GSM基站网络.docx
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GSM基站网络
GSM基站网络
GSM基站网络1
一、ＧＳＭ系统结构2
1、系统的组成3
2、交换网路子系统（ＮＳＳ）3
3、无线基站子系统（ＢＳＳ）3
二、基站的基本类型：
4
（一）、M＿CELL6机柜6
（二）、供电部分6
1）．NPSM（NegativePowerSupplyModule）6
2）．PDU（PowerDistributionUnit）6
3）．风扇散热系统：
7
（三）、数据模块7
１）．NIU7
２）．FOX7
３）．FMUX7
４）．MCU8
５）．BPSM8
（四）、射频模块8
１）．TCU（TranceiverControlUnit）9
２）．DLNB（DualLowNoiseBlock）9
３）．IADU（IntegratedAntennastributionUnit）9
（五）、ALARMBOARD（AB6）11
１）．AB6监控的外部告警包括：
11
２）．基站传送外部告警的通路：
11
３）．M_Cell基站PIX盒告警颜色12
附：
移动通信基础知识12
一、ＧＳＭ系统结构
1、系统的组成
蜂窝移动通信系统主要是由交换网路子系统（ＮＳＳ）、无线基站子系统ＢＳＳ和移动台（ＭＳ）三大部分组成.
其中ＮＳＳ与ＢＳＳ之间的接口为“Ａ”接口，ＢＳＳ与ＭＳ之间的接口为“Ｕｍ”接口。
注：
ＡＵＣ：
鉴权中心;ＭＳＣ：
移动业务交换中心;
ＧＭＳＣ：
入口;ＢＳＣ：
基站控制器;ＢＴＳ：
基站收发信台;
ＨＬＲ：
归属位置寄存器;ＶＬＲ：
拜访位置寄存器;
2、交换网路子系统（ＮＳＳ）
ＭＳＣ：
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。
ＶＬＲ：
是一个数据库，是存储ＭＳＣ为了处理所管辖区域中ＭＳ（统称拜访客户）的来话、去话呼叫所需检索的信息。
ＨＬＲ：
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。
ＡＵＣ：
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ＲＡＮＤ，符合响应ＳＲＥＳ，密钥Ｋｃ）的功能实体。
ＥＩＲ：
也是一个数据库，存储有关移动台设备参数。
3、无线基站子系统（ＢＳＳ）
ＢＳＳ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。
功能实体可分为基站控制器（ＢＳＣ）和基站收发信台（ＢＴＳ）。
ＢＳＣ：
具有对一个或多个ＢＴＳ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。
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。
二、基站的基本类型：
目前广东联通所使用的宏蜂窝基站均是Motorola设备，共有四种型号：
IN-Cell、M-Cell6、M-Cell2、Horizon。
其中前三种都是GSM900基站，而Horizon可使用CTU900和CTU1800两种载波。
四种型号基站的主要性能如下表所示：
选项
IN-Cell
M-Cell6
M-Cell2
Horizon
频段
900MHz
900MHz
900MHz
900/1800MHz
载波
DRCU
TCU、TCUB
TCU、TCUB
CTU900/1800
单机柜满配置
6
6
2
6
接收模块
DDP
DUP、DLNB、IADU
DUP、DLNB、IADU
DCF、SURF
发射模块
COMB、FFILTER
CBF、DUP
CBF、DUP
DCF
电源模块
IPSM
NPSM
APSM
PSU
图1-2M-Cell6、Horizon机柜
图1-1IN-Cell、M-Cell6机柜
图1-3IN-Cell机柜结构
图1-4M-Cell6机柜结构
图1-5IN-Cell射频模块结构
图1-6M-Cell6射频模块结构
图1-7Horizon机柜结构
图1-8Horizon射频模块结构
一个BTS主要由以下几部分组成
1．机柜（包括背板）
2．供电部分（NPSM,FAN,BPSM包括风扇散热系统）
3．射频模块（DUP,CBF,DLNB,TCUB）
4．数据模块（T43,NIU）
5．此外，还包括室外的天线
下面，我们通过对基站各部分的介绍来了解基站的基本工作原理
（一）、M＿CELL6机柜
BTS的机柜装载了基站的基本配件，并对部分的模块提供了背板连接。
（二）、供电部分
1）．NPSM（NegativePowerSupplyModule）
◆ NPSM为整个BTS机柜的所有模块提供电源；
◆ NPSM提供的是DC－DC的转换；
◆ NPSM要求的输入电压为－48V~－60V，一般从整流器提供的电压－53.xV；
◆ NPSM的输入电压为＋27V±5%at55A
◆ NPSM为背板连接；
◆ NPSM产生的电源将直接提供给PDU和AB6，所以更换PDU和AB6时，都使整个机柜断电；
◆ 一般来说，两个NPSM可提供整个满配置机柜的电源，第三个NPSM可作为备份；如该基站的配置不大于三个载波，而又没备份的μBCU时，只用一个NPSM即可提供足够的电源；
◆ NPSM之间并没有指定的备份关系；
◆ NPSM模块有两盏灯，绿灯为Active，正常工作；红灯为Alarm，有告警
2）．PDU（PowerDistributionUnit）
PDU，即电源分配单元，功能就是将NPSM产生的电源（＋27V）分配到需要的模块上，PDU上面的六个电源开关控制六个TCU（TCUB），右边的两个小的电源开关控制两个μBCUCAGE，下面三个最大的电源开关控制三个NPSM。
为了防止烧坏设备，PDU还提供了六个保险丝，其中一个是AB6的，两个FAN的。
当一个BTS开电时，打开电源开关的顺序为：
NPSM－TCU－μBCU，其原因是：
当TCU通电瞬间，会产生一个较大的电流，如果先开了μBCU的电，容易把μBCUCAGE内的数据板烧坏；
3）．风扇散热系统：
M_CELL6机柜有两个风扇，用于保证机柜内的空气流通，防止机柜过热。
其位置在TCU的上面。
风扇的电源由PDU通过两个10A的保险丝提供，电压为27V。
（三）、数据模块
1、全尺寸板：
MCU（MainControlUnit）
FOX（FibreOpticExtend）
2、半尺寸板：
NIU（NetworkInterfaceUnit）
FMUX（FibreOpticMultiplexer）
BPSM（μBCUPowerSupplyModule）
１）．NIU
NIU的主要功能：
为BTS－－BTS，BTS－－BSC之间提供接口；
NIU通过电缆与T43板相连，而T43板通过2M线与传输设备连上，从而完成BTS－－BTS，BTS－－BSC之间的连接。
２）．FOX
FOX板提供了MCU与最多6个TCU之间光纤连接的扩展；
FOX板与MCU是背板连接，而与TCU是通过光纤连接的；
３）．FMUX
FMUX板用于同SITE的不同机柜之间的扩展；
FMUX与MCU之间背板连接，而FMUX之间是光纤连接；
４）．MCU
MCU起着整个基站的控制功能：
◆ 控制信道和为务信道之间的信息交换；
◆ 最多支持6个E1/T1；
◆ 最多去持24个TCU（通过FOX，FMUX的扩展）；
◆ 测量MCU到TCU间的距离并进行时延的补偿，以保证整个SITE和系统之间的同步；
◆ 告警的输入和输出；
◆ 完成时隙交换；
◆ 提供TTY接口，用于对基站的本地监控与维护
◆ 提供整个基站的时钟
◆ 完成整个基站的时钟；
◆ 完成呼叫处理；
◆ 可直接与两个TCU相连；
◆ 提供PCMCIA卡的接口；
５）．BPSM
BPSM的功能是为μBCUCAGE的所有数据提供合适的电源，它实现DC——DC的转换：
它将27V的直流电转换成以下四种电压：
◆ +3.3V±1%at10A
◆ +5v±2%at10A
◆ +12V±5%at4A
◆ +12V±5%at2A
（四）、射频模块
M_CELL的射频模块包括：
1）TCU（TranceiverControlUnit）
2）DLNB（DualLowNoiseBlock）
3）IADU（IntegratedAntennaDistributionUnit）
１）．TCU（TranceiverControlUnit）
现网内的载波种类有以下几种：
a） DRCU（IN_CELL设备）；
b） TCUA，简写为TCU（M_cell设备）；
c） TCUB（M_cell设备）；
d） CTU（Horizon设备）
TCU的功能：
a）TCU的功能是提供BSS和MS之间的空间接口
b）发射特定范围信道频率的信号；
c）测量接收信号的强度和质量；
d）接收信号的编码，通过光纤传到MCU；
e）提供两条接收通路，产生分集接收的效果
f）射频信号的功率放大和输出功率的级别控制；
g）提供外部告警接口，传送外部告警；
h）提供TTY接口，以实现对DRI的调制；
２）．DLNB（DualLowNoiseBlock）
低噪声放大器将通过低通波器的信号放大以补分路和馈损导致的信号衰减：
二分路器的目的是为了分集接收；
３）．IADU（IntegratedAntennastributionUnit）
IADU的作用是使载波接收到一根以上天线的信号，从而达到分集接收的效果。
信号流程图
（五）、ALARMBOARD（AB6）
１）．AB6监控的外部告警包括：
● 开门告警● 积水告警
● 火警● 模块告警
● 高温告警● 系统告警
● 断电告警● 低压告警
２）．基站传送外部告警的通路：
上图虚线以前的通路就是我们在基站上看到告警产生的通路，这里要注意的是：
AB6与TCU的连接是在1＋1备份的，一般来说，它们之间的连线接在机柜最右边的两个载波上，如果连接了告警线的两块载波不能工作，外部告警将不能监控；
３）．M_Cell基站PIX盒告警颜色
◆第一块opt:
第1对：
白/蓝灰/红第2对：
蓝/白黑/蓝
第3对：
白/橙蓝/黑第4对：
橙/白黑/橙
第5对：
白/绿橙/黑第6对：
绿/白黑/绿
第7对：
白/棕绿/黑第8对：
棕/白黑/棕
附：
移动通信基础知识
1、移动通信：
指利用无线信道进行移动体之间或移动体与固定体之间的相互通信。
2、模拟通信网（频分制）：
终端、传输和交换系统都是以模拟方式实现的通信网。
3、数字通信网（时分制）：
终端、传输和交换系统都是以数字方式实现的通信网。
4、CDMA：
码分多址数字移动通信。
利用不同编码的方法实现多址通信。
5、TDMA：
时分多址数字移动通信。
利用时间分割的方法实现多址通信。
6、信道：
传输信号的通道。
7、多址技术就是要使众多的客户公用公共信道所采用的一种技术，实现多址的方法基本有三种，频分多址（FDMA），时分多址（TDMA），码分多址（CDMA）
8、GSM的多址方式为时分多址TDMA和频分多址FDMA相结合并采用跳频的方式，载波间隔为200K，每个载波有8个基本的物理信道。
9、基站（BS）：
又称无线基地站/基地站。
是一套为无线小区（通常是一个全向或三个扇形小区）服务的设备。
基站在呼叫处理过程中处于主导地位，呼叫处理过程包括三个主要内容：
1、在控制信道中对移动台的控制，提供系统参数常用信息；2、对移动台入网提供支持；3、在话音信道中对移动台加以控制。
10、直放站：
同频双向放大的中继站，又称同频中继器，传输方式是透明传输。
功能是接收和转发基站与移动台之间的信号。
11、蜂窝：
用正六边形无线小区（又称蜂窝小区）邻接构成的整个通信面状服务区的形状很象蜂窝，故形象地称为蜂窝状网（CellularSystem）,也称为蜂窝移动通信网。
12、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。
13、GSM900MHz频段为：
890~915MHz（上行），935~960MHz（下行）。
带宽：
2×25MHz，双工间隔：
45MHz，双工信道数：
124，相移频道间隔为200KHz。
14、在我国GSM900使用的频段为：
905~915MHz（上行频率）；950~960MHz（下行频率）。
频道号为76~124，共10M带宽。
（1）中国移动公司GSM900数字蜂窝移动通信系统的工作频段：
905~909MHz（上行频率）；950~954MHz（下行频率）。
频道号为76~95，共4M带宽。
（2）中国联通公司GSM900数字蜂窝移动通信系统的工作频段：
909~915MHz（上行频率）；954~960MHz（下行频率）。
频道号为96~124，共6M带宽。
15、DCS1800MHz频段为：
1710~1785MHz（上行），1805~1880MHz（下行）。
带宽：
2×75MHz，双工间隔：
95MHz，双工信道数：
374，相邻频道间隔为200KHz。
中国联通公司DCS1800数字蜂窝移动通信系统的工作频段：
1745~1755MHz（上行频率）；1840~1850MHz（下行频率）。
频道号为512~562，共10M带宽。
16、联通CDMA800的工作频段：
825~835MHz（上行），870~880MHz（下行）。
频道间隔：
相邻频道间隔为：
1.5MHz，双工间隔：
45MHz。
17、天线增益（dB）：
指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。
一般把天线的最大辐射方向上的场强E与理想各向同性天线均匀辐射场场强E0相比，以功率密度增加的倍数定义为增益。
Ga=E2/E02
18、单工：
亦称单频单工制，即收发使用同一频率，由于接收和发送使用同一个频率，所以收发不能同时进行，称为单工。
19、双工：
亦称异频双工制，即收发使用两个不同频率，任何一方在发话的同时都能收到对方的讲话。
20、放大器（amplifier）：
用以实现信号放大的电路。
21、滤波器（filter）：
通过有用频率信号抑制无用频率信号的部件或设备。
22、馈 线：
是传输高频电流的传输线。
23、天 线（antenna）：
是将高频电流或波导形式的能量变换成电磁波并向规定方向发射出去或把来自一定方向的电磁波还原为高频电流的一种设备。
24、插损：
当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减，单位用dB表示。
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