19Configuração do Site

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Conexões entre Racks

BaseExtension 1 Extension 2

4x RF3x LMU2x LE

1x AC8x PCM1x ext. Clock3x ext. Alarms

1x AC3x ext. Alarms 1x AC

3x ext. Alarms4x RF 4x RF

bottom of Shelter bottom of Shelter bottom of Shelter

hosepipe with:inner metal shield (EMI protection)outer sheathing (IP protection)

hosepipe with:inner metal shield (EMI protection)outer sheathing (IP protection) 1x CAN Bus

1x CC-Link1x LMU1x GND

1x CAN Bus1x CC-Link1x LMU1x GND

BP BPBP

Fig. 160 Cabeação EMICRO II

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Configuração de Célula

A EMICRO II oferece uma cabeação flexível entre as unidades de portadora e os equipamentos de combinação em um Rack, permitindo configurações com 1 ou 2TRX. As seguintes regras têm impacto nas opções de configuração de célula:

• Máximo 3 racks (base + 2 rascks de extensão)

• Máximo 2 CUs por rack

• 1 DUAMCO24, suportando uma banda de freqüência e 1 ou 2 células por rack. Operação multi-banda requer 2 racks.

• 1 DIAMCO opcional (apenas necessária para células com um TRX se a diversidade de RX for requisitada)

• Cabeação de RF entre racks não é permitida

• Se o combinador 'OneToOne' for utilizado, a entrada TXS deve ser utilizada.

• Se o combinador 'TwoToOne' for empregado, o cabo de jumper entre TX01 e TXS deve ser conectado.

RX TX RX TX

one cell with 2 TRX

CU0 CU1 CU0 CU1

RXRX RX TX RX TX

two cells with 1 TRX each

Fig. 171 Exemplos de configuração

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Arquitetura da TRAU Índice da seção

1 Funções da TRAU ..............................................................................................................................3 1.1 Canais de Tráfego: Transcodificação de Voz e Adaptação da Taxa de Dados.................................5 1.2 Canais de Sinalização ........................................................................................................................6 2 Funções dos Módulos da TRAU.........................................................................................................9 2.1 Placa de Interface da BSC (BSCI)....................................................................................................10 2.2 Placa de Interface da MSC (MSCI) ..................................................................................................12 2.3 Placas TRAC ....................................................................................................................................13 3 Configuração do Bastidor .................................................................................................................16 4 TRAU “High Capacity” ......................................................................................................................18 4.1 Básicos..............................................................................................................................................18 4.2 Descrição Funcional .........................................................................................................................18 4.3 Alarme de Ventilador ........................................................................................................................23 4.4 Interface Homem-Máquina ...............................................................................................................23

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1 Funções da TRAU

A TRAU (Transcoding and Rate Adapter Unit) está localizada entre a BSC e a MSC e possui interfaces para a BSC (interface Asub), MSC (interface A) e também para o LMT (interface T).

A TRAU executa as seguintes funções:

• Transcodificação (compressão) de voz

• Adaptação de taxa de dados

• Manuseio de conexões multi-slots (para HSCSD)

Os canais que não transportam tráfego GSM passam de forma transparente pela TRAU :

• Sinalização CCSS7

• Link de Operação e Manutenção “OMAL” (entre OMC e BSC)

• Conexões NUC (nailed-up)

BSC MSCMSCinterface

LMT

TRAU

BSCinterface

TranscoderBoards

T

AsubPCMS

APCMA

Fig. 1 Arquitetura da TRAU

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Para cada canal de tráfego, a TRAU adapta as diferentes taxas de transmissão, para chamadas de voz ou dados, do lado do rádio (16 kbit/s) para o lado da MSC, que utiliza taxas padronizadas de 64 kbit/s, na rede comutada por circuito. Ela também executa o mapeamento entre os diferentes algoritmos de codificação de voz utilizados dentro da rede fixa e na interface de rádio.

A TRAU trata de até 120 canais a 16 kbit/s submultiplexados no lado da BSC (interface Asub) e o mesmo número de canais, transcodificados a 64 kbit/s, no lado da MSC (interface A).

A TRAU é conectada a MSC através de um número máximo de 4 enlaces PCMA.

A TRAU é conectada a BSC através de um único enlace PCMS.

A TRAU estando localizada próxima a MSC, oferece uma melhor utilização dos enlaces PCM, reduzindo os custos para o operador da rede. Assim sendo, a TRAU usualmente está localizada perto da MSC, apesar de pertencer a BSS.

SBS

BSC

TRAU0

TRAU1

TRAU2

TRAU35

.

.

.

MSC

120 canaisde tráfego a

64 kbit/s

Asub A

120 canaisde tráfego a13+3 kbit/s

Fig. 2 Função de transcodificação da TRAU

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1.1 Canais de Tráfego: Transcodificação de Voz e Adaptação da Taxa de Dados

Para chamadas de voz a TRAU transcodifica os 64 kbit/s na interface A em 13 kbit/s + 3 kbit/s na interface Asub (e vice-versa).

Para chamadas de dados a taxa de transmissão deve ser adaptada para 13 kbit/s. Possíveis taxas de dados são, p.ex. 2,4 kbit/s, 4,8 kbit/s, 9,6 kbit/s e 14,4 kbit/s.

Os canais de tráfego que requeiram um time slot de 64 kbit/s na interface A são comprimidos em um timeslot de 16 kbit/s na interface Asub.

A transmissão à BSC (interface Asub) é executada por um enlace PCM, enquanto que a transmissão para a MSC (interface A) é executada por até 4 enlaces PCM.

SBS

BSC TRAU-0 MSC

Asub A

64 kbit/s

p.ex. Slot 12

p.ex. Slot 12

Chamada 1 (13+3 kbit/s)

Chamada 2 (13+3 kbit/s)

Chamada 3 (13+3 kbit/s)

Chamada 4 (13+3 kbit/s)Chamada 1

Chamada 2

Chamada 3

Chamada 4

Fig. 3 Transcodificação de Voz e Adaptação da Taxa de Dados

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1.2 Canais de Sinalização

Canal de Sinalização LAPD:

Na interface Asub, um timeslot é dedicado a oferecer comunicação (sinalização O&M) entre a BSC e a TRAU através do protocolo LAPD. O timeslot é referenciado como LPDLS na base de dados da BSC. Os timeslots correspondentes na interface A não podem ser utilizados.

Observação: Para cada TRAU, deve ser criado um enlace LPDLS (64 kbit/s).

BSC

TRAU0

TRAU1

TRAU2

MSC

LPDLS-0

LPDLS-1

LPDLS-2

Asub A

LAPD e.g.in TS 31

4 TS remain idle

SBS

Fig. 4 Sinalização LAPD

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Canal de Sinalização OMAL

Se o OMC for conectado na BSC através da MSC, um timeslot de 64 kbit/s é dedicado nas interfaces Asub e A para a comunicação entre o OMC-B e a BSC. Este timeslot é chamado de OMAL. Já que a TRAU é transparente para o OMAL, os três timeslots restantes correspondentes na interface A não podem ser utilizados.

BSC

TRAU0

TRAU1

TRAU2

MSC

Asub A

Livre

SBS

OMAL

SIEMENSNIXDORF

SIEMENSNIXDORF

OMAL64 kbit/s

OMC para SBS

Fig. 5 Sinalização OMAL

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8/8 TNS:MN1780PB10BR_0001

Canal de Sinalização CCSS7

Nas interfaces A e Asub, um timeslot é dedicado para a comunicação entre a MSC e a BSC. Este canal de sinalização é chamado CCSS7 e transporta as informações de sinalização para os canais de tráfego (TCH).

O timeslot CCSS7 é comutado através da TRAU transparentemente para o mesmo timeslot na interface A / Asub (p.ex. timeslot 16). Já que a TRAU é transparente para CCSS7, os três timeslots restantes correspondentes na interface A não podem ser utilizados.

Em uma SBS, até 8 (16) enlaces CCSS7 podem ser criados. Assim, nem toda TRAU transporta um enlace CCSS7.

Observação: a alocação de timeslot na interface A / interface Asub para o canal de sinalização CCSS7 deve combinar com a alocação de timeslot CCSS7 na MSC.

SBS

BSC

TRAU0

TRAU1

TRAU2

TRAU19

.

.

.

MSC

Asub A

TCH

Não usado

CCSS7 p.ex. em TS 16

CCSS7 p.ex. em TS 16

TCH

Fig. 6 Sinalização CCSS7

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2 Funções dos Módulos da TRAU

Os diferentes módulos da TRAU são exibidos na figura abaixo.

BSCI-1

BSCI-0

MSCI-1

MSCI-0

TRAC-0

TRAC-4

TRAC-5Controle Local

4 PCM 304 x 30 TCH

Interfacepara LMT

1 PCM 30120 TCH

.

.

.

Fig. 7 Arquitetura interna da TRAU

A tabela a seguir resume os módulos da TRAU:

Abreviatura Nome completo do módulo

BSCI Placa de Interface da BSC

MSCI Placa de Interface da MSC

TRAC Placa de Transcodificação e Adaptação de Taxa

Nos primeiros modelos de TRAU, existiam 2 fontes TPWR dedicadas à alimentação do equipamento como um todo. Atualmente, todos os módulos internos possuem fontes de alimentação integradas “on-board”, não sendo mais utilizadas as TPWR no bastidor da TRAU.

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2.1 Placa de Interface da BSC (BSCI)

A Placa de Interface da BSC (BSCI) executa as seguintes funções :

• Ela acomoda o controlador central (controle local) da TRAU, o qual é responsável pela configuração do hardware, gerenciamento de falhas, coleta de medições de desempenho, administração da base de dados e gerenciamento da matriz do transcodificador.

• Interface das TRAC’s para a BSC.

• Multiplexa na direção Downlink os sinais gerados por cada placa TRAC a fim de construirr toda a estrutura TCH de 16 kbit/s a ser enviada à BSC. Na direção Uplink ele transmite (para as TRAC’s) toda a estrutura TCH que vem da BSC.

• Transparência para canais de sinalização CCSS7 (64 kbit/s) e para canais de sinalização OMAL (64 kbit/s).

• Oferece um enlace de comunicação entre a BSC e o controlador da TRAU (enlace LAPD).

• Oferece um regenerador de relógio de linha, que está implementado como um oscilador controlado por tensão (Phase Locked Loop - PLL), que pode se sincronizar tanto via uma das linhas PCM que vem da MSC ou da linha PCM que vem da BSC.

• O software da TRAU é armazenado na flash-EPROM da BSCI e, portanto, está disponível imediatamente após uma falha da alimentação.

• Interface ao LMT.

• Conversor DC/DC “on-board”.

• Proteção via redundância 1:1 (hot standby).

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TRAU

LMT

BSCI-1

Local Control

BSCI-0

Clock

Controle local

BSC

interface T

PCM

Fig. 8 Placa BSCI

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2.2 Placa de Interface da MSC (MSCI)

A Placa de Interface da MSC (MSCI) executa as seguintes funções :

• Multiplexa na direção Uplink os sinais gerados por cada placa TRAC a fim de construir toda a estrutura TCH de 64 kbit/s a ser enviada para a MSC. Na direção Downlink ela transmite toda a estrutura TCH que vem da MSC às placas TRAC.

• Processa o protocolo LAPD do enlace de controle da BSC.

• Envia à placa BSCI, as mensagens recebidas da MSC através de um enlace de comunicação serial dedicado e recebe as mensagens da BSCI que devem ser inseridas no enlace para a MSC.

• Conversor DC/DC “on-board”.

• Proteção via redundância 1:1 (hot standby).

BSCI-1

BSCI-0

MSCI-1

MSCI-0

TRAC-0

TRAC-4

TRAC-5Controle Local

4 PCM 304 x 30 TCH

Interfacepara LMT

1 PCM 30120 TCH

.

.

.

Fig. 9 Placa MSCI

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2.3 Placas TRAC

A Placa de Transcodificação e Adaptação de Taxa (TRAC) executa as seguintes funções :

• Processa a transcodificação/adaptação de taxa de até 24 canais de tráfego.

• Opera com voz e dados em cada canal, tanto a taxa completa quanto a meia taxa.

• Manuseia conexões multislots (para HSCSD).

• Executa o Controle de Volume para compensar as possíveis perdas de volume.

• Comunica-se com o controlador da TRAU na placa BSCI através um enlace de comunicação serial. As informações transferidas pertencem ao download de software, mensagens de configuração e manutenção.

• Executa a função VAD/DTX: Detecção de Atividade de Voz (VAD) / Transmissão Descontínua (DTX):

A transmissão descontínua (DTX) e suas funções de detecção de atividade de voz (VAD) e inserção de ruído de conforto (CNI) para canais de taxa total, são especificadas com a finalidade de minimizar o consumo de potência da MS e, ao mesmo tempo, reduzir o nível de interferência na interface de rádio. Durante uma conversação normal, os participantes alternam-se de forma que, na média, cada direção de transmissão é ocupada aproximadamente 50% do tempo. Se a transmissão for ativada somente para aqueles quadros que contêm voz e desativada durante todos os outros intervalos, então o consumo de potência na MS é reduzido consideravelmente, e o nível de interferência na rede é reduzido.

• Duas matrizes diferentes de transcodificador podem ser escolhidas na base de dados da BSC, as quais definem a correspondência entre os canais nas interfaces A e Asub.

• Conversor DC/DC “on-board”.

• É protegida por redundância n:1 (n=1...5).

BSCI-1

BSCI-0

MSCI-1

MSCI-0

TRAC-0

TRAC-4

TRAC-5Controle Local

4 PCM 304 x 30 TCH

Interfacepara LMT

1 PCM 30120 TCH

.

.

.

Fig. 10 Placas TRAC

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Alguns detalhes sobre as Matrizes da TRAU, conexões, Multislot e Pooling

Vários time slots na interface Um / Abis / Asub podem ser combinados e finalmente mapeados em um único time slot de 64 kbit/s na interface A, numa conexão denominada multi slot. Atualmente, as estações móveis (mobile stations – MS) e a SBS suportam a combinação de no máximo 4 (sub) slots nas interfaces Um / Abis / Asub. Para utilizar conexões multi slot para o serviço HSCSD, os time slots na interface A (entre MSC e TRAU) devem ser configurados de acordo com suas capacidades, pertencentes a um determinado pool. Exemplo: "circuit pool no. 10" significa que TSLA pode transportar Full Rate, Enhanced Full Rate, FR data até 9.6 kbit/s, Half Rate, Half Rate data até 6 kbit/s assim como HSCSD com no máximo 2 x FR data).

Um conjunto de novos pools de circuitos estão adicionalmente disponíveis com a carga de software de DSP (Digital Signal Processor) S3, disponível com o BR7.0. Esta carga de SW suporta todos os serviços suportados pela carga S1 (Full Rate, Half Rate, Enhanced Full Rate, data services up to 14.4kb/s incluindo HSCSD, release BR5.5 ) e S2 ( Narrow-Band AMR, release BR6.0).

Os novos pools de TRAU são Pool 24, Pool 25 e pools desenvolvidos para suportar adicionalmente CTM, Pool 47 e Pool48.

A distribuição mais comumente empregada para a distribuição de time slots entre PCMS e PCMA é definida na base de dados da BSC como "not_compatible_with_cross_connect". As regras de distribuição seguem:

Todos os canais relacionados a multi slot connections (de todos os PCMA) com no máximo 4 TSL/conexão são alocados ao primeiro time slot na interface Asub.

Todos os canais relacionados a multi slot connections (de todos os PCMA) com no máximo 2 TSL/conexão são alocados na seqüência na interface Asub.

Todos os canais comuns são alocados numa ordem otimizada, sem perder espaço na interface Asub.

Uma regra simplificada é:

Para cada MSL com no máximo 4/2 TSL por conexão, 3/1 TSLA são configurados como "no_def".

Os time slots com "no_def" não têm que ser alocados no mesmo PCMA.

Nota: TSLA que não podem ser alocados a TSLS, devem ser configurados como "no_def".

Para cada mudança na configuração multi slot , a matriz é re-arranjada para a (nova) distribuição otimizada.

Assim, cada modificação pode alterar a distribuição de time slots.

Nailed-up connections estão disponíveis na BSC e TRAU. Devido a limitações de hardware, no entanto, uma NUC passando pela TRAU requer que o time slot no PCMA e PCMS sejam idênticos, dando uma regra de distribuição auxiliar.

Os exemplos a seguir mostram a utilização dos time slots nos PCMS assim como nos PCMA#0 e PCMA#1 para uma TRAU (matrix 1) com conexões HSCSD multislot , nailed-up , OMAL e CCSS#7 (por clareza, o PCMA#3 foi omitido).

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Exemplo: "Not compatible with cross-connect" (matriz tipo 1)

TS no. PCMS (sub slots) PCMA#0 PCMA#1 PCMA#2

1 0-10 0-10 0-10 0-10 1 1 1

2 0-5 0-5 2-15 2-15 2 2 2

3 0-1 1-1 2-1 3-1 3 3 3

4 0-2 1-2 2-2 3-2 4 4 4

5 0-3 1-3 2-3 3-3 MSL x 2 5 5

6 0-4 1-4 2-4 3-4 6 6 6

7 1-5 2-5 3-5 0-6 7 7 7

8 1-6 2-6 3-6 0-7 8 8 8

9 1-7 2-7 3-7 0-8 9 9 9

10 1-8 2-8 3-8 0-9 MSL x 4 10 10

11 1-9 2-9 3-9 1-10 11 11 11

12 2-10 3-10 0-11 1-11 12 12 12

13 2-11 3-11 0-12 1-12 13 13 13

14 2-12 3-12 0-13 1-13 14 14 14

15 2-13 3-13 0-14 1-14 15 15 MSL x 2

16 CCSS#7 CCSS#7 16 16

17 2-14 3-14 0-15 1-15 17 17 17

18 3-15 1-16 2-16 3-16 18 18 18

19 0-17 1-17 2-17 3-17 19 19 19

20 0-18 1-18 2-18 3-18 20 20 20

21 0-19 1-19 2-19 3-19 21 21 21

22 0-20 1-20 2-20 3-20 22 22 22

23 0-21 1-21 2-21 3-21 23 23 23

24 NUC NUC 24 24

25 0-22 1-22 2-22 3-22 25 25 25

26 0-23 1-23 2-23 3-23 26 26 26

27 1-24 2-24 3-24 0-25 27 not used not used

28 1-25 2-25 3-25 0-26 not used not used not used

29 1-26 2-26 3-26 0-27 not used not used not used

30 OMAL OMAL not used not used

31 LPDLS not used not used not used

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3 Configuração do Bastidor

Em um bastidor padrão (“antigo’’) de TRAU, podem ser instaladas até quatro TRAU’s.

Por razões de confiabilidade, a BSCI e a MSCI são duplicadas (redundância 1:1), enquanto que as placas TRAC são protegidas por uma placa reserva (redundância n+1, n = 1 ... 5).

Módulo Redundância Quantidade Numeração

BSCI 1:1 2 BSCI-0,-1

MSCI 1:1 2 MSCI-0,-1

TRAC n+1 mínimo 1:1

máximo 5:1

TRAC-0,-1

TRAC-0,-1,-2,-3,-4,-5

(PWRS) 1:1 2 TPWR-0,-1

A TRAU, nas primeiras versões de hardware, acomodava duas fontes de alimentação TPWR-0 e TPWR-1, com :

• Tensão de entrada: -48 V

• Tensão de saída: +5,3 V e +12,3 V

As duas fontes de alimentação TPWR-0 e TPWR-1 ofereciam alimentação aos seguintes módulos:

• TPWR-0 é responsável por BSCI-0, MSCI-0 e todas as placas TRAC.

• TPWR-1 é responsável por BSCI-1, MSCI-1 e todas as placas TRAC.

OBSERVAÇÃO : O hardware mais recente da TRAU (MSCIV2, BSCIV4, TRACV5 e novo backplane) suporta operação sem módulos de fonte de alimentação TPWR. A entrada de alimentação é realizada em – 48 V DC, existindo conversores DC / DC nos próprios módulos BSCI, MSCI e TRAC.

A versão de software BSS BR7.0 suporta ambas as configurações de HW.

O bastidor padrão(‘’antigo’’) de TRAU pode suportar a facilidade AMR. Se necessário, uma bandeja completa deve ser reservada para assinantes AMR, e necessita ser equipada com placas TRACV5 para obter esta funcionalidade. Placas com versão inferior a TRACV5 não suportam a funcionalidade AMR.

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TRAC

0

TRAC

1

TRAC

2

MSCI

0

BSCI

0

BSCI

1

MSCI

1

TRAC

3

TRAC

4

TRAC

5

Fuse and A larm Panel 0

Fuse and A larm Panel 1

Fuse and A larm Panel 2

Fuse and A larm Panel 3

TRAU -0

TRAU -1

TRAU -2

TRAU -3

Fig. 11 Bastidor padrão (‘’antigo’’) da TRAU (sem TPWR’s)

TPWR

0

TRAC

0

TRAC

1

TRAC

2

MSCI

0

BSCI

0

BSCI

1

MSCI

1

TRAC

3

TRAC

4

TRAC

5

TPWR

1

Fig. 12 Distribuição de alimentação DC na TRAU de modelo antigo (com TPWR’s)

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4 TRAU “High Capacity”

4.1 Básicos

As características da nova TRAU - HC são :

Novo bastidor armazenando um máximo de 8 TRAU’s ao invés de 4 (mesmo formato e volume de bastidor)

Novo “back-plane” com capacidade para suportar 240 TCH (2 TRAUE por sub-bastidor)

Reuso das placas MSCI e BSCI

Suporta o novo software de TRAU BR.7.0 (carga de software de DSP S3) que inclui todos os transcoders implementados e serviços de dados

Somente TRAC V7 (não previsto uso da atual TRAC V5)

Desta forma, a capacidade de um bastidor de TRAU’s foi duplicada (960 TCH ao invés de 480 TCH).

4.2 Descrição Funcional

O novo bastidor de TRAU’s (apto para até 960 TCH) duplica a capacidade de tráfego do atual bastidor (480 TCH).

Os elementos re-usados são :

Parte da mecânica do bastidor atual,

Parte da atual cabeação de bastidor,

A atual filosofia de sinalização via LED’s e lâmpadas.

As alterações principais são relativas à :

Um novo painel traseiro (2 equipamentos TRAU compartilham o mesmo sub-bastidor; capacidade : 240 TCH)

Um novo sistema de ventilação no topo do bastidor

A compatibilidade com as correntes placas BSCI e MSCI é mantida :

Em um sub-bastidor são montados dois equipamentos TRAU,

Cada equipamento TRAU é composto de :

2 (atuais) placas BSCI ("BSCIV4"),

2 (atuais) placas MSCI ("MSCIV2") e

6 novas placas TRACV7.

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A placa TRAC V7 foi desenvolvida para suportar uma carga de software de DSP melhorada, que permite o uso de todos os transcodificadores e serviços de dados:

• Full Rate (FR Speech Version 1)

• Half Rate (HR Speech Version 1)

• Enhanced Full Rate (FR Speech Version 2)

• Narrow-Band Adaptive Multi Rate (FR and HR Speech Version 3)

• Serviços de dados até 14.4 kbit/s incluindo HSCSD. Conseqüentemente, uma TRAU equipada com TRAC V7 suporta a alocação de canais para todos os serviços, aonde antes se necessitava de placas separadas.

As novas placas já haviam sido introduzidas com o BR 6.0. A carga de software melhorada, que permite o uso de um pool comum de codec, está sendo introduzida no BR 7.0.

Existem 3 diferentes cargas de software disponíveis, chamadas S1, S2 e S3. Cada uma das cargas de software suporta diferentes codecs.

A carga de software de DSP S1 ( BR5.5 e BR6.0) gerenciava os seguintes serviços:

• Full Rate (FR Speech Version 1)

• Half Rate (HR Speech Version 1)

• Enhanced Full Rate (FR Speech Version 2)

• Serviços de dados até 14.4 kbit/s incluindo HSCSD. A carga de software de DSP S2 ( pacote de SW TRAU – AMR BR6.0) gerenciava os seguintes serviços:

• Narrow-Band Adaptive Multi Rate (FR and HR Speech Version 3) A carga de software de DSP S3 ( BR7.0) suporta todos os serviços oferecidos pelas cargas S1 e S2.

X-X-S3

X-XXHigh Capacity TRAU

X

X

X

BR7.0

X

X

X

TRAC V5

XXStandardTRAU

XXS2

XXS1

TRAC V7BR6.0

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Fig. 13 Compatibilidade para TRAU

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TRAU Module TRAC V5 Boards

DSP Load S1

TRAU Module TRAC V5 Boards

DSP Load S2

TRAU Module TRAC V7 Boards

DSP Load S3

EFR Data

HR FR AMR

EFR HR Data

FR AMR

Pool Pool

Common Pool

Alocação de canais na MSC e BSC

Requer análise da capacidade da

TRAU

Alocação de canais na MSC e BSC

Sem distinção da capacidade da

TRAU

BR 6.0

Feature disponível no BR 7.0

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TRAUE

Fig. 14 Bastidor da TRAU “high-capacity”

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4.3 Alarme de Ventilador

Com a nova bandeja de ventiladores, o alarme de ventilador é introduzido (adicional ao já existente alarme de porta aberta, gerenciado pela BSCI) :

O “ENVATRAUE” da primeira TRAUE (lado esquerdo, no topo do bastidor) é reservado para o alarme de porta do bastidor aberta,

O “ENVATRAUE” da segunda TRAUE (lado direito, no topo do bastidor) é reservado para o alarme de ventilador.

O alarme de ventilador é criado pelo operador (no RC ou LMT). Observar que, para a correta operação do alarme de ventilador, as 2 TRAUE superiores são requeridas.

4.4 Interface Homem-Máquina

O range para o atributo “Número do Bastidor” (no objeto TRAUE) mudou para de 0 … 7 (antes era 0 … 3).

Não ocorreram mudanças na RC GUI já que somente são mostradas as TRAUE’s (10 placas: 6 TRAC, 2 BSCI, 2 MSCI) e as placas não tiveram alteração em sua posição relativa no bastidor.

Fig. 145 Alarme “Porta Aberta”e de “Ventilador" no novo bastidor de TRAU

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Visão geral do OMS-B Índice da seção

1 Radio Commander..............................................................................................................................3 1.1 Plataforma TMN..................................................................................................................................3 1.2 Arquitetura...........................................................................................................................................5 1.2.1 Básicos................................................................................................................................................5 1.2.2 Capacidade.........................................................................................................................................6 1.2.3 Compar ação: Hardware OBR5.5 vs. RC6.0......................................................................................9 1.3 Conectividade OMS-B / BSS ............................................................................................................10 1.4 Interface Gráfica do Usuário.............................................................................................................16 1.4.1 Básicos..............................................................................................................................................16 1.4.2 Exemplos ..........................................................................................................................................17 1.5 OMC Tool Set ...................................................................................................................................19 2 Apêndice ...........................................................................................................................................20 2.1 Terminal de Manutenção Local - LMT..............................................................................................20

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1 Radio Commander

1.1 Plataforma TMN

O “Radio Commander” (RC) é um Centro de Operação e Manutenção (OMC) que prove a funcionalidade de gerenciamento de elementos tanto para redes de acesso de rádio de segunda comode terceira geração.

NetworkMgmt

ElementManagement

NetworkElements

ServiceManagement

HLRHLR

other NE(transport)

other NE(transport)

BSSBSS

INCommander

SwitchCommander

RadioCommander

EM ofother NE

RNCNodeBRNC

NodeBMSCMSC UMSCUMSC

SMAPSMAP

SMPSMP SCPSCP

NetworkPlanning

Tools

GSNGSN

Service Management Tools

Mobile IntegratorSPOTS

PerformanceManagement

Fig. 1 PlataformaTMN

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Software• Fault Management• Configuration Mgmt.• Performance Mgmt.• Security Mgmt.• SUN Solaris operat. system• Oracle database

Hardware• OMP SUN Ultra 4500• OMT

- SUN Ultra10 (WS)- Ultra60 (XT Server)- Ultra5 (X-Terminal)

Q3 over X.25/nailed-up

OMT(s)

LMT

NMC

OMC-S

Q3

RadioCommander

OMP(s)

BSC

BSC

Fig. 2 Radio Commander - Estrutura

Fig. 3 Básicos do “Radio Commander” e Pacotes de Aplicações

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1.2 Arquitetura

O Radio Commander é um sistema computacional distribuído, consistindo de vários componentes conectados via LAN. A arquitetura é baseada no princípio cliente/servidor, contribuindo para a flexibilidade e robustez do sistema.

Dentro da arquitetura de hardware do Radio Commander, as partes estão distribuídas da seguinte forma :

OMP (Operation and Maintenance Processor), o "servidor"

OMTs (Operation and Maintenance Terminals), os "clientes", tipicamente “workstations” gráficas para entre outras funções, permitir :

Visualização e controle de elementos de rede,

Gerenciamento do sistema de arquivos da BSS, “down-/upload” de arquivos (software, base de dados) e

Coleta de dados de medidas.

Em adição, o hardware é composto pelos seguintes componentes :

Equipamento de Conexão

Hardware para conectividade de LAN e X.25 / PCM

Impressoras de rede

Dispositivos de armazenamento

Fitas streamer

Discos rígidos externos

O “Radio Commander” é escalável tanto em hardware (multi-servidor / sistema multi-processador) como em software (processos de distribuição de software sobre servidores lógicos, fácil extensão de modelos de objetos, etc.) A confiabilidade do sistema é incrementada via “load-sharing”.

1.2.1 Básicos

O hardware do novo “Radio Commander” é baseado no sistema comercial UNIX, com um alto grau de modularidade e flexibilidade.

Com o crescimento do número de BSS a serem conectadas no sistema, a capacidade de processamento pode ser facilmente extendida via :

Upgrade de hardware do próprio OMP (CPU, RAM, capacidade do disco rígido),

Uso de servidores adicionais (load sharing).

Não existe limitação quanto ao número de terminais que podem ser conectados ao OMP.

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1.2.2 Capacidade

A configuração mínima para o Radio Commander é um OMP equipado com 2CPU/2 GB RAM provendo também as funções do OMT. Com um número crescente de NE sendo conectados ao sistema, a capacidade de processamento do OMP pode ser facilmente expandida. A tabela seguinte refere-se a redes compostas exclusivamente de elementos de rede GSM (E4x00 somente para projetos já existentes) :

Configuração do OMP Elementos de rede GSM gerenciados

Núm. de CPU /

RAM em GB

Tipo de servidor

Basic OMP 2500 TRX / 10 BSC 2 / 2 E420R

Basic OMP 10000 TRX / 40 BSC 4 / 4 E420R

Extended Simple OMP 12000 TRX / 48 BSC 4 / 4 E4x00

Ultra 10

OMT (2 sessions)

Ultra 60

OMT Server

Ultra 5

Minimum OMT (1 session)

Ultra 1 / 200E

X Terminal

Ultra 1 / 140E Ultra 1 / 170E

Fig. 4 Alguns OMT / Xterminais suportados

Para oferecer a capacidade de multi-tarefas, diversas sessões de interface gráfica de usuário podem ser executadas simultaneamente. Em condições normais, até 20 sessões são suportadas.

O Radio Commander pode gerenciar até 48 BSC com um máximo de1200TRX.

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Ultra 10

E4500 / E4000

E420R

Ultra5

MSC

BSC

BSC

X Terminal X Terminal

CLI telnetaccess

CLI modemaccess

remote OMT remote OMT

X TerminalServer

X.25

LANDedicated

X.25

PCM30/24 "nailed-up"connection

Hub

OMTOMTLAN

OMP

X.25 net

Modem

BSC

• OMP é escalonável– OMP Básico: SUN server E420R– ...– OMP Múltiplo: SUN server E4500 + E420R

• OMT Hardware:– SUN Ultra 5 / 10 / 60

Fig. 5 Hardware OMP e OMT – visão geral

Sun Blade 1000

LAN (10/100BaseT)

O MT O M T

O M P

O &M ToolSet Server

O M T

M ultiPack

O MT

Fig. 6 O & M tool set

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Sun Server Enterprise 4500

LAN (Fast Ethernet 10/100BaseT)

Console

OMT

ColourSpoolprinter

OMT

Spoolprinter b&w

NE‘sNE‘s

DiskArray

Alarm Printer

DiskArray

OMP com redundância interna:- HDs internos espelhados- placas de I/O duplicadas- placas de comunicaçãoduplicadas- Conexões de rede duplicadas- HDs externos espelhados

Fig. 7 OMP Redundante – Arquitetura de Hardware

NE‘sNE‘s

Sun Server Enterprise 4500

Sun Server Enterprise 420R

Console

LAN (Fast Ethernet 10/100BaseT)

Primary Server Secondary Server

ColourSpoolprinter

OMTOMT

Spoolprinterb&w

DiskArray

Alarm PrinterNE‘sNE‘s

OMP múltiplo: OMC lógico com acesso transparente a base de dados comum, a partir de qualquer OMT

Fig. 8 OMP Múltiplo – Arquitetura de Hardware

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1.2.3 Comparação: Hardware OBR5.5 vs. RC6.0/7.0

OMPSparcServer 1000

OBR5.xOBR5.x RC7.0RC7.0

CPU (in E4000)CPU 167Mhz

Int. HDD (in E4x00)2 x 2.1GB

X.25 Comm. BoardAurora Unit

OMC NationalOMP, OMT, etc.

OMPSuitable OMP Configuration

CPUCPU 400Mhz

Int. HDD (in E4x00)2 x 4.2GB

X.25 Communication BoardHSI board

OMT NationalUltra 80

Fig. 9 Alterações no hardware suportado entre OBR5.5 e OBR6.0/7.0

OMP (E4x00):

2 x CPU 250Mhz

2 x CPU 400Mhz

512MB RAM

OMP (E4x00)

4 x CPU 250Mhz

4 x CPU 400Mhz

4 GB RAM

OBR5.xOBR5.x RC7.0RC7.0

Single OMP (E4x00):

1 existing E4x00

Multiple OMP:

additional E420R / E4500

External Harddisks:

Multipack (54 GB / 109GB)

External Harddisks:

DiskArray D1000 (145 GB / 218 GB / 436 GB)

Backup&Restore (opt. Feature):

DDS3 Autoloader

Backup&Restore (opt. Feature):

DLT Autoloader L9

Mandatory

Optional

Fig. 10 Upgrade de hardware entre OBR5.x e OBR6.0/7.0 (obrigatório na parte superior; opcional na parte inferior – dependendo do número de TRX / BSC)

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1.3 Possibilidades de conexão paraOMS-B / BSS

A conexão entre OMC-B e SBS é denominada OMAL. Ela pode ser implementada com redundância (cold-standby). Existem 3 possibilidades de conexão:

1. Conexão via Links PCM

O OMAL (na taxa de transmissão de 64 kbit/s) é mapeado na BSC no link PCMS, conectando a BSC com TRAU e MSC.

O OMAL é transferido através da TRAU de forma transparente.

Na MSC os OMAL entrantes de vários links PCMA são multiplexados em um link comum de 2 Mbit/s (baseado na estrutura PCM30), o qual é diretamente conectado ao OMC.

Esta implementação é denominada “nailed up connection“. O OMC pode controlar e supervisionar até 30 BSS.

Uma placa “Newbridge Sprite E1”, equipada dentro do OMP, implementa esta interface de comunicação.

2. Conexão via Linha Dedicada

A conexão via linha dedicada pode ser realizada de duas maneiras :

Link dedicado ponto a ponto,

Conexão via PSDN (Packet Switched Data Network) pública ou privada.

Na BSC a interface é fornecida pela placa IXLT e é baseada em X.21/V.11.

No OMC, uma placa controladora de comunicação denominada “HSI/PCI interface”, fornece a interface.

A PSDN X.25 requer modems especiais para converter a interface X.21/V.11 para o protocolo X.25, usado na rede de dados comutada por pacotes.

A placa HSI/PCI pode ser instalada nos servidores Sun Enterprise 4500:

HSI/PCI (High-Speed Interface/Personal Computer Interface)

Oferece quatro ports X.25, cada um com no max. 2 Mbit/s, correspondendo a 4 x 30 sistemas remotos a 64 kbit/s.

Na BSC, uma conexão ponto a ponto X.25 e uma conexão via X.25 PSDN são providas pela placa IXLT e é baseada em X.21/ V.11.

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Via A interface (PCM lines)and nailed-up connection (NUC)

through the MSC

Via X.25 packet data network(switched virtual circuit) or

point-to-point dedicated link

Via IP network (IP based O-linkbetween the BSC and the RC)

OMP - BSC connection: OMAL

Fig. 11 Implementação do OMAL

IXLT-0

IXLT-1

RC

CBC

LMTLAN

X

IP-0X.25 Dedicated

X.25 Dedicated

X.25 PCM Timeslot

X.25 PCM Timeslot

BSC

LMT V.11 64Kbit/sec

StandbyMPCC-1

ActiveMPCC-0

Testonly

Hub orSwitch or

Router

IPNETWORK

Fig. 12 Resumo das conexões possíveis entre BSC e RC

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3. LAN TCP IP

No terceiro caso a conexão na BSC pode ser realizada através de um conector Ethernet10/100 Base no painel frontal. Isto pode ser realizado com a adição das novas placas MPCCV8 e TDPCV7, embora a funcionalidade principal esteja implementada na placa MPCC.

Dois endereços IP devem ser definidos unicamente para cada BSC, uma vez que cada BSC é equipada com duas placas MPCC – uma ativa e outra standby. O endereço IP ativo é sempre relacionado com o lado ativo da MPCC, enquanto o outro IP é sempre associado a placa standby. O RC ou o CBC alcança a placa MPCC ativa via o endereço IP correspondentemente ativo. O endereço IP adicional é necessário para testes na placa MPCC standby. Para cada porta Ethernet, é associado um único endereço MAC (Medium Access Control) . Há apenas um endereço IP ativo, o qual corresponde em tempos diferentes e de uma forma exclusiva, a dois endereços MAC diferentes.

Por motivos de confiabilidade, cada BSC é equipada com duas placas IXLT no caso de X.25 e com duas placas MPCC (hot standby redundancy).

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MPCC Board

Dedicated Link Ethernet 10/100 Base T

To the BSC Connector

Fig. 13 Implementação do link IP dedicado na BSC

Active MPCC-0

M A C - 0

Stby MPCC-1

M A C - 1

Router

IP-0

IP-0

IP-1 (test only)

Stby MPCC-0

MAC-0

Active MPCC-1

MAC-1

Router

IP-0

IP-0

IP-1 (test only)

IP-0/MAC-0

IP-1/MAC-1

IP-1/MAC-0

IP-0/MAC-1

Fig. 14 Endereços IP

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PCMS

BSCIXLT

SYNCHRO

TS 30

OMAL

TRAUMSC

Semi permanentor nailed up

connection (64 kbit/s)

X25A

Newbridge Sprite E1

OMP

Fig. 15 Cartão de interface Newbridge sprite E1

BSC

IXLT

OMC

HSI/PCI

PSDNX.25 network

Modem Modem

dedicated point to point connection

connection via a packet switched data network

X.21/ V.11 Interface

Fig. 16 Duas opções para se implementar uma linha dedicada

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Operation and Maintenance Processor OMP

X.25 Packet Data Network PDN

Newbridge Sprite E1

AURORA

HSI / PCI Board

MSC

TRAU

BSC BSC BSC

PCM Link E1 / T1max 31 /24 TS(each 64 kbit/s)

48 Links X.25(each 64 kbit/s)

4 Links X.25(each 2 Mbit/s)

Nailed-Up Connection(64 kbit/s)

X.25 Connection (64 kbit/s)

Not for OBR6.0

Fig. 11 Realização do OMAL (entre OMC-B e SBS)

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1.4 Interface Gráfica do Usuário

1.4.1 Básicos

O Radio Commander suporta diferentes visualizações da rede gerenciada. Mapas geográficos customizados, em diferentes escalas, representam a estrutura territorial da rede (ex. nação, estado e cidade).

O novo Radio Commander permite ao operador a fácil visualização de ocorrências no sistema. Somente as informações vitais são mostradas, sendo os ícones não sobrecarregados de informação.

O Navegador ajuda o operador na navegação através da interface gráfica de usuário e do Editor de Rede do Radio Commander. O Navegador pode ser usado de forma totalmente independente da GUI. Conseqüentemente, é possível enviar comandos diretamente através do painel de navegação.

O Editor de Rede permite uma customização flexível da GUI online (sem reboot). Para alterações da configuração básica é possível executar o Editor de Rede em modo stand-alone.

Standard Network ViewOperator defined view ‘n’

Operator defined panel contains operator defined summary, ob-jectsand/or single MOs & passive objects

Operator defined panel contains links to the standard network tree

View summary summarizes all operator defined panels

Fig. 12 Visualizações da Rede pelo Radio Commander

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1.4.2 Exemplos

Fig. 13 Acesso às Aplicações

Fig. 2014 Mapa Geográfico

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Fig. 2115 Painel da BTSone com Ícones e Layout do Bastidor (à esquerda) e Painel da Região da BSS com visualização dos atributos de estado (à direita)

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1.5 OMC Tool Set

Os dados da BSS estão disponíveis de forma “on-line” no OMC-B e (após exportação), de modo “off-line” para pós-processamento via o OMC Tool Set OTS.

O OTS completa e substitui as seguintes ferramentas existentes:

SPOTS (gerenciamento de performance - “performance management” PM),

MIXY (Configuração – “configuration” CM e gerenciamento de falhas – “fault management” FM) e

DUIT (gerenciamento de trace – “trace management” TrM).

Quatro pacotes estão disponíveis e podem ser usados individualmente ou combinados:

Pacote FM+ fornece estatísticas e relatórios de alarme.

Pacote PM+ fornece relatórios de análise de performance e medidas de tráfego.

Pacote CM+ acrescenta gerenciamento de configuração CLI e GUI.

Pacote TrM+ fornece “IMSI tracing” e “Cell Traffic Recording” CTR.

Fig. 22 OMC Tool Set

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2 Apêndice

2.1 Terminal de Manutenção Local - LMT

Algumas poucas telas ilustrando a operação via LMT são fornecidas a seguir :

Fig. 163 Menu “Pop-Up” no “Input Handler” do LMT

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Fig. 174 “Command Viewer” no “Input Handler” do LMT

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Fig. 185 Relatório de Evento de Falha no “Message Browser”