基站原理培训教材.pdf

基站原理培训教材•结构 •传输 •电源 •接地传输电源BTS蓄电池空调机房平面图MSC/ BSC基站PSTN传输2M2M分组交换AirPLMN传输的几种方式2M/BTS2M/BSC直接连接SDHPDH微波SDH:同步数字序列PDH:准同步数字序列将2M信号转换成光信号 衰耗小，失真小，自保护 被普遍采用微波：将2M信号叠加到高频微波进行微波： 传播，投资小，受天气，地形等 影响，不常采用直接连接距离小，仅用于BTS与BSC同站的 情况MSC/BSC2M*N光电转换SDH环光电转换2M 2M2M常见传输架示意图光电转换微波MICROWAVEMICROWAVE2M/微波2MMICROWAVE2M/微波2MMICROWAVE微波传输示意图到传输设备去机架2M配线架示意图BTS去机架电源：用于将交流电转换成基站所需的直流电AC/DCBTS传输～～蓄电池AC/DCAC/DC传输～～汇流排监控模块监控模块用于对输入交流电、整流模块、电池、输出直流 电等进行监控，并产生相应告警信号，送到相应单元监控模块交流取样直流取样电池RS232监控模块电池熔丝整流器EAB常用电源名词电源容量电源容量由电源所配置的整流器个数决定，一般都是 N+1的配置 浪涌电阻浪涌电阻 软开机软开机软开机软开机 二次下电二次下电 均冲均冲 浮冲浮冲传输设备电源BTS接地示意图接地的作用•防雷 •防冲击 •防静电•防静电频率•频率f •波长入 •周期c•周期cPCM基础•语音信号的带宽﹤4kHz •8kHz取样（奈奎斯特定律） •每个取样值化工量化、压缩、编码为8bit•每个取样值化工量化、压缩、编码为8bit 码，其输出为8K＊8bit/s=64kbit/s •64kbit/s*32=2048kbit/s，即2MChannelFrequency(MHz)ChannelFrequency(MHz)3890.60191908.20111892.20199909.80119893.801107911.40127895.401115913.00135897.001123914.60143898.601979881.601UPlink Frequency=890.001+ARFCN*0.251900.201987882.60159901.801995884.20167903.4011003885.80175905.0011011887.40183906.6011019889.001NOTE: Channels 979 to 1019 apply to Extended GSM only. Do not attempt to set offsets for these frequencies in GSM中国联通频率分组表中国联通频率分组表：：1A 2A 3A 4A 1B 2B 3B 4B 1G 2G 3G 4G96969797989899 100100 101101 102102 103103 104104 105105 106106107107108108 109109 110110 111111 112112 113113 114114 115115 116116 117117 118118119119120120 121121 122122 123123 124124移动无线电传播原理移动无线电传播原理慢衰落： 天线距地面近，接收信号直射与反射波合成， 信号随位置与时间而变化 快衰落： 由于物体的相对运动，多普勒频移引起接收信 号大幅度快速变化 影响信号电平的因素有距离、天线高度、发射功率、天 线增益、地形、地物、介质、建筑材料、街道走向、人线增益、地形、地物、介质、建筑材料、街道走向、人 体… .GSM的技术性能（1）•工作频率：BTS发 935— 960 BTS 收890- - 915 •双工间隔 45MHZ双工间隔 •载频间隔200kHZ •小区半径：0.5— 35km •选址方式：TDMA •每载频话务信道数 8（16）GSM的技术性能（2）•调制类型：GMSK •传输速率：270.833kbit/s •信道编码：带有交织和差错检测的1/2卷积码信道编码：带有交织和差错检测的卷积码 •有公共控制信道、辅助控制信道、广播控制信 道 •时延扩散均衡能力:20us •可以越区切换，但与现有模拟系统不兼容GSM的主要特点•频谱效率高效调制器、信道编码、交织、均衡和话音编码技 术等 •容量 •话音质量相同 •开放的接口•开放的接口 •安全性 鉴权、加密、TMSI •与ISDN、PSTN互连 •在SIM卡基础上实现漫游GSM中的主要技术•发信功率控制 •分集和跳频 •不连续发信•不连续发信 •移动端支持越区切换位置管理•向基站内所有小区发起寻呼，导致大量 的寻呼业务，而且要在寻呼之后才能进 行路由呼叫 •MS上报当前小区信息，会导致大量的位 置更新业务 •引入LAC,一个LAC是一组基站，每个基 站只属于一个LAC,仅在LAC范围内广播 寻呼信息。

数字 化和 源编信道 编码交织突发 脉冲 格式加密调制语音13kbit/s 456bit/2ms源编 码编码格式 化发射机工作过程语音编码•编码方案13kbit/s RPE- LTP（规则脉冲激 励长期预测） •目的在不增加误码的情况下，以较小的目的在不增加误码的情况下，以较小的 速率优化频谱占有，同时达到与固定电 话网尽量接近的语音质量 •DTX 500bit/s •VAD 话音活性检测 •TRAU 完成13kbit/s与64kbit/s变换信道编码channel coding•目的是当信号遇到干扰时提高传输质量， 克服干扰因素的影响 •要点是在源数据的基础上加入由源信息•要点是在源数据的基础上加入由源信息 计算得到的冗余信息，解码就是利用这 些冗余bit来检测误码并尽可能地纠错 •方式 块卷积码、纠错循环码、奇偶码 •增加bit,降低了信息量交织interleaving•将几个码字的比特混合起来，使得在已 调制信号中互相靠近的比特能扩展到几 个码字上个码字上 •把码字顺序相关的bit非相关化 •列入行出 •时延长解调解密突发 脉冲 格式 化去 交织信道 解码源 解码化交织解码解码接收机工作过程突发脉冲Burst•接入突发脉冲接入突发脉冲 •F和和S突发脉冲突发脉冲：各自用于FCCH和SCH。

仅用于 一个给定小区中移动台的初始同步捕获.FCCH中的148一个给定小区中移动台的初始同步捕获中的 个bit全置为“0” 调制后为一纯正弦波 •普通突发脉冲普通突发脉冲接入突发脉冲头 7训练序列 41信息 36尾 3741363普通突发脉冲01234567速率=270.833kbit/sTDMA帧周期=120/26=4.615ms头 3个0信息 58训练序列 26信息 58尾 3个08.25bit 保护段1时隙=15/26=577us=156.25bit比特周期=48/13=3.69usS突发脉冲头 3信息 39训练序列 64信息 39尾 333964393跳频• 通过规则地改变MS到BTS的传输载频， 来提高抗多径衰减的能力，改善传输质 量 •慢速跳频每个时隙传输时每4.615毫秒跳 频一次（或每秒跳频217次） •快速跳频每个字节使用跳频 ，而GSM中 要求在整个BURST期间传输频隙保持不 变，所以不被采用跳频引入原因1.频率分集，减少瑞利衰落的影响，MS静 止或慢速移动时，SFH可以使传输质量 提高大约6.5dB提高大约 2.干扰分集跳频分类•基带跳频：在帧单元和载频单元之间加 入一个以时隙为基础的交换单元，把某 个时隙的信号切换到相应的无线频率上个时隙的信号切换到相应的无线频率上 来实现中跳频，简单，费用低 •高频跳频：对于每个收发信机的频率合 成器进行控制，使其在每个时隙基础上 按不同的方案来跳频。

跳频的类型跳频的类型●BCCH 不跳频不跳频1））基带跳频基带跳频（（BASEBAND））2））合成器跳频合成器跳频（（SYNTHESISER））DRCCRFUDRCCRFUF1F2●●我们采用合成器跳频我们采用合成器跳频DRCCRFUDRCCRFUF1，F2F2，F1跳频的性能参数跳频的性能参数1））移动台分配移动台分配（（MA）） 移动台最大移动台最大 63 个频率的设置被定义在个频率的设置被定义在 OMC 的的 MA 列表列表中中 2））跳频序列号跳频序列号（（HSN）） ● 决定跳频在哪个小区使用决定跳频在哪个小区使用 ● 共有共有 64 个跳频序列号个跳频序列号 HSN=0 时循环跳频时循环跳频，，易产生同频易产生同频 HSN=163 时伪随机频时伪随机频，，采用采用HSN=1— 63 时伪随机频时伪随机频，，采用采用 不同的不同的 HSN 被使用在使用相同频率的不同的小区被使用在使用相同频率的不同的小区 为了避免设置上的冲突为了避免设置上的冲突 3））移动台索引的偏移移动台索引的偏移（（MAIO）） ● 决定跳频扇区哪决定跳频扇区哪个个频率为移动台开始使用频率为移动台开始使用。

● 该参数由该参数由 BSS 在创建跳频信道期间在创建跳频信道期间，，自动设置自动设置跳频频率的分配跳频频率的分配12 个个BCCH频率频率 5 个微蜂窝频率个微蜂窝频率 12 个跳频个跳频TCH1A 2A 3A 4A 1B 2B 3B 4B 1G 2G 3G 4G96969797989899 100100 101101 102102 103103 104104 105105 106106 107107108108 109109 110110 111111 112112113113 114114 115115 116116 117117 118118 119119 120120 121121 122122 123123 124124•TCH业务信道，传输13kbit/s或 12kbit/s,6kbit/s的数据 •CBSM小区广播短消息业务 •CCCH公共控制信道，当MS发起呼叫时， 通知MS占据一条指定的专用信道面向 全体MS ,为它们同时提供接续的信道类 型 •FCCH频率校正信道 •SCH同步信道,每个burst都指示当前时隙 序号的模8余数，让MS确定小区时隙号•SDCCH独立专用控制信道 TCH/8用于处 理呼叫前转、短消息传输、位置更新等 •SACCH慢速随路控制信道 •BCCH广播控制信道，小区信息及空闲状 态下MS所接听的信息 •PCH寻呼信道寻呼信道 •AGCH接入允许信道，向MS分配初始化 信道•RACH随机接入信道 •CBCH小区广播信道 •每个slot都具有一个明确的时隙号和频隙 号，时隙序号具有一个很长的重复周期， 大约是3.5小时 •HSN跳频序列号HSN跳频序列号 •VAD语音激活检测 •TRAU编码变换器/速率适配单元时隙 slot频率200 khz15/26mstimeBp0123456789 101120213031404150FCCHSCHPCH/ AGCHFCCHBCCHSCH FCCHSCH FCCHSCH FCCHNULLSCHPCH/ AGCHPCH/ AGCHPCH/ AGCHPCH/ AGCHFCCHSCHPCH/ AGCHFCCHBCCHSCH FCCHSCH FCCHSCH FCCHSCHPCH/ AGCHNULLNULLNULL0123456789 101120213031404150FCCHFCCHSCH FCCHSCH FCCH下行公共信道配置NULLNULLNULLNULLRACHRACH4 514RACH3045RACHRACH4650上行公共信道配置。