gsm基站系统开局毕业设计论文(编辑修改稿)

gsm基站系统开局毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

定光速下， GSM 小区的无线覆盖半径最大可达到 35km，这个限制值是由于 GSM 定时提前的编码是在 0~63 之间。 基站最大覆盖半径算法如下： 63 3 108m/s247。 2=35km 其中， :每个比特的时长； 63：时间调整的最大比特数； 3108m/s:光速。 但在某些情况下，客观需要基站能覆盖更远的地方，比如在沿海地区，如需用来覆盖较大范围的一些海域或岛屿。 这种覆盖在 GSM 中是能实现的，代价是须减少每载频所容纳的信道数，办法是仅使用TN 为偶数的信道（因为 TN0 必须用做 BCCH），空出奇数的 TN，来获得较大的保持时间。 这在北电中被称为扩展小区技术 ,这一技术有专门的接收处理 .这样定时提前的编码将会增大一个突发脉冲的时长。 即基站的最大覆盖半径为： (63+) 3 108m/s247。 2=120km TS0 TS1 TS2 TS3 图示 21 扩展小区的 TDMA 帧 位置更新 当移动台由一个位臵区移动到另一个位臵区时，必须进行登记，也就是说一旦移 动台发现其存储器中的 LAI与接收到当前小区的 LAI号发生了变化，就必须通知网络来更改它所存储的移动台的位臵信 重庆电子工程职业学院通信系 GSM 基站系统开局 GSM 基站系统开局 11 息。 这个过程就被称为位臵更新。 信令协议 信令协议概述 在一个复杂的系统中（如 GSM），要传送的不止是用户数据，因为网络要实现的大多数功能都是分布在几个远距离的设备上，要使这些设备协调工作需要交换一些信息，因此我们就要考虑到这些信息如何从网络内的一点传送到另一点。 根据电信网开放系统互连模式 OSI的概念，把协议按其功能分成不同的层面：最底层称为物理层或传输层；第二层被称为链路层； 第三层被称为网络层，第三层以上被称为应用层，其每一层都有各自的协议规约。 图示 22 从 MS 到 MSC 之间的协议模型 移动通信是由许多功能单元通过接口互连构成的，接口就是各组成单元之间的物理上和逻辑上的连接。 BSS 和 MS 两部分有 A、 Um、Abis 接口以及 Ater 接口等，其中 A 接口和 Um 接口具有统一和公开的标准，以便于生产和组网，也有利于各种 ISDN 业务的引入和功能发展， Abis 接口和 Ater 接口的定义尚不统一，实现差别较大，所以BSC 和 BTS 配臵不能实现多厂家设备互连。 现在让我们分别介 绍以下每个接口的具体情况： Sm 接口： Sm 接口是人机接口，是客户与网络之间的接口，主要包括客户对移动终端进行的操作程序、移动终端向客户提供的显示和信号音等。 Sm 接口还包括客户识别卡（ SIM）与移动终端（ ME）间接口的内容。 Um 接口： 重庆电子工程职业学院通信系 GSM 基站系统开局 GSM 基站系统开局 12 Um 接口是空中无线接口，是移动台和 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，其物理连接通过无线链路实现。 Um 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。 Abis 接口： Abis 接口为 BSS系统的两个功能实体 BSC 与 BTS 之间的通信接口，用于 BTS 和 BSC 之间的远端互连方式，物理连接通过标准的2Mbit/s 或 64Kbit/s 的 PCM 数字传输链路来实现。 Abis 接口支持向移动台提供的所有服务，并支持对 BTS 无线设备的控制和无线频率的分配。 由于 Abis 接口是 GSM 系统 BSS 的内部接口，所以是一个未开放的接口，可由各设备厂家自行定义。 A 接口： BSS 部分与 MSC 之间的接口为 A 接口。 A 接口基于 2Mbit/s 数字接口，采用 14 位七号信令方式，主要传递呼叫处理、移动性管理、基站管理、移动台管理等信息。 NSS 或 BSS 与 OMC 之间的接口： 该接口是基于 接口或七号信令网接口，执行 TMN Q3 协议。 链路层信令协议 由上面我们已经知道，在 GSM 系统中不同的接口使用了不同的协议。 单从链路层来讲，分别涉及到移动台和 BTS 之间的 LAPDm，BTS 和 BSC 之间的 LAPD，以及七号信令系统中的 MTP2 协议。 除无线接口外，信令信息都使用 64kbit/s 电路传输。 接口 链路层协议 MS – BTS LAPDm（ GSM 特有） BTS – BSC LAPD（由 ISDN 修改） BSC – MSC MTP，第二层（ SS7 协议） MSC/VLR（ HLR – SS7 网络） MTP，第二层（ SS7 协议） 表 2 GSM 接口上的链路协议 网络层信令协议 网络层的功能之一就是选择并建立这样一个连续的链路段，组成一个消息路由；另一个功能是支持两个实体之间并行存在的几个独立 重庆电子工程职业学院通信系 GSM 基站系统开局 GSM 基站系统开局 13 连接，这些连接对应于不同的应用通信。 （ 1）、 BSS 网络层无线接口 图 23 无线接口 从移动台的角度看来，消息的源点和宿点取决于应用协议，移动台可以编址不同的网络功能实体，每个实体具有唯一的地址对应关系，网络按地址要求把消息送到相应的设备。 通过 SAPI 可使我们在移动台上区别出信令消息和短消息两种情况，但这还不足以判断消息属于那种应用协议，因此需要一个网络编址来加以补充。 这就是协议鉴别器的功能。 GSM 中定义了几个协议鉴别器（ PD），一般我们把它们看作是消息的一部分，分类如下： 协议鉴别器 功能 起点 /终点 CC， SS 呼叫控制管理和附加业务管理 MSMSC（ HLR） MM 位置管理和安全管理 MSMSC/VLR RR 无线资源管理 MSBSC 表 3 无线接口上的协议鉴别器 从上表中我们可以看到， BTS 并没有在该表中出现，这说明移动台 除了链路管理，并不与 BTS 对话。 （ 2）、 BSS 网络层 Abis 接口 Abis 接口信令链路上的消息可以有许多可能的源点和宿点，如何来区分呢。 从功能角度上看，我们可将 BTS 和 BSC 之间的报文与移动台和 BSC 以外的实体（包括移动台和 BSC）的所有其它报文区分开，更进一步应将不同的移动台即不同的信道区分开。 报文鉴别器 +附加数据 源点 /宿点 用途 无线链路层管理 +信道参 MS—— BSC 或之外 无线路径消息中继 重庆电子工程职业学院通信系 GSM 基站系统开局 GSM 基站系统开局 14 表 4 Abis 接口上的消息鉴别器 （ 3） A 接口 A 接口承载有 BSC/MSC 之间的消息，以及 MS/MSC 之间的消息类型，如我们提到过的 CC或 MM消息。 这两种信息流合称为 BSSAP（ BSS 应用部分），具体的说可分别称为 BSSMAP（ BSS 管理单元）和DTAP（直接传送应用单元）。 除此之外， BSSMAP 还要区分开来面向MS 和面向 BSC 连接这两种消息。 3 ZXG10BSC() 基站控制器的主要功能 1. Abis 接口功能 2. 电路交换功能 3. 分组交换功能 4. 地面设备操作管理和 7 号信令转接功能 5. 无线资源管理功能 6. 码型变换及速率适配功能 7. 子复用功能 基站控制器的模块结构 一个 ZXG10BSS 设备最多可配臵 9 个模块，其中系统控制模块SCM 可配臵一个，模块编号为 1 号模块；无线管理模块 RMM 根据容量可以配臵 1～ 8 个模块，其模块编号从 2～ 9 顺序编排。 RMU 单元通信管理结构框图 对于 BTS 站点，每个 TRX 需要一条 LAPD 链路，每个站点需要一条 LAPD 链路，如果一个站点只有 1 个 TRX，需要 2 条 LAPD；有 4 个 TRX，则需要 5 条 LAPD。 AT 总线是异步传送总线。 考 +无线链路参考 专用信道参考 +信道参考 BTS—— BSC 与一给定的业务信道互连 公共信道参考 +信道 参考 BTS—— BSC 与一给定的 BCCH 或CCCH/RACH 的互连 TRX 管理 BTS—— BSC 控制 TRX 状态 重庆电子工程职业学院通信系 GSM 基站系统开局 GSM 基站系统开局 15 ZXG10BSC 机架排布 BSC 机架设计为六种机框。 通过这六种机框的不同组合，达到实现 BSC 系统功能的目的。 这六种机框分别是： 控制层框 BCTL； 网交换和时钟层框 BNET； 码型变换及 A 接口功能框 BATC； Abis 接口框 BBIU； 子复用接口框 BSMU； GPRS 机框 PCU； 1)控制层（ BCTL_SCU） 主备 MP 共享内存板 通信板 监控板 环境检测板 2)控制层（ BCTL_RMU） 主备 MP 共享内存板 通信板 MP 基本结构 SCU 和 RMU 的 MP 硬件相同，基本操作系统相同；主备用方式采用软识别技术，主备 MP 之间通过辅助存储器交换数据；各个模块与后台的连接采用 LAN 联网。 MP 主要功能 1. 以 COMM 版为辅助，与各外部接口单元通信； 2. 以 COMM 板为辅助，控制交换网的接续； 3. 利用以太网接口，实现前后台通信； 4. 控制主备 MP 倒换； 5. 控制各主备方式的功能单元的主备间的倒换； 6. 处理各种通讯（ LAPD、 MPMP、 MPPP、 MTP）。 7. MP 不可带电插拔，插拔 MP 前先将 MP 面板上电源开关臵于OFF 状态； 8. 模块号通过 8 位拨码开关 SW1 按二进制编码设臵，开关“ ON”代表“ 0”，“ OFF”代表“ 1”。 M P 0 M P 1S M E MAT 总线M P M P P E P DL A P DR M U 单元O M U T R UL A P DL A P D 重庆电子工程职业学院通信系 GSM 基站系统开局 GSM 基站系统开局 16 共享内存板（ SMEM） 共享内存板采用 EPLD 完成各种控制和仲裁逻辑电路等主要功能。 MP0 和 MP1 各通过一级缓存到达双口 RAM，其中地址和控制缓冲为直通透明方式，数据缓冲则受 EPLD 控制， MP0 和 MP1 可同时访问。 第 2 级缓冲（含地址、控制和数据〕则为分时复用 2MB 共享RAM 开关，开关的次序受 EPLD 控制。 通信板 (COMM/ECOM)主要功能与分类 功能： MP 的通信 协处理器，完成控制信道的数据链路 层功能。 通信板的工作方式与链路特性 • MPMP， MPPP 板和七号信令板工作于负荷分担方式，可以提高通信的可靠性。 • BSC的控制层在配有 PEPD板的情况下，配臵 12块 COMM/ECOM板，每 COMM/ECOM 板最多可同时处理 32 个 64kbit/s 的信道，并支持 256kbit/s、 512kbit/s 的超信道配臵。 物理层为 2MHW 线。 每个逻辑链路（信道）可在 COMM/ECOM 板引出的 4 条 HW 中任意选择1～ 32 个 TS，总时隙数不超过 32。 每个 RMU 模块的 LAPD 链路容量计算 1. 每层 RMU 可配 10 块 LAPD 单板； 2. 每块 LAPD 单班共有 32 条 HDLC 链路； 10 块 LAPD 板共有320 条 LAPD 链路； 3. 每个 TRX 需要一条 LAPD 链路；每层 BBIU 需要 256 条 LAPD链路，每个 BTS 机架需要一条 LAPD 链路，因此可根据基站的具体设臵配臵 LAPD 单板的数量。 监控板 MON 原理 监控板对所有不受 PP 管理的单板，如电源板、时钟板、交换网驱动板等进行监控，并向 MP 报告。 该板提供 10 个异步串口，包括 8个 RS485 接口和 2 个 RS232 总线接口。 MON 板的其它接口的用途 1. RS485 接口可用于长距离通信，主要用于监测其它从机架的电源模块。 每个串口的异步通信链路为半双工总线方式，挂接若干个通信节点（单板），由监控板控制，进行主从式通信，监控板主动发出查询信号，被查询单板发响应以及数据信息。 MON 板对接收的数据进行处理判断，如发现异常，向 MP 报警。 2. RS232 总线是备用总线，供用户扩展使用。 重庆电子工程职业学院通信系 GSM 基站系统开局 GSM 基站系统开局 17 3. 网络层 BNET 组成 4. 数字交换网络（ BOSN），主备用工作方式； 5. 数字交换网接口板（ DSNI），其中 DSNIC 采用负荷分担，DSNIS 采用主备用； 6. 同步振荡器（ SYCK），主备用工作方式； 7. 时钟基准 板（ CKI）。