接口设备是连接基地站和移动业务交换中心的纽带，起信号交换的作用。为此，首先介 绍一下 MSC 和 BS 间信号的传输情况。 1、MSC 和基地站间的数据传输 当 MSC 经控制信道或话音信道向移动台发送报文时、MSC 接收 BS 请求越区信道转换 的报文时或为了定位 MSC 向 BS 发送请求测量报文时……都需要在移动业务交换中心和基 地站间传送数据。其数据传输的硬件框图，如图 8 所示。
在城市，基地站可以安装在办公楼中；在农村，安装在集装箱内。基地站是一套为无线小区 服务的设备，通常是一个全向或三个扇形无线小区。 90 年代初中国移动通信市场上竞争的有美国的摩托罗拉、瑞典的爱立信及日本的 NEC 公司。三者生产 TACS 制系统均有一定的经验。 TACS 制式基地站包括无线收、发信设备及其接口或控制系统。通常基地站有两种控制 方式，一种是由移动业务交换中心直接控制，基地站除配备收发信设备外，只有必要的各种 接口，爱立信及 NEC 两家公司即采用这种方式；而另一种是基地站具有控制系统(BSC)， 即具有一定的智能，摩托罗拉公司即是这种方式。 摩托罗拉公司的设备有两种系列。图 1 是一个典型 HC 系列 5 个机架基地站的组合固， 从右到左看，第一个是电源架，第二、第三是发信架，第四个是收信架，第五个是基地站控 制系统(BSC)及音频架。一个发信架包括 8 个话音信道和一个控制信道。现两个发信架互 为主备用状态，自动倒换，即采用所谓冗余式。图 2 是一个典型 LD 系列 3 个机架基地站 的组合图，从右到左看，第一个是电源架，第二、三个是收发信架(包括基地站控制系统)。 一个收、发信架有 8 个话音信道和两个控制信道。每一个电源架只能提供两个收、发信架 的需要，当根据扩容需要增加收、发信架时，电源架也必须相应地增加。每增加一个机架就 可增加 10 个话音信道，可根据所需信道数组成多机架，最多可达 13 个。 由于摩托罗拉公司的基地站设备具有一定的智能，它可以分担移动业务交换中心的部分功 能，所以从基地站到移动业务 交换中心的接续和挂机过程与爱立信及 NEC 两家公司不同， 其移动用户被呼过程， 如图 3 所示。 移动用户主呼过程，如图 4 所示。 移动用户释放过程，如图 5 所示。
图 8. MSC-BS 数据通信（一条 32 路 PCM 线路） 图中采用了 30／32PCM 线路(也可采用 24 路 PCM 线路或模拟传输线)。为分析方便， 图中只画出一条 PCM 线路。 为了增强可靠性， 控制设备处理机(CUs)通常装备一对区域处理机扩充模块(EMRP)一个 EMRP 处于工作状态；而另一个备用。EMRP 为主控，每 10 毫秒对所有 CUs 扫描一次。 如果发现任何 CUs 中有报文等待处理，它就立即取出。区域处理机扩充模块(EMRP)最大 控制(寻址)能力是：8 个控制信道、32 条话音信道和 8 个信号强度接收机。 下面以 MSC 发送到指定控制单元(CU)的报文为例，来说明数据传输的过程。 1．中央处理机向相关基地站的中央信号终端 STC 发送报文。 2．中央信号终端 STC 处理报文标记，标记包含控制 CU 接收报文的区域处理机扩充模块 的确切地址和符合 CCITTNo．7 协议的公共信道信号框图的报文内容。 3．中央信令终端(STC)经由交换机终端电路(ETC)组成的传输媒介、PCM 链路的 16 时隙 (称为控制链路或信号链路)和复用器(MUX)将报文发给区域信号终端(STR)。ETC 和 MUX 保证在发送和接收时，将 64kbit／s 数据流正确地插入 16 时隙和从 16 时隙中提取出来。 4．区域信号终端(STR)接收报文后，首先检验传输报文是否正确，在证实无差错后，对信 号报文重新格式化，最后把报文送到 EMRP 总线上相应的区域处理机扩充模块(EMRP)。 5．区域处理机扩充模块计算控制单元地址，把报文送到报文分配器(MD)，由 MD 把并行 数据流转换成串行数据流， 这是因为串行数据流对无线电干扰不敏感， 以满足高级数据链路
道为控制信道，2~8 信道为话音信道单元，第二信道(Ch2)为备用控制信道单元。 控制单元由微处理机组成，为信道单元的智能部分，它负责管理送向 MSC 的信令过程 和送向 MS 的信令，并负责对收发信单元的控制，同时也负责测量来自 MS 话音信道的质 量和整个收发信单元的故障监测。 2、接收机多路耦合器(MC) 单机架(A 机架)的接收机多路耦合器，用于把接收信号分配给二个功率分配器。每个分 配器所引入的 6dB 衰耗，由多路藕合放大器的增益(前置放大器)来补偿。功率分配器是无 源的，没有截止频率，输出端口之间的隔离大于 30dB。 多路耦合器由带通滤波器、放大器和功率分配器等组成。放大器的电流是受到监视的， 如果出现故障，有告警信号指示，并把告警信号送到配线单元(DBU)。 不同频段使用不同形式的多路耦合器(MC)。 当收发信单元的数量超过 16 时，需要配置一个主功率分配器(MPS)，它可以把功率分 配给四个功率分配器；当数量超过 32 个时，需要增加第二个主功率分配器。因此，在多个 机架的情况下， 一个接收机多路耦合器最多可容纳 48 个信道接收机和 2 个信号强度接收机。 3、信号场强接收盘(SR) SR 由接收机和控制单元组成，其性能指标与信道收信单元相同。SR 按照 MSC 的指令， 连续地、逐路地对邻近无线小区的信道进行扫描，并把测量结果送到 MSC；MSC 根据测量 结果，判断一个行进中正在通话的移动台是否需要进行交换(信道转换)，即是否转换到所考 虑的邻近无线小区中。 4、参考振荡器(ROU) ROU 是一个高稳定度的振荡器，可产生一个 31．250kHz，具有 0．25ppm 频率稳定 度的信号。此信号分配给所有信道单元发射机、接收机的频率发生器中，作本机振荡器锁相 环的参考信号。该信号具有两种形式：一种是数字形式(采用 PCM 方式)，用于 MSC 的交 换机与无线接口机架之间；另一种为模拟形式，用于模拟信令时的调制与解调。 当采用 PCM 连接时，ROU 的输出信号作为 PCM 的外部基准。当交换机与无线信道接 口机架(ERl)收到一个来自 MSC 的时钟信号(2048000 土 0．000005Hz)时，把它转换成 收发信单元的本地振荡器锁相环所需的参考信号。 这个参考振荡单元中，还有一个稳定度为 1．5ppm／a 的普通温度补偿晶体振荡器，作 为 PCM 外部基准的备用。 模拟方式不设外部基准，但配以具有晶体恒温箱的高稳定度内部振荡器，它的稳定度可 达到 0．25ppm／a。 所有的收发信机均有自己的石英晶体振荡器。 当 ROU 系统发生故障时， 例如锁相环(PLL) 失锁，在参考振荡单元(ROU)发出告警信号的同时，它们自动投入运行。使用 ROU 系统的 优点是，每年维护时只需对一个振荡器核对即可，而无需涉及每一信道单元的各振荡器。 ROU 通过配线单元(DBU)把参考信号分配到每个收发信单元、 信号场强接收盘、 信道测 试盘等。它最多可供 6 个机架。 5、信道测试盘(CT)
图 1. HC 系列 5 机架基地站的组合图
图 2. LD 系列 3 个机架基地站的组合图
图 3. 移动用户被呼过程示意图
图 4. 移动用户主呼过程示意图
图 5. 移动用户呼叫释放过程示意图 下面以爱立信的基地站设备(RBS883)为主进行简要介绍。其基地站主要作用是处理基 地站与移动台之间的无线通信，为数据和话音信号，在 MSC 与 MS 之间起中继作用。在通 话期间，基地站利用监测音(SAT)和测量接收信号强度的方法，监示无线传输质量。其基地 站设备主要由一至多部收发信机架(根据信道的需要)、交换机与无线信道接口机架、电源架 及天线等组成。 一、收、发信机架(单机架) 收发信机架上具有与移动台进行无线通信所需的全部设备。它包括：信道单元、发射机 (TX) 合成器、接收机 (RX) 多路耦合器 (MC) 、信号强度接收机 (SR) 、参考振荡器 ( 用于 CMS8810)、控制信道备用倒换(CCRS)、信道测试器(CT)、功率监视单元(PMU)等功能 块，其组成框图及其在机架中的位置，如图 6 及图 7 所示。
移动通信基站基础知识 关键词: 移动通信基站, GSM 基站,GSM 基站优化
摘要: 移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分， 移动通信基 站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要 素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发 展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及 IP 化。本讲座主要介绍移动通信基站 基础知识、GSM 基站简介、GSM 基站的优化、GSM 基站的维护及移动通信基站对 健康的影响。
移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分， 移动通信基站的建 设一般都是围绕覆盖面、 通话质量、 投资效益、 建设难易、 维护方便等要素进行。 随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也 必然是宽带化、大覆盖面建设及 IP 化。本讲座主要介绍移动通信基站基础知识、 Gபைடு நூலகம்M 基站简介、GSM 基站的优化、GSM 基站的维护及移动通信基站对健康的影响。 (一).移动通信基站基础知识
图 6. 无线信道（RCG）功能块框图
图 7. 无线柜（架） 1、信道单元 控制信道和话音信道的信道单元是相同的。每个信道单元由一个发射机、一个接收机、 一个控制单元和一个功率放大器组成。功率放大器有三种，它们的输出功率分别是：10W、 25W 及 40W；究竞选年哪一种，取决于小区覆盖半径的大小。为了获得所需的覆盖，在安 装时可在三种功率放大器中选择一个。发射机的输出功率受软件(SW)和硬件(HW)控制。 硬件是装在收发信盘(TRM)面板上的一个电位器，可用人工进行调整，调节范围可从最大 输出功率下调 20dB。软件调节有 7 个档次，每档 4dB 调低输出功率。硬件和软件控制后 的最小输出功率为 100mW。 收发信盘(TRM)装在一个双面铝／锌合金材料铸成的盒子里。 发信机(除功率放大器外)、 接收机和电源装在一边，控制单元(CU)装在另一边，功率放大器(PA)单独地用螺丝固定在 收发信盘的后面，并配有一个温控电扇。 一个基地站可以由一个或几个收发信机架组成，最多 96 个信道单元。 在同一个机架中的信道单元，可由 MSC 指令分配给本基地站的不同无线小区。同样， 信道单元也能指定为话音信道、控制信道或作信号强度接收机。通常 CMS8810 机第一信