《GSM基站基礎知識》課件

GSM基站基礎知識投稿人：GSM網(wǎng)絡概述全球移動通信系統(tǒng)GSM是全球移動通信系統(tǒng)（GlobalSystemforMobileCommunications）的縮寫，是世界上最常用的移動通信標準之一。數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡GSM網(wǎng)絡采用數(shù)字蜂窩式技術，使用無線電波將語音和數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)揭苿与娫?。全球覆蓋GSM網(wǎng)絡在全球范圍內廣泛使用，支持跨國通話和數(shù)據(jù)漫游。GSM網(wǎng)絡的基本組成基站子系統(tǒng)(BSS)負責與移動臺進行無線通信，包括基站控制器(BSC)和基站收發(fā)機(BTS)。網(wǎng)絡子系統(tǒng)(NSS)負責管理和控制GSM網(wǎng)絡的運行，包括移動交換中心(MSC)、鑒權中心(AUC)和位置寄存器(HLR)。操作支持子系統(tǒng)(OSS)為網(wǎng)絡運營商提供管理和維護GSM網(wǎng)絡的工具和功能，包括網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(NMS)和性能管理系統(tǒng)(PMS)?；咀酉到y(tǒng)(BSS)1無線接口BSS是GSM網(wǎng)絡中的核心，負責與移動臺（MS）進行無線通信。2數(shù)據(jù)傳輸BSS負責將MS的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶诵木W(wǎng)絡，并反之。3無線資源管理BSS負責分配無線資源，如頻率、時隙和功率，以確保網(wǎng)絡的正常運行?；究刂破?BSC)BSC是GSM網(wǎng)絡的核心，負責管理和控制多個BTS。BSC連接到MSC，并通過A接口與BTS進行通信。BSC負責無線資源管理，分配無線信道和功率控制?；臼瞻l(fā)機(BTS)無線接口BTS負責與移動臺進行無線信號的收發(fā)，是整個GSM網(wǎng)絡中唯一與移動臺直接通信的設備。連接BSCBTS通過高速數(shù)字線路連接到BSC，將接收到的移動臺信號發(fā)送到BSC進行處理，并接收BSC下發(fā)的控制信息。多路復用BTS支持多路復用技術，可以同時處理多個移動臺的信號，提高系統(tǒng)效率。GSM信號傳輸方式時分多址(TDMA)將一個無線信道分成多個時間片，不同的用戶在不同的時間片內使用同一個頻率進行通信，實現(xiàn)多個用戶共享同一個信道。頻分多址(FDMA)將一個無線信道分成多個頻率子信道，不同的用戶使用不同的頻率子信道進行通信，實現(xiàn)多個用戶共享同一個信道。碼分多址(CDMA)使用不同的編碼方式來區(qū)分不同的用戶，用戶可以使用相同的頻率和時間段進行通信，實現(xiàn)多個用戶共享同一個信道。TDMA時分多址技術1頻分復用將不同用戶分配到不同的頻段，以區(qū)分不同的用戶信號。2時分復用將一個時間段分成若干個時間片，每個時間片分配給不同的用戶，以區(qū)分不同的用戶信號。3碼分復用將不同的用戶分配到不同的碼片序列，以區(qū)分不同的用戶信號。頻帶劃分頻率范圍用途880-915MHz上行鏈路935-960MHz下行鏈路信道分類語音信道數(shù)據(jù)信道控制信道物理信道時隙每個時隙用于傳輸一個用戶的語音或數(shù)據(jù)。每個時隙的持續(xù)時間為57.7微秒，每個幀包含8個時隙。幀一個幀包含8個時隙，每個幀的持續(xù)時間為4.615毫秒。幀是GSM系統(tǒng)中時間的基本單位。時隙每個時隙用于傳輸一個用戶的語音或數(shù)據(jù)。每個時隙的持續(xù)時間為57.7微秒，每個幀包含8個時隙。邏輯信道流量信道用于傳輸用戶數(shù)據(jù)，如語音、短信、數(shù)據(jù)等。控制信道用于傳輸控制信息，如呼叫建立、連接管理、信令等。信道編碼糾錯碼通過添加冗余信息，幫助接收端檢測并糾正傳輸過程中的錯誤。信道編碼將數(shù)字信息轉換為適合在信道上傳輸?shù)男盘栃问?。增強可靠性在噪聲和干擾環(huán)境下，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蜏蚀_性。編碼類型線性分組碼線性分組碼廣泛應用于GSM系統(tǒng)中，如GSM的語音和數(shù)據(jù)編碼。它是一種結構化的編碼方案，可有效糾正和檢測錯誤。卷積碼卷積碼在GSM中用于糾正信道誤差，它提供強大的糾錯能力，特別適用于嘈雜的無線信道。信號波形GSM系統(tǒng)中使用的信號波形是**高斯最小移位鍵控(GMSK)**，它是一種**連續(xù)相位調制**技術。GMSK信號波形具有**低頻帶占用率**和**良好的抗多徑衰落性能**，適用于移動通信環(huán)境。調制方式GMSK高斯最小移頻鍵控,是GSM標準采用的調制方式.優(yōu)點頻譜效率高,抗多徑衰落能力強,抗噪聲能力強.特點采用高斯濾波器,減少頻譜擴展,提高頻譜利用率.GSM基站射頻子系統(tǒng)天線系統(tǒng)負責發(fā)射和接收無線信號，連接手機和基站。發(fā)射機將數(shù)字信號轉換為無線電波并放大發(fā)射。接收機接收來自手機的無線電波，并將其轉換為數(shù)字信號。天線系統(tǒng)塔式天線用于高覆蓋范圍，通常安裝在高塔或建筑物頂部。桿式天線用于中等覆蓋范圍，通常安裝在桿子上或墻上。室內天線用于室內覆蓋，通常安裝在墻壁或天花板上。發(fā)射機功放發(fā)射機使用高功率放大器（PA）將信號放大到足夠的功率水平，以便覆蓋目標區(qū)域。濾波器濾波器用于去除發(fā)射信號中的不需要的頻率成分，確保信號質量并避免干擾其他系統(tǒng)。天線發(fā)射機將放大后的信號傳輸?shù)教炀€，天線將信號輻射到覆蓋區(qū)域。接收機信號接收接收來自手機的信號，包括語音、數(shù)據(jù)等。信號放大放大接收到的弱信號，并將其轉換為數(shù)字信號。信號處理對接收到的信號進行解碼、解調、降噪等處理。GSM基站電源子系統(tǒng)直流電源為基站設備提供穩(wěn)定的直流電源，確保其正常運行。備用電源在市電中斷時，提供持續(xù)的電源供應，保證基站的正常運作。直流電源穩(wěn)定供電為基站設備提供穩(wěn)定的直流電源，確?；菊＿\行。電壓穩(wěn)定通過電源轉換器將交流電轉換為穩(wěn)定的直流電，滿足基站設備需求。保護功能具有過載、短路、過壓等保護功能，確保電源系統(tǒng)安全可靠。備用電源保障穩(wěn)定性備用電源確保當主電源出現(xiàn)故障時，基站能夠繼續(xù)正常運行，避免服務中斷，保障網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。提升可靠性備用電源通常采用蓄電池或柴油發(fā)電機，能夠在主電源斷電的情況下，提供持續(xù)的電力供應，提升基站的可靠性。GSM基站控制子系統(tǒng)基站控制器負責管理和控制基站的所有功能，包括無線資源管理、呼叫控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取；颈O(jiān)控對基站運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，并及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，確保基站正常運行。基站控制器功能基站控制器(BSC)負責管理和協(xié)調多個基站(BTS)的工作。它負責處理呼叫建立、切換、數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡管理等功能。作用BSC是GSM網(wǎng)絡的核心，它連接了基站子系統(tǒng)(BSS)和核心網(wǎng)絡(CN)，并負責管理無線資源、控制呼叫、分配信道以及處理移動臺與網(wǎng)絡之間的通信。基站監(jiān)控實時狀態(tài)監(jiān)控實時監(jiān)測基站各項參數(shù)，如信號強度、流量、設備運行狀態(tài)等。故障報警系統(tǒng)當基站出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動發(fā)出報警，并提供故障信息。性能分析收集和分析基站運行數(shù)據(jù)，評估性能指標，并提供優(yōu)化建議。遠程管理通過網(wǎng)絡遠程訪問基站設備，進行配置管理、故障排除等操作。GSM基站網(wǎng)絡規(guī)劃覆蓋規(guī)劃確保信號覆蓋區(qū)域，滿足用戶需求。容量規(guī)劃根據(jù)用戶數(shù)量和流量需求，設計基站容量。小區(qū)優(yōu)化調整基站參數(shù)，提升信號質量和用戶體驗。覆蓋規(guī)劃信號強度確保每個區(qū)域都有足夠的信號強度，提供良好的用戶體驗。覆蓋范圍規(guī)劃基站位置，確保覆蓋目標區(qū)域，包括城市、郊區(qū)和鄉(xiāng)村。建筑物影響考慮建筑物對信號的影響，確保室內覆蓋，并優(yōu)化室外覆蓋。容量規(guī)劃用戶數(shù)量預測未來一段時間內，該區(qū)域的用戶增長趨勢。業(yè)務需求考慮語音通話、數(shù)據(jù)流量等不同業(yè)務對網(wǎng)絡資源的占用。網(wǎng)絡設備評估現(xiàn)有的網(wǎng)絡設備容量，并預測未來可能需要的設備升級。小區(qū)優(yōu)化覆蓋范圍優(yōu)化通過調整天線方向、功率等參數(shù)，提升信號覆蓋范圍，減少盲區(qū)。信號強度優(yōu)化優(yōu)化天線位置、功率等參數(shù)，提高信號強度，改善通話質量。容量優(yōu)化通過增加基站數(shù)量、使用更先進的設備等手段，提高網(wǎng)絡容量，滿足用戶增長需求。GSM基站維護管理日常巡檢定期檢查基站設備運行狀態(tài)，確保設備正常工作。故障診斷及時發(fā)現(xiàn)并解決基站設備出現(xiàn)的故障，保證通信質量。軟硬件升級定期更新基站軟件和硬件，提升網(wǎng)絡性能和安全性。日常巡檢1設備狀態(tài)檢查檢查基站設備的運行狀態(tài)，包括電源、風扇、溫度等2信號質量監(jiān)測監(jiān)測信號強度、干擾水平、掉話率等指標