1、电信网络工程实训内容概要,一.通信基站总体布局结构及拓扑图绘制二.无人值守通信基站监控系统及蓄电池三.通信基站节能智能通风系统四.通信基站防雷五.农村、城区、郊区天线选择,GSM基站简介,基站在网络中起着重要的作用，直接影响着网络的通信质量。基站是一种技术要求较高的产品，最初的基站设备基本都是一些国外的产品。随着我国一些高科技电信企业在移动通信领域的不断深入，一些国内的电信企业如大唐、广州金鹏等公司也生产出多种型号的基站。 GSM赋予基站的无线组网特性使基站的实现形式可以多种多样-宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝及室内、室外型基站，无线频率资源的限制又使人们更充分地发展着基站的不同应用形式来增强覆盖，
2、吸收话务-远端TRX、分布天线系统、光纤分路系统、直放站。,拓扑图设计原则,按照电信规划网络拓扑时，应遵守以下八条基本原则：（1）满足通信网络规划要求；（2）场地平坦，附近无高大建筑物阻挡；（3）工程地质良好，避开断层、古河道及可能塌方、滑坡的地段；（4）选择安全的环境，避开易燃易爆的场所和粉尘及有害气体的污染源；,（5）机场航道附近要注意铁塔限高；（6）远离各种无线干扰源；（7）避开低洼地，防止雨水淹灌；（8）尽量不选在中小学校院里，避免儿童攀援铁塔。,移动通信系统概述,GSM系统可以归纳为三个子系统：交换子系统（NSS）、基站子系统（BSS）及操作维护子系统（OSS）。其中基站子系统与移动
3、终端又可以并称为无线子系统：BSS,通信基站基带处理系统,Gbps是交换机数据交换能力的单位，也叫交换带宽。 1.0 Gbps就是说带宽的传输速度为每秒1000兆位。,交换网路子系统（） ：对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体，也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。 ：是一个数据库，是存储为了处理所管辖区域中（统称拜访客户）的来话、去话呼叫所需检索的信息。 ：也是一个数据库，是存储管理部门用于移动客户管理的数据。 ：用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数（随机号码，符合响应，密钥）的功能实体。 ：也是一个数据库，存储有关移动台设备参数。,无
4、线基站子系统（）系统是在一定的无线覆盖区中由控制，与进行通信的系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器（）和基站收发信台（）。 ：具有对一个或多个进行控制的功能，它主要负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等，是一个很强的业务控制点。 ：无线接口设备，它完全由控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密等功能。,BTS结构结构包括下列主要的功能单元：收发信机无线接口（）、收发信机子系统（）。其中包括收发信机组（）、本地维护。 具有交换功能，它可使和之间的连接非常灵活；包括基站的所有无线设备；包括连接到一个
5、发射天线的所有无线设备；是操作维护功能的用户接口，它可直接连接到收发信机。 发信机子系统包括基站所有无线设备，主要有收发信机组（）和本地维护终端（）。 一个收发信机组是由多个收发信机（）组成，连接同一发射天线。,通信基站侧面总体设备布局拓扑图,通信基站正面总体设备布局拓扑图,无人值守通信基站监控系统,名词解释：MOdulator/DEModulator(调制器/解调器)的缩写。它是在发送端通过调制将数字信号转换为模拟信号，而在接收端通过解调再将模拟信号转换为数字信号的一种装置。 Modem，其实是Modulator（调制器）与Demodulator（解调器）的简称，中文称为调制解调器（港台称之
6、为数据机）。跟据Modem的谐音，亲昵地称之为“猫”。 所谓调制，就是把数字信号转换成电话线上传输的模拟信号；解调，即把模拟信号转换成数字信号。合称调制解调器。 【历史】 Modem起初是为1950年代的 半自动地面防空警备系统（SEGE）研制，用来连接不同基地的终端，雷达站和指令控制中,通信基站蓄电池防盗报警系统,【简介】基站蓄电池防盗GPS定位跟踪器主要是趋于对基站蓄电池被盗频频被盗的情况而设计的，提高了野外无人值守基站，特别是蓄电池的安全性。 虽然目前有的基站安装了报警系统，但由于地理位置与其他因素的限制，往往在工作人员和警务人员到来前不法分子就已将基站蓄电池盗走。基站蓄电池防盗报警器就
7、是在此类高危基站中放置诱饵“GPS定位仪”，根据被盗电池中“GPS定位仪”的定位数据找出销售渠道与犯罪份子。基站蓄电池防盗GPS定位跟踪器的功能：产品具有GPS卫星定位功能：一旦蓄电池被盗，将启动告警和卫星定位跟踪功能。,当跟踪器的GPS数据或交换局及基站号码出现超出设定范围以外的变化时，跟踪器会向预先设置的接警人手机及监控中心报警，并向接警手机发送被盗信息，定时上传GPS位置信息和相应的交换局及基站号码；若没有卫星定位，则报警信息中返回相应的交换局及基站号码。中心可以根据该情况判断是否对该终端进行跟踪。 基站蓄电池防盗GPS定位跟踪器的中心管理功能：在用户的监控中心，安装专业的监控软件，实现
8、从终端管理，状态管理，以及中心以收到报警信息为开始对终端进行全程的跟踪监测。软件内将集成数字化地图。除了实时显示终端的位置，以及对地图的放大、缩小、平滑移动之外，还利用地图工具实现对终端进行跟踪。如当一终端位置发生移动时，中心可以根据需要，要求终端定时上报位置信息（GPS）以便中心跟踪查询。,机房节能智能通风系统,机房节能智能通风系统工作示意图,智能通风系统简介1背景简介及系统组成 为了维持通信基站（机房）内环境温度在通信设备允许范围内,需要对通信基站（机房）配置空调设备。 大型交换机房需要配置恒温恒湿精密空调,单台空调的制冷功率一般为数十千瓦；小型基站（机房）可配置舒适性空调设备,容量为2P
9、、3P到5P不等。 以3P空调为例,制冷状态下功耗为2.8KW,而压缩机工作的能耗为2.6KW,内外风机和控制系统的功耗不到150W。 因此,在保证室内温度在需要的范围内，减少压缩机的工作时间是实现空调设备节能的核心。 AOR-TF3001系列通风节能系统就是为充分利用基站（机房）室内外的温差而形成热交换，依靠大量的空气流通，有效地将基站（机房）内的热量迅速向外迁移，实现室内散热。从而大幅度降低电能消耗和营运成本、延长空调使用寿命而量身打造的系统。 AOR-TF3001系列通风节能系统主要是由主控机箱、进气装置（进气箱）、排气装置（排气箱），室内外温度探测器、室内湿度探测器、防雨透风口、交流接
10、触器、滤尘装置、安装配件线缆等组成。,2系统主要特点 AOR-TF3001系列通风节能系统具有如下特点： 1、主机芯片及所有器件采用军工级标准，可满足长时间工作的需要。 2、节能效果显著，节能35%-70%，产品的投资回收期短，见效快。 3、机房空调处于间隙工作状态，延长了空调的使用寿命，减少维修人工成本。 4、利用三级防尘，防尘效果好。高效三级过滤，在外面采用防尘罩过滤、防尘金属滤网过滤，海绵滤网过滤，防尘防潮，绝对保证过滤空气中的微粒，保证抽进来的空气干净，清洁。 5、主机面板上自定义温度设置，有效地根据机房条件设置启动温度，达到节能最大化。 6、具有自动应急功能：在机房（基站）空调故障或
11、不使用空调的情况下，室内温度在达到30以上时，节能设备可自动运行，实现室内通风降温，以保持室内温度不宜过高。 7、具有安全旁路功能：即节能设备出现故障，节能设备可自动接通空调，以便及时维持室内恒温，保障机房（基站）内设备正常运行。 8、告警功能：进风故障、出风口故障、滤网堵塞、空调故障、火灾等告警。 9、维护频率小：维护周期 60天。 10、通信功能:提供RS232或RS485接口。 11、施工简单：200mm圆洞开孔，便于安装。,使用基站节能智能通风系统的目的,基站节能智能通风系统根据通信基站、机房室内外的环境条件温差引入室外清洁的冷空气对通信基站、机房内进行自然降温，同时排出基站、机房内的
12、热空气，使空调风机联动达到一个合理的运行状态，从而达到在常年大多数条件下替代空调制冷的效果，避免了空调长时间的运行所造成的电能浪费，有效降低通信基站/机房空调的运行时间，达到降低通信基站机房电能消耗的目的。,基站节能通风系统的运行原理,基站节能通风系统的运行原理：基站节能通风系统主控机箱通过对采集到的室外温度、室外湿度、室内温度，室外尘度等数据进行分析对比，之后判断是否启动风机来引进室外冷空气，排出室内热空气，继而实现基站/机房内降温，达到减少空调使用时间来节电的效果。系统实时检测室内外温度、湿度、尘度自动控制风机的合理工作，与空调达到一个合理的温控配合。,基站机房节能智能通风系统的主要功能,
13、基站机房节能智能通风系统的主要功能：1、具备温度、湿度各两路的探测 2、系统具备尘感探测功能（选项）,实时显示尘感检测数据 3、双LED屏实时显示，实时显示室内外温、湿感检测数据。4、双看门狗功能，永不死机。5、单芯片集成方案设计，高可靠性。6、采用线性电源设计，电压适应范围广（AC160V-AC280V）。,7、系统采用电源控制方式联动控制空调。8、进出风箱具备动力风阀，可自动开关风阀，满足机房气密性要求。9、系统支持控制直流风机（与交流风机二选一）。10、系统具备485通信组网查询功能（组成网管中心，选项），利用485总线，可实现组网查询多个系统。随时掌握机房温湿度状况。方便了运维、代维人
14、员对于无人值守基站/机房的管理。11、系统具有两级过滤机制。基站节能通风系统适合于无人职守的通信基站机房节能和设备中心，我公司的这套系统有着系统完善、性能可靠、基站节电、通风降温效果显著、价格实惠、安装简单、操作方便、等优点，是目前通信运营商最佳的基站机房节能温度控制产品。欢迎各位新老客户来电洽谈业务。,通信基站防雷,1、概况数字微波通信、电信模块局、移动基站设备集成度愈来愈高，体积愈来愈小，而其抗雷的能力却越来越弱。通信站供电系统一般由配电变压器、低压交流供电线路、计量箱、交流稳压器、交流分配电箱、通信开关电源、联合接地网等组成，因其所处工作环境的特殊性，容易遭到雷电、电涌或其他过电压的损害
15、。对于移动通信基站、微波站而言，天线设备不仅安装在建筑物顶上，而且还有相当一部分安装在铁塔上，相对周围环境而言，形成十分突出的目标，从而导致雷击概率增多。移动通信基站的电源并非独立的供电系统,一旦雷电造成电源线路的过电压,均会对计算机网络系统设备造成毁灭性的损坏。,对于通信站，雷电入侵的主要途径有：雷电直击微波塔上的避雷针（或者消雷器等其他受雷装置），雷电电流经铁塔、地网入大地，地电位升高，对设备反击，损坏通信设备。雷电经天馈线引入机房，经机架入地，同轴电缆上产生感应电压，侵入并损坏微波机。通信机房外接的音频电缆遭雷击，通过音频电缆过电压入侵损坏通信设备。室外交流电源线遭雷击，过电压入侵电源室
16、，通过电源室进一步侵入通信设备。在避雷针、音频电缆、交流电源线遭雷击后，一般要经过防雷装置向地泄放电流，从而会在周围形成强大的磁场，这一磁场会感应出过电压侵入并损坏通信设备。,信息产业部邮电设计院(现中讯邮电咨询设计院)曾对全国十几个省市通信局(站)遭雷击情况进行过调查统计，发现雷击造成通信设备损坏事故的85左右是因雷电过电压侵入移动基站供电系统而引起的。作为通信系统的“心脏”，通信站供电系统的损坏将对其他通信设备的正常运行构成威胁，若得不到及时有效的维护，很容易引发通信中断等不可接受的二次事故。因此，通信站的建设有史以来一直对防雷接地系统有非常严格的要求，该系统涉及电源、信号、天馈线浪涌保护
17、器，及避雷针、接地等。在行业标准(TB 1006099)中，离子接地系统作为土壤电阻率较高的微波站标准应用的接地产品。,一、移动通信站的交流供电系统的防雷与接地一般要求 1、移动通信站的交流供电系统应采用三相五线制供电方式。 2、移动通信站宜设置专用电力变压器,电力线宜采用具有金属护套或绝缘护套电缆穿钢管埋地引入移动通信站,电力电缆金属护套或钢管两端应就近可靠接地。 3、当电力变压器设在站外时,对于地处年雷暴日大于20天、大地电阻率大于100m,电力线应在避雷线的25角保护范围内,避雷线(除终端杆处)应每杆作一次接地,如图所示。,高压电力采用架空地线防护示意图,为确保安全,宜在避雷线终端杆的前
18、一杆上,增装一组氧化锌避雷器。若已建站的架空高压电力线路防雷改造采用避雷线有困难时,可在架空高压电力线路终端杆终端杆前第一第三或第二第四杆上各增设一组氧化锌避雷器,同时在第三杆或第四杆增设一组高压保险丝。避雷线与避雷器的接地体宜设计成辐射形或环形。 4、当电力变压器设在站内时,其高压电力线应采用电力电缆从地下进站,电缆长度不宜小于200m,电力电缆与架空电力线连接处三根相线应加装氧化锌避雷器,电缆两端金属外护层应就近接地。 5 、移动通信基站交流电力变压器高压侧三根相线,应分别就近对地加装氧化锌避雷器,电力变压器低压侧三根相线应分别对地加装无间隙氧化锌避雷器,变压器的机壳低压侧的交流零线,以及
19、与变压器相连的电力电缆的金属外护层,应就近接地。出入基站的所有电力线均应在出口处加装避雷器。 6 、进入移动通信基站的低压电力电缆宜从地下引入机房,其长度不小于50m(当变压器高压侧已采用电力电缆时,低压侧电力电缆长度不限)。电力电缆在进入机房交流屏处应加装避雷器,从屏内引出的零线不作重复接地。 7 、移动通信基站供电设备的正常不带电的金属部分避雷器的接地端,均应作保护接地,严禁作接零保护。 8、移动通信基站直流工作地,应从室内接地汇集线上就近引接,接地线截面积应满足最大负荷的要求,一般为35-95m2 ,材料为多股铜线。 9 、移动通信基站电源设备应满足相关标准规范关于耐雷电冲击指标的规定,
20、交流屏整流器(或高频开关电源)应设有分级防护装置,如图所示。,供电系统防雷配置图,10、引至配电屏的三根相线及零线采用电源避雷箱,其响应时间快(25ns),残压低(700V-800V),该防雷箱内部结构为两极MOV经去电感连结的复合型防雷箱,它一般安装在低压配电柜内。别要强调的是,屏内交流零线不作重复接地。大楼内所布放的交流供电线路中的中性线(零线)汇集排应与机架的正常不带电金属部分绝缘。 11 、配电屏内各分路开关也应配接相应型号的电源避雷器,开关额定负荷超过200A,建议采用DS150E(140KA)或LA60-B(10/350us70KA);100A-200A之间建议采用DS100R或V
21、25B(100KA),100A-63A建议采用DS70B或V20C/4(70KA);50A以下采用DS44或V20C/2(40KA)。 12 、重要用电设备(如UPS整流器高频开关电源精密空调等)的交流进线端也根据其容量 用不同型号的电源避雷器(DS150E-DS44或LA60-B-V20C/2)。 13、通信电源或高频开关电源的直流侧,采建议用徳V20C/0-75V低压避雷器进行保护。,二、移动通信基站天馈系统的防雷与接地要求 1、移动通信基站天线在接闪器的保护范围内,接闪器应设置专用雷电流引下线,材料宜采用440的镀锌扁钢。 2、基站同轴电缆天馈线的金属外护层,应在上部、下部和经走线架进机
22、房入口处就近接地,在机房入口处的接地应就近与地网引出的接地线妥善连通,当铁塔高度大于或等于60m时, 同轴电缆天馈线的金属外护层还应在铁塔中部增加一处接地。 3、同轴电缆天馈线进入机房后与通信设备连接处应安装馈线避雷器。以防来自天馈线引入的感应雷。馈线避雷器接地端子应就近引接到室外到馈线入口处接地线上,选择馈线避雷器时应考虑阻抗、衰耗、工作频段等指标与通信设备相匹配。英国MARSE公司生产的同轴电缆保护器COAX系 列产品是专为保护天馈线连接的设备而设计制造的,其工作频率可高达 2.5 GHZ,损耗0.5dB,残压有20V、35V、65V等,阻抗为50、75,详见图所示。,波导馈线防护示意图,
23、三、移动通信站信号线路的防雷与接地要求 信号电缆应由地下进出移动通信基站,电缆内芯线在进出站处应加装相应的信号避雷器,避雷器和电缆内的空线对均应作保护地。站区内严禁布放架空缆线。 对于地处年雷暴日大于20天、大地电阻率大于100.m的新建信号电缆,宜采取在电缆上方布放排流线或采用有金属外护套的电缆,亦可用光缆,以防雷击。 对于寻呼台GSM站内通信设备,目前,已普遍应用局域远程广域网,用得较多的挪威网和以太网,速度已达10M波特,不久将会扩展到60M甚至超过 100M波特。对于经常遭雷电脉冲及过电压危害的设备,如:数字编码器,网卡、Modem、自动排队器、AT多功能卡、发射机、天线转换器、程控交
24、换机、终端、服务器等,信号输入端或网络连接口应根据其传输速度、阻抗特性、接口特征选用相应的信号防雷器加以保护。 四、移动通信基站铁塔的防雷与接地要求 1、 移动通信基站铁塔应有完善的防直接雷及二次感应雷的防雷装置。 2、 移动通信基站铁塔应采用太阳能塔灯。对于使用交流电馈线的航空障碍信号灯,其电源线应采用具有金属外护层的电缆,电缆的金属外护层应在塔顶及进机房入口处的外侧就近接地。塔灯控制线及电源线均应在机房入口处分别对地加装避雷器,零线应直接接地。如图所示。,移动通信基站铁塔的防雷与接地示意图,五、其它设施的防雷与接地 1、移动通信基站的建筑物应有完善的防直击雷及抑制二次感应雷的防雷装置(避雷
25、网、避雷带和接闪器)等。 2、机房顶部的各种金属设施,均应分别与屋顶避雷带就近连通。机房屋顶的彩灯应安装在避雷带下方。 3、机房内走线架、吊线铁架、机架或机壳、金属通风管道、金属门窗等均应作保护接地。保护接地引线一般宜采用截面积不小于35mm2的多股铜导线。 六、移动通信基站的联合接地系统 (一)地网的组成 1、移动通信基站应按均压、等电位的原理,将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网。站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入。 2、移动通信基站地网由机房地网、铁塔地网和变压器地网组成,地网的组成如图所示。基站地网应充分利用机房建筑物的基础(含地桩)、铁塔基础内的主钢筋和地下其他金属
26、设施作为接地体的一部分。当铁塔设在机房房顶,电力变压器设在机房楼内时,其地网可合用机房地网。,移动通信基站地网组成,3、机房地网组成:机房地网应沿机房建筑物散水点外设环形接地装置,同时还应利用机房建筑物基础横竖梁内二根以上主钢筋共同组成机房地网。当机房建筑物基础有地桩时,应将地桩内2 根以上主钢筋与机房地网焊接连通。 当机房设有防静电地板时,应在地板下围绕机房敷设闭合的环形接地线,作为地板金属支架的接地引线排,其材料为铜导线,截面积应不小于50mm2, 并从接地汇集线上引出不少于二根截面积为5075mm2的铜质接地线与引线排的南、北或东、西侧连通。 4、对于利用商品房作机房的移动通信基站,应尽
27、量找出建筑防雷接地网或其它专用地网,并就近再设一组地网,三者相互在地下焊接连通,有困难时也可在地面上可见部分焊接成一体作为机房地网。找不到原有地网时,应因地制宜就近设一组地网作为机房工作地、保护地和铁塔防雷地。工作地及防雷地地网上的引接点相互距离不应小于5m,铁塔尚应与建筑物避雷带就近两处以上连通。 5、铁塔地网的组成:当通信铁塔位于机房旁边时,铁塔地网应延伸到塔基四脚处1.5m远的范围,网格尺寸不应大于3m3m,其周边为封闭式,同时还要利用塔基地桩内2根以上主钢筋作为铁塔地网的垂直接地体,铁塔地网与机房地网之间应每隔35m相互焊接连通一次,连接点不应小于二点。当通信铁塔位于机房屋顶时,铁塔四
28、脚应与楼顶避雷带就近不少于二处焊接连通,同时宜在机房地网四角设置辐射式接地体,以利雷电流散流。 6、变压器地网的组成:当电力变压器设置在机房内时,其地网可合用机房及铁塔地网组成的联合地网;当电力变压器设置在机房外,且距机房地网边缘30m以内时,变压器地网与机房地网或铁塔之间,应每隔35m相互焊接连通一次(至少有两处连通),以相互组成一个周边封闭的地网。,7、当地网的接地电阻值达不到要求时,可扩大地网面积,即在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置。环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成,水平接地体与地网宜在同一水平面上,环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间应每隔35m相互焊接接连通一次;也
29、可在铁塔四角设置辐射式延伸接地体,延伸接地体的长度宜限制在1030m以内。 (二)接地体 1、接地体宜采用热镀锌钢材,其规格要求如下: 钢管 50mm,壁厚不应小于3.5mm 角钢 不应小于50mm50mm5mm 扁钢 不应小于40mm4mm 2、垂直接地体长度宜为1.52.5m,垂直接地体间距为其自身长度为1. 52倍。若遇到土壤电阻率不均匀的地方,下层的土壤电阻率低,可以适当 加长。当垂直接地体埋设有困难时,可设多根环形水平接地体,彼此间隔为 11.5m,且应每隔35m相互焊接连通一次。 3、在沿海盐碱腐蚀性较强或大地电阻率较高难以达到接地电阻要求的地区,接地体宜采用具有耐腐、保湿性能好的
30、非金属接地体。 4、接地体之间所有焊接点,除浇注在混凝土中的以外,均应进行防腐处理。接地装置的焊接长度:对扁钢为宽度的2倍,对圆钢为其直径为10倍。 5、接地体的上端距地面不应小于0.7m,在寒冷地区,接地体应埋设在冻土层以下。,(三)接地线和接地引入线 1、接地线宜短、直、载面积为3595mm2,材料为多股铜线。 2、接地引入线长度不宜超过30m,其材料为镀锌扁钢,截面积不宜小于40mm4mm或不小于95mm2的多股铜线。接地引入线应作防腐、绝缘处理,并不得在暖气地沟内布放,埋设时应避开污水管道和水沟,裸露在地面以上部分,应有防止机械损伤的措施。 3、接地引入线由地网中心部位就近引出与机房内
31、接地汇集线连通,对于新建站不应小于2根。详见图所示。 (四)接地汇集线 接地汇集线一般设计成环形或排状,材料为铜材,截面积不应小于120mm2,也可采用相同电阻值的镀锌扁钢。 机房内的接地汇集线可安装在地槽内、墙面或走线架上,接地汇集线应与建筑钢筋保持绝缘。 (五)接地电阻 1、移动通信基站地网的接地电阻值应小于5,对于年雷暴日小于20天的地区,接地电阻值可小于10。 2、架空电力线与电力电缆接口处的保护接地以及电力变压器(100KVA以下)保护接地的接地电阻值应小于10。 3、架空电力线上方的避雷线及增装在高压线上的避雷器的接地电阻值,其首端(即进站端)应小于10,中间或末端于小30。,(六
32、)防止SPG对DCG地电位反击的措施 目前IEC标准及国际GB50057-94都推荐采用综合地网,但是,某些单位及某些设备制造商仍在强调采用独立的直流电网。据国际有关专家统计,微电子设备遭受雷电危害,大约有60%是来自地电位反击。所以针对目前具体情况,提出以下防止SPG对DCG地电位反击的措施。 假设大厦公用防雷地网SPG冲击接地电阻值为4,一个中等(40KA)的直击雷击中大厦屋顶防雷针系统,40KA雷电浪涌电流通过避雷针、引下线(有可能是大厦结构钢筋)、地网泄入大地,在地网接地电阻(4)上形成瞬时电压降440000=160kv,即16万伏高压。机房内微电子设备,正常不带电的金属外壳保护接地(
33、SPG),此时电位为160KV,而微电子设备内部电路接直流地(DCG),其电位为0伏,微电子设备的内外电位差达160KV 高压,必毁无疑!而且是毁坏机房内一大批设备。 既要保持独立设置的直流工作地网抗干扰的优越性,又要防止大厦遭直击雷时破坏性的地电位反击,最合理的措施是在DCG入室处C点,接一地网连结保护器SGP1(100KA)或低压电源避雷器DC98(220V),其接地点接到SPG系统 的D点。在未遭直击雷的绝大多数情况下,由于地网连结器的气体放电管起隔离作用或DS98开路,SPG与DCG是两套互相独立的地网,直流地网可以照常发挥其抗干扰的优越性;在遭直击雷的特殊情况下,地网连结器中气体放电
34、管放电或DS98内部MOV元件导通(忽略残压),故相当于SPG与DCG 构成瞬时等电位体,机房内所有微电子设备都可避免因地电位升高而引起的损坏,如图所示。,接地引入线连接示意图,移动通信机房监控整体解决方案的应用研究,本文从移动通信机房、基站监控的具体特征和发展趋势，阐述了机房基站集中监控的发展过程，设计了新一代的IP组网的机房、基站整体监控系统，从机房基站监控整体的角度出发，解决机房、基站的监控切实需求。,随着计算机、通信及互联网技术的发展，各种新兴的移动通信应用技术出现和兴起，人们日常生活对移动通信的依赖也越来越明显，通信机房、基站的数量也在骤然增加，对这些机房、基站的集中统一管理的要求越
35、来越高，如何及时高效地处理各种突发的故障成了网络维护部门最头疼的问题。 1.1治安状况各异，图象监控需求增加 多数的基站都是无人职守的，遍布城乡，治安状况复杂，铜线、电池组、设备被盗的情况时有发生，不少地区采用的无图象监控模式已不能满足实际的需求。随着基站数量的持续增加，整体防盗形势复杂多变，盗情高危站点对视频监控的需求越来越明显，越来越多，越来越迫切。,1.2一个机房，多套监控设备，多套软件平台同时使用，资源浪费严重 机房、基站中的设备复杂、多样，由多个厂家提供，环境、动力、配电、空调、门禁、图象、电池组等，多套系统同时运行、各自占用通信资源的情况比较普遍，需要高效地利用传输资源、简化监控组
36、网结构、提高管理效率。 1.3监控组网多样，需要更方便、更易扩展的监控组网方式 移动通信的监控组网采用的方式也比较多，干接点、E1抽时隙、2M总线环、IP组网等。干接点、E1抽时隙监控组网未将监控网和业务网分离，存在业务网络升级，监控网必须立即跟随调整的弊端；不少地区的机房基站组网都采用了菊花链方式组网，2M总线环的模式就面临占用资源偏多，只能连接极其有限数量的基站。当前，监控系统需要解决监控网络资源利用率和扩展性的问题。,2. 移动通信机房、基站设备故障集中监控系统特点 2.1监控网络的组网情况 大多数监控系统的管理方式都是采用24小时专人在监控中心值班，监控设备与监控中心通过传输网络进行数
37、据交换，中心值班人员发现情况及时通知或监控中心系统软件自动按告警级别的不同，通过短信通知相关的负责人员，安排运维单位处理的模式。 监控系统传输方式从初期简单的干接点方式、2M抽时隙方式已经过渡到了2M保护环方式、IP组网。干接点方式、2M抽时隙方式存在未与业务网分开，一旦网络升级，就需要大量调整的问题，同时存在网络资源利用率低、维护工作量较大的问题。2M保护环网虽然解决了与业务网分开的问题，但是，未解决监控网络资源利用效率低下的问题：一个2M环，能接入的基站数量有限，一般都低于32个站点，如图1，如果增加新的监控设备，就很容易出现资源严重不足或需要大规模调整监控网络结构、甚至是重新组网的情况。
38、,2M环基站监控组示意图,目前移动通信的机房、基站传输网络有很大的提升，网络资源丰富了，有条件为监控网络提供独立的传输资源，不少地区监控都采用了菊花链方式组网，这样就为IP组网提供了先决条件。 2.2具有监控系统及时、有效、管理方便的需求 监控中心需要及时知道机房、基站的当前状态，如出现异常或告警能及时定位、安排工作人员处理，尽早排除故障或隐患，为移动通信网络的正常工作提供良好的条件。发现重大故障立即通知相关专业管理单位、支撑部门以及向上级领导汇报。 2.3系统兼容性、扩展性的要求 在机房基站监控领域里，存在多种多样的设备，通信电源柜、空调、动力环境、门禁、安防、智能设备、电子电表、图像等，在
39、实际的使用中，多套监控设备各自为阵，占用过多的监控通信资源。多个平台的兼容、多种设备的集中统一管理成了机房基站监控的必然需求。机房、基站设备种类越来越多、生产厂家也越来越多,通信协议各不相同，因此,为提高整个监控系统的兼容性和可扩展性,必须要有一种新的监控组网方式来解决。各监控设备互相关联更少，互相影响更少，新设备可以根据需要进行通信规约的扩充，系统新增设备终端，不需要对监控网络进行大规模的调整，简单处理就可以将其纳入已运行的集中监控系统中，无疑是最好的选择。,2.4图像监控的要求 远端机房、基站好些都是在偏远的山区、乡村，它们所处的地方治安情况各不相同，机房、基站长期处在无人职守的情况下，如
40、果有图像监控，一旦发生盗情可以将当时的情况录像，给后续的处理带来方便。同时，监控中心也可以掌握当前运维部门的响应状态、处理情况等。 3移动通信机房设备集中监控系统设计与实现 3.1系统结构概述 普兰特电子的IMU-880整体监控系统（FSU,以下同）的解决方案充分考虑了行业客户的各种需求与建议，采用IP组网的新技术，融合了图像、动力、环境、门禁、安防管理、智能设备监控等监控功能，为整体机房、基站监控提供可靠的、易于扩展的、更合理的、更先进、更高效的监控方案，结构如图2：,IP组网基站监控组网示意图,监控使用IP方式，通过单独2M开通，机房、基站监控基站端开始独立组网。每个机房、基站接入占用一条
41、至节点的2M电路，通过节点收敛后，利用一条2M电路传送至中心，大量减少了中心机房的DCM2000、DDF架等设备数量，减少设备和布线困难。相当于机房、基站监控前端设备和监控中心的服务器、操作终端组成了一个局域网，通过E1将这个局域网无限延伸。此种组网方式大大增加了网络中监控设备的数量，在高效利用传输资源的情况下，一并解决了“遥测、遥信、遥控、遥调、遥视”等需求。,3.2系统功能概述 该集中监控系统将图像、动力、环境、门禁、安防管理、智能设备监控（电子电表、通信电源柜、精密空调、UPS、单体电池测试仪等）融合在一起的集中监控系统，为机房、基站提供监控整体解决方案，彻底解决机房、基站监控领域多个操
42、作平台同时存在、互不兼容的局面。 3.2.1图像监控 该系统采用最新H.264编解码技术，可对机房、基站进行移动侦测录像，记录机房、基站曾经出现过的状况。图像监控和安防、门禁管理、融为一体，实现刷卡开门，撤防，不告警，录像等等成套联动管理机制，工作人员在现场的工作状态也可以在中心看到，中心值班人员可跟踪问题处理情况；在出现非法入侵的时候，告警，并录像上送告警信息到监控中心等另一套联动管理机制。这些录像数据，就是追究非法入侵人员的依据。 3.2.2动力环境监控 现场监控设备实时采集各种监控维护终端的工作状态及动力环境情况，然后通过传输网络，将数据上送到监控中心。IMU-880整体监控系统支持本地
43、存储，在发生断网故障，恢复通信后，取得历史数据，保证监控数据不丢失。,3.2.3门禁、考勤、安防监控 门禁、红外、图象移动侦测等功能实现集成，相互之间可实现联动，比如刷卡开门，门禁、红外撤防，启动辅助照明和录象；非法入侵，启动辅助照明并录象，告警上传。大大增加了机房、基站的安全性和方便性。基站现场刷卡开门，系统记录当前的刷卡信息，也给移动通信运营公司提供维护人员到现场的依据。 3.2.4智能设备监控。 IMU-880整体监控系统设备具备多个RS232接口、RS485接口，可提供透明的数据传输，也可实现本地解析A接口通信协议。IMU-880整体监控系统支持多种移动通信电源柜通信协议、UPS通信协
44、议、精密空调协议、门禁控制器协议及其他智能设备通信协议，本地解析，汇总当前机房基站的工作状态或告警，大大提高监控系统的传输效率。 3.2.5IP资源共享 同时也可以与其他的LAN接口设备共享E1/LAN协议转换器资源，可实现多种灵活的组网方式。避免了新增加监控设备，新开监控通信资源的弊端。 3.2.6历史数据查询 该系统所有的告警信息、历史信息都记录产生的时间、类型等等，方便用户事后查询、统计。大容量的存储介质，保证告警数据、刷卡记录、开门记录的记录可保持最近记,农村基站：机房尺寸同时使用47米和45米，一般情况下，请按45米结构制作：,农村基站天线的选择在对于农村环境，由于存在小话务量，广覆
45、盖的要求，应遵循以下一些原则。如果要求基站覆盖周围的区域，且没有明显的方向性，基站周围话务分布比较分散，此时建议采用全向基站覆盖。需要特别指出的是：这里的广覆盖并不是指覆盖距离远，而是指覆盖的面积大而且没有明显的方向性。同时需要注意的：全向基站由于增益小覆盖距离不如定向基站远。如果有更远的覆盖要求，则需要用三个定向天线来实现。一般情况下，应当采用水平面半波束宽度为90度的定向天线，如果用垂直极化定向天线，也可以考虑120 的定向天线，另外需要注意的是，垂直极化的天线比双极化的天线有更大的分集效果同时抵抗慢衰落的能力更强一些。,城区：基站天线的选择：对于在城区的地方，由于基站分布较密，要求单基站
46、希望尽量减少越区覆盖的现象，减少基站之间的干率，原则上对天线有以下几个方面的要求：1. 天线水平面半功率波束宽度的选择由于市区基站分布数量一般较多，重叠覆中一个很严重的问题，为了减小相邻扇可能的干扰，天线水平面的半功率波平面半功率波束宽度为65的天线2. 天线的增益选择由于市区基站一般不要求大范围的覆盖，因此建议选用中等增益的天线这样天线垂直面波束可以变宽，可以增强覆盖区内的覆盖效果。同时天线的体积和重量可以变小，有利于安装和降低成本。,郊区：情况差别比较大。可以根据需要的覆盖面积来估计大概需要的天线类型。一般来可遵循以下几个基本原则“可以根据情况选择水平面半功率波束宽度为65 度的天线或选择半功率波束宽度为90 度的天线。当周围基站分布很密则其天线选择原则参考城区基站的天线选择。,
