GSM基站原理-PPT

My Text(18#,宋体,半角),text(16#,宋体,半角),text(14#,宋体,半角),text(14#宋体,半角),text(14#宋体,半角),Title of the Slide(24#,宋体,粗体,半角,),Alcatel,GSM,基站原理,学习内容,BTS,在,GSM,网络中的地位,BTS,的系统接口,BTS,的功能及相关硬件,BTS,在,GSM,网络中的位置,PSTN,OMC,OMC,NMC,OMS,SIM,ME,MS,BTS,BTS,BSC,A,Um,MSC,MSC,VLR,VLR,HLR,AUC,EIR,B,C,E,F,G,H,D,NSS,BSS,NSS,BTS,在,GSM,网络中的位置,BSS,系统（基站子系统），,是在一定的无线覆盖区中，由,MSC,控制，与,MS,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。它给,MS,和,NSS,之间提供了传输通道并管理这个通道。,BSS,功能实体可分为,BTS,、,BSC,和,TC,。,BTS,：无线接口设备，它完全由,BSC,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、跳频等功能。,BSC,（基站控制器）：具有对一个或多个,BTS,进行控制的功能，它主要负责无线网络资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等，是个很强的业务控制点。,TC,：具有码型转换，速率适配的功能。,OMC-R,：操作维护中心,-,无线部分,，提供人机界面实现对系统设备的监测和控制功能,BTS,在,GSM,网络中的位置,BTS,TC,BTS,BTS,BTS,BTS,BSC,TC,OMC-R,BTS,的系统接口,空中接口，,Um,接口：,Um,接口定义为,MS,和,BTS,间的通信接口，主要用于传递无线电磁波信号,实现,MS,和,GSM,网络固定部分的互通。此接口传递的信息包括无线资源管理、移动性管理和接续管理等。,Abis,接口：,BTS,和,BSC,间的接口，一般采用有线,PCM,传输，负责传递基站与基站控制器之间的操作维护信令和用户有关通信的话务与信令。,BTS,的系统接口,Um,接口上的信息由各种无线逻辑,信道承载,MS,MS,基站,Um,接口,无线逻辑信道类型：,控制信道,业务信道,上行方向：移动台到基站方向,下行方向：基站到移动台方向,BTS,的系统接口,控制信道,广播控制信道,(BCCH),公共控制信道,(CCCH),专用控制信道,(DCCH),频率校正信道,(FCCH),同步信道,(SCH),广播信道,(BCH),随机接入信道,(RACH),准许接入信道,(AGCH),寻呼信道,(PCH),独立专用控制信道,(SDCCH),快速随路控制信道,(FACCH),慢速随路控制信道,(SACCH),业务信道,(TCH,：,traffic channel),小区广播信道,(CBCH),BTS,的系统接口,业务信道（,TCH,，,双向信道，点对点方式）,该信道主要在网络和移动台间传送业务（包括话音、数据等）。,广播信道（,BCCH,，,下行信道，广播方式）,通过在广播信道上广播系统消息，将必要的网络参数通知移动台。,BTS,的系统接口,ABIS,上传输的信息,OML,操作维护链路,RSL,无线信令链路,TCH,业务,QMUX,传输 设备监控信令,BTS,BTS,BSC,BSS,GSM900,主频段,上行：,890MHz,-915MHz,（,移动台发，基站收）,下行：,935MHz-960MHz,（,基站发，移动台收）,频道号为：,1-124,频道（或称为频点，载频）,DCS1800,频段,上行：,1710MHz,-1785MHz,（,移动台发，基站收）,下行：,1805MHz-1880MHz,（,基站发，移动台收）,频道号为：,512,-885,频道（或称为频点，载频）,BTS,的系统接口,BTS,的功能及相关硬件,BTS,的功能体系,电信功能,操作维护功能,传输功能,天馈网络,Alcatel 第三代基站设备,EvoliumTM,标准基站设备A9100,微蜂窝基站设备A910,BTS,的功能及相关硬件,Alcatel A9100,基站设备,有着极其卓越的无线性能,-111,dBm,的接收灵敏度，远远超过,GSM,规范的要求,多种增强型的无线覆盖方案（,GSM1800,高功率型，扩展范围组合型，低衰耗型）,综合跳频和天线分集接收,SIM,ME,MS,BTS,BTS,BSC,Um,BSS,NSS,BTS,的功能及相关硬件,Evolium A9100,基站按功能分为三层结构,天线耦合层,发射接收层,基站控制层,相对应功能的硬件为,AN,板（耦合单元）,TRE,板（载频单元）,SUM,板（基站控制单元）,BTS,的功能及相关硬件,天线耦合层,作为天线和收发层之间的接口，担当射频信号的耦合、收发双工、接收信号的分集、放大滤波等功能。,硬件介绍,AN,板的主要功能是：,设置与不同的,TRE,对应的,LNA,的增益。,耦合多路发射机的输出信号，并将它们连接到天线。,将从天线接收到的射频信号馈入到射频前置单元，以便对信号进行放大并送到不同接收机进行处理。,在同一付天线上可以实现收发双工。,带通滤波以分离,Rx,和,Tx,的路径。,检测天线的,VSWR,及其告警报告。,ANc,可以灵活在低功耗和谐振耦合模式间切换,ANc,耦合模式,耦合模式用于,3,到,4 TRX,宽带耦合器未旁路,.,ANC,结构,双工器,实现收发共用,分路器,提供接收分集,WBC,实现耦合,ANc,低功耗模式,低功耗模式,用于最多,2 TRX,不用宽带耦合器，旁路,.,可以得到,3dbm,的增益。,天线耦合层,-ANC,每一个扇区至少使用一个,ANC,模块，当载频数超过,4,个时，必须要配置,ANY,。此外，在,ANC,中的宽带耦合器（,combiner,）还可以工作于旁路模式。,常见,AN,板类型,ANCG:GSM900-4TRE,ANX:GSM900-2TRE,ANCD:GSM1800-4TRE,AGC9E:GSM900-4TRE,AGC18:GSM1800-4TRE,天线耦合层,-ANY,宽带耦合器模块,(ANY),l,个,ANY,可以合并最多,4,路发射机到一对输出，分配两路接收信号到,4,个接收机,.,模块结构相同，包含,:,l-,一个宽带耦合器,(WBC),合并两路发射信号为一个,l-,两个功分器，分别将接收信号分为两路输出，分集信号和非分集信号,天线耦合层,-ANY,TRE,TRE,TRE,TRE,BTS,的功能及相关硬件,发射接收层,执行双频射频信号的调制、解调,天线分集,编码、解码（全速率,FR、,半速率,HR、,增强型全速率,EFR）,无线跳频,加密算法,射频环路检测,无线信号链路协议,RSL,的实施,发射接收层,-,载频,TRE,TRE,（载频单元）：,载频层涵盖,GSM900,或,GSM1800,的功能,无线跳频和不同的编码运算,.,这些功能被集成在一个单一模块中用于,GSM900,或,GSM1800.,每个载频模块内部,形成无线跳频回路,.,作为对自测的补充,在频率下载到基站后进行环路测试,.,载频模块也负责处理无线信令链路协议,.,常见,TRE,类型,TRGM:GSM900-35W,TRAGE:GSM900-45W,TAGHE:GSM900-60W,TRADE:GSM1800-45W,TGT09:GSM900-45W(TWIN),TGT18:GSM1800-35W(TWIN),发射接收层,-,载频,TRE,TRE,将数字基带和模拟,RF,功能集于一个模块，所以分成了,3,个功能块,:,数字部分,TRED,模拟部分,TREA,，带功率放大器,电源提供,TREP,CUI,传送参考时钟到,TRE,的模拟部分,.,无线电缆检测接口,(RCD),用于将在,RFI,接口上由,TREA,检测到的,DC,信号报告给,TRED,I2CA,接口到,TREA,上的,EEPROM,，,TREA,存储校准和调整数据,Power and Remote Interface(PRI),包括,TRED,和,TREA,，以及其他模块的电源分配,发射接收层,-,载频,TRE,TWIN TRM,的特点：,等效于两个,SINGLE TRX,同标准功率的,EDGE,载频的无线性能相同,TGT09 GMSK 45W,TGT18 GMSK 35W,两种配置模式,容量模式（,Capacity,）,每个,TWIN TRM,当作两个载频使用，最大能配置成,24,个,TRX,的机架，,这样,必须引入第,2,路传输，以满足,ABIS,上的资源需求。,覆盖模式（,Coverage,）,每个,TWIN TRM,当作,1,个载频使用，利用发射分级和接收分集的特性提供无线性能，从而改善覆盖,覆盖模式（,Coverage,）,定义,TWIN TRM,工作于单载频模式时，一个,TWIN TRM,只承载,1,个,TRX,的业务。,对于发射来说有发射分集模式,对于接收来说有,2,个接收分集和,4,个接收分集的配置,发射接收层,-,载频,TRE,发射接收层,-,载频,TRE,覆盖模式,发射分集功能,TWIN TRM,利用两个发射端口在两个天馈路径上发射相同的信号，使基站得到了,3DB,的发射增益。,如图：利用极化方向实现的发射分集,对于接收信号共有,2,个接收分集,覆盖模式,接收分集功能,如图利用两幅天馈实现的是空间上的发射分集,对于接收信号能提供,4 RX,分集使得上行的接收灵敏度提高了,3DB,发射接收层,-,载频,TRE,BTS,的功能及相关硬件,基站控制功用层,主要模块为,SUM(Station Unit Module,或,Station Unit,Sharing)，,控制整个基站,不管小区和载频如何划分，每个基站,BTS,含一个,SUM,产生时钟(时钟来源可以自我产生也可以与外部如,GPS、PCM、,其它,BTS,同步）,基站的操作维护功能管理,O&M,Abis,传输链路（多达2路,Abis,接口，G4BTS含3路A,bis,接口）,OML,和,Qmux,电源管理,交直流电源转换的控制（室外型和交流室内型）,电池管理、温度管理,电池充电时电压和电流的最佳设置,BTS,的功能及相关硬件,SUM,板的接口：,ABis,接口：,BTS,通过,Abis(bts,bsc,间的接口,),接口和,BSC(,基站控制器,),相连。,Abis,接口承载,BTS,的语音及数据业务、控制与状态信息。,BTS-Terminal,接口：,用于和,PC,连接进行本地调测维护,目前,SUM,板的类型用：,SUMP(,旧,不支持,TWIN TRE,),、,SUMA(,新,),主要功能：,为所有,BTS,模块生成时钟,:,与外部参考时钟同步，例如,Abis,链路或其他,BTS,内部频率产生器本地产生,.,保证中央,BTS O&M,功能,处理,Abis,传输链路（,2,路）,处理,OML(Operation and Maintenance Link),和,Qmux,(,传输设备监控,),BTS,的功能及相关硬件,小区,至少由一个,AN+N,个,TRE,组成,TRE,的数量决定了小区的容量（一个小区最多可用,12TRE,）,通常我们讲小区的配置是指小区的,TRE,数量。,基站：,可以由一个或多个小区够成,小区由天线所对方向由正北起顺时针依次命名为,1,小区、,2,小区、,3,小区,由,SUM,通过,ABIS,接口与,BSC,连接,基站的配置：,全向站用,O,来表示,定向站用,S,来表示,(,如某基站配置为,S4/3/2,，是指此站由三个小区组成，,1,小区有,4,块,TRE,2,小区有,3,块,TRE,3,小区有,4,块,TRE,。如某基站配置为,O2,，是指此站仅有一个小区，小区有,2,块,TRE,。,),BTS,的功能及相关硬件,Abis,：,BTS-BSC,接口,SUM,：站共享单元,TRANS,：传输模块,Clock,