GSM基站系統(tǒng)簡(jiǎn)介

ＧＳＭ基站在ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)中起著重要的作用，直接影響著ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。ＧＳＭ基站是一種技術(shù)要求較高的產(chǎn)品，最初的基站設(shè)備基本都是一些國(guó)外的產(chǎn)品。隨著我國(guó)一些高科技電信企業(yè)在移動(dòng)通信領(lǐng)域的不斷深入，一些國(guó)內(nèi)的電信企業(yè)如大唐、廣州金鵬等公司也生產(chǎn)出多種型號(hào)的基站。 
    GSM賦予基站的無(wú)線組網(wǎng)特性使基站的實(shí)現(xiàn)形式可以多種多樣--宏蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩及室內(nèi)、室外型基站，無(wú)線頻率資源的限制又使人們更充分地發(fā)展著基站的不同應(yīng)用形式來(lái)增強(qiáng)覆蓋，吸收話務(wù)--遠(yuǎn)端TRX、分布天線系統(tǒng)、光纖分路系統(tǒng)、直放站。  
一、ＧＳＭ系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 
 
1．系統(tǒng)的組成  
 
    蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是由交換網(wǎng)路子系統(tǒng)（ＮＳＳ）、無(wú)線基站子系統(tǒng)？ＢＳＳ？和移動(dòng)臺(tái)（ＭＳ）三大部分組成.其中ＮＳＳ與ＢＳＳ之間的接口為"Ａ"接口，ＢＳＳ與ＭＳ之間的接口為"Ｕｍ"接口。 
    注： ＡＵＣ：鑒權(quán)中心 ＭＳＣ：移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心 ＧＭＳＣ：入口ＭＳＣ ＢＳＣ：基站控制器 
ＢＴＳ：基站收發(fā)信臺(tái) ＨＬＲ：歸屬位置寄存器 ＶＬＲ：拜訪位置寄存器 
 
2．交換網(wǎng)路子系統(tǒng)（ＮＳＳ） 
 
    ＭＳＣ：對(duì)位于它所覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和完成話路交換的功能實(shí)體，也是移動(dòng)通信系統(tǒng)與其它公用通信網(wǎng)之間的接口。  
    ＶＬＲ：是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，是存儲(chǔ)ＭＳＣ為了處理所管轄區(qū)域中ＭＳ（統(tǒng)稱拜訪客戶）的來(lái)話、去話呼叫所需檢索的信息。  
    ＨＬＲ：也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，是存儲(chǔ)管理部門(mén)用于移動(dòng)客戶管理的數(shù)據(jù)。 
    ＡＵＣ：用于產(chǎn)生為確定移動(dòng)客戶的身份和對(duì)呼叫保密所需鑒權(quán)、加密的三參數(shù)（隨機(jī)號(hào)碼ＲＡＮＤ，符合響應(yīng)ＳＲＥＳ，密鑰Ｋｃ）的功能實(shí)體。  
    ＥＩＲ：也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)。  
 
3．無(wú)線基站子系統(tǒng)（ＢＳＳ） 
 
    ＢＳＳ系統(tǒng)是在一定的無(wú)線覆蓋區(qū)中由ＭＳＣ控制，與ＭＳ進(jìn)行通信的系統(tǒng)設(shè)備，它主要負(fù)責(zé)完成無(wú)線發(fā)送接收和無(wú)線資源管理等功能。功能實(shí)體可分為基站控制器（ＢＳＣ）和基站收發(fā)信臺(tái)（ＢＴＳ）。  
    ＢＳＣ：具有對(duì)一個(gè)或多個(gè)ＢＴＳ進(jìn)行控制的功能，它主要負(fù)責(zé)無(wú)線網(wǎng)路資源的管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換等，是一個(gè)很強(qiáng)的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)。  
    ＢＴＳ：無(wú)線接口設(shè)備，它完全由ＢＳＣ控制，主要負(fù)責(zé)無(wú)線傳輸，完成無(wú)線與有線的轉(zhuǎn)換、無(wú)線分集、無(wú)線信道加密、跳頻等功能。  
 
二、ＢＴＳ結(jié)構(gòu) 
 
    ＢＴＳ包括下列主要的功能單元：收發(fā)信機(jī)無(wú)線接口（ＴＲＩ）、收發(fā)信機(jī)子系統(tǒng)（ＴＲＳ）。其中ＴＲＳ包括收發(fā)信機(jī)組（ＴＧ）、本地維護(hù)。  
    ＴＲＩ具有交換功能，它可使ＢＳＣ和ＴＧ之間的連接非常靈活；ＴＲＳ包括基站的所有無(wú)線設(shè)備；ＴＧ包括連接到一個(gè)發(fā)射天線的所有無(wú)線設(shè)備；ＬＭＴ是操作維護(hù)功能的用戶接口，它可直接連接到收發(fā)信機(jī)。 
    發(fā)信機(jī)子系統(tǒng)包括基站所有無(wú)線設(shè)備，主要有收發(fā)信機(jī)組（ＴＧ）和本地維護(hù)終端（ＬＭＴ）。  
    一個(gè)收發(fā)信機(jī)組是由多個(gè)收發(fā)信機(jī)（ＴＲＸ）組成，連接同一發(fā)射天線。 
 
三、ＢＴＳ的配置及分類 
 
1．ＢＴＳ配置應(yīng)符合以下要求： 
 
？* 室內(nèi)ＢＴＳ應(yīng)支持以下容量 
 
    全向ＢＴＳ應(yīng)支持以下配置：１－４個(gè)ＴＲＸ及４個(gè)２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。 
    扇區(qū)ＢＴＳ應(yīng)支持以下配置：兩扇區(qū)ＢＴＳ，１＋１個(gè)ＴＲＸ至２＋２個(gè)ＴＲＸ及４個(gè)２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。三扇區(qū)ＢＴＳ，１＋１＋１個(gè)ＴＲＸ至４＋４＋４個(gè)ＴＲＸ及４個(gè)２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。 
 
？* 室外ＢＴＳ應(yīng)支持以下容量 
    全向ＢＴＳ應(yīng)支持以下配置：１－３個(gè)ＴＲＸ及２個(gè)２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。  
    扇區(qū)ＢＴＳ應(yīng)支持以下配置： 兩扇區(qū)ＢＴＳ，１＋１個(gè)ＴＲＸ至２＋２個(gè)ＴＲＸ及２個(gè)２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。 三扇區(qū)ＢＴＳ，１＋１＋１個(gè)ＴＲＸ至２＋２＋２個(gè)ＴＲＸ及２個(gè)２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。 
 
？* 室外小型ＢＴＳ應(yīng)支持以下容量 
    全向ＢＴＳ應(yīng)支持以下配置：１－２個(gè)ＴＲＸ及１個(gè)２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。 
    對(duì)以上配置，在運(yùn)營(yíng)者需要時(shí)，還應(yīng)能在記錄減小對(duì)實(shí)際運(yùn)行影響的情況下擴(kuò)容到更大的配置，且能在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)ＢＴＳ進(jìn)行擴(kuò)容。 
 
？* 發(fā)射機(jī)合路器 
    將一系列發(fā)射機(jī)的輸出組合到一根天線上。 
 
？* 接收機(jī)多路復(fù)用器 
    接收機(jī)多路復(fù)用器應(yīng)將ＲＸ天線的信號(hào)輸出到一個(gè)小區(qū)內(nèi)的所有ＴＲＸ中。  
 
    * 天線 
    任何類型天線應(yīng)能承受風(fēng)速為１５０Ｋｍ／ｈ的風(fēng)力負(fù)載，天線的連接頭處一般應(yīng)在天線的下面。天線應(yīng)有防結(jié)冰性能。 
    GSM移動(dòng)通信基站天線具有如下特殊技術(shù): 
* 采用壓低上半球近旁瓣和零值填充技術(shù)實(shí)現(xiàn)完美的方向圖賦形。 
* 天線阻抗設(shè)計(jì)為帶內(nèi)良好匹配,帶外急劇惡化,從而提高抗干擾性。 
* 關(guān)鍵輻射部件采用優(yōu)良的導(dǎo)電材料和三防措施,確保天線電性能的穩(wěn)定性。 
* 饋電網(wǎng)絡(luò)采取直流接地技術(shù),提供良好的雷電保護(hù)。 
* 饋電系統(tǒng)無(wú)導(dǎo)致交調(diào)干擾的接點(diǎn)。 
* 通過(guò)特殊處理和避免不同金屬材料連接,以防電耦腐蝕。 
* 采用低損耗高屏蔽的饋線以提高天線電性能。 
* 采用高精密的模具生產(chǎn),確保批生產(chǎn)的一致性。 
* 采用抗紫外線輻射、耐高低溫、韌性高、密封性好的護(hù)罩,提高天線的使用壽命。 
* 天線安裝架設(shè)方便,調(diào)整靈活。 
 
2.BTS的分類 
 
    在GSM基站設(shè)備的開(kāi)發(fā)上各公司都推出了系列化的基站產(chǎn)品--從宏蜂窩的室內(nèi)室外型基站到微蜂窩的室內(nèi)室外型基站以及各種微微蜂窩基站產(chǎn)品，有些廠商還推出了遠(yuǎn)端TRX形式的設(shè)備以達(dá)到具有豐富靈活的GSM無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案，能夠滿足不同國(guó)家移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的不同需求，提供全面的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案。各廠家的室外型基站設(shè)備設(shè)計(jì)思路相同，都是在各自室內(nèi)型設(shè)備的設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上改造，增加適應(yīng)惡劣環(huán)境所需的電源系統(tǒng)和環(huán)境調(diào)節(jié)及防護(hù)系統(tǒng)。從容量上分一般有小容量和大容量?jī)煞N，典型的載頻數(shù)為2TRX和6TRX。隨著DCS1800頻段的使用，單機(jī)柜載頻數(shù)也開(kāi)始出現(xiàn)4TRX、8TRX和12TRX。 
 
四、ＢＴＳ的測(cè)試指標(biāo) 
 
    就GSM基站測(cè)試而言，測(cè)試的主要依據(jù)為GSM05.05系列及11.20系列技術(shù)規(guī)范中所定義的有關(guān)GSM基站定型驗(yàn)證測(cè)試的條款.其中05.05系列側(cè)重于基站及手機(jī)收發(fā)信機(jī)的指標(biāo)要求;而11.20系列則側(cè)重于基站系統(tǒng)的測(cè)試需求與測(cè)試方法。對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理人員來(lái)說(shuō)，依據(jù)GSM05.05及11.20系列逐項(xiàng)對(duì)基站進(jìn)行測(cè)試既無(wú)此必要也極不現(xiàn)實(shí)。通常采用的方法是從整個(gè)規(guī)范中選擇出十分關(guān)鍵的相關(guān)指標(biāo)，針對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試。這些指標(biāo)包括：  
* 平均載波功率 
* 相位和頻率誤差 
* 功率與時(shí)間關(guān)系 
* 輸出RF頻譜 
* 互調(diào)衰減 
* 雜散輻射 
* 合路器調(diào)諧 

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