《GSM基站基礎(chǔ)知識ppt課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《GSM基站基礎(chǔ)知識ppt課件（59頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,,,*,,,,,,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,,,*,Nokia GSM,基站基礎(chǔ)知識,Nokia GSM基站基礎(chǔ)知識,,我國,GSM,網(wǎng)絡(luò)的工作頻段,,我國陸地蜂窩數(shù)字移動通信 網(wǎng),GSM,通信系統(tǒng)采用,900MHz,與,1800MHz,頻段,:,GSM900MHz,頻段為：,890~915(,移動臺發(fā),,,基站收,),935~960(,基站發(fā),,,移動臺收,);,DCS1800MHz,頻段為：,1710~1785(,移動臺發(fā),,,基站收,),1805~

2、1880(,基站發(fā),,,移動臺收,);,我國GSM網(wǎng)絡(luò)的工作頻段我國陸地蜂窩數(shù)字移動通信 網(wǎng)GS,GSM,頻段規(guī)劃,GSM 頻段規(guī)劃,多址方式,FDMA,頻分多址,,TDMA,時分多址,,CDMA,碼分多址,多址方式FDMA頻分多址,GSM FDMA,和,TDMA,,GSM FDMA 和TDMA,,GSM,使用,TDMA,（時分多址）和,FDMA,（頻分多址）。,,這張幻燈片顯示其中一個頻段。各頻段劃分被稱為,ARFCN,（絕對射頻信道數(shù)）的,200kHz,頻率片。除了劃分頻率外，,ARFCN,也把時間分成,8,個時隙（,TS,），各,TS,依次由不同,MS,使用。,8,個,TS,即是一幀。

3、幻燈片示出,4,個,TCH,（業(yè)務信道）。每一個,TCH,使用特定的,ARFCN,和時隙。相同,ARFCN,上的,2,個,TCH,使用不同的時隙，另兩個在不同的,ARFCN,上。,TS,數(shù)和,ARFCN,的組合即為物理信道。,,GSM FDMA,和,TDMA,GSM使用TDMA（時分多址）和FDMA（頻分多址）。GS,頻道間隔,,,相鄰兩頻點間隔為為,200kHz,，每個頻點采用時分多址（,TDMA,）方式，分為,8,個時隙，即,8,個信道（全速率）,意味著每個用戶占用的頻帶帶寬,200kHz,,頻道間隔 相鄰兩頻點間隔為為200kHz，每個頻點采用時分,信道調(diào)制方式,1.GSM,系統(tǒng)采用,

4、GMSK(BT=0.3),即高斯最小頻移鍵控,2.,其實是屬于一種相位調(diào)制方式,3.,調(diào)制速率為,270.833kbit/s,4.,使用維特比算法進行解調(diào),,,信道調(diào)制方式1.GSM系統(tǒng)采用GMSK(BT=0.3)即高斯,語音編碼,,由于,GSM,系統(tǒng)是一種全數(shù)字系統(tǒng)，話音和其它信號都要進行數(shù)字化處理，因此移動臺首先要將語音信號轉(zhuǎn)換成模擬電信號，以及其反變換，移動臺再把這模擬電信號轉(zhuǎn)換成,13Kbit/s,的數(shù)字信號，用于無線傳輸。,目前,GSM,采用的編碼方案是,13 Kbit/s,的,RPE-LTP,（規(guī)則脈沖激勵長期預測），其目的是在不增加誤碼的情況下，以較小的速率優(yōu)化頻譜占用，同時到達

5、與固定電話盡量相接近的語音質(zhì)量。,目前，語音編碼可分為全速率，半速率，增強型全速率編碼機制,在,GSM,網(wǎng)絡(luò)中語音編碼在,MS,和,TC,中實現(xiàn),,語音編碼,信道編碼,,信道編碼用于改善傳輸質(zhì)量，克服各種干擾因素對信號產(chǎn)生的不良影響，但它是以增加比特降低信息量為代價的。編碼的基本原理是在原始數(shù)據(jù)上附加一些冗余比特信息，增加的這些比特是通過某種約定從原始數(shù)據(jù)中經(jīng)計算產(chǎn)生的，接收端的解碼過程利用這些冗余的比特來檢測誤碼并盡可能的糾正誤碼。如果收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過同樣的計算所得的冗余比特同收到不一樣時，我們就可以確定傳輸有誤。根據(jù)傳輸模式不同，在無線傳輸中使用了不同的碼型。,GSM,使用的編碼方式主要有塊

6、卷積碼、糾錯循環(huán)碼（,FIRE CODE,）、奇偶碼（,PARITY CODE,）。塊卷積碼主要用于糾錯，當解調(diào)器采用最大似然估計方法時，可以產(chǎn)生十分有效的糾錯結(jié)果。糾錯循環(huán)碼主要用于檢測和糾正成組出現(xiàn)的誤碼，通常和塊卷積碼混合使用，用于捕捉和糾正遺漏的組誤差。奇偶碼是一種普遍使用的最簡單的檢測誤碼的方法。,無論如何處理，全速率,TCH,編碼都將在信道編碼后,,,在每,20ms,內(nèi)將形成,456,比特的編碼序列。,信道編碼信道編碼用于改善傳輸質(zhì)量，克服各種干擾因素對信號產(chǎn),交織技術(shù),移動通信中這種變參的信道上，比特差錯經(jīng)常是成串發(fā)生的。這是由于持續(xù)較長的深衰落谷點會影響到相繼一串的比特。但是

7、，信道編碼僅在檢測和校正單個差錯和不太長的差錯串時才有效，為了解決這一問題，希望找到把一條消息中的相繼比特分開的辦法，即一條消息的相繼比特以非相繼的方式被發(fā)送，使突發(fā)差錯信道變?yōu)殡x散信道。這樣，即使出現(xiàn)差錯，也僅是單個或者很短的比特出現(xiàn)錯誤，也不會導致整個突發(fā)脈沖甚至消息塊都無法被解碼，這時可再用信道編碼的糾錯功能來糾正差錯，恢復原來的消息。這種方法就是交織技術(shù)。,交織技術(shù)實際上是一種時間分集技術(shù)。,在實際網(wǎng)絡(luò)中要考慮交織深度，雖然交織深度越深，交織效果越好，否則將導致較長的時延。,,交織技術(shù)移動通信中這種變參的信道上，比特差錯經(jīng)常是成串發(fā)生,加密,,在數(shù)字傳輸系統(tǒng)的各種優(yōu)點中，能提供良好的

8、保密性是很重要的特性之一。,GSM,通過傳輸加密提供保密措施。這種加密可以用于語音，用戶數(shù)據(jù)和信令，與數(shù)據(jù)類型無關(guān)，只限于用在常規(guī)的突發(fā)脈沖之上。加密是通過一個泊松隨機序列（由加密鑰,Kc,與幀號通過,A5,算法產(chǎn)生）和常規(guī)突發(fā)脈沖之中,114,個信息比特進行異或操作而得到的。,在接收端再產(chǎn)生相同的泊松隨機序列，與所收到的加密序列進行同或操作便可得到所需要的數(shù)據(jù)了。,加密,調(diào)制和解調(diào),,調(diào)制和解調(diào)是信號處理的最后一步。簡單的說,GSM,所使用的調(diào)制是,BT=0.3,的,GMSK,技術(shù)，其調(diào)制速率是,270.833Kbit/s,，使用的是,Viterbi,（維特比）算法進行的解調(diào)。,調(diào)制的功能就

9、是按照一定的規(guī)則把某種特性強加到的電磁波上，這個特性就是我們要發(fā)射的數(shù)據(jù)。,GSM,系統(tǒng)中承載信息的是電磁場的相位，即調(diào)相方式。,解調(diào)的功能是接收信號，從一個受調(diào)的電磁波中還原發(fā)送的數(shù)據(jù)。從發(fā)送角度來看，首先要完成二進制數(shù)據(jù)到一個低頻調(diào)制信號的變換，然后再進一步把它變到電磁波的形式。解調(diào)過程是一個調(diào)制的逆過程。,調(diào)制和解調(diào)調(diào)制和解調(diào)是信號處理的最后一步。簡單的說GSM所,GSM,網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),,,GSM網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),,GSM,架構(gòu),,,,,,AC,,EIR,,BTS,,OMC,,MSC,,VLR,,HLR,,BSC,,BTS,,BTS,,BTS,,BTS,,BSC,BSS - Base St

10、ation,Subsystem,NSS - Network,Subsystem,NMS - Network,Management,System,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,MS,A,bis,Air,A,,IWF,,SC,,PSPDN,,,PSTN,ISDN,,,Transcoder,GSM 架構(gòu)ACEIRBTSOMC,GSM,架構(gòu)的諾基亞實現(xiàn),,,,,,BTS,,BTS,,BTS,,BTS,,BTS,BSS - Base Station,Sub

11、system,NSS - Network,Subsystem,NMS / 2000,Network,Management,System,,,,,,,A,bis,Air,A,,PSPDN,,,PSTN,ISDN,SMSC,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DX 200,MSC/VLR,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DX 200,HLR/AC

12、/EIR,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DX 200,BSC,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,DX 200,TCSM,,NSS Site,GSM 架構(gòu)的諾基亞實現(xiàn)BTSBTS

13、BTSBTSBTSBS,BSS in the GSM network,BSS in the GSM network,BSS in the GSM network,NSS,：網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng),BSS,：基站子系統(tǒng),OMC,：操作維護中心,Control flow,：控制流,User data flow,：用戶數(shù)據(jù)流,PSTN,：公眾交換電話網(wǎng),PSPDN,：包交換公眾數(shù)據(jù)網(wǎng),PLMN,：公眾陸地移動網(wǎng),CSPDN,：電路交換公眾數(shù)據(jù)網(wǎng),ISDN,：集成業(yè)務數(shù)字網(wǎng),BSS in the GSM networkNSS：網(wǎng)絡(luò)交換,網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（,NSS,）,,NSS,系統(tǒng)主要完成話路的交換功能、和,B

14、SS,等其他網(wǎng)絡(luò),或網(wǎng)元的信令連接、用戶數(shù)據(jù)與移動性管理、安全性管理等,功能。,,NSS,主要包括：,MSC,（移動業(yè)務交換中心）、,VLR,（訪,問位置登記器）、,HLR,（歸屬位置登記器）、,AUC,（鑒權(quán)中心）、,EIR,（設(shè)備識別器）。,,網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（NSS） NSS系統(tǒng)主要完成話路的,操作維護中心（,OMC,）,OMC,是,NMS,的一部分，主要是與,BSS,連接，存儲著所有,BSC,以及,BTS,方面的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，主要功能是對,BSS,進行網(wǎng)絡(luò)監(jiān),控、配置管理、測量統(tǒng)計所有關(guān)于,BSS,方面數(shù)據(jù)等等。,,操作維護中心（OMC） OMC是NMS的一部分，主,基站

15、子系統(tǒng)（,BSS,）,,BSS,系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)中的主要功能：無線資源的分配與管理,（包括無線信道分配、切換、功率控制等）、無線網(wǎng)的監(jiān)控,（包括話音質(zhì)量、接收電平等）、提供,NSS,與,MS,之間的鏈路連,接（,A,接口和,ABIS,接口的話務和信令連接）、無線資源數(shù)據(jù)的,統(tǒng)計等。,主要包括碼型轉(zhuǎn)換器（,TC,）、基站控制器（,BSC,）和基站,（,BTS,）,,,基站子系統(tǒng)（BSS） BSS系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)中的主要功,TC,的功能,話音編碼,話務信道速率轉(zhuǎn)換（,64K,?16K),話音激活檢測,將來自,MSC,的多條,2M PCM,壓縮成一條,2M PCM,給,BSC,提供與,MSC/BSC

16、,的接口,,TC的功能話音編碼,BSC,功能,,BSC,是,BSS,系統(tǒng)的核心單元，主要包括以下功能：,無線資源的配置和管理,無線鏈路監(jiān)控,跳頻管理,尋呼,對,BTS,和,MS,進行功率控制,切換管理,信令管理,呼叫控制處理,測量和觀察處理,,BSC功能,BTS,提供空中接口,時間提前量的計算,執(zhí)行跳頻,信道編碼,/,解碼以及交織加密,調(diào)制,/,解調(diào)制,收集空閑信道的質(zhì)量報告,維持,BTS,與,MS,的同步連接,偵聽,RACH,執(zhí)行功率控制,負責空中接口信令,BTS提供空中接口,BSS,系統(tǒng)接口,,√,BSS系統(tǒng)接口√,A,接口,A,接口定義為網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng),NSS,與基站子系統(tǒng),BSS,間的通信

17、接口。從系統(tǒng)上來講就是移動交換中心,MSC,與基站控制器,BSC,之間的接口。,物理鏈路采用標準的,2.048Mb/s,的數(shù)字傳輸鏈路。,實現(xiàn)此接口傳遞的信息包括移動臺管理、基站管理、移動性管理、接續(xù)管理等。,A,接口使用七號信令協(xié)議,A,接口屬一種開放的接口,,A接口A接口定義為網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS與基站子系統(tǒng)BSS間的通信,Abis,接口,,Abis,接口定義了基站子系統(tǒng),BSS,中基站控制器,BSC,和基站收發(fā)信臺,BTS,之間的通信標準，用于遠端互連方式。,圖示中的,BS,接口是,Abis,接口的特例，用于定義基站控制器,BSC,與基站收發(fā)信臺,BTS,間距離小于,10,米時的標準。,BS

18、C,與,BTS,之間采用標準的,2.048Mb/sPCM,數(shù)字鏈路來實現(xiàn)，此接口支持所有面向用戶提供的服務，并支持對,BTS,無線設(shè)備的控制和無線頻率的分配。,,Abis,接口采用,lapd,信令協(xié)議,,Abis,接口是非開放的接口,,Abis接口 Abis接口定義了基站子系統(tǒng)BSS中基站,Um,接口,,空中接口定義為移動臺與基站收發(fā)信臺,BTS,之間的通信接口。用于移動臺與,GSM,系統(tǒng)的固定部分之間的互通。,物理鏈路是無線鏈路，此接口傳遞的信息主要包括無線資源管理信息、移動性管理信息和接續(xù)管理信息等。,Um,接口采用,lapdm,信令協(xié)議,Um,接口是開放性接口,,Um接口,BTS,

19、配置類型,,全向,BTS,f1,f2, f3,,,,,,,,,,,3,扇區(qū),BTS,2,扇區(qū),BTS,f2,f1, f2,f5, f6,f1,,,f3, f4,,,,,,,,,BTS配置類型全向 BTSf1,f2, f33 扇區(qū) BTS,系統(tǒng)組網(wǎng)方式,,星型,鏈型,環(huán)形,混合型,,系統(tǒng)組網(wǎng)方式 星型,GSM,蜂窩小區(qū)規(guī)劃,,組網(wǎng)結(jié)構(gòu)與頻率復用,大區(qū)制,小區(qū)制,高速公路,多層網(wǎng),雙頻網(wǎng),,GSM 蜂窩小區(qū)規(guī)劃組網(wǎng)結(jié)構(gòu)與頻率復用,,,,,,,大區(qū)制,*,可加上塔放,大區(qū)制*可加上塔放,,,,,,,,,,小區(qū)制,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,小區(qū)制,高速公路,,,,,,,,,,,,,,,

20、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,高速公路,全向小區(qū)與扇形小區(qū),O,型站點：,全向性小區(qū)。,,,,S,型站點：,扇區(qū)性小區(qū)。,全向小區(qū)與扇形小區(qū)O型站點：,,,,,,,,,,,,扇形小區(qū)組網(wǎng),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,扇形小區(qū)組網(wǎng),BTS,主要分為,基帶部分,,,射頻部分,BTS主要分為基帶部分,基帶部分做什么？,信源編碼（,RPE-LTP,語音編碼，,13kb/s),信道編碼（塊編碼，卷積編碼）,加密,交織,

21、幀形成,,基帶部分做什么？信源編碼（RPE-LTP語音編碼，13kb/,射頻部分做什么？,射頻單元包括發(fā)射部分和接收部分；,,主要功能是將,TDMA,幀基帶信號調(diào)制到載頻上，并發(fā)射出去，以及從收信前端電路接收高頻調(diào)制信號并解調(diào)出基帶信號。,,,,,,,,射頻部分做什么？射頻單元包括發(fā)射部分和接收部分；,基站的跳頻,跳頻是指載波頻率在某一頻率范圍內(nèi)按照某種圖案進行跳變。,基站調(diào)頻能夠起到頻率分集和干擾源分集的作用。,GSM,系統(tǒng)中，每秒跳頻,217,次，屬于慢跳頻。,基站的跳頻跳頻是指載波頻率在某一頻率范圍內(nèi)按照某種圖案進行跳,基帶跳頻和射頻跳頻,,基帶跳頻,,1,，基帶跳頻中每個載頻的頻點不變

22、，時隙在各個載頻之間跳變。,,2,，,BCCH,所在時隙不參加調(diào)頻（但,BCCH,所在的頻點的其它時隙可以參加跳頻）,,3,，,RTCⅹ, RTⅹⅹ, AFEⅹ,，都支持基帶跳頻,,射頻跳頻,,1,，射頻跳頻中載頻的頻點隨時間不斷跳變,,2,，,BCCH,所在的頻點不參加跳頻,,3,，,AFEⅹ,支持射頻跳頻，,RTCⅹ, RTⅹⅹ,不支持射頻跳頻。,,基帶跳頻和射頻跳頻基帶跳頻,基站的分集技術(shù)應用,空間分集,,天線分集接收,時間分集,,交織,頻率分集,,跳頻,基站的分集技術(shù)應用空間分集,基站類型,二代站,DE21/DF21,三代站,DE34/DF34,Intratalk,（室內(nèi)大站），,C

23、itytalk,（室外大站）,Flexitalk,（,mini,站）,DE45/DF45 Primesite,（微蜂窩）,Ultrasite,Metrosite,Connectsite,,,基站類型二代站 DE21/DF21,二代站組成,主架和擴展架,傳輸單元,接口單元,SUPA/XUPA,OMU,MCLX,FQHU,RTC,RFTE,TRANSCEIVER,DSPU,FUCC,TXUA,RXUA,,,二代站組成主架和擴展架,DE34 Intratalk,基站組成,,BCFA,TRUA,RTCC,AFEX,RMUJ,TRXA/TRXD,CSUA,PSUA/PSUB,CCFX,機架（主機架和擴

24、展機架）及各種連線,,,,DE34 Intratalk基站組成,DE34 MINI,基站組成,PSUA/PSUB,BCFA,TRUA,TRXA,AFEJ,機架及各種連線,,,DE34 MINI基站組成PSUA/PSUB,Primesite,組成,一各單元集成整個基站的功能,一個基站只有一個頻點,可以用幾個,Primesite,串接構(gòu)成包含多個頻點的基站,,Primesite組成一各單元集成整個基站的功能,Ultrasite,組成,BOIⅹ,控制及操作維護單元,TSGⅹ,載頻射頻單元,BB2ⅹ,載頻基帶單元,M2Lⅹ2,路接收耦合單元,M6Lⅹ6,路接收耦合單元,RTJⅹ,遠端調(diào)諧合路單元,WC

25、Gⅹ,寬帶合路單元,DVJⅹ2,路雙工濾波單元,PWSA,交流供電單元,PWSB,直流供電單元,機架，背板及各種連線,,Ultrasite組成BOIⅹ控制及操作維護單元,Metrosite,組成,機框和背板及連線,電源單元,接口單元,VIFⅹ,傳輸單元（,VXTⅹ,FC-STM,等）,載頻單元（最多,4,個載頻）,風扇單元,,Metrosite組成機框和背板及連線,BCF,的顯示,0001,初始化,0002,連接到,abis,0003,用戶測試,0004,執(zhí)行,BCF-TRUA,環(huán)路測試,0005,等待,lapd link,的建立,0006,下載軟件，硬件數(shù)據(jù)庫,0007,配置,0008

26、 ok,Bcfa ok,，但是之前有故障發(fā)生過,BCF的顯示0001 初始化,TRX,的顯示,INIT,初始化,00ⅹⅹ,頻點號,HOP,跳頻模式,LOOP,環(huán)路測試,POFF,發(fā)射功率失敗,00ⅹⅹ-- POFF,沒有激活,TRX的顯示INIT 初始化,TRX LOOP TEST,步驟,Block,基站,中斷傳輸,Reset site,Use current sw packet,Send bcch carrier,Trx loop test,Stop bcch carrier,TRX LOOP TEST步驟Block基站,基站傳輸類型（按傳輸介質(zhì)分）,,光纜,,SDH

27、,設(shè)備,,PDH,設(shè)備,微波,HDSL,,基站傳輸類型（按傳輸介質(zhì)分）光纜,基站傳輸類型（按傳輸阻抗分類）,75,歐姆,120,歐姆,,,基站傳輸類型（按傳輸阻抗分類）75歐姆,基站的軟件構(gòu)成,基站運行軟件包,基站硬件數(shù)據(jù)庫,,,基站的軟件構(gòu)成基站運行軟件包,基站開通步驟,(DE34),硬件安裝,檢查無誤后通電,(,拔掉傳輸）,編輯硬件數(shù)據(jù)庫并下載到基站,傳輸參數(shù)設(shè)置（包括,2M,端口設(shè)置，,Branching Table,表設(shè)置等）,下載基站運行軟件包基站（可以從本地下載，也可以從,BSC,下載）,重啟基站進行本機調(diào)測,連接傳輸并解開基站,進行撥打測試,,,基站開通步驟(DE34)硬件安裝

28、,基站開通步驟（,Ultrasite),硬件安裝,檢查無誤后通電,(,拔掉傳輸）,打開,BTS Hardware Congfigurator,編輯硬件數(shù)據(jù)庫并下載到基站,打開,BTS Hub Manager,設(shè)置傳輸參數(shù),運行,Comission Wizard,對基站做調(diào)測（,Comissioning,過程）,接上傳輸,Unlock,基站,進行撥打測試,,,基站開通步驟（Ultrasite)硬件安裝,基站開通步驟（,Metrosite),硬件安裝完畢后，打開電源（ 拔掉傳輸）,運行,BTS Manager,運行,Comissioning Wizard,傳輸端口及同步設(shè)置,Traffic manager,設(shè)置,接上傳輸并解開基站,進行撥打測試,,,,基站開通步驟（Metrosite)硬件安裝完畢后，打開電源（,謝謝大家！,謝謝大家！,