GSM基站系統(tǒng)簡介

ＧＳＭ基站在ＧＳＭ網絡中起著重要的作用，直接影響著ＧＳＭ網絡的通信質量。ＧＳＭ基站是一種技術要求較高的產品，最初的基站設備基本都是一些國外的產品。隨著我國一些高科技電信企業(yè)在移動通信領域的不斷深入，一些國內的電信企業(yè)如大唐、廣州金鵬等公司也生產出多種型號的基站。 
    GSM賦予基站的無線組網特性使基站的實現(xiàn)形式可以多種多樣--宏蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩及室內、室外型基站，無線頻率資源的限制又使人們更充分地發(fā)展著基站的不同應用形式來增強覆蓋，吸收話務--遠端TRX、分布天線系統(tǒng)、光纖分路系統(tǒng)、直放站。  
一、ＧＳＭ系統(tǒng)結構 
 
1．系統(tǒng)的組成  
 
    蜂窩移動通信系統(tǒng)主要是由交換網路子系統(tǒng)（ＮＳＳ）、無線基站子系統(tǒng)？ＢＳＳ？和移動臺（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：鑒權中心 ＭＳＣ：移動業(yè)務交換中心 ＧＭＳＣ：入口ＭＳＣ ＢＳＣ：基站控制器 
ＢＴＳ：基站收發(fā)信臺 ＨＬＲ：歸屬位置寄存器 ＶＬＲ：拜訪位置寄存器 
 
2．交換網路子系統(tǒng)（ＮＳＳ） 
 
    ＭＳＣ：對位于它所覆蓋區(qū)域中的移動臺進行控制和完成話路交換的功能實體，也是移動通信系統(tǒng)與其它公用通信網之間的接口。  
    ＶＬＲ：是一個數(shù)據(jù)庫，是存儲ＭＳＣ為了處理所管轄區(qū)域中ＭＳ（統(tǒng)稱拜訪客戶）的來話、去話呼叫所需檢索的信息。  
    ＨＬＲ：也是一個數(shù)據(jù)庫，是存儲管理部門用于移動客戶管理的數(shù)據(jù)。 
    ＡＵＣ：用于產生為確定移動客戶的身份和對呼叫保密所需鑒權、加密的三參數(shù)（隨機號碼ＲＡＮＤ，符合響應ＳＲＥＳ，密鑰Ｋｃ）的功能實體。  
    ＥＩＲ：也是一個數(shù)據(jù)庫，存儲有關移動臺設備參數(shù)。  
 
3．無線基站子系統(tǒng)（ＢＳＳ） 
 
    ＢＳＳ系統(tǒng)是在一定的無線覆蓋區(qū)中由ＭＳＣ控制，與ＭＳ進行通信的系統(tǒng)設備，它主要負責完成無線發(fā)送接收和無線資源管理等功能。功能實體可分為基站控制器（ＢＳＣ）和基站收發(fā)信臺（ＢＴＳ）。  
    ＢＳＣ：具有對一個或多個ＢＴＳ進行控制的功能，它主要負責無線網路資源的管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換等，是一個很強的業(yè)務控制點。  
    ＢＴＳ：無線接口設備，它完全由ＢＳＣ控制，主要負責無線傳輸，完成無線與有線的轉換、無線分集、無線信道加密、跳頻等功能。  
 
二、ＢＴＳ結構 
 
    ＢＴＳ包括下列主要的功能單元：收發(fā)信機無線接口（ＴＲＩ）、收發(fā)信機子系統(tǒng)（ＴＲＳ）。其中ＴＲＳ包括收發(fā)信機組（ＴＧ）、本地維護。  
    ＴＲＩ具有交換功能，它可使ＢＳＣ和ＴＧ之間的連接非常靈活；ＴＲＳ包括基站的所有無線設備；ＴＧ包括連接到一個發(fā)射天線的所有無線設備；ＬＭＴ是操作維護功能的用戶接口，它可直接連接到收發(fā)信機。 
    發(fā)信機子系統(tǒng)包括基站所有無線設備，主要有收發(fā)信機組（ＴＧ）和本地維護終端（ＬＭＴ）。  
    一個收發(fā)信機組是由多個收發(fā)信機（ＴＲＸ）組成，連接同一發(fā)射天線。 
 
三、ＢＴＳ的配置及分類 
 
1．ＢＴＳ配置應符合以下要求： 
 
？* 室內ＢＴＳ應支持以下容量 
 
    全向ＢＴＳ應支持以下配置：１－４個ＴＲＸ及４個２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。 
    扇區(qū)ＢＴＳ應支持以下配置：兩扇區(qū)ＢＴＳ，１＋１個ＴＲＸ至２＋２個ＴＲＸ及４個２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。三扇區(qū)ＢＴＳ，１＋１＋１個ＴＲＸ至４＋４＋４個ＴＲＸ及４個２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。 
 
？* 室外ＢＴＳ應支持以下容量 
    全向ＢＴＳ應支持以下配置：１－３個ＴＲＸ及２個２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。  
    扇區(qū)ＢＴＳ應支持以下配置： 兩扇區(qū)ＢＴＳ，１＋１個ＴＲＸ至２＋２個ＴＲＸ及２個２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。 三扇區(qū)ＢＴＳ，１＋１＋１個ＴＲＸ至２＋２＋２個ＴＲＸ及２個２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。 
 
？* 室外小型ＢＴＳ應支持以下容量 
    全向ＢＴＳ應支持以下配置：１－２個ＴＲＸ及１個２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。 
    對以上配置，在運營者需要時，還應能在記錄減小對實際運行影響的情況下擴容到更大的配置，且能在現(xiàn)場對ＢＴＳ進行擴容。 
 
？* 發(fā)射機合路器 
    將一系列發(fā)射機的輸出組合到一根天線上。 
 
？* 接收機多路復用器 
    接收機多路復用器應將ＲＸ天線的信號輸出到一個小區(qū)內的所有ＴＲＸ中。  
 
    * 天線 
    任何類型天線應能承受風速為１５０Ｋｍ／ｈ的風力負載，天線的連接頭處一般應在天線的下面。天線應有防結冰性能。 
    GSM移動通信基站天線具有如下特殊技術: 
* 采用壓低上半球近旁瓣和零值填充技術實現(xiàn)完美的方向圖賦形。 
* 天線阻抗設計為帶內良好匹配,帶外急劇惡化,從而提高抗干擾性。 
* 關鍵輻射部件采用優(yōu)良的導電材料和三防措施,確保天線電性能的穩(wěn)定性。 
* 饋電網絡采取直流接地技術,提供良好的雷電保護。 
* 饋電系統(tǒng)無導致交調干擾的接點。 
* 通過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,確保批生產的一致性。 
* 采用抗紫外線輻射、耐高低溫、韌性高、密封性好的護罩,提高天線的使用壽命。 
* 天線安裝架設方便,調整靈活。 
 
2.BTS的分類 
 
    在GSM基站設備的開發(fā)上各公司都推出了系列化的基站產品--從宏蜂窩的室內室外型基站到微蜂窩的室內室外型基站以及各種微微蜂窩基站產品，有些廠商還推出了遠端TRX形式的設備以達到具有豐富靈活的GSM無線網絡組網方案，能夠滿足不同國家移動網絡運營商的不同需求，提供全面的無線網絡解決方案。各廠家的室外型基站設備設計思路相同，都是在各自室內型設備的設計方案基礎上改造，增加適應惡劣環(huán)境所需的電源系統(tǒng)和環(huán)境調節(jié)及防護系統(tǒng)。從容量上分一般有小容量和大容量兩種，典型的載頻數(shù)為2TRX和6TRX。隨著DCS1800頻段的使用，單機柜載頻數(shù)也開始出現(xiàn)4TRX、8TRX和12TRX。 
 
四、ＢＴＳ的測試指標 
 
    就GSM基站測試而言，測試的主要依據(jù)為GSM05.05系列及11.20系列技術規(guī)范中所定義的有關GSM基站定型驗證測試的條款.其中05.05系列側重于基站及手機收發(fā)信機的指標要求;而11.20系列則側重于基站系統(tǒng)的測試需求與測試方法。對于系統(tǒng)運營管理人員來說，依據(jù)GSM05.05及11.20系列逐項對基站進行測試既無此必要也極不現(xiàn)實。通常采用的方法是從整個規(guī)范中選擇出十分關鍵的相關指標，針對這些指標進行相應的測試。這些指標包括：  
* 平均載波功率 
* 相位和頻率誤差 
* 功率與時間關系 
* 輸出RF頻譜 
* 互調衰減 
* 雜散輻射 
* 合路器調諧 

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