BSS系统介绍

GSM系统概述GSM是“全球移动通信系统”的英文缩写。它是一种工作在900MHz的数字蜂窝移动通信系统，采用时分与频分结合的多址技术：在它的频段上一共可分为124个载频；每一个载频在时间上周期出现的同一时隙构成一个物理信道，每一个载频可支持8个物理信道。在GSM系统的空中接口中，根据功能，在物理信道上传两大类逻辑信道：业务信道TCH传递话音，数字信息；控制信道包括CCCH,BCCH,DCCH等三种控制信道，用于移动台的接入和对移动台的控制。GSM系统通过其组成元素在网络上进行集成，完成整个移动系统的正常运行递的信息可分为业务信道和控制信道。•GSM900主频段（P－GSM）：•下行（基站发，移动站收）：950MHZ～960MHZ•上行（移动站发，基站收）：905MHZ～915MHZ•GSM扩展频段（G1）：•不归GSM系统使用•DCS1800频段：•下行（基站发，移动站收）：1805MHZ～1850MHZ•上行（移动站发，基站收）：1710MHZ～1755MHZ•目前国家已核准中国电信申请的DCS1800频段的低10M频段*GSM系统频段GSM网络的组成网络交换子系统（NSS）基站子系统（BSS）移动单元（MS）和操作维护子系统（OMS）GSM组成元素·AUC：鉴权中心·BSC：基站控制中心·BSS：基站子系统·EIR：设备识别寄存器·HLR：归属位置寄存器·MSC：移动交换中心·VLR：拜访位置寄存器·BTS：收发信基站·ME：移动设备·SIM：用户识别卡·XCDR：压缩编码器下面我们重点讨论下GSM系统中的BSS系统MSMSBSCBTSA接口Um接口BTSOMC_RTRAUAbis接口Asub接口BSS结构图BSS组成部分基站控制中心BSCBSC为BSS系统提供控制功能。它和MSC直接通信。可控制一个或者多个BTS。此外，BSC也可不通过MSC进行INTERNAL的切换。收发信基站BTSBTS包括为特定服务小区提供空中接口的射频设备，同时带有一定的控制功能。它是GSM网络中直接与移动台通信的部分。天线也是BTS的一部分。压缩编码器XCDRXCDR用于压缩来自交换机的语音信号和解压老师BSC的语音信号，以便更有效的使用GSM频谱和陆地接口。也正因为其解压缩编码的作用，因此BSC和MSC之间的电路构成1:4的关系。操作维护中心OMC实现GSM系统的操作和维护，一般包括下列功能：•PLMN的管理–用户管理–终端管理–计费–统计，等•安全管理•操作与性能管理•系统控制•设备维护，等等BSC的一般结构和功能BSC的功能•实现A接口物理层规定（PCM/E1）•实现A接口No7号信令功能（SP）•实现Abis接口物理层规定（PCM/E1）•实现Abis接口数据链路层（LAPD）•实现A接口与Abis接口间业务信道交换功能•实现部分网络层的功能•实现无线资源管理（RR）•实现BSS管理应用部分的功能•实现切换功能等等BSC的交换功能BSC的交换功能用于实现A接口与Abis接口间物理信道的交叉连接–Abis上的业务信道速率为16K，BSC与TRAU之间的业务信道速率为16K，因此BSC需实现16K的子速率交换功能–Abis接口的信道安排与BTS的无线信道具有固定的对应关系，其分配由BSC控制；A接口信道由MSC分配，因此，BSC中必须有交换网络实现它们之间的交叉连接BSC的交换功能的实现BSC的交换功能通常由下列模块实现：–数字中继：用于实现A接口和Abis接口物理层上ITU的有关E1协议（G703、G704等等）–交换电路模块–若交换电路采用64K全速率交换，则在交换网络的前后需有复用与反复用设备BSC的交换时钟GSM系统设备一般要求BSC的时钟同步于MSC的时钟，而BTS的时钟同步于BSC的时钟，因此必须注意在系统中传输网络的时钟问题切换•实现BSC内的所有切换过程•对于BSC间（或MSC间）的切换，产生切换候选小区表关于切换完成天馈系统实现射频信号的合路与分路，控制带外的杂散，实现网络设计规定的扇区分布等。在需要时，实现上下行信号的双工功能，抑制收发信干扰。跳频跳频的实现一般有基带跳频和射频跳频两种1、基带跳频：每个发信机工作在固定的频率上，TX不参与跳频，通过基带信号的切换来实现发射的跳频，但接收必须参与跳频，因此小区跳频的频点数不可能大于TRX数。2、射频跳频：TRX的发射TX和接收RX都参与跳频，小区跳频的频点数可以大于载频数。随着网络的不断扩大，用户量不断增加，因此在有限的频点下，射频跳频的应用越来越广，BTS的其它功能•信道测量：信号电平、信号质量•预处理•切换功能•TRAU帧形成、提取和管理BSS接口•BSS与MSC之间的接口－A接口•BSC与BTS之间的接口－Abis接口•BTS与移动台接口－Um接口A接口•GSM规范08系列•物理层：PCM/E1•信令传输机制：No.7公共信令•高层：BSSMAPAbis接口连接方式BSCBTSBTSBSCBTSBTSBSCBTSBTS星状连接链状连接环状连接Abis接口信令协议•GSM规范08系列•物理层（PCM/E1）•数据链路层（LAPD）•第三层（BTSM）–无线链路层管理消息–专用信道管理消息–公共信道管理消息–TRX管理消息Um接口•GSM规范04和05系列•物理层：TDMA•数据链路层：LAPDm•网络层：RR、MM、CMUm接口物理层介绍•物理信道•逻辑信道和物理信道与逻辑信道的映射•系统消息•无线测量•功率控制•切换算法•每载频占带宽200KHZ，包含8个物理信道•GSM900可容纳124个载频•GSM1800可容纳374个载频信道容量•业务信道－TCH•广播控制信道－BCCH•频率校正信道－FCCH•同步信道－SCH•准予接入信道－AGCH•寻呼信道－PCH•随机接入信道－RACH•小区广播信道－CBCH•独立专用控制信道－SDCCH•慢速随路控制信道－SACCH•快速随路控制信道－FACCH逻辑信道业务信道业务信道按承载的业务可分为话音信道和数据信道话音信道可分为：•全速率话音信道•半速率话音信道数据信道可分为：•9.6k全速率数据信道（TCH/F9.6）•4.8k全速率数据信道（TCH/F4.8）•4.8k半速率数据信（TCH/H4.8）•2.4k半速率数据信道（TCH/H2.4）•2.4k全速率数据信道（TCH/F2.4）广播信道频率校正信道FCCH仅由网络发送，用于移动站的频率校正同步信道SCH仅由网络发送，用于移动站的帧同步和识别基站。主要包括以下内容：•基站色码BSIC•帧号广播控制信道BCCH仅由网络发送，其内容包括基站的各自信息公共控制信道寻呼信道PCH仅由网络发送，用于寻呼移动站准予接入信道AGCH仅由网络发送，用于给移动站分配SDCCH或者直接分配TCH随机接入信道RACH仅由移动站发送，用于向网络申请信道专用控制信道独立专用控制信道SDCCH双向信道，用于移动站和网络之间信令的消息传递慢速随路控制信道SACCH双向信道，与SDCCH或TCH相随，用于移动站和网络之间功率控制、测量报告和短消息等信令的传递快速随路控制信道FACCH双向信道，与业务信道相随，用于在业务信道上移动站和网络的信令消息的传递小区广播信道小区广播信道（CBCH）单向，由网络发送到移动站，用于网络发送广播短消息功率控制•MS的功率控制•BTS的功率控制MS功率控制MSBTSMS－TXPWR－MAX－CCH（BCCH）信道请求（RACH）MS通过测量报告向网络报告实际使用的功率连接模式空闲模式MSBTS测量报告（SACCH）测量报告（SACCH）功率控制命令（SACCH头）测量报告（SACCH）MS采用MS－TXPWR－MAX－CCH接入系统BTS功率控制•静态功率控制根据网络的需要，BTS可以从额定功率向下，以2dB为步长，调整六个功率等级•动态功率控制（选项）在连接模式下，BTS可以从设计的最大发射功率向下，以2dB为步长，调整15个功率等级