


单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,,,,,,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,Nokia GSM,基站基础知识,Nokia GSM基站基础知识,,我国,GSM,网络的工作频段,,我国陆地蜂窝数字移动通信 网,GSM,通信系统采用,900MHz,与,1800MHz,频段,:,GSM900MHz,频段为:,890~915(,移动台发,,,基站收,),935~960(,基站发,,,移动台收,);,DCS1800MHz,频段为:,1710~1785(,移动台发,,,基站收,),1805~1880(,基站发,,,移动台收,);,我国GSM网络的工作频段我国陆地蜂窝数字移动通信 网GS,GSM,频段规划,GSM 频段规划,多址方式,FDMA,频分多址,,TDMA,时分多址,,CDMA,码分多址,多址方式FDMA频分多址,GSM FDMA,和,TDMA,,GSM FDMA 和TDMA,,GSM,使用,TDMA,(时分多址)和,FDMA,(频分多址)这张幻灯片显示其中一个频段各频段划分被称为,ARFCN,(绝对射频信道数)的,200kHz,频率片。
除了划分频率外,,ARFCN,也把时间分成,8,个时隙(,TS,),各,TS,依次由不同,MS,使用8,个,TS,即是一帧幻灯片示出,4,个,TCH,(业务信道)每一个,TCH,使用特定的,ARFCN,和时隙相同,ARFCN,上的,2,个,TCH,使用不同的时隙,另两个在不同的,ARFCN,上TS,数和,ARFCN,的组合即为物理信道GSM FDMA,和,TDMA,GSM使用TDMA(时分多址)和FDMA(频分多址)GS,频道间隔,,,相邻两频点间隔为为,200kHz,,每个频点采用时分多址(,TDMA,)方式,分为,8,个时隙,即,8,个信道(全速率),意味着每个用户占用的频带带宽,200kHz,,频道间隔 相邻两频点间隔为为200kHz,每个频点采用时分,信道调制方式,1.GSM,系统采用,GMSK(BT=0.3),即高斯最小频移键控,2.,其实是属于一种相位调制方式,3.,调制速率为,270.833kbit/s,4.,使用维特比算法进行解调,,,信道调制方式1.GSM系统采用GMSK(BT=0.3)即高斯,语音编码,,由于,GSM,系统是一种全数字系统,话音和其它信号都要进行数字化处理,因此移动台首先要将语音信号转换成模拟电信号,以及其反变换,移动台再把这模拟电信号转换成,13Kbit/s,的数字信号,用于无线传输。
目前,GSM,采用的编码方案是,13 Kbit/s,的,RPE-LTP,(规则脉冲激励长期预测),其目的是在不增加误码的情况下,以较小的速率优化频谱占用,同时到达与固定电话尽量相接近的语音质量目前,语音编码可分为全速率,半速率,增强型全速率编码机制,在,GSM,网络中语音编码在,MS,和,TC,中实现,,语音编码,信道编码,,信道编码用于改善传输质量,克服各种干扰因素对信号产生的不良影响,但它是以增加比特降低信息量为代价的编码的基本原理是在原始数据上附加一些冗余比特信息,增加的这些比特是通过某种约定从原始数据中经计算产生的,接收端的解码过程利用这些冗余的比特来检测误码并尽可能的纠正误码如果收到的数据经过同样的计算所得的冗余比特同收到不一样时,我们就可以确定传输有误根据传输模式不同,在无线传输中使用了不同的码型GSM,使用的编码方式主要有块卷积码、纠错循环码(,FIRE CODE,)、奇偶码(,PARITY CODE,)块卷积码主要用于纠错,当解调器采用最大似然估计方法时,可以产生十分有效的纠错结果纠错循环码主要用于检测和纠正成组出现的误码,通常和块卷积码混合使用,用于捕捉和纠正遗漏的组误差。
奇偶码是一种普遍使用的最简单的检测误码的方法无论如何处理,全速率,TCH,编码都将在信道编码后,,,在每,20ms,内将形成,456,比特的编码序列信道编码信道编码用于改善传输质量,克服各种干扰因素对信号产,交织技术,移动通信中这种变参的信道上,比特差错经常是成串发生的这是由于持续较长的深衰落谷点会影响到相继一串的比特但是,信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才有效,为了解决这一问题,希望找到把一条消息中的相继比特分开的办法,即一条消息的相继比特以非相继的方式被发送,使突发差错信道变为离散信道这样,即使出现差错,也仅是单个或者很短的比特出现错误,也不会导致整个突发脉冲甚至消息块都无法被解码,这时可再用信道编码的纠错功能来纠正差错,恢复原来的消息这种方法就是交织技术交织技术实际上是一种时间分集技术在实际网络中要考虑交织深度,虽然交织深度越深,交织效果越好,否则将导致较长的时延交织技术移动通信中这种变参的信道上,比特差错经常是成串发生,加密,,在数字传输系统的各种优点中,能提供良好的保密性是很重要的特性之一GSM,通过传输加密提供保密措施这种加密可以用于语音,用户数据和信令,与数据类型无关,只限于用在常规的突发脉冲之上。
加密是通过一个泊松随机序列(由加密钥,Kc,与帧号通过,A5,算法产生)和常规突发脉冲之中,114,个信息比特进行异或操作而得到的在接收端再产生相同的泊松随机序列,与所收到的加密序列进行同或操作便可得到所需要的数据了加密,调制和解调,,调制和解调是信号处理的最后一步简单的说,GSM,所使用的调制是,BT=0.3,的,GMSK,技术,其调制速率是,270.833Kbit/s,,使用的是,Viterbi,(维特比)算法进行的解调调制的功能就是按照一定的规则把某种特性强加到的电磁波上,这个特性就是我们要发射的数据GSM,系统中承载信息的是电磁场的相位,即调相方式解调的功能是接收信号,从一个受调的电磁波中还原发送的数据从发送角度来看,首先要完成二进制数据到一个低频调制信号的变换,然后再进一步把它变到电磁波的形式解调过程是一个调制的逆过程调制和解调调制和解调是信号处理的最后一步简单的说GSM所,GSM,网络拓扑结构,,,GSM网络拓扑结构,,GSM,架构,,,,,,AC,,EIR,,BTS,,OMC,,MSC,,VLR,,HLR,,BSC,,BTS,,BTS,,BTS,,BTS,,BSC,BSS - Base Station,Subsystem,NSS - Network,Subsystem,NMS - Network,Management,System,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,MS,A,bis,Air,A,,IWF,,SC,,PSPDN,,,PSTN,ISDN,,,Transcoder,GSM 架构ACEIRBTSOMC,GSM,架构的诺基亚实现,,,,,,BTS,,BTS,,BTS,,BTS,,BTS,BSS - Base Station,Subsystem,NSS - Network,Subsystem,NMS / 2000,Network,Management,System,,,,,,,A,bis,Air,A,,PSPDN,,,PSTN,ISDN,SMSC,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DX 200,MSC/VLR,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DX 200,HLR/AC/EIR,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DX 200,BSC,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DX 200,TCSM,,NSS Site,GSM 架构的诺基亚实现BTSBTSBTSBTSBTSBS,BSS in the GSM network,BSS in the GSM network,BSS in the GSM network,NSS,:网络交换子系统,BSS,:基站子系统,OMC,:操作维护中心,Control flow,:控制流,User data flow,:用户数据流,PSTN,:公众交换电话网,PSPDN,:包交换公众数据网,PLMN,:公众陆地移动网,CSPDN,:电路交换公众数据网,ISDN,:集成业务数字网,BSS in the GSM networkNSS:网络交换,网络交换子系统(,NSS,),,NSS,系统主要完成话路的交换功能、和,BSS,等其他网络,或网元的信令连接、用户数据与移动性管理、安全性管理等,功能。
NSS,主要包括:,MSC,(移动业务交换中心)、,VLR,(访,问位置登记器)、,HLR,(归属位置登记器)、,AUC,(鉴权中心)、,EIR,(设备识别器)网络交换子系统(NSS) NSS系统主要完成话路的,操作维护中心(,OMC,),OMC,是,NMS,的一部分,主要是与,BSS,连接,存储着所有,BSC,以及,BTS,方面的网络参数,主要功能是对,BSS,进行网络监,控、配置管理、测量统计所有关于,BSS,方面数据等等操作维护中心(OMC) OMC是NMS的一部分,主,基站子系统(,BSS,),,BSS,系统在网络中的主要功能:无线资源的分配与管理,(包括无线信道分配、切换、功率控制等)、无线网的监控,(包括话音质量、接收电平等)、提供,NSS,与,MS,之间的链路连,接(,A,接口和,ABIS,接口的话务和信令连接)、无线资源数据的,统计等主要包括码型转换器(,TC,)、基站控制器(,BSC,)和基站,(,BTS,),,,基站子系统(BSS) BSS系统在网络中的主要功,TC,的功能,话音编码,话务信道速率转换(,64K,16K),话音激活检测,将来自,MSC,的多条,2M PCM,压缩成一条,2M PCM,给,BSC,提供与,MSC/BSC,的接口,,TC的功能话音编码,BSC,功能,,BSC,是,BSS,系统的核心单元,主要包括以下功能:,无线资源的配置和管理,无线链路监控,跳频管理,寻呼,对,BTS,和,MS,进行功率控制,切换管理,信令管理,呼叫控制处理,测量和观察处理,,BSC功能,BTS,提供空中接口,时间提前量的计算,执行跳频,信道编码,/,解码以及交织加密,调制,/,解调制,收集空闲信道的质量报告,维持,BTS,与,MS,的同步连接,侦听,RACH,执行功率控制,负责空中接口信令,BTS提供空中接口,BSS,系统接口,,√,BSS系统接口√,A,接口,A,接口定义为网络子系统,NSS,与基站子系统,BSS,间的通信接口。
从系统上来讲就是移动交换中心,MSC,与基站控制器,BSC,之间的接口物理链路采用标准的,2.048Mb/s,的数字传输链路实现此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等A,接口使用七号信令协议,A,接口属一种开放的接口,,A接口A接口定义为网络子系统NSS与基站子系统BSS间的通信,Abis,接口,,Abis,接口定义了基站子系统,BSS,中基站控制器,BSC,和基站收发信台,BTS,之间的通信标准,用于远端互连方式图示中的,BS,接口是,Abis,接口的特例,用于定义基站控制器,BSC,与基站收发信台,BTS,间距离小于,10,米时的标准BSC,与,BTS,之间采用标准的,2.048Mb/sPCM,数字链路来实现,此接口支持所有面向用户提供的服务,并支持对,BTS,无线设备的控制和无线频率的分配Abis,接口采用,lapd,信令协议,,Abis,接口是非开放的接口,,Abis接口 Abis接口定义了基站子系统BSS中基站,Um,接口,,空中接口定义为移动台与基站收发信台,BTS,之间的通信接口用于移动台与,GSM,系统的固定部分之间的互通物理链路是无线链路,此接口传递的信息主要包括无线资源管理信息、移动性管理信息和接续管理信息等。
Um,接口采用,lapdm,信令协议,Um,接口是开放性接口,,Um接口,BTS,配置类型,,全向,BTS,f1,f2, f3,,,,,,,,,,,3,扇区,BTS,2,扇区,BTS,f2,f1, f2,f5, f6,f1,,,f3, f4,,,,,,,,,BTS配置类型全向 BTSf1,f2, f33 扇区 BTS,系统组网方式,,星型,链型,环形,混合型,,系统组网方式 星型,GSM,蜂窝小区规划,,组网结构与频率复用,大区制,小区制,高速公路,多层网,双频网,,GSM 蜂窝小区规划组网结构与频率复用,,,,,,,大区制,*,可加上塔放,大区制*可加上塔放,,,,,,,,,,小区制,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,小区制,高速公路,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,高速公路,全向小区与扇形小区,O,型站点:,全向性小区S,型站点:,扇区性小区全向小区与扇形小区O型站点:,,,,,,,,,,,,扇形小区组网,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,扇形小区组网,BTS,主要分为,基带部分,,,射频部分,BTS主要分为基带部分,基带部分做什么?,信源编码(,RPE-LTP,语音编码,,13kb/s),信道编码(块编码,卷积编码),加密,交织,帧形成,,基带部分做什么?信源编码(RPE-LTP语音编码,13kb/,射频部分做什么?,射频单元包括发射部分和接收部分;,,主要功能是将,TDMA,帧基带信号调制到载频上,并发射出去,以及从收信前端电路接收高频调制信号并解调出基带信号。
射频部分做什么?射频单元包括发射部分和接收部分;,基站的跳频,跳频是指载波频率在某一频率范围内按照某种图案进行跳变基站调频能够起到频率分集和干扰源分集的作用GSM,系统中,每秒跳频,217,次,属于慢跳频基站的跳频跳频是指载波频率在某一频率范围内按照某种图案进行跳,基带跳频和射频跳频,,基带跳频,,1,,基带跳频中每个载频的频点不变,时隙在各个载频之间跳变2,,,BCCH,所在时隙不参加调频(但,BCCH,所在的频点的其它时隙可以参加跳频),,3,,,RTCⅹ, RTⅹⅹ, AFEⅹ,,都支持基带跳频,,射频跳频,,1,,射频跳频中载频的频点随时间不断跳变,,2,,,BCCH,所在的频点不参加跳频,,3,,,AFEⅹ,支持射频跳频,,RTCⅹ, RTⅹⅹ,不支持射频跳频基带跳频和射频跳频基带跳频,基站的分集技术应用,空间分集,,天线分集接收,时间分集,,交织,频率分集,,跳频,基站的分集技术应用空间分集,基站类型,二代站,DE21/DF21,三代站,DE34/DF34,Intratalk,(室内大站),,Citytalk,(室外大站),Flexitalk,(,mini,站),DE45/DF45 Primesite,(微蜂窝),Ultrasite,Metrosite,Connectsite,,,基站类型二代站 DE21/DF21,二代站组成,主架和扩展架,传输单元,接口单元,SUPA/XUPA,OMU,MCLX,FQHU,RTC,RFTE,TRANSCEIVER,DSPU,FUCC,TXUA,RXUA,,,二代站组成主架和扩展架,DE34 Intratalk,基站组成,,BCFA,TRUA,RTCC,AFEX,RMUJ,TRXA/TRXD,CSUA,PSUA/PSUB,CCFX,机架(主机架和扩展机架)及各种连线,,,,DE34 Intratalk基站组成,DE34 MINI,基站组成,PSUA/PSUB,BCFA,TRUA,TRXA,AFEJ,机架及各种连线,,,DE34 MINI基站组成PSUA/PSUB,Primesite,组成,一各单元集成整个基站的功能,一个基站只有一个频点,可以用几个,Primesite,串接构成包含多个频点的基站,,Primesite组成一各单元集成整个基站的功能,Ultrasite,组成,BOIⅹ,控制及操作维护单元,TSGⅹ,载频射频单元,BB2ⅹ,载频基带单元,M2Lⅹ2,路接收耦合单元,M6Lⅹ6,路接收耦合单元,RTJⅹ,远端调谐合路单元,WCGⅹ,宽带合路单元,DVJⅹ2,路双工滤波单元,PWSA,交流供电单元,PWSB,直流供电单元,机架,背板及各种连线,,Ultrasite组成BOIⅹ控制及操作维护单元,Metrosite,组成,机框和背板及连线,电源单元,接口单元,VIFⅹ,传输单元(,VXTⅹ,FC-STM,等),载频单元(最多,4,个载频),风扇单元,,Metrosite组成机框和背板及连线,BCF,的显示,0001,初始化,0002,连接到,abis,0003,用户测试,0004,执行,BCF-TRUA,环路测试,0005,等待,lapd link,的建立,0006,下载软件,硬件数据库,0007,配置,0008 ok,Bcfa ok,,但是之前有故障发生过,BCF的显示0001 初始化,TRX,的显示,INIT,初始化,00ⅹⅹ,频点号,HOP,跳频模式,LOOP,环路测试,POFF,发射功率失败,00ⅹⅹ-- POFF,没有激活,TRX的显示INIT 初始化,TRX LOOP TEST,步骤,Block,基站,中断传输,Reset site,Use current sw packet,Send bcch carrier,Trx loop test,Stop bcch carrier,TRX LOOP TEST步骤Block基站,基站传输类型(按传输介质分),,光缆,,SDH,设备,,PDH,设备,微波,HDSL,,基站传输类型(按传输介质分)光缆,基站传输类型(按传输阻抗分类),75,欧姆,120,欧姆,,,基站传输类型(按传输阻抗分类)75欧姆,基站的软件构成,基站运行软件包,基站硬件数据库,,,基站的软件构成基站运行软件包,基站开通步骤,(DE34),硬件安装,检查无误后通电,(,拔掉传输),编辑硬件数据库并下载到基站,传输参数设置(包括,2M,端口设置,,Branching Table,表设置等),下载基站运行软件包基站(可以从本地下载,也可以从,BSC,下载),重启基站进行本机调测,连接传输并解开基站,进行拨打测试,,,基站开通步骤(DE34)硬件安装,基站开通步骤(,Ultrasite),硬件安装,检查无误后通电,(,拔掉传输),打开,BTS Hardware Congfigurator,编辑硬件数据库并下载到基站,打开,BTS Hub Manager,设置传输参数,运行,Comission Wizard,对基站做调测(,Comissioning,过程),接上传输,Unlock,基站,进行拨打测试,,,基站开通步骤(Ultrasite)硬件安装,基站开通步骤(,Metrosite),硬件安装完毕后,打开电源( 拔掉传输),运行,BTS Manager,运行,Comissioning Wizard,传输端口及同步设置,Traffic manager,设置,接上传输并解开基站,进行拨打测试,,,,基站开通步骤(Metrosite)硬件安装完毕后,打开电源(,谢谢大家!,谢谢大家!,。