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移动通信系统概述
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基站主体设备
第1章移动通信系统概述1.1 移动通信系统概述1.1.1 移动通信与特点移动通信是指通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交互的通信。可以是移动台与移动台之间的通信，也可以是移动台与固定用户之间的通信。由于用户的移动性，其管理技术要比固定通信复杂，同时，由于移动通信网中依靠的是无线电波的传播，其传播环境要比固定网中有线媒质的传播特性复杂，因此，移动通信有着与固定通信不同的特点。 1、无线电波传播环境复杂。移动通信的电波处在特高频（300M-3000MHz）频段，即分米微波段，传播的主要方式是空间传播，又称视距传播，电磁波在传播时不仅有直射信号，而且还会经地面、建筑群或障碍物等产生反射、折射、绕射传播，从而产生多径传播引起的快衰落、阴影效应引起的慢衰落等衰落，以及多卜勒频移。因此移动通信系统要有分集接收等抗衰落措施，才能保证正常运行。 2、噪声和干扰严重。移动台在移动时既受到环境噪声的干扰，又有系统干扰。由于系统内有多个用户和采用频率复用技术，因此，移动通信系统有互调干扰、邻道干扰、同频干扰等主要的系统干扰。这就要求移动通信系统需要合理的同频复用规划和无线网络优化等措施。 3、用户的移动性。用户具有移动性和移动的不可予知性，因此，系统中要有完善的管理技术来对用户的位置进行登记、跟踪，不因为位置的改变而中断通信。 4、有限的频率资源。无线网络频率资源是有限的，ITU对无线频率的划分有严格的规定，采取频率复用和跳频技术等，提高系统的频率利用率是移动通信系统的又一重要特点。 1.1.2 移动通信多址技术在蜂窝通信系统中，移动台是通过基站和其他移动台进行通信的，因此必须对移动台和基站的信息加以区别，使基站能区分是哪个移动台发来的信号，而各移动台又能识别出哪个信号是发给自己的，要解决这个问题，就必须给每个信号赋以不同的特征，使多用户共用公共的信道，这就是多址技术。当把多个用户接入一个公共的传输媒质实现相互间通信时，需要给每个用户的信号赋以不同的特征，以区分不同的用户，这种技术称为多址技术。移动通信中常用的主要有ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ和ＣＤＭＡ等多址方式。 １、频分多址（ＦＤＭＡ）。把整个可分配的频谱划分成许多单个无线载频，每个载频信道可以传输一路话音或控制信息，在通信时，不同的移动台占用不同频率的信道进行通信。 ２、时分多址(TDMA)。TDMA是把时间分成周期性的帧，每一帧再分割成若干时隙(无论帧或时隙都是互不重叠的)，每一个时隙就是一个通信信道。 通信时，给每个用户分配一个时隙，使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发射信号。这样，同一个频道就可以供几个用户同时进行通信。 3、码分多址(CDMA)。对于时域上的脉冲信号，其脉冲宽度越窄，频谱就越宽。那么，如果用所需要传送的信号信息去调制很窄的脉冲序列，就可以将信号的带宽进行扩展。所谓扩频调制，就是指用所需要传送的原始信号去调制窄脉冲序列，使信号所占的频带宽度远大于所传原始信号本身需要的带宽。这个窄脉冲序列称为扩频码。由于信号扩展在非常宽的带宽上，因此来自同一无线信道的用户干扰就很小，使得多个用户可以同时分享同一无线信道。在通信系统中，如果多用户使用相同频率和时间上都是重叠的，而采用每个移动台分配一个独特的码序列，与所有别的码序列都不相同，用这种不同的正交编码序列来区分不同的用户，在发送时，信号信息和该用户的码序列相乘进行扩频调制，在接收端，接收器使用与发端同样的码序列对宽带信号进行解扩，恢复出原始信号，而其他使用不同码型的信号因为和接收机本地产生的码型不同而不能被解调。这种靠不同的码序列来区分不同的移动台，称为码分多址。 1.1.3 移动通信的发展移动通信并不是一项很新的技术，但却是发展非常迅速的技术。移动通信可以说从1897年马可尼所完成的无线通信试验之日起就产生了。现代移动通信的发展始于20世纪20年代（美国警察的车载无线电系统），而公用移动通信是从20世纪60年代开始的。公用移动通信系统的发展已经经历了第一代(1G)和第二代 (2G)，并将继续朝着第三代(3G)和第四代(4G)的方向发展。 第一代移动通信系统为模拟蜂窝移动通信系统，以美国的AMPS(IS-54)和英国的TACS为代表，采用频分双工、频分多址制式。由于采用频分多址，信道利用率较低，因此通信容量有限；模拟通信，保密性较差；不能提供非话数据业务。 第二代移动通信系统为数字蜂窝移动通信系统，以GSM和窄带CDMA为典型代表。采用了数字技术，多址方式由频分多址转向时分多址和码分多址技术，双工技术仍采用频分双工。典型的数字移动通信制式主要有泛欧的GSM 、美国的D-AMPS（IS-136）、日本的JDC （又称PDC）和窄带CDMA系统（IS-95）等。第三代移动通信系统即IMT-2000，要能高速传输支持多媒体业务，在车速环境下144kb/s；步行环境384kb/s；室内环境2Mb/s 。目前有三大主流技术标准WCDMA 、CDMA2000 和TD-SCDMA 。中国提出的TD-SCDMA 采用了TDD 、智能天线和同步CDMA 技术，具有适合非对称数据传输、容量大、频段使用灵活等特点。 1.2 GSM 系统1.2.1 GSM 系统的结构与功能GSM系统由移动台MS、基站子系统BSS、网络子系统NSS和操作子系统OSS四个部分组成，如图1.1所示。 移动台是移动网中的用户终端，包括移动设备(ME)和移动用户识别模块SIM卡。SIM卡上包含所有与用户有关的信息，也含有鉴权和加密实现的信息。 基站子系统(BSS)由基站收发信台(BTS)和基站控制器(BSC)组成；负责在一定区域内与移动台之间的无线通信。BSC是BSS的控制部分，一个基站控制器通常控制几个基站收发台，主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆除，并为本控制区内移动台越区切换进行控制等；BTS是BSS的无线部分，实际是负责于某小区的无线收发信设备，包括发射机、接收机、天线、连接基站控制器的接口电路以及收发信台本身所需要的检测和控制装置等，它完成BSC与无线信道之间的转换，实现BTS与MS之间通过空中接口的无线传输及相关的控制功能。 网络子系统由移动交换中心(MSC)和操作维护中心(OMC)以及归属位置寄存器(HLR)、访问位置寄存器(VLR)、鉴权认证中心(AUC)和设备标志寄存器(EIR)等组成。MSC是整个网络的核心，它为本MSC区域内的移动台提供所有的交换和信令功能，同时它在MSC之间完成路由功能，并实现移动网与其他网的互连。HLR是一种用来存储本地用户位置信息的数据库，存储包括用户识别号码、访问能力、用户类别和补充业务等数据，也存储漫游用户所在MSC区域的有关动态数据。VLR是一个用于存储进入其覆盖区已登记的用户相关信息的数据库，为建立呼叫接续提供必要条件，当漫游用户登记时还要给该用户分配一个新的漫游号码(MSRN)，用于其HLR选路，物理上可与MSC合设记作MSC/VLR。鉴权中心(AUC)存储着鉴权信息和加密密钥，可以不断为提供一组参数(包括随机数RAND、符号响应SRES和加密键Kc三个参数)，以此来鉴别用户身份的合法性，从而只允许有权用户接入网络并获得- 4 -服务。 操作支持子系统OSS完成移动用户管理、移动设备管理和系统的操作与维护。对全网中每一个设备实体进行监控和操作，实现对GSM网内各种部件的功能监视、状态报告、故障诊断、话务量的统计和计费数据的记录与传递等功能。 &图1.1& GSM系统组成1.2.2 GSM 系统接口GSM系统的主要接口有A接口、Abis接口和Um接口等，见图1.2。 &&& (1)A接口定义为网络子系统(NSS)与基站子系统(BSS)之间的通信接口，从系统的功能实体来说，就是移动业务交换中心(MSC)与基站控制器(BSC)之间的互连接口，其物理链接通过采用标准的2.048 Mb/s的PCM数字传输链路来实现。此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理和接续管理等。 (2)Abis接口定义为基站子系统的两个功能实体基站控制器BSC和基站收发信台(BTS)之间的通信接口，用于BTS与BSC之间的远端互连，物理链接通过采用标准的2.048 Mb/s或64 kb/s的PCM数字传输链路来实现。 (3)Um接口(空中接口)定义为移动台MS与基站收发台BTS之间的通信接口，用于移动台与GSM系统的固定部分之间的互通，其物理链接通过无线方式实现。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。 此外还有网络子系统内部接口，见图1.3。B接口：MSC 和与它相关的VLR之间的内部接口。C接口：MSC 和HLR之间的接口，物理链接方式是标准的2.048MB/S的PCM数字传输链路。D接口：HLR和VLR之间的接口，也是通过MSC与HLR之间标准的2.048MB/S的PCM数字传输链路实现的。E接口：MSC之间的接口；是通过MSC与MSC之间标准的2.048MB/S的PCM数字传输链路实现。G接口：VLR 之间的接口；H接口：HLR 和AUC 之间的接口。F:MSC-EIR MSC/VLR &MS &&Um BSC1 &Abis BTS &…BSCn Abis&BTS Um &&MS GGSN &图1.2& GSM接口 1.2.3 GSM 无线接口GSM系统无线接口有严格的频率规划，采用FDD、FDMA/TDMA方式。GSM900 上行频率为890- 915MHz ，下行频率为935-960MHz ，双工间隔45MHz ，载频间隔200 KHz 。DCS1800 上行频率为MHz ，下行频率为MHz ，双工间隔95MHz ，载频间隔200 KHz 。频道编号的方法如下。GSM900频道编号：上行F(n)=(890+0.2n)MHz， 下行F(n) =(935+0.2n)MHz；DCS1800频道编号：上行F(n) =(n-511)MHz，下行F(n) = (n-511)MHz。其中n为绝对射频号。 每个载频再进行时分，分为8个时隙，一个TS就是一个物理信道，根据需要分给不同的用户使用，或用来传送控制信息。这些TS按照传送信息的不同，组成不同的重复周期，即帧结构。8个TS组成一个TDMA基本帧；TDMA基帧组成复帧，用于传送业务信息的复帧由26个基帧组成，用于传送控制信息的复帧由51个基帧组成。复帧再组成超帧，可以是51×26或26×51的1326个TDMA基帧。2048个超帧则组成周期更长的超高帧。 GSM系统无线接口上，依据物理信道所传输的信息不同，将逻辑信道分为业务信道TCH和控制信道CCH。业务信道传输编码的话音或用户数据，按速率的不同分为全速率业务信道(TCH/F)和半速率业务信道(TCH/H)。控制信道传输各种信令信息。控制信道分为以下三类。 &&& (1) 广播信道(BCCH)：一种一点到多点的单方向下行控制信道。BS在BCCH中向所有MS广播一系列的信息，用于移动台入网、位置登记和呼叫建立(如同步信息)。包括频率校正信道、同步信道和广播控制信道。SCH传同步信息和基站识别码。 &(2) 公共控制信道(CCCH)：一种一点对多点的双向控制信道，用于传送呼叫接续阶段所必需的各种信令信息。其中，CCCH又可以分为三种：随机接入信道(RACH)、准予接入信道(AGCH)和寻呼信道(PCH)。RACH是上行信道，用于移动台在申请入网时，向基站发送入网请求信息。AGCH是下行信道，用于基站向移动台发送指配专用控制信道DCCH的信息。PCH是下行信道，传送基站对移动台的寻呼信息。 &(3) 专用控制信道(DCCH)：一种"点对点"的双向控制信道，其用途是在呼叫接续阶段和在通信进行当中，在移动台和基站之间传输必需的控制信息。包括独立专用控制信道SDCCH和随路控制信道（FACCH、SACCH）。SDCCH双向，传送鉴权、业务信道指配等信息。随路控制信道传送功率控
- 6 -制、越区切换和无线传输测量报告等信息。 一个基本的逻辑信道应用过程如下。MS开机，在FCCH上接收频率校正信息，在SCH上接收同步信号，在BCCH上接收系统消息，在RACH上接入申请，在AGCH上允许接入并分配SDCCH，在SDCCH上进行鉴权，在SACCH上功率控制。 GSM 无线接口上，每个用户是在一个限定的、不连续的时隙中占用载频发送数据信号，这样的信号称为突发脉冲串Burst 。根据内容不同分为常规突发、频率校正突发、同步突发、接入突发等，还有空闲突发。1.2.4 编号计划GSM 系统中，为了确定用户，有永久性的编号如MSISDN 、IMSI，也有临时性的编号如TMSI 、MSRN 等；为了识别移动设备有IMEI ；为了识别网络组件，为MSC 、HLR 、VLR 进行了编号，基站有CGI 、BSIC ；为了识别位置区有LAI 编码。MSISDN ，移动台ISDN 号，常称手机号码。编号结构为CC + NDC + SN，其中CC为国家码(如中国为86)，NDC为国内地区码，SN为用户号码，号码总长不超过15位数字。如86-139-H1H2H3H4ABCD。 IMSI ，国际移动用户识别码，网络惟一识别一个移动用户的国际通用号码，移动用户以此号码发出入网请求或位置登记，移动网据此查询用户数据。每个移动用户可以有多个MSISDN，但IMSI只有一个，移动网据此受理用户的通信或漫游登记请求，并对用户计费。IMSI由电信经营部门在用户开户时写入移动台的EPROM。当任一主叫按MSISDN拨叫某移动用户时，终接MSC将请求HLR或VLR将其翻译成IMSI，然后用IMSI在无线信道上寻呼该移动用户。IMSI最大长度为15位十进制数字。具体为：MCC+ MNC+MSIN。MCC是移动国家码，3位数字，如中国的MCC为460；MNC是移动网号，最多2位数字，用于识别归属的移动通信网，如中国移动00，中国联通01；MSIN是移动用户识别码，用于识别移动通信网中的移动用户。 IMEI ，国际移动设备识别码。MSRN ，移动台漫游号。移动台进入漫游区时，被访地区的VLR分配系统预留的号码给来访用户一个临时号码，并告知原HLR，供主叫交换机呼叫该移动用户时路由选择使用。 TMSI ，临时移动用户识别码。为了加强保密性，在VLR 内分配的与IMSI 一一对应的号码，只在某一VLR 区域有效。MSC 、VLR 的编号CC + NDC + LSP，CC 和NDC 同MSISDN 中的编号，LSP 为由运营商自己决定的本地标记部分。HLR 编号CC + NDC + H0H1H2H3+0000，实际就是用户号为全0 的MSISDN。 LAI是位置区识别码，MCC+MNC+LAC，LAC是2字节的十六进制码。检测位置更新时要使用位置区识别码。CGI为全球小区识别码，由LAI+CI（小区码）构成，CI是2字节的十六进制码。 BSIC 是基站识别色码，用于移动台识别相邻的、采用相同载频的、不同的BTS ，如不同国家边界采用相同载频的基站。1.2.5 GSM 区域服务区是指移动台可获得服务的区域，一个服务区可以是一个PLMN 的区域。一个PLMN 的区域由若干个MSC 的区域构成。MSC 区域就是交换中心所控制的区域，可以由若干位置区构成。位置区是指移动台任意移动而不需要位置登记的区域，主呼移动台时位置区内的基站一齐呼叫。基站区是一个站点覆盖的区域，可以是一个或几个小区（扇区）构成。小区是一个扇区或一个全向的小区。如图1.3 所示。&图1.3& GSM区域定义图1.3 GPRS 系统1.3.1 概述GPRS作为2G的GSM向3G过渡的技术，是GSM Phase2规范实现的内容之一, 是一种基于GSM的移动分组数据业务, 面向用户提供移动分组的IP或者X.25连接。GPRS是在GSM网络上叠加了一个基于IP的分组交换网络, 从而得到更高的数据传输速率；正是由于GPRS的引入, 使得GSM网络在Internet接入上有了革命性的变化, 而3G移动通信的核心网正是基于IP, 因而使GSM向3G的过渡改动更少, 使得现代通信向3G 的发展更迈进了一步, 故GPRS 也称为是第2.5 代的移动通信。 1.3.2 系统结构GPRS采用与原GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及TDMA帧结构,因此, 在以GSM 系统为基础构建GPRS 系统时, GSM 中的绝大部分部件都不需要作硬件改动, 只需对其软件进行升级以及添加相应的硬件组件即可。构建GPRS系统需要向原有GSM网络中引入的三个主要组件是: GPRS服务支持节点(SGSN,Serving GPRS Supporting Node)、 GPRS网关支持节点(GGSN, Gateway GPRS Support Node)和分组控制单元(PCU, Packet Control Unit)。 如图1.4 所示。 - 8 -电路交换业务通道SGSN GGSN 分组交换业务通道&图1.4& GPRS 系统结构SGSN和GGSN相当于是移动数据路由器, 它们既可以被组合在同一个物理节点中, 也可以处在不同的物理节点中。SGSN与移动交换中心(MSC)处于网络体系的同一层, 二者功能相似, 但又各司其职: SGSN只针对分组交换, 而MSC只针对电路交换。GGSN是GSM网络与其他网络之间的网关, 负责提供与其他GPRS网络及其他外部数据网络(如IP网、 ISDN、 PSPDN、 LAN等)的接口。GPRS系统可以继续采用GSM的基站, 但原有基站必须要进行硬件的扩展和软件的升级。硬件上需扩展一个新的功能模块: 分组控制单元(PCU， Packet Control Unit), 用来控制分组信道。 PCU可以集成在BSC 或BTS 中, 也可以独立设置。1.4 小区与频率复用随着移动通信用户数的不断扩大，频宽受限正成为移动通信系统的重要问题之一。目前我国GSM 用于900MHzGSM 的频谱为上下行各25MHz(MS→BS：890~915MHz；BS→MS：935~960MHz)， 其中中国移动拥有低端的19MHz，中国联通拥有高端的6MHz，各公司每站可用载频数非常有限，在给定带宽下，频率复用因子K和系统容量成为一个矛盾。因此在GSM系统中如何采用更加紧密的同频复用技术与跳频技术相结合，成为无线网络规划和优化的重要手段。1.4.1 扩频通信理论基础扩频通信的理论基础来源于信息论和抗干扰理论。C.E.Shannon在其信息论中得到如下有关信道容量的著名公式： ）C=Blog2（1 + NS 其中C 为信道容量，单位bps ；B为信道带宽，单位Hz；S为信号功率，N为噪声功率。从该公式可以得出以下重要结论：对于给定的信道容量C可以用不同的带宽B和信噪比S/N的组合来传输；若减小带宽则必须发送较大的信号功率；若有较大的传输带宽，则同样的信道容量能够用较小的信号功率来传送。这表明宽带系统有较好的抗干扰性。因此，当S/N太小无法保证通信质量时，常采用增加带宽(展宽频谱)来提高信道容量或改善通信质量，即所谓带宽换功率的措施。Shannon给出的是基带模型，但也适合于RF(射频)信道。扩频通信就是将信息信号的频谱扩展再进行传输，因而提高系统抗干扰能力，使之在强干扰情况下甚至信号被噪声淹没的情况下，仍然能保持可靠的通信。 扩频通信技术常见有下列类型：①直接扩频序列(DS)：将要传送的信息数据用一高速伪随机序列调制(如模2加)，由于伪随机序列的速率(带宽)远大于信息数据速率，因而受调信号的频谱被展宽。②跳频(FH)：荷载信息的信号受伪随机序列的控制，在一组预先指定的频率上离散地跳变，从而扩展了发射信号的频谱。③跳时(TH)：信息数据受伪随机序列的控制随机占用发射时隙和时隙的长短，因信号在时域中压缩，相应地在频域中扩展了频谱宽度。④混合扩频。 1.4.2 跳频技术跳频技术是扩频通信中的一种。GSM 系统中使用跳频技术，其主要功能是：可以有效地减小传播信道对某个频率的选择性衰落；可避免迟到多径信号的干扰。跳频分为基带跳频和射频跳频两种，基带跳频是在不同的时隙使用不同频率发射机发射，原理如图1.5 所示。射频跳频则是使用两个发射机，一个固定发射载频F0(含逻辑信道BCCH) ，在BCCH 上携带跳频序列信息，使MS 在接收端同步跳频，保证正确解码；另一个发射机受一定的伪随机序列(如RS 编码中的某个5、4、7、0、6、3、1 序列)控制，频率合成器使发射频率按序列跳变(如f5、f4、f7、f0、f6、f3、f1)，原理如图1.6 所示。跳频系统最重要的参数是跳频增益G(扩频增益)，G=20lg "扩频带宽BRF/信息速率Bb "，而扩频带宽BRF="跳频数N×信息带宽Bb "，所以跳频处理增益等于选用的跳频频率数。例如一个具有可供选用的频率数为N=10 的跳频系统，则跳频增益G=20dB 。显然跳频的频点数越多，增益越大，但对频率资源和频率合成器件就是挑战。在相同S/N 下，跳频系统可以得到更大的容量；而在相同的容量下，跳频系统则可以获得更高的信息质量。&图1.5& 基带跳频与射频跳频 1.4.3 频率复用技术无线频率是一种宝贵的、有限的资源。移动通信系统中为提高频率利用率，在相隔一定距离后，信号较弱的地理区域重新使用相同的频率组，这种同频复用且进行频率分组可以提高频率利用率，但这种频率利用率的提高和同频干扰C/I之间又产生了矛盾。因此覆盖区须规划最基本的同频复用图样-单位无线区群，根据GSM体制，一般无线网络规划采用4×3，但也可采用更紧密的复用方式，如3×3、1×3、2×3、2×6，以及普通小区再分层等技术。 &跳频与同频复用的结合&1. 4×3 频率复用方式
4 个基站区(每个基站分为3 个1200 或6 个600 扇区)12 个扇区为一小区群，在这12 个小区使用12 组不同的频率(如图1.6 所示)，然后在另一个复用单位中使用与之相同的频率组，达到同频复用。如以我国联通使用的GSM6MHz 带宽为例，共有30 个载频（6MHz/0.2MHz=30），其频道序号为96~124( 为保护使用相邻频段的其它无线业务或运营商，通常可以不使用两端序号的频道)。其中n 载频频率计算公式如下：f 上行=(890+0.2n)MHz；f 下行= (f 上行+45)MHz 对频道分组如表所示：&- 10 -频&&&&&&&94 &95 &96 &97 &98 &99 道&100 &101 &102 &103 &104 &105 &106 &107 &108 &109 &110 &111 号&112 &113 &114 &115 &116 &117 &118 &119 &120 &121 &122 &123 &124 &&&&&&&&&&&
按照跳频原理，4×3复用方式中，12个小区将占用12个频道作为广播控制信道（BCCH），且不参加跳频；余下的18(或17)个频道作为业务信道(TCH)，其中12个平均分配到各小区；剩余的6个频道按话务密度选择性分配到各小区。因此一个基站的载频配置为322或332。4×3复用方式基站收信机TCH/FS在同频道干扰保护比C/I=9dB，动态V=3Km/h时：不跳频帧删除率FER、残余误bit率RBER符合技术参数要求，如果采用跳频则可在同等C/I条件下获得更小的误码率。 &图1.6& 4×3 频率复用 2. 3×3 频率复用方式3×3复用是以3基站9扇区为单位进行频率复用，这种复用方式控制信道仍然采用4×3且不参加跳频。同样以96~124的6MHZ为例，BCCH占用12个频道，余下18个为TCH分配到9扇区中，则一个基站的载频配置为333。该方式可以提高频率利用率，不须增加基站就能提高容量，但要达到同频干扰保护比的要求，需要使用跳频技术，且参与跳频的频率数要求大于3。所以要求要有足够的带宽，至少大于6MHz以保证跳频效果(跳频增益)。 3. 1×3 频率复用方式1×3是最为紧密的复用方式，它用一个基站的3个小区作为复用单位，相邻基站区使用相同的频率，由于复用距离缩小，同频载干比C/I比4×3大约下降10dB，因此必须采用跳频及其它(如动态功控、不连续发射、天线分集等)抗干扰技术。采用1×3复用方式，BCCH发信机由于携带小区特征信息而一直处于发射状态，出现网内小区间干扰的几率最大，所以要将公共控制信道按4×3复用进行规划，且不参加跳频；然后将余下频道分配到3个扇区。如仍以6MHz带宽为例则(30-12)/3=6，每个小区除开BCCH载频还可再分配到6个；但实际应用中为避免不同基站扇区间的同频跳到一起产生很大的同频干扰，所以每个扇区跳频的收发信机数小于分配到每扇区的频道数，一般收发信机(TRX)数与频道数的比例按跳频算法决定，最大为50%，且不同扇区使用不同的跳频随机序列；因此一个基站的载频配置可以做到433或444。这样相对于4×3方式，基站容量提高了[(4+3+3)-(3+2+2)]/(3+2+2)=40%；而带来的C/I增益约为4.2dB；要弥补降低的10dB还须采用其它抗干扰技术。1×3复用方式更适合于带宽小、容量比较集中、不需很多基站的地区。在实际应用中，如重庆联通主城区，使用CH113~CH124为BCCH的12个频点，三个小区TCH使用的跳频组各5个频点共15个，还保留2个频点用于微蜂窝基站。 4. 其它复用方式多重复用就是把频带划分为几部分，每部分频率采用不同的频率复用系数，就是说在同一网络中采用不同的频率复用方式。仍以6MHz带宽为例，30个载频其中控制信道载频仍采用4×3=12个扇区为一复用群；而TCH载频则分别以9、6扇区为复用群；剩余3个载频可用于微蜂窝。这时MRP(12、9、6)基站的载频配置达到333；并可释放部分频点用于微蜂窝，以满足高话务量地区的覆盖。小区中业务载频的复用度较高，是因为采用跳频技术，将不同区载频干扰进行了平均，当然为保证较高通话质量，还可采用动态功控、不连续发射等抗干扰手段。 同心圆就是将普通的小区分为两个区域：外层和内层，又称顶层(Overlay)和底层(Underlay)。外层的覆盖范围是传统的蜂窝小区，而内层的覆盖范围主要集中在基站附近。内外层采用不同的频率复用方式，外层一般采用传统的4×3，而内层则采用更紧密的复用方式，如1×3。因此所有载频信道被分为两组，一组用于外层，一组用于内层。这种结构不同于一般意义的多层网(如宏蜂窝叠加微蜂窝)，是因为同心圆技术内外层共站址、共用一套天线系统、共用BCCH。但公共控制信道属于外层信道组，也就是说通话的建立必须在外层信道上进行。根据同心圆的实现方式不同，可分为普通同心圆和智能双层网（Inteligent Underlay Overlay）。普通同心圆内层发射功率低于外层，从而减小覆盖范围，提高内层不同无线区群距离，保证C/I要求；内外层间的切换基于功率和距离；内层功率低，不易吸收室内话务量，因此比4×3容量提高不大，约10-30%。IUO的内层（超级层）与外层(常规层)发射功率相同，其切换算法基于C/I进行，即：首先通话在外层建立，然后基站控制器(BSC)不断监视此通话下行链路内层信道的C/I值，当达到可用门限时，便将通话信道从外层切换到内层；同时继续监视此内层通话信道的C/I，如果变坏到一定门限，便切换到常规层信道上；IUO由于内外层功率不变、吸收话务量高，因此比4×3容量提高稍大，从温州地区使用统计看，容量提高约20-40%。 下表是6MHz带宽下采用几种复用方式后可以实现的基站配置、平均每站容量对比。可见采用1×3方式具有较高的容量比，但要保证小区间的C/I≥9dB，必须引入跳频技术以及其它技术来补偿C/I，才能在提高容量的同时满足网络服务质量（QoS）。 复用方式 &&基站配置 &平均每站容量（户）&&容量比 （与4×3 相比）&备注 4×3 &&3/2/2 或3/3/2&1440 &&1 &平均每站容量： 站内载频数×8 为信道数n；呼损率2%；A 为0.025Erl/用户 3×3 &&3/3/3 &1788 &&1.24 &1×3 &&4/4/4 &2640 &&1.83 &MRP （12、9、6）&&3/3/3 &1788 &&1.24 &
1.5 移动通信网络结构全国GSM移动通信网是多级结构的复合型网络。为了在网络中均匀负荷，合理利用资源，避免在某些方向上产生的话务拥塞，在网络中设置移动汇接中心TMSC。全国GSM移动电话网按大区设立一级汇接中心TMSC1、各省内设立二级汇接中心TMSC2、移动业务本地网设立移动端局MSC，构成三级网络结构。三级网络结构组成了一个完全独立的数字移动通信网络。移动网和固定网之间的通信是通过移动关口局GMSC来进行转接的。 中国移动的GSM网设置8个一级移动汇接中心，分别设于北京、沈阳、南京、上海、西安、成都、广州、武汉，一级汇接中心为独立的汇接局(即不带客户，只有至基站的接口，只作汇接)，相互之间以网状网相连。 省内GSM移动通信网由省内的各移动业务本地网构成，省内设若干个移动业务汇接中心，汇接中心之间为网状网结构，汇接中心与移动端局之间成星状网。根据业务量的大小，二级汇接中心可以是单独设置的汇接中心，也可兼作移动端局(与基站相连，可带客户)。移动端局应与省内二级汇接中心相连。 全国可划分为若干个移动业务本地网。每个移动业务本地网中应设立一个HLR。移动业务本地网通过二级汇接中心接入省内GSM移动网，从而接入GSM全国移动网。 - 12 -&图1.7 移动网络结构思考题 &1. 移动通信有哪些基本特点？&2. 常见的移动通信多址技术有哪些？&3. GSM 移动通信的系统结构与组成有哪些？&4. 简介GSM 无线接口的物理信道、逻辑信道划分？&5. 简介GPRS 系统与GSM 系统的区别？&6. 解释跳频技术、同频复用技术。&7. 简介移动通信的网络结构。
&2.2 MOTOROLA 基站设备2.2.1 概述MOTOROLA基站分为宏蜂窝和微蜂窝两种类型。 现阶段宏蜂窝基站主要有MCELL、Horizon macro 和Horizon Ⅱ,共3 大类。MCELL 机柜分为：M-CELL2、M-CELL6、M-Cell city and M-Cell city+、M-Cell access。 Horizon机柜宏蜂窝基站有Horizon macroIndoor，Horizon macro Outdoor，Horizonoffice类型。Horizon Ⅱ的机柜类型和Horizon的分类类型一样。 Horizon 机柜微蜂窝基站有Horizon micro，Horizon compact，Horizon micro city。- 34 -2.2.2 M-cell6 硬件结构M－cell 基站系列主要有两种类型M-cell6 和M-cell2。 M－cell 6是目前摩托罗拉基站子系统中宏蜂窝基站的主导设备，主要应用于城市、乡镇等话务密集的地区。如视具体情况站距从500 米至数公里不等，单机可容纳6载频，最大可扩容至4机架24载频(配置为SECT8/8/8)，支持分集接收,跳频,菊花链传输。 M－cell 2 主要应用于话务量大，地或较广的边远地区，也可用作微蜂窝设备。其主要技术指标和性能和M－cell 6 一致，采用基本相同的控制和数字处理结构，其数字板和载频单元通用。和M－cell 6相比主要考虑其经济性和工程维护方便。单机架可容纳2载频，最大可扩容至3机架6载频（配置为SECT2/2/2），支持分集接收,跳频,菊花链传输。1. M-Cell6 机柜M-Cell6 室内机柜可支持交流/直流输入，由六部分构成。机架结构见下图。－顶板，包括射频设备、直流电源输入、E1 线接口－风扇，位于顶板下方－告警板（AB6），位于TCU 上方－收发信机框，最多六个收发信单元（TCU）－数字控制机框，两个数字单元框（μBCU ）－电源分配单元PDU ，位于两个μBCU 之间&2. M-CELL6 BTS 柜顶M－CELL6 柜顶分为两部分：射频部件、电源和信号连接。射频部件：支持3 个CBF 或2 个CCB；支持3 个DLNB ；支持3 个双工器M－DUP &电源和信号连接：直流电源和交流电源输入；用户定义设备告警输入/输出；收发天线信号；2．048MBPS 线的接口；光纤通道。- 36 -3. 数字控制单元框(μBCU) μBCU包括一个背板，两个全尺寸数字板和六个半尺寸板的槽位。全尺寸板：主控制单元MCU和光纤扩展板FOX。半尺寸板：1块电源模块BPSM；2块网络接口单元NIU；3块光纤多路复用器FMUX。&4. M-CELL6 告警板及扩展板告警板监视告警并能将告警传送到上级控制器，同时接收以下故障信号：－BTS 机柜冷却风扇－机柜柜门－低电压断开－APSM 输入和输出故障－BTS 机柜过温－熔丝断路&M－CELL6 告警板的主要功能：－电源模块－基站告警输入缓冲器－机柜告警输入缓冲器及发光二极管LED－时钟与逻辑告警发生电路－告警数据多路复用及输出到TCU －μBCU 接口与基站继电器控制输出告警扩展板：告警扩展板将用户自定义告警从8 个扩展到最多16 个。5. 主控制单元MCU 板主要功能：信令处理控制和管理功能；从NIU 板读取时钟，产生并提供基站需要；参考时钟；进行千端交换；从系统下载软件，提供存贮作用。配置：MCU 板是全尺寸板，通过背板能控制24 个；TCU ，每个SITE 配置2 块MCU ，冗余配置。MCU 的面板如下：－四个光纤输入输出口，连接二个TCU －维护测试口&－ MCU 状态指示灯&－PCM 卡接口，用于装载软件－软件工程师使用的DUBUG 口－软件、硬件复位开关
6. 光纤扩展板FOX 板FOX 板是全尺寸板。主要功能：MCU 板通过FOX 板能控制六个TCU 板。配置：每个机柜最多能配置2 块FOX 板，冗余配置。面板：FOX 板前端有12 个光纤口，支持6 个TCU 。- 38 -&7. 网络接口单元NIU 板NIU 板的主要功能：连接2 个E1 线接口；处理2 条RSL 链路LAPD 的编码解码；从E1 线提取时钟。配置：NIU 板是半尺寸板，每个机柜（有MCU 的机柜）配置4 块NIU 板，冗余配置，但是连接6 个E1 线（MCELL6）。MCELL2 配置2 块NIU 板，冗余配置，连接4 个E1 线。&8. FMUX 板FMUX 板子是半尺寸板，只适用于M－CELL6 机柜。μBCU 机框能配置三块FMUX 板，MCU 板子通过3 块FMUX板子能控制24个TCU，接收扩展的FMUX板子，位于FMUX0槽位。 9. 天线统一分配单元IADU 板IADU 只适用于GSM900 MCELL6 站型，每个BTS 机柜都配置1 块。主要功能－每块IADU 能支持3 个DLNB ，并将DLNB 的输入分离成六路，输出给本机柜的TCU； －通过IADU 板的扩展板把收信信号扩展到其它机柜。&10. 合路器CBF 主要作用：CBF 通过HC 将2 路信号合成1 路信号，并通过发信带通滤波器滤波，送至发信天线，功率损耗大约有3dB 。配置：CBF 只适用于GSM900 BTS，MCELL6 支持2 个CBF，MCELL2 支持2 个CBF，一般CBF 不支持多极连接。CBF 的外观、功能框图如下：&3 输入CBF： - 40 -&11. 双工器M-DUP 原理：通过2 个带通滤波器，在一根天线上分别收信和发信。&配置：中功率双工器M－DUP 适用于GSM900 BTS ，装在CBF 合路之后，支持2 个TCU 。高功率双工器H－DUP支持2个以上的TCU。 12. 双路低噪声放大模块DLNB 原理：收信信号通过2 个带通滤波器滤波和2 个低噪声放大器放大，将两路输入信号重新分配给2 个TCU 。配置：只适用于GSM900 BTS，M－CELL6 支持3 个DLNB，M－CELL2 支持一个DLNB 。&13. M-Cell6 射频连接图M-Cell6 射频连接图（EGSM900 4/4/4） &- 42 -2.2.3 Horizon macro 硬件结构机柜尺寸 (高 x 宽 x 深)：最小87 x 70 x 43 cm ；最大204 x 70 x 43 cm &1. CTU
CTU 接收作用以时隙为单位将接收器谐调到任何接收信道频率；接收信道信号的解调与修正；对收到的信号强度指示和信号质量进行测量；对从被解调的无线信道接收到的数据作恢复；对以收到的数据作信道解码并对被恢复的信号作处理。将话务数据送到MCUF ，以便传送到MSC ；接入SURF 模块的数字接口，可控制来自相应天线各接收信号的SURF 开关的选择。对来自第二个天线输入的一条附加接收路径进行比较和处理，以对分集提供支持。输出功率 (架顶): 16W (1800), 20W (900). 。CTU 发射作用 为任何发射信道RF 频率的生成，以时隙为单位作发射谐调 对发射数据输出进行的编码 将发射数据数字调制到发射无线信道信号上 发射无线信道RF 信号的最终RF 功率放大和输出功率水平控制 当使用CCB 时，得到至CCB 的控制数据的输出 对待发射数据，交织信号和话务信道数据按ETSI 定义进行信道编码 输出功率 (架顶): 16W (1800), 20W (900). 2. SURF Module 作用：&提供天线和CTU 间RF 接收信号的前端滤波、放大和矩阵控制?三对接收天线输入端?两个小区机柜间扩展的输出端口&扩展端口固定连接与0A,0B 端口RE &210210 BA &3. DCF Block &Duplexed Combining Filter. M-Cell equivalent: CBF+Duplexer. 使每一天线对于TX 和RX 两者都服务于两个CTU 发射路径功率损耗大约 4.5dB.- 44 -&4. DDF Block &Dual-stage Duplexed Filter. M-Cell equivalent: 3-input CBF+Duplexer. 具有一个第二级合成可使第三个CTUTX 输入.& 发射路径功率损耗大约 7.5dB&5. HCU Block ?Hybrid Combiner Unit. &M-Cell equivalent: 900 Hybrid.& 合成两个载频的输出为一路 需要配合DDF 使用.& 发射路径功率损耗大约 3dB. &6. Feedthrough Plate Assy &与DDF 配合使用，将第三个载频的输出连接到DDF 的TX 端口 M-Cell equivalent: Non-Hybrid.& 发射路径功率损耗大约 0dB. &- 46 -&&7. TDF Block & Twin Duplexed Filter.&& M-Cell equivalent: TBF+2xDuplexer.&& Two completely separate transmit/receive paths.&& Permits very low loss single-radio sectors to be configured.&& Transmit loss approx. 1.5dB. &8. MCUF && 维护和操作/控制处理&& 呼叫处理（例如：资源管理和基带调频数据的交换）&& 话务和控制信息的交换&& 时间基准和网络/BTS 主时钟同步&& 两个FMUX 的功能&& 可支持24 个载频&& 支持6 条E1/T1&& 提供PCMCIA 卡支持CSFP 功能&& Size: 260x250x50mm&& Weight: 0.5kg&& Order No.: SWLN5227 9. Horizon 射频连接图 S2/2/2 发射/接收连接示意图 &S4/4/4 发射/接收连接示意图&- 48 -&2.2.4 Horizon Ⅱ硬件结构?&支持EGSM900 和GSM1800 及EDGE ?&容量：每个BTS 机柜最多可扩到12 载频；采用两个Horizon II 机柜支持24 载波的&站型&?&输出功率 (1/1/1)： 900 MHz:&& 63 W；1800 MHz:&& 50 W ?&尺寸和重量：750 mm (H) x 700 mm (W) x 430 mm (D)，135 kg ?&体积：532 Liters；22.15 Liters/TRX (24 channels) &
&1. CTU2 &CTU2-Compact Transceiver Unit - 50 -&Tx Out Connecot ---- the function is Transmitter RF output. TTY Interface ---- Test access to processor Test and VCAT Interface is used for factory.注意事项： CTU2 安装于 Horizonmacro 机柜时，Horizonmacro 机柜必须配置3 个PSUs, 并且不再有PSU 作为冗余 如果Horizonmacro 机柜的某个PSU 损坏将导致安装于Horizonmacro 机柜的CTU2 退服。 在Horizonmacro 安装CUT2, Horizonmacro 需要重做接收RX 校准. &2. SURF 面板及原理图：&接口框图：3. DUP
&- 52 -4. HCU
6. Horizon Ⅱ射频连接图S4/4/4 发射/接收连接示意图-Power Output: 20W& 900MHz , 16W& 1800MHz &O2 发射/接收连接示意图-Power Output: 20W 900MHz , 16W 1800MHz &7. HIISC HIISC，Horizon II 基站控制器，提供基站的所有处理功能。HIISC 具有以下特性：- 54 -&软件功能和网络接口单元板能的处理器件； 可编程时隙交换器件 为单密度或双密度GSM 和单密度EDGE 提供TDM 链路 提供3 个扩展链路 为GSM/GPRS 或EDGE 收发信机提供BBH 路由 六联合E1/T1 间距线路接口 为空中复用接口提供可变程同步/定时模块&2.3 华为基站设备2.3.1 概述BTS3X 是华为公司的系列宏蜂窝基站。基站系列中包括室内型基站BTS30 、BTS312 和室外型基站BTS3006A 、BTS3012A 。单机柜容量大BTS312 、BTS3012A 满配置可支持12 个载频，BTS30 、BTS3006A 满配置可支持6 载频。下表是BTS3X 系列基站的基本介绍。BTS3X 系列基站应用比较基站类型&型号&单机柜最大载波数&应用室内型宏基站&BTS3012 &12 &高密度大话务量用户地区及需要覆盖广的地区&BTS312 &12 &高密度大话务量用户地区&BTS30 &6 &人口密集地区、城市室外型宏基站&BTS3006A& 6 &室外中等容量广覆盖基站解决方案&BTS3012A& 12 &室外大容量广覆盖基站解决方案小基站&BTS3002C& 2 &郊区、乡村、车站、机场、公路、铁路等
BTS3X 系列宏蜂窝基站提供较强的操作维护功能，主要如下：&的操作维护功能可完成对基站设备的管理和维护，可进行软件远近端加载、基站对象属性配置管理、设备管理和系统状态监控等操作。&（2）近端维护：提供人机接口（MMI，Man Machine Interface），可利用近端维护台对基站各对象进行维护、监控和管理。&（3）远端维护：在GSM 系统内组成操作维护网，用户在权限许可下，可利用远端操作维护台，对系统内的基站进行远端操作维护。&（4）系统状态监控：提供系统运行指标指示和资源状态指示。&（5）安全管理：提供用户登录鉴权、命令权限限制、危险操作提示、用户群管理等安全管理功能。&（6）测试：提供功能自测、环回测试。&（7）软件升级：自动检查系统是否符合升级条件；可通过远程加载进行系统升级；软件升级过程可逆，升级不成功可快速恢复原有系统。&（8）支持15:1 复用，节省传输线费用。
2.3.2 BTS3X 系列基站简介1. BTS30 BTS30 外形尺寸：高×宽×深＝1600mm×600mm×450mm 。下图为BTS30 的典型单机柜满配置图。图中，BTS30 配置了3 块CDU，6 块TRX，4 块PSU （Power Supply Unit），1 块PMU（Power Monitor Unit），2 块TMU（Timing/Transmission and Management Unit），1 块TES（Transmission Extension power Supply unit ）和1 块TEU（Transmission Extension Unit）。- 56 -&2. BTS312 BTS312 外形尺寸：高×宽×深＝1880mm×650mm×500mm 。下图为BTS312 的典型单机柜满配置图。图中，BTS312 配置了6 块CDU，12 块TRX，6 块PSU，1 块PMU，2 块TMU，1 块TES 和2 块TEU 。&3. BTS3002C BTS3002C 是严格的室外型小基站，环境适应能力强，一般用于边际网解决方案中，它具有如下性能特点：?&采用全密闭一体化结构，防水、防尘、防潮、防盐（酸）雾、防霉菌、防太阳辐射设计，&对大部分外界影响都有较强的抵御能力；?&工作温度范围宽：在-40℃～+55℃ （环境温度）范围内可正常工作；?&电压适应范围宽：在150VAC～300VAC 范围内可正常工作；?&防雷设施完善：配备内置防雷板、外置电源防雷箱等设备；?&安装方式多样：可挂在墙上、柱上、塔上或电线杆上；?&支持蓄电池供电，公用电网断电时，可延长供电时间。
BTS3002C 外形尺寸：高×宽×深＝700mm×460mm×360mm 。性能特点如下：性能分类&参数名&指标&信道容量带宽& 8TCH/TRX& 200kHz 系统指标接收性能&频段静态接收灵敏度&GSM900（P-GSM）：上行：890MHz～915MHz； 下行：935MHz～960MHz GSM900（R-GSM）：上行：876MHz～901MHz； 下行：921MHz～946MHz GSM1800 ：上行：1710MHz～1755MHz （低端45M）； 1740MHz～1785MHz （高端45M） 下行：1805MHz～1850MHz （低端45M） 1835MHz～1880MHz （高端45M） GSM900：-110dBm GSM1800：-109dBm &每载频最大发射功率&天馈口≥43dBm 发射性能&静态功率控制范围& 0～10 级，步长2±1dB &动态功率控制范围& 0～15 级，步长2±1dB
接口及功能如下：接口名称&类型&数量&实现功能Abis 接口&E1 SDH &2 对2 对&提供75Ω/120 Ω的E1 接口支持级联提供操作维护链路（OML） 提供SDH 传输方式支持级联提供操作维护链路（OML） 告警接口& ALARM &5 个&提供外部告警接入&MMI 串口（J2）& 1 个&提供近端维护通道维护接口&网口（J1）& 1 个& IOMU 板网口&网口（J6）& 1 个& IASU 单板的网口，提供维护通道&电源& 1 个& 220VAC 输入电源电源和接地&&&&接地& 1 个& 220VAC 接地
- 58 -天馈电缆接口&TX/RX_ANT &1 个&收发双工口&RX_ANT& 1 个&分集接收口&RX_OUT& 1 个&双载频互为分集时的跳线口
典型配置如下图&交流电源防雷箱的门上有两个指示灯，其意义与箱内空气开关的位置有关 若空气开关闭合，则运行灯处于正常工作状态； 若空气开关打开，则运行灯将全灭，防雷箱失去防雷功能交流电源防雷箱指示灯含义：&运行灯&状态&指示含义运行灯1：亮；&运行灯2：亮&防雷功能正常运行灯1：灭；&运行灯2：亮&C 级防雷功能失效运行灯1：亮；&运行灯2：灭&D 级防雷功能失效运行灯1：灭；&运行灯2：灭&无防雷功能（排除外部电源中断情况）
4. BTS3006A BTS3006A 作为室外型宏蜂窝基站的一种，跟室外型宏基站BTS3012A VER.A 相比，主要差异是容量小（6TRX）、随之而来的优点是：体积小，重量轻，便于安装和运输。跟室内型BTS30 产品相比，具有以下特点：1、工作温度范围很宽，热交换器机柜达到 -40 ℃~ +45 ℃。2、满足IP55 防水防尘要求，适合室外使用；3、支持内置微波、HDSL 或者SDH 传输设备，多种灵活的传输接入方式；4、支持三相与单相电源供电，热交换器型：供电电压范围150～300VAC/47～53Hz 5、可以根据备电时间的长短，选配内置蓄电池或外置蓄电池柜，并支持分级下电功能，将停电带来的损失降低到最小程度；6、集成多种环境告警，产生告警可以上报给BSC，并在OMC 界面显示。7、热交换器型提供可选的室外型蓄电池柜，满配置的情况下交流断电工作8 小时以上BTS3006A 外形尺寸：高×宽×深＝1700mm×900mm×720mm 。机柜满配置时重550Kg ，总装机柜重350Kg ，最小搬运重量200kg （在总装机柜基础上，拆除前后门）。天馈线、电源线、调试接口连线，全部从机柜底部出线。BTS3006A 可配置3 块CDU，6 块TRX，5 块PSU，1 块PMU，1 块TCU，1 块TMU 和1 块ABB（Abis Bypass Board），另外还配有一些附属设备，包括传输设备、电源防雷滤波盒、交直流配电盒，传输电源（TSU，Transmission Supply Unit）。BTS3006A 典型配置示意图如下：- 60 -ABB TRX TMU 开关盒CDU TRX TCU TRX 进线区域传输设备框CDU TRX 1 2 TRX CDU0 进线区域TRX PMU PSU 0 PSU 1 EMU SPD EMUA PSU 2 TSU PSU 3PSU 4风扇交流配电盒直流配电框
熔丝盒维护转E1防雷板接板防雷滤波盒接地进风空间
铜排射频线缆线缆的安装如下图&5. BTS3012 BTS3012 机柜按IEC60297 标准设计，机柜尺寸为1600mm （高）×600mm （宽）×450mm （深）。BTS3012 机柜主要由以下插框构成：?&DAFU 插框?&DTRU 插框?&风扇盒插框?&公共框插框?&机顶插框?&BBU/ 传输插框
单机柜满配置如下图：- 62 -&DSAC: 扩展信号接入卡& DELC: E1 信号防雷卡& DMLC: 监控信号防雷卡DCOM: 合路单元& DDPU: 双双工单元& DTRU: 收发信机模块FAN (NFCB): 风扇控制板& DTMU: 定时/传输和管理单元&DEMU: 环境监控板DATU: 天线&塔放控制板& DCSU: 并柜信号转接板& DCCU: 信号转接板Air Inlet: 导风口& Wiring: 配线&DAFU 插框&&
DAFU 插框由DDPU 和DCOM 组成，满配置时可配6 块单板，其中最多可配6 块DDPU 。DCOM 只有在小区配置大于4 载波的情况下使用。DDPU 、DCOM 的所有接口均在前面板，通过线缆连接机柜内部其他单板或模块。DAFU 插框主要完成射频信号的收发双工和发射合路，接收分集和接收信号放大，低噪声放大控制等。DTRU 插框DTRU 插框最多配置六块DTRU 。DTRU 主要完成以下功能： 完成两个载波基带信号到射频信号的调制、上变频、滤波、射频跳频、信号放大、合路输出等功能。?&完成两个载波的射频信号分路、接收分集、射频跳频以及解调等功能。?&完成信令处理、信道编译码、交织反交织、调制与解调等功能。?&完成输出功率的放大功能。?&支持发分集，4 接收分集等控制功能。?&支持发射合路、同频同相功率合成（PBT）功能。风扇框&
风扇框配置1 个风扇盒，内有4 个风扇和一块风扇监控板。风扇监控板采集机柜底部的进风口温度，根据该温度自动调整风扇的转速。风扇框的风扇采用上下排气的方式，机柜底部的进风口与机顶的后半部构成通风回路，从而为整个机柜提供强制散热。风扇提供N+1 冗余备份，一个风扇故障后，其余风扇全速运转，并在常温下可以满足系统散热需求。公共框插框公共框插框位于机柜风扇框的下部，插框内配置有：定时/传输和管理单元（DTMU）：DTMU 是BTS3012 的基本传输及控制功能实体，在整个BTS3012 中处于主控位置。环境监控板（DEMU）：DEMU 用于监控BTS3012 工作的机房环境，实现环境监控和告警信息的采集功能。天线&塔放控制板（DATU）：DATU 实现塔放的馈电和电调天线控制信号输入。并柜信号转接板（DCSU）：DCSU 负责完成并组、并柜信号在机柜公共框和机柜顶部之间的连接。信号转接板（DCCU）：DCCU 实现公共框信号的输出、输入转接功能。机顶插框机顶插框位于机柜顶部，插框内配置有：监控信号防雷卡（DMLC）：DMLC 作为DEMU 的对外接口，其主要功能是为各路输入输出信号提供防雷保护。E1 信号防雷卡（DELC）：DELC 用于实现E1 信号的防雷功能。扩展信号接入卡（DSAC）：DSAC 在机顶提供两个CBUS3 接口用于DTMU 和外部设备进行通信，支持开关量等扩展信号的输入。BBU/ 传输插框BBU（Baseband Unit）/传输插框位于公共框下部，预留BBU 安装空间，可内置SDH 传输设备或微波传输设备。6. BTS3012A BTS3012A 外形尺寸：高×宽×深＝1700mm×1200mm×1000mm 。下图为BTS3012A 的典型单机柜满配置图。图中，BTS3012A 配置了6 块CDU，12 块TRX， 5 块PSU，1 块PMU，1 块TCU，1 块TMU 和1 块ABB（Abis Bypass Board），另外还配有一些附属设备，包括传输设备、电源防雷滤波盒（位于机柜背部）、交直流配电盒、基站环境监控仪，传输电源（TSU，Transmission Supply Unit ）以及内置蓄电池舱。- 64 -T R X &T R X &&T R X T R X &T R X &FAN &T R X T R X &T R X &&T R X FAN C D U T R X 开关盒&T R X &&T R X &C D U &&C D U C D U &C D U &FAN &C D U T S U E1防雷框进线区域&P M U &T M U A B B &进线区域&P S U &&&&&T C U &&P S U &&&E M U A &FANP S U P S U &交流配电框直流配电框&蓄电池舱传输设备框&&&&&& &&&&P S U &&&
2.3.3 BTS3X 系统结构1. 系统结构框图BTS3X 的主要功能是通过Abis 接口与基站控制器（BSC，Base Station Controller ）相连，协助BSC 完成无线资源管理、无线参数管理和接口管理，通过Um 接口与移动台（MS，Mobile Station） 通信，实现BTS 与MS 之间的无线传输及相关的控制。下图是BTS30/312 选配TEU 和TES 时的系统结构图。&BTS30/312 系统结构图（1）虚线框表示的单板是可选的：BTS30/312 有2 个TMU 槽位，分别为主备TMU 槽位，备TMU 可根据需要进行选配；选配TEU 和TES 可提供内置光传输功能；选配ABB 和ABA（Abis Bypass Assistant Board）可提供Abis 旁路功能。由于ABB 和ABA 需要占用TEU 和TES 槽位，因此两种功能只能选其一；塔顶放大器简称塔放，一般可选用三工塔放。（2）为支持多种频段，满足多种覆盖需求，合分路器有多种型号可选，包括：CDU 、ECDU 、EDU（Enhanced Duplexer Unit）、RCDU（Railway GSM Enhanced Combining and Distribution Unit）、REDU（Railway Enhanced Duplexer Unit）、MCDU（Multi Combining and Distribution Unit）、SCU （Simple Combining Unit）、ESCU（Enhanced Simple Combining Unit）。（3）PBU 支持GSM900M 和GSM1800M 频段40W TRX 的功率放大。（4）TEU 是实现多种光传输方式的单板总称，它包括ASU（Access SDH Unit ）单板和PAT （Passive Transmission board ）单板，可分别提供155M SDH 光传输和无源光传输。（5）BTS3012A 和BTS3006A 的系统结构与BTS30/312 类同，仅公共子系统结构稍有不同，0 为选配ABB 时的公共子系统逻辑结构图。BTS3012A 、BTS3006A 可支持选配ABB，不支持TEU， TES 配置，也不支持配置ABA 和从TMU 。Abis E1 &&&公共子系统BTS3012A/BTS3006A 公共子系统结构图2. BTS3X 系列基站的系统组成（1）公共子系统- 66 -公共子系统主要由TMU 、PSU、PMU 等单板组成。公共子系统主要完成如下功能：?&管理控制其它子系统和模块，并收集告警信息。?&提供其他子系统和模块的各种基本时钟。?&提供与操作维护的通信。?&信令处理及资源管理。?&为整机供电，并提供电源监控管理。?&提供多种内置传输接口。
（2）信号处理子系统信号处理子系统主要由TRX 、PBU、各类合分路器组成。信号处理子系统主要完成：?信道的编码和译码，交织和解交织。?语音加密和解密。?完成速率适配功能。?逻辑信道与无线信道的相互映射。?完成小区间切换及小区内部切换。信号上/下变频、采样、滤波、放大。（3 馈子系统）天( )天馈子系统主要包括天线、馈线、跳线、避雷器和塔放（可选）等。天馈子系统主要完成： 实现射频信号的发送。 移动台信号的接收。 放大上行接收信号。 防止雷电电流对设备的损害。2.3.4 BTS3X 主要单板功能说明1. TMU TMU -定时传输管理单元（Timing/Transmission and Management Unit），完成如下功能：（1） 提供多路复用，使有限的传输资源发挥更大的作用；提供灵活的组网方式，支持BTS 的星型、树型和链型连接。（2）提供人机接口、操作维护链路，实现软件下载、故障管理、配置管理、性能管理和安全管理等。（3）提供时钟的集中供给和热备份。（4）提供外部告警信号输入端口，执行外部告警采集。TMU 如下图。&面板指示灯含义如下：标识&颜色&说明&具体指示PWR &绿色&电源指示灯&常亮：TMU 处于上电状态灭：TMU 处于下电状态RUN &绿色&运行指示灯&闪烁：TMU 运行正常灭或常亮：TMU 运行异常LI1～ LI4 &绿色&E1 线路指示灯&常亮：第1～4 路E1 线路本地告警闪烁：第1～4 路E1 线路远端告警灭：第1～4 路E1 线路正常
M/S &绿色&主备指示灯&闪烁（1Hz）：TMU 为主板闪烁（0.5Hz）：TMU 为备板常亮、常灭或非周期闪烁：TMU 产生故障PLL &绿色&鉴相指示灯&常亮：时钟处于自由振荡状态快闪（4Hz）： 时钟处于捕捉状态慢闪（1Hz）： 时钟处于锁定状态灭：时钟鉴相异常
2. TDU TDU -时钟分配单元（Time Distribution Uni），TDU 的主要功能是接收来自TMU 的时钟SREF （3.25MHz）、OBCLK（2.16MHz）、FCLK（216.7Hz）、FN（帧号），转发给机柜内各TRX 及其它机柜的各个单元。TDU 还具有完成其它信号如告警信号的转接等功能。TDU 如下图：&3. TRX TRX -收发信机单元，即射频板（Transceiver unit），TRX 通过天线从移动台接收信号，通过解调将这些信息分离成信令信息和语音信息并向上传送。下行的信令信息和语音信息通过TRX 处理后送到天线，再发送到移动台。TRX 还接收TMU 下发的各种管理和配置信息，向TMU 报告自身的各种状态和告警信息。TRX 可支持多个频段，包括GSM900 、GSM1800 、GSM1900 、GSM850 、EGSM 和RGSM 。TRX 的组成原理框图如下：- 68 -&4. TEU TEI--传输扩展单元，具有内置式传输系统，对外支持利用光纤传输的155M SDH 光接口、PON 光接口、内置xDSL 接口。5. TES TES-传输扩展供电单元（Transmission Extension power Supply unit），TES 主要为TEU 提供各种工作电源和进行通信转接。TES 为TEU 提供电源，包括+5V DC、-5V DC 和75V AC 铃流，使TEU 能够正常工作，实现基站内置式传输。TES 与TEU、TES 与TMU 都能通信，作为TEU 向TMU 上报信息的桥梁。TES 的逻辑功能如下图：&&+26V输入& 第一路+5V输出供给第一块TEU &第二路+5V输出供给第二块TEU& -5V输出同时供给两块TEU& 铃流输出同时供给两块TEU &与TMU通信串口与TEU通信串口&6. FMU FMU--风扇监控单元位于风扇盒(FAN BOX)内，用于对风扇盒的风扇进行管理：它具有如下功能：?提供风扇馈电功能?风扇转速控制功能? 告警监测功能7. PMU PMU -电源监控单元（Power Monitor Unit）提供电源管理和告警采集功能。当PSU 使用AC/DC 模块时，PMU 提供电源管理功能；当PSU 使用(，)DC/DC 模块时，PMU 的板的电池容量设置为零，不使用电池管理功能。PMU 的逻辑功能示意图如下：&8. CDU CDU -合分路单元（Combining and Distribution Unit）CDU 主要完成收发信双工、发射信号合路、滤波以及接收信号的滤波、低噪声放大和分路，并且可提供塔放馈电；采用3dB 功率损耗电桥合路（宽带合路）使多个发射信号和多个接收信号共用一个天线单元。CDU 采用发射二合一和接收双路一分四的形式（也可单路一分八）。CDU 支持GSM900 、GSM1800 、GSM1900 和GSM850 频段，且单端口支持的最大输入功率为60W。CDU 面板框图及指示灯含义如下：- 70 -&9. PSU PSU-供电单元即电源板（Power Supply Unit），PSU 是内置式电源模块。因为BTS 支持多种电源输入模式，PSU 也相应分为AC/DC 单元和DC/DC 单元。BTS 根据系统供电方式的不同来配置不同的电源模块：系统采用220V AC 供电时，选择AC/DC 供电单元；系统采用+48V DC 供电时，选择DC/DC 供电单元；系统采用+24V DC 供电时，无需配置供电单元。1 个PSU 单元可为2 个TRX 提供电源，电源模块配置采用N＋1 均流热备份方式。10. TDU TDU -时钟分配单元（Time Distribution Uni），TDU 的主要功能是接收来自TMU 的时钟SREF （3.25MHz）、OBCLK（2.16MHz）、FCLK（216.7Hz）、FN（帧号），转发给机柜内各TRX 及其它机柜的各个单元。TDU 还具有完成其它信号如告警信号的转接等功能。下表为BTS3X 的单板说明表，供大家参考。单板说明表电路板英文简称&电路板英文全称&电路板中文全称ABA &Abis Bypass Assistant board &Abis 传输旁路辅助板ABB &Abis Bypass Board &Abis 传输旁路板ASU &Access SDH Unit &SDH 传输单元板CDU &Combining and Distribution Unit &合分路单元
电路板英文简称&电路板英文全称&电路板中文全称ECDU &Enhanced Combining and Distribution Unit &增强型合分路单元EDU &Enhanced duplexer Unit &增强型双工单元EMUA &Environment Monitoring Unit Analyzer &环境监控单元ESCU &Enhanced Simple combining Unit &增强型简单合路单元PAT &Passive Transmission Board &无源传输板PBU &Power Boost Unit &功率增强单元PMU &Power Monitor Unit &电源监控单元PSU &Power Supply Unit &供电单元RCDU &Railway GSM Enhanced Combining and Distribution Unit &铁路GSM 大功率合分路单元REDU &RGSM Enhanced Duplexer Unit &铁路GSM 增强型双工单元SCU &Simple combining Unit &简单合路单元TCU &Temperature Control Unit &温度控制单元TDU &Time Distribution Unit &时钟分配单元TEU &Transmission Extension Unit &传输扩展单元TES &Transmission Extension power Supply unit &传输扩展供电单元TMU &Timing/Transmission and Management Unit &定时传输管理单元TRX &Transceiver unit &收发信机单元
2.3.5 信号流程1. 话音信号流程&- 72 -2. 时钟信号流程&&3. 告警维护信号流程&4. 信令信号流程&组网功能
&BTS3X 组网方式灵活，并可支持多种传输方式：E1、SDH 、HDSL 、微波和卫星传输等。支持星型、树型、链型和环型组网。&BTS3X 基站SDH 链型组网图&BTS3X 基站SDH 环型组网图&2.3.7 华为基站操作维护系统1. 操作维护BTS 提供两种维护方式：近端维护和远端维护。操作维护系统结构如图所示。&BTS 操作维护结构图近端维护近端维护是由PC 机通过串口线与BTS 相连来对基站进行操作的维护方式。近端维护台须在- 74 -PC 机上安装基站近端维护软件后方可进入。基站近端维护是按照基站的逻辑对象进行的，可分别对站点、小区、载频、基带进行操作维护，当然也可直接对单板进行操作，并可实时得到告警信息。远端维护远端维护是由PC 机通过OMC 组网与BSC 相连，再经过BSC 由Abis 接口到达BTS 的维护方式。远端维护台须通过工作台（WS，Work Station ）上的OMC 客户浏览器（OMC Shell ）进入。基站远端维护系统的用户界面采用拓扑图形式，在用户界面上可以看到整个移动网络下各网元的名称、类别、位置、在网络中的编号、设备类型以及运行状态（正常、告警等）等。用户可以选择需要维护的某个网元，查看详细的性能数据、告警数据和配置数据，也可以通过拓扑图对某类网元进行操作维护。操作维护功能BTS3X 操作维护系统功能主要包括：安全管理、告警管理、维护管理、性能统计和测试功能等。安全管理用户在操作维护BTS 之前，必须先登录鉴权。系统提供多级授权机制，确保只有经过授权的用户才能进行相应的命令组操作。同时，提供危险操作提示对话框，在重要的维护操作命令下发前，给出该操作可能引起的问题，并提示确认。告警管理BTS3X 操作维护系统提供醒目的告警窗口显示，具有强大的实时告警管理功能，如告警的收集、清除、查询、处理、保存、解释、提示、屏蔽、过滤、确认、分析等。另外，提供详细的在线帮助信息和分级过滤的告警管理系统，能帮助用户快速进行故障定位，并提供告警恢复方法。维护管理操作维护中心通过BSC 管理整个BSS 的操作维护功能，对BTS 有高度的可视性。性能统计和测试操作维护系统可实现对实体的性能统计和测试，以便及时收集基站运行状态数据，对运行状况作出准确分析。2. 物理接口BTS312 对外物理接口接口名称&&类型&数量&实现功能Abis 接口&&E1 &8 对&提供75Ω/120 Ω的E1 接口；支持级联；提供操作维护链路（OML） &&STM-1 &2 对&提供SDH 光传输接口； 支持级联； 提供操作维护链路（OML） &&FCLK &1 个& FCLK 测试口时钟接口（CLK） &&13MCLK &1 个& 13MHz 时钟测试口&&SYNC &1 个&外同步输入端（卫星）维护接口&& MMI 串口& 1 个&提供近端维护通道电源和接地&&电源&3 种&-48V DC 输入电源；+24V DC 输入电源；220V AC 输入电源&&接地& 1 个& 1 个接地端口天馈电缆接口&& RF 信号& 12 个&天馈线输入端口
接口名称&类型&数量&实现功能&数据总线接口& 2 个&并柜数据总线接口DCF1 、DCF2 并柜接口&时钟总线接口& 2 个&并柜时钟总线接口CKB1 、CKB2 &并柜级联口& 6 个& CDU 并柜级联口管理信号接口&告警& 2 个&外部告警接口EAC1 、EAC2 ；可连接环境监控仪&蓄电池管理& 1 个&连接蓄电池信号PWRC
2.4 中兴基站设备2.4.1 概述ZXG10-BTS 基站收发信台是中兴通讯自主开发的GSM 移动通信系统系列基站，包括ZXG10-BTS（V1），ZXG10-BTS（V2）和ZXG10-BS30 等类型。ZXG10-BTS（V2）是一种室内型的宏蜂窝基站，是ZXG10-BTS（V1）的升级版本，ZXG10-BTS（V2）主要运用于业务量密集的大中城市和中小城市的业务密集地区，如繁华商业区、机场等地。ZXG10 BS30 是一体化室外基站，ZXG10 BS30 基于ZXG10-BTS（V2），借鉴了ZXG10 BS21 和ZXG10-MB （增强型）的各项优点，支持单载频40W 、内置SDH 传输、外置防雷箱，适合边际网广覆盖、小容量、工作环境恶劣、工程维护方便等要求。 2.4.2 ZXG10-BTS（V1）的硬件结构BTS 整机的结构形式以及各功能模块在机柜中的安装位置如图所示：- 76 -&图& ZXG10-BTS 整机结构图机柜内分为四层，每层采用插箱结构。在机柜中，从上至下，第一个插箱为公共模块插箱，公共模块插箱配置的模块包括基站接口设备(BIE)、基站操作维护单元(OMU)、主频主时钟单元(CKU)、外部告警采集模块(EAM)、无线测试设备(RTE)、时钟驱动板(CKD)等数字模块和电源模块(PSA)。第二、三、四插箱为收发模块插箱，收发模块插箱配置的模块有收发信模块(TRU)、功率放大器(PA)、合路器(HYCOM)、分路器(MUL) 和电源模块(PSB)；其中，收发信模块由帧单元接口FUI、帧单元控制器FUC、信道处理器CHP、载频接口CUI和收发信机TRX组成。 ZXG10-BTS的总体硬件原理图如图所示。 To: BSC&&&：TRX 模块：PUB 模块&：AUX 模块&ZXG10-BTS 硬件原理图ZXG10-BTS在硬件功能上主要由公共模块（PUB）、基站收发信模块（TRX）和基站辅助设备模块（AUX）三大部分组成。各模块的硬件组成如表所列。 ZXG10-BTS 硬件组成说明表PUB 模块&基站接口设备单元BIE &&主时钟单元CKU &&时钟驱动单元CKD &&基站操作维护单元OMU &&外部告警采集单元EAM &&基站无线测试设备单元RTE &&&帧单元接口FUI &基带处理单元BBP &帧单元控制器FUC &&信道处理器CHP &&载频接口CUI TRX 模块&&接收预处理器RPP &载频单元CU &发信机TX &&接收机RX &&功率放大器PA &&DRX &天馈设备ATE &电源模块PWR AUX 模块&机顶接口单元BST &风扇控制单元FAN
下面我从公共模块部分，基带处理模块部分，载频单元模块部分，天馈系统和电源等方面分别进行介绍。 1. 公共模块部分公共模块PUB主要包括基站接口设备单元BIE，主时钟单元CKU，时钟驱动单元CKD，基站操作维护单元OMU，外部告警采集单元EAM和无线测试设备单元RTE。PUB模块位于ZXG10-BTS机架公共框部分，机架的最上一层，负责对BTS各单元的操作维护和控制，提供同步时钟和告警控制等功能。为了提高产品可靠性，对于BIE, CKU 和OMU 单元都采用了双备份。 - 78 -（1）基站接口设备BIE 基站接口设备BIE是GSM传输设备中可选模块之一，只要在BSS系统中，BTS与BSC设备之间距离超过10m，必需采用BIE接口设备。 BIE面板上有四个灯，由上到下依次是： 电源指示灯，告警指示灯，运行指示灯，主备指示灯。如图、表所示。 &+5V ALM RUN MST BIE 面板表指示灯说明（注： X 代表任意状态）&指示灯显示模式&组合状态& +5V 电源灯&ALM 告警灯&RUN 运行灯&MST 主备灯单板未上电&常灭&常灭&常灭&常灭HDLC 未建链&常亮& 1 次/s 闪烁& 1 次/s 闪烁&X 表示程序跑飞&常亮&X &常亮&X 正常工作&常亮&常灭& 1 次/s 闪烁&X 主用&常亮&X &X &常亮
（2）时钟单元 CKU CKU单元是ZXG10-BTS中的重要设备之一，主要负责为系统提供同步的时钟和频率参考源。 CKU面板上有五个灯，由上到下依次是： 电源指示灯，告警指示灯，运行指示灯，主备指示灯，锁相指示灯。如图、表所示。 &+5VALM
CKU 面板表CKU 面板指示灯说明&&指示灯显示模式&&组合状态& +5V 电源指示& ALM 告警指示& RUN 运行指示& MST 主备指示& LCK 锁相指示单板未上电&常灭&常灭&常灭&常灭&常灭初始化&常亮& 4 次/s 闪烁&X &X &X 时钟帧号异常&常亮&常亮&X &X &X HDLC 未建链&常亮& 1 次/s 闪烁&X &X &X 表示程序跑飞&常亮&X &常亮&X &X 正常工作&常亮&常灭& 1 次/s 闪烁&X &X 主用&常亮&X &X &常亮&X
锁相状态&常亮&X &X &X &4 次/s 闪烁8K 时钟异常&常亮&X &X &X &1 次/s 闪烁锁定态&常亮&X &X &X &常亮全网不同步&常亮&X &X &X &常灭
注： X 代表任意状态（3）时钟驱动单元CKD 时钟驱动单元CKD主要完成从CKU单元直接输出13MHz正弦波、8kHz同步信号、对FN、HCLK、FCLK、OBCLK等信号进行分频和功率分配，放大后输出至各TRX单元。 CKD面板上有两个灯，由上到下依次是： 电源指示灯，告警指示灯。如图所示。 &+5V ALM CKD 面板CKD 板指示灯说明&指示灯显示模式含义&指示灯或按键开关+5V 电源指示&有+5V 时，常亮；无+5V 时，灭ALM 告警指示&有告警时，常亮；无告警时，灭
（4）操作维护单元OMU OMU是BTS的操作维护控制单元，主要通过接受网络侧来的命令完成对OMU管辖的所有BTS内各个单元进行相应的控制和维护。完成参数配置、软件下载、状态信息和告警信息的上报、初始化、故障监视、测试等。通过OMU单板中MMI接口来实现BTS本地操作维护，主要监视OMU数据库的变化并且控制数据库的数据编辑，启动OMU的命令控制BTS各设备。 OMU面板上有四个灯，由上到下依次是：电源指示灯，告警指示灯，运行指示灯，主备指示灯。面板指示灯组合状态表示含义如图所示： &+5V ALM RUN MST OMU 面板OMU 指示灯说明&指示灯显示模式&组合状态& +5V 电源指示&ALM 告警指示&RUN 运行指示& MST 主备指示单板未上电&常灭&X &X &X 单板上电&常亮&X &X &X BOOT 启动&常亮&常灭& 4HZ 闪烁&常灭主用状态&常亮&X &X &常亮备用状态&常亮&X &X &常灭进程初起&常亮&常亮&常亮&常亮4M 或8K 时钟故障&常亮&常亮& 1Hz 闪烁&X LAPD 链路中断&常亮& 1Hz 闪烁& 1Hz 闪烁&常亮系统初始化状态&常亮& 4Hz 闪烁& 4Hz 闪烁&常亮文件下载&常亮& 1Hz 闪烁& 4Hz 闪烁&常亮
- 80 -注： X 代表任意状态ZXG10-BTS的OMU具备如下功能： &远端BSC 对BTS 的操作维护OMU接收BSC下达的操作维护命令，完成对BTS各功能模块的状态（例如操作状态、应用状态等）管理、软件下载管理、传输管理、无线接口管理、测试管理和设备管理以及OMU数据库的管理。由于BTS和BSC间的通信接口（即Abis接口）在物理上是标准的2MPCM链路，使用时隙16作为OMU与BSC的数据通信，而时隙16是由BIE通过接续分配，从2MPCM链路上分离出来的，因此OMU必须提供此物理连接。 &本地的操作维护-LMT 本地的操作维护是指在BTS本地，外设终端（如PC机）通过OMU的MMI接口实现对BTS的操作维护管理。OMU通过RS232的接口，与外设终端物理连接。 （5）外部告警采集模块EAM 外部告警采集单元EAM为PUB模块的一个部分，可同时管理3个BTS的外部告警采集，主要采集一些无法直接与OMU通信的BTS设备以及外部环境监控设备的告警信息，然后根据OMU的要求将这些告警信号上报给OMU。 EAM面板上有三个灯，由上到下依次是：电源指示灯，告警指示灯，运行指示灯。如图、表所示。 &+5V ALM RUN EAM 面板表& EAM 面板指示灯说明&指示灯显示模式&组合状态& +5V 电源指示&ALM 告警指示&RUN 运行指示单板未上电&常灭&常灭&常灭初始态&常亮& 4 次/s 闪烁&X HDLC 断链&常亮& 1 次/s 闪烁& 1 次/s 闪烁系统时钟或严重异常&常亮&常亮&常亮正常工作&常亮&常灭& 1 次/s 闪烁
注： X 代表任意状态2. 基带处理模块基带处理单元BBP属于基站收发信模块TRX，位于ZXG10-BTS机架的载频框中，TRX单元内。BBP单元主要进行基带数字信号处理，完成一个TDMA帧上所有全双工信道基带数据处理的所有- 81 -功能。在下行方向，它包括速率适配、信道编码和交织、加密，最后产生TDMA突发脉冲；在上行方向，它包括数字解调（GMSK解调、均衡和载频偏移校正）、解密、去交织、信道解码、接收机分集合并及速率适配。 3. 载频处理模块载频单元CU是BTS无线接口电路的一部分，载频单元CU在ZXG10-BTS的TRX模块内，它主要是将帧单元FU发送的TDMA帧信号调制到载频上，并发射出去，以及从收信前端电路接收高频信号并解调出基带信号。 载频单元CU和帧单元FU 共同组成了收发信单元TRU,位于ZXG10-BTS 机架的载频框内。 TRU面板上有三个灯，由上到下依次是：电源指示灯、运行指示灯、告警指示灯如图所示。面板指示灯组合状态表示含义如表所示： &+5V RUN ALM OMU 面板OMU 面板指示灯说明&指示灯显示模式&组合状态& +5V 电源指示& ALM 告警指示& RUN 运行指示单板未上电&常灭&X &X 单板上电&常亮&X &X BOOT 启动&常亮&常灭& 4Hz 闪烁进程初起&常亮&常亮&常亮4M 或8K 时钟故障&常亮&常亮& 1Hz 闪烁LAPD 链路中断&常亮& 1Hz 闪烁& 1Hz 闪烁HDLC 链路中断&常亮& 4Hz 闪烁& 1Hz 闪烁系统初始化状态&常亮& 4Hz 闪烁& 4Hz 闪烁文件下载&常亮& 1Hz 闪烁& 4Hz 闪烁
注：X 代表任意状态载频单元CU主要包括载频接口FUI，接收预处理器RPP，发信机TX，接收机RX，功率放大器PA和天馈设备ATE。 4. 天馈系统天馈单元ATE属于TRX模块，天馈单元的功能是将天线接收到的微弱射频信号经滤波放大，然后经分配器分到各接收机处理；同时将各发射机输出的射频强信号合路滤波送到天线发送出去。 基站采用空间分集技术以对抗信道的多径效应。射频上的实现是采用两副天线接收，两个相同的接收机分别处理。另外，为了减少一副天线及一根射频电缆，采用了双工器，使收发共用一副天线。 天馈单元包括天线，馈线，双工器，合路器，接收前端，避雷器。并具有驻波检测告警和过流检测告警功能。 （1）合路器（HYC） 发射机合路器位于收发双工器与发射机之间，其主要功能包括二个方面：实现多个载频发射信号的合路；抑制落入接收频段的杂散干扰。 合路器面板如图、表所示。 - 82 -&+12V AL1 AL2 HYC 面板HYC 指示灯显示说明&指示灯显示说明含义&指示灯或按键开关+12V 电源指示&有+12V 时，常亮；无+12 时，灭AL1 告警指示&驻波比大于1.5 告警（亮）AL2 告警指示&驻波比大于3.0 告警（亮）
（2）接收前端和分路器（MUL） 接收前端主要作用是将接收到的微弱信号进行滤波和放大，同时将收到的射频信号分成多路，然后分配到各个基站接收机。接收前端采用无塔放的方案。MUL面板上有三个灯（一分四）或四个灯（一分六），由上到下依次是：电源指示灯，告警指示灯1，（电源指示灯），告警指示灯2。 &+12V AL1 +12V AL2 MUL 面板MUL 面板指示灯含义&指示灯显示说明含义&指示灯或按键开关+12V 电源指示& LNA1 有+12V 时，常亮AL1 告警指示& LNA1 过流或欠流时，常亮+12V 电源指示& LNA2 有+12V 时，常亮AL2 告警指示& LNA2 过流或欠流时，常亮
5. 电源模块（PWR） 在ZXG10-BTS 中，PWR 主要用来为其它各模块单板提供相应的电源。它由三部分组成：公共模块的PSA 电源单板、基站收发信模块的PSB 电源单板和集成在PA 中的PSC 电源。其中PSA 电源单板处于BTS 机架最上层公共框的两侧，提供热备份，并为OMU 、EAM 、CKU 、CKD 、BIE 和RTE 等单元供电；PSB 电源单板在BTS 机架中有三个，每层收发信框有一个PSB 电源，为两个TRU 单元同时供电；PSC 电源部分集成在PA 单元中，为PA 单元提供电源。PSA面板上有五个灯，由上到下依次是：告警指示灯，电源指示灯-48V、+15V、-15V、+5V。如图所示 &ALM -4 8 V +15V &-15V + 5 VPSA 面板PSA 面板说明&指示灯显示说明含义&指示灯或按键开关ALM 告警指示&有告警时，常亮；无告警时，灭-48V 电源指示&有-48V 时，常亮；无-48V 时，灭+15V 电源指示&有+15V 时，常亮；无+15V 时，灭-15V 电源指示&有-15V 时，常亮；无-15V 时，灭+5V 电源指示&有+5V ，常亮；无+5V 时，灭
PSB面板上有五个灯，由上到下依次是：告警指示灯，电源指示灯-48V、+12V、-12V、+5V。如图所示。&ALM -48V +12V -12V + 5VPSB 面板PSB 面板指示灯含义&指示灯显示说明含义&指示灯或按键开关ALM 告警指示&有告警时，常亮；无告警时，灭-48V 电源指示&有-48V 时，常亮；无-48V 时，灭+12V 电源指示&有+12V 时，常亮；无+12V 时，灭-12V 电源指示&有-12V 时，常亮；无-12V 时，灭+5V 电源指示&有+5V ，常亮；无+5V 时，灭
2.4.3 ZXG10-BTS（V2）系统硬件结构ZXG10-BTS（V2）工作原理框图如图所示。ZXG10-BTS（V2）系统主要包括控制操作维护单元、基带处理单元、射频单元、天馈处理单元和电源分配单元等。 基带已调信号控制
&天&数据链路 基& 射频解调信号 射射频信号馈Abis 操带BS& 接口Um接口作处频& 处& 系统时钟控制信号维理单理C 护单元单单元元系统时钟元&&电源分配单元-48V或＋24VDC 图 ZXG10-BTS（V2）工作原理框图ZXG10-BTS（V2）的工作原理简单如下：在下行方向，ZXG10-BTS（V2）接收来自BSC的数据，包括语音和信令数据。其中信令数据送至控制操作维护单元进行处理；语音数据送至基带处理单元进行速率变换、加密、交织等处理之后，送至射频单元调制成高频信号，再通过天馈处理单元发送出去。 在上行方向，天馈处理单元接收来自MS的射频信号，送至射频单元变换成数字信号；送至基- 84 -带处理单元进行速率变换、解密、解交织等处理后，变换成适合长距离传输的码型通过Abis接口传送给BSC。 ZXG10-BTS（V2）机架的模块结构如图。&&&}