基站子系统结构

MFS: 多基站子系统快速分组服务器SGSN: 服务GPRS支持节点TC/SM:码型变换器/子多路复用器基站子系统（BSS）基站子系统（BSS）是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分。

它通过无线接口直接与移动台相接，负责无线发送接收和无线资源管理。

另一方面，基站子系统与网路子系统（NSS）中的移动业务交换中心（MSC）相连，实现移动用户之间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接，传送系统信号和用户信息等。

当然，要对BSS部分进行操作维护管理，还要建立BSS与操作支持子系统（OSS）之间的通信连接。

基站子系统是由基站收发信台（BTS）和基站控制器（BSC）这两部分的功能实体构成。

实际上，一个基站控制器根据话务量需要可以控制数十个BTS。

BTS 可以直接与BSC相连接，也可以通过基站接口设备（BIE）采用远端控制的连接方式与BSC相连接。

需要说明的是，基站子系统还应包括码变换器（TC）和相应的子复用设备（SM）。

码变换器在更多的实际情况下是置于BSC和MSC之间，在组网的灵活性和减少传输设备配置数量方面具有许多优点。

①基站收发信台（BTS）基站收发信台（BTS）属于基站子系统的无线部分，由基站控制器（BSC）控制，服务于某个小区的无线收发信设备，完成BSC与无线信道之间的转换，实现BTS与移动台（MS）之间通过空中接口的无线传输及相关的控制功能。

BTS主要分为基带单元、载频单元、控制单元三大部分。

基带单元主要用于必要的话音和数据速率适配以及信道编码等。

载频单元主要用于调制 / 解调与发射机 / 接收机之间的耦合等。

控制单元则用于BTS的操作与维护。

另外，在BSC与BTS不设在同一处需采用Abis 接口时，传输单元是必须增加的，以实现BSC与BTS之间的远端连接方式。

如果BSC与BTS并置在同一处，只需采用BS接口时，传输单元是不需要的。

②基站控制器（BSC）基站控制器（BSC）是基站子系统（BSS）的控制部分，起着BSS的变换设备的作用，即各种接口的管理，承担无线资源和无线参数的管理。

高铁通信综合维修应知应会100条1.基站子系统（BSS）由基站控制器（BSC）、基站收发信机（BTS）、直放站、漏泄同轴电缆等设备组成。

2.GSM-R光纤直放站远端机主要由射频模块、光电信号转换模块、电源模块、监控模块四个部分组成。

3.位置更新包括正常位置更新、周期性位置更新、附着位置更新。

4.发射机天线的作用是定向或不定向的向外辐射能量。

5.铁路专用业务包括功能寻址、功能号管理、接入矩阵、基于位置的寻址。

6.论述数字移动通信系统中多址方式的基本类型有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）。

7.基站的管理对象包括站点、小区、载频和基带收发信机。

8.GSM-R网络用户号码有短号码、功能号码、语音组呼参考、语音广播参考等。

9.GSM-R系统使用的频段：上行频段885-889MHz，下行频段930-934MHz。

10.GSM-R系统组网方式有单网覆盖、交织覆盖、同站址双网。

11.GSM-R BTS设备组网类型有环形、链型、星型、树型。

12.对于GSM-R网内有直联信令点间采用的信令点编码（PC）+子系统号码（SSN）寻址；非直连信令点间采用全局码（GT）寻址。

13.TRAU的功能：TRAU（速率适配单元）是BSC（基站控制器）的组成部分之一，负责码速转换功能。

14.TRAU的基本原理：将13kbit/s的话音或数据复用成多路传输，即转换成标准的64kbit/s数据流。

15.基站天线工程参数主要有方位角、俯仰角、天线高度。

16.基站天线机械指标主要有风负荷、工作温度和湿度、三防能力。

17.具有最高优先级的一种组呼,在紧急情况下,用来呼叫预先定义区域内的司机、调度员和其他相关人员。

铁路紧急呼叫包括列车紧急呼叫和调车紧急呼叫。

18.GSM-R系统数据业务有电路交换数据业务；分组交换数据业务。

19.GSM-R系统支持移动性操作的功能有位置登记；切换；呼叫重建；漫游；小区选择；小区重选。

2G基本原理GSM基本原理系统的主要特点：GSM系统具有加密和鉴权功能，能确保用户保密和网络安全GSM系统抗干扰能力强，覆盖区域内通话质量高GSM系统具有灵活和方便的组网结构，频率重复利用率高GSM系统是由：移动台（MS）、无线基站子系统（BSS）、交换网络子系统（NSS）、操作维护子系统（0SS）等几个子系统组成移动台（MS）:无线基站子系统（BSS）:交换网络子系统（NSS）:主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需要的数据库功能功能实体：MSC/VLR HLR/AUC EIR操作维护子系统（0SS）网络子系统NSS是整个GSM系统的核心。

它对GSM移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换连接与管理的功能。

基站子系统BSS是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分，它通过无线接口直接与移动台相连负责无线信息的发送接收，无线资源管理及功率控制等，同时它与NSS相连实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等。

网络管理子系统NMS负责NSS和 BSS系统的维护管理工作。

移动通信的关键技术多址方式：FDMA、TDMA、CDMA功率控制：GSM900:2W；DCS1800:1W蜂窝技术（频率复用）：D=3KR（其中D为复用距离，K为频率复用模式）分集技术：减少信号衰落（空间、频率、极化、时间分集等方式）GSM同步：同步接收技术1、多址技术频分多址时分多址码分多址2、系统结构与相关接口GSM系统主要接口是指：A接口、Abis接口、Um接口，其中A接口和Um接口为开放式接口，Abis接口为私有接口。

A接口：Abis接口Um接口NSS内部接口：GSM工作频段频道间隔：频道配置：3、移动区域定义与识别号区域定义:服务区：服务区是指移动台可获得服务的区域PLMN区（公用陆地移动通信网）：PLMN是由一个公用陆地移动通信网（PLMN）提供通信业务的地理区域MSC区：MSC区是由一个移动业务交换中心所控制的所有小区共同覆盖的区域构成PLMN 网的一部分位置区：位置区是指移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域基站区：是置于同一基站点的一个或数个基站收发信台（BTS）包括的所有小区所覆盖的区域小区：采用建站识别码或全球小区识别进行标识的无线覆盖区域，在采用全向天线结构时，小区即为基站区识别号：1、为了确定GSM移动用户移动用户识别码（MSISDN）国际移动用户识别码（IMSI）临时移动用户识别码（TMSI）2、为了识别BSS网络组件全球小区识别码（CGI）基站识别色码（BSIC）3、为了识别移动设备国际移动设备识别码（IMEI）4、为了识别NSS网络组件MSC-Number(MSC号码)HLR-Number(HLR号码)VLR-Number(HLR号码)移动用户漫游号码（MSRN）与切换号码（HON）位置区识别码（LAI）位置区号码（LAC）基站色码（BCC）：有运营商自行设定，用来唯一识别相邻的采用相同载频的不同BTS4、信道类型与作用基本概念物理信道帧结构时隙与帧结构每个频点分成8个时隙，每个时隙为一个信道，因此一个频点可供给8个移动用户同时使用TS0 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7帧结构TMDA信道逻辑信道分类逻辑信道类型控制信道-CCH：广播控制信道-BCCH公共控制信道-CCCH专用控制信道-DCCH逻辑信道类型：逻辑信道作用举例逻辑信道组合多种组合方法4、切换切换的目的5、功率控制注：BCCH载频不参加功率控制CDMA基本原理。

GSM系统的主要组成结构GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为移动台、基站子系统和网络子系统。

基站子系统（简称基站BS）由基站收发台（BTS）和基站控制器（BSC）组成；网络子系统由移动交换中心（MSC）和操作维护中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）、鉴权中心（AUC）和设备标志寄存器（EIR）等组成。

移动台（MS）即便携台（手机）或车载台。

也可以配有终端设备（TE）或终端适配器（TA）。

移动台是物理设备，它还必须包含用户识别模块（SIM），SIM卡和硬件设备一起组成移动台。

没有SIM卡，MS是不能接入GSM网络的（紧急业务除外）。

基站收发台（BTS）包括无线传输所需要的各种硬件和软件，如发射机、接收机、支持各种上小区结构（如全向、扇形、星状和链状）所需要的天线，连接基站控制器的接口电路以及收发台本身所需要的检测和控制装置等。

基站控制器（BSC）是基站收发台和移动交换中心之间的连接点，也为基站收发台和操作维修中心之间交换信息提供接口。

一个基站控制器通常控制几个基站收发台，其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的过区切换进行控制等。

移动交换中心（MSC）是蜂窝通信网络的核心，其主要功能是对位于本MSC控制区域内的移动用户进行通信控制和管理。

例如：1）信道的管理和分配；2）呼叫的处理和控制；3）过区切换和漫游的控制；4）用户位置信息的登记与管理；5）用户号码和移动设备号码的登记和管理；6）服务类型的控制；7）对用户实施鉴权；8）为系统中连接别的MSC及为其它公用通信网络，如公用交换电信网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）和公用数据网（PDN）提供链路接口，保证用户在转移或漫游的过程中实现无间隙的服务。

由此可见，MSC的功能与固定网络的交换设备有相似之处（如呼叫的接续和信息的交换），也有特殊的要求（如无线资源的管理和适应用户移动性的控制）。

任务1 掌握移动通信基站系统的组成解析在我们如今的生活中，移动通信已经成为了不可或缺的一部分。

无论是与亲朋好友的交流，还是获取各种信息，都离不开移动通信的支持。

而移动通信基站系统，就像是这庞大通信网络中的一个个关键节点，默默地为我们提供着稳定、快速的信号服务。

那么，它究竟是由哪些部分组成的呢？让我们一起来深入了解一下。

移动通信基站系统主要由三个部分构成：基站收发台（BTS）、基站控制器（BSC）以及移动交换中心（MSC）。

先来说说基站收发台，这可以说是基站系统中最接近用户的部分了。

它就像是一个信号的发射和接收站，负责将手机等移动设备发送的信号接收下来，并将需要发送给这些设备的信号发送出去。

BTS 由多个收发信机组成，每个收发信机对应一个特定的频率和方向，以覆盖不同的区域。

这些收发信机通过天线与外界进行通信，天线的类型和高度等因素会直接影响信号的覆盖范围和质量。

为了让基站收发台能够高效地工作，就需要基站控制器来进行管理和协调了。

基站控制器就像是一个指挥官，它负责控制和管理多个基站收发台。

BSC 可以根据网络的负载情况，动态地分配无线资源，比如频率、时隙等，以确保每个用户都能获得较好的通信服务。

它还能对基站收发台的功率进行控制，以避免信号之间的干扰，同时也能节省能源。

而移动交换中心则是整个移动通信网络的核心枢纽。

它负责连接不同的基站系统，以及与公共电话交换网络（PSTN）进行通信。

当用户在移动过程中从一个基站覆盖区域进入另一个基站覆盖区域时，移动交换中心会负责切换通信链路，确保通话不会中断。

此外，MSC 还负责处理用户的呼叫建立、释放、计费等功能。

除了以上三个主要部分，移动通信基站系统还包括一些其他的重要组成部分。

比如，传输设备就是其中之一。

它负责将基站系统与移动交换中心以及其他网络设备连接起来，传输各种控制信号和用户数据。

传输设备的可靠性和带宽直接影响着整个通信系统的性能。

电源系统也是不容忽视的一部分。

GSM移动通信系统1.1 GSM系统构成GSM 的典型系统组成如下图所示：图0-1 GSM系统结构图一个GSM 系统可由三个子系统组成，即操作支持子系统(OSS)，基站子系统(BSS)和网路子系统(NSS)三部分组成。

其中，基站子系统BSS 是GSM 系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分，它通过无线接口直接与移动台相连，负责无线发送接收和无线资源的管理。

网路子系统是整个系统的核心，它对GSM 移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换、连接与管理的功能。

主要负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、部分无线资源管理、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、公共信道、信令处理和本地运行维护等。

基站子系统BSS 主要负责无线信息的发送与接收及无线资源管理；同时，它与NSS 相连，实现移动用户间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等；当然，也要与操作支持子系统OSS 之间实现互通。

图0-2 GSM系统详细说明MSC：移动交换中心BSC：基站控制器SMC：短消息中心HLR：归属位置寄存器BTS：基站收发信台VM：语音信箱AUC：鉴权中心MS：移动台（手机）OMC：操作维护中心VLR：拜访位置寄存器EIR：设备识别寄存器1.2 各子系统介绍1.2.1 移动台移动台是整个系统中直接由用户使用的设备，可分为车载型，便携型和手持型三种。

也就是说，用户的所有信息都存储在SIM卡（用户识别卡）上，系统中的任何一个移动台都可以利用SIM卡来识别移动用户。

由网络来进行相关的认证，保证使用移动网的是合法用户。

移动台有自己的识别码IMEI，称为国际移动台设备识别号。

每个移动台的IMEI都是唯一的，网络对IMEI进行检查，可以保证移动台的合法性。

SIM卡中存储着用户的所有信息，包括国际移动用户识别码IMSI等。

1.2.2 基站子系统基站子系统包括了GSM数字移动通信系统中无线通信部分的所有基础设施，它通过无线接口直接与移动台实现通信连接，同时又连到网络端的交换机，为移动台和交换子系统提供传输通路，因此，BSS可以看作移动台与交换机之间的桥梁。