msc——移动业务交换中心，用于连接无线网络至固定网

msc——移动业务交换中心，用于连接无线网络至固定网 GSM基站及无线系统简述 1、 移动通信的演变及趋势 1、 演变及趋势 2、 GSM原理 3、 网络组成 4、 天线系统 5、 RBS2000系列基站设备的具体分类 6、 呼叫的建立过程 7、无线接口数字信道 1、移动通信的演变及趋势 演变及趋势 第一代 第二代 第三代 第一代第二代第三代 模拟 数字 数字 模拟数字数字 话音话音、数据话音、高速数据话音话音、数据话音、高速数据 CDMA FDMATDMA AMPS CDMA2000 AMPSCDMA20001 CDMA TACS GSM/TDMA GPRS TACSGSM/TDMA GPRS1.1 W_CDMA 80年代 1992 1999 2001 2003 80年代1992 19992001 2003 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 频分多址是把通信系统的总频段划分成若干个等间隔的互不重叠的频道分配给不同的用户使用。这些频道互不重叠，其宽度能传输一路话音信息，而在相邻频道之间无明显的干扰。 模拟移动通信系统中使用了频分多址技术，其优点是技术比较成熟，设备简单，容易实现。缺点是抗干扰性差，保密性差 时分多址(TDMA)方式。每一个载频上有8个时隙，每一个时隙相当于模拟系统中的一个信道，可提供一个移动台通话，最多可有8个移动用户使用同一频点，他们使用不同的时隙。如图所示，8个移动台分别工作在一个载频上的8个不同的时隙上时分多址移动通信系统是数字移动通信系统，它比模拟移动通信系统有抗干扰能力强，频率利用率高等优点。缺点是时分多址移动通信系统需要全网同步，技术比较复杂。 码分多址是发送端用各不相同的、相互(准)正交的地址码调制其所发信号。在接收端利用码型的(准)正交性，通过地址识别(相关检测)从混合信号中选出相应的信号 2、 GSM原理 GSM是Global System for Mobile Communication 的缩写。意思是全球移动通信系统。分GSM900、DCS1800和PCN1900三个频段，一般的所谓的双频手机就是在GSM900和DCS1800频段切换的手机。PCN1900则是别的一些国家使用的频段(如美国)。 GSM900/1800分别是工作在890~960mhz/1710~1880mhz频段的。GSM900的手机最大功率是8W(实际中移动台没这么大的功率，一般的手机最大功率是2W，车载台功能大)， 而DCS1800的手机的最大功率是1W。 TCH/FR DL/UL 全速率业信道 (话音比特率为13 kb/s)或加强全速率业务信道 (15.1 kb/s) TCH/HR DL/UL 半速率业务信道(话音比特率为6.5 kb/s) , GSM的频段:GSM900 小区半径35km 上行890~915MHZ 下行将935~960MHZ 在900MHz频段，共25MHz带宽，载频间隔200KHz，双工间隔45 MHz，频道序号为1,124，其中，中国移动占用1~94频道(890~909/935~954MHz)，中国联通占用95~124频道(909~915/954~960MHz)。频道序号和频道标称中心频率关系为: f(n)=890.200+(n-1)*0.200 MHz l f(n)=f(n)+ 45 MHz hl 上行和下行组成一对频率, 上行就是手机发射、机站接收，下行就是基站到手机。 (2)小区身份，网络中每个小区都由唯一的识别号，CI: Cell Identity. (4)、调制方式: 采用高斯滤波最小频移键控(GMSK)，比普通的MSK更窄的带宽，但代价是减小了对噪声的抵抗能力。0.3是描述滤波器带宽和比特率的关系,不是相位调制，是一种典型的数字调频调制，实际上是调频。0和1代表的是载波加减不同的频率+67.708KHZ 和-67.708KHZ，1被看作是相位增加90度，0被看作是相位在相反方向改变，两个频率表示频移键控; 语音编码速率时13kbps. 数据速率(调制速率)BIT传送速率是270.833Kbps。刚好是四倍于射频频移。这样一来就有效的减少调制频谱和提高了通道利用率. 高斯滤波: 剧烈的频率变化会导致频谱扩散, 所以用滤波器进行滤波平滑后, 减少频谱扩散; RF载频加67.708和减67.708KHZ; 靠频率转移. (5)话音编码 GSM中话音编码采用混合编码器，其编码过程分为:第一阶段:话音分段。64KBIT\S的话音分成20MS一段进行编码。第二阶段:编码。每20MS话音编成260BIT的数码。即比特速率为:260\20=13KBIT\S，其编码过程为:先对64Kbit/S的数字话音进行分段，每段20ms，然后再进行混合编码，每20ms的话音编成260个比特，即比特速率为260bit/20ms=13Kbit/S，这样每路话音的比特速率从64Kbit/S降至13Kbit/S (6)、信道编码 作用是克服无线信道中传输过程的误码。由于在GSM系统中的无线信道为变参信道，传输时的误码较为严重，采用信道编码能够检出和校正接收比特流中的差错，克服无线信道的高误码缺点。信道编码的纠错和检错原理可以从下面简单的例子看出:假定要发送的信息是一个“0”或是一个“1”。为了提高保护能力，以这样简单的方式添加3个比特，对于每一个比特(0或1)，只有一个有效的编码组(0000或1111)。如果收到的不是0000或1111，就说明传输期间出现了差错，差错的情况有三种，错一个比特、错二个比特和错三或四个比特。由图例可见，错一个比特可以校正;错二个比特时不能够校正，但能够检出;错三或四个比特才发生误码。所以，这个简单的编码方式能够校正一个差错和检出二个差错。由此例可见信道编码可以纠错和检错。 在CME 20系统中，信道编码采用了卷积编码和分组编码两种编码方式。卷积编码具有纠错的功能;分组编码具有检错的功能。同时由于编码时要添加比特，而使话音信号的比特速率升高，所以不能对全部的话音比特进行编码，而是只对部分重要的比特进行编码。 GSM中采用分组编码和卷积编码两种编码方式。 把话音编码产生的260比特分成50个最重要比特，132个重要比特，78个不重要比特，对50个比特先添加3个奇偶检验比特(分组编码)。再与132比特和4 个尾比特一起卷积编码，比率为1?2，形成378个比特。另外78个不重要比特不予保护。 (7)交织 在实际应用中，比特差错经常成串发生。这是由于持续时间较长的衰落谷点会影响到几个边续的比特。而信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才是最有效的。采用交织技术，即是将码流以非连续的方式发送出去，使成串的比特差错能够被间隔开来，再 由信道编码进行纠错和检错。在GSM系统中，由于采用了TDMA技术，所以移动台 接收到的信号不是连续的，而是每帧接收到一串数据，信息量为2557bit，所以信道编码后的20ms的话音要分成8557bit，即分成8组，要4个帧才能送完 (8)均衡器 用于消除时间色散，当出现反射信号时，移动台收到的可能是直射信号和反射信号，按一比特1.1公里计算，两种信号的路径差距是1.1公里时，移动台收到的可能是两个比特，如0和1，这时移动台无法取舍 (9)功率控制 在实际的蜂窝无线电和个人通信系统中，每个用户所发射的功率一直是在当前服务基站的控制之下。这是为了保证每个用户所发射的功率都是所需的最小功率，以保持反向信道中链路的良好质量。功率控制不仅有助于延长用户的电池寿命，而且可以显著地减小系统中反向信道的信噪比S/I。 (10)分集接收技术 多路经传播的信号到达接收机输入端，形成幅度衰落、时延扩展及多卜勒频谱扩展，将导致数字信号的高误码率，严重影响通信质量。为了提高系统的抗多径的性能，一个有效的是对信号的分集接收。我们知道，如果一条无线传播路径中的信号经历了深度衰落，而另一条相对独立的路径中仍可能包含较强的信号。所以，可以在多径信号中选择两个或两个以上的信号，这样对接收机的瞬时信噪比和平均信噪比都有提高。从而提高接收端的信噪功率比，对数字信号而言，使误码率最小。 , 网络组成: 宏蜂窝小区(2~0.5KM)、街道覆盖用的微蜂窝小区(0.5~0.1KM)(1)、网络覆盖的小区组成: 及室内覆盖的微微小区(0.1KM以下);基站的覆盖主要和下列因素有关:使用的频率、服务质量要求、发射机输出功率、接收机可用灵敏度、使用的天馈线、通信地点的传播环境。 测试手机信号覆盖，其中城市市区，高层建筑物一层室内，手机接收电瓶不低于-70DBI，小卧车内、市区一般建筑物一层室内，手机接收电瓶不低于-80DBI，市区有车顶天线的车载台，车载台收，市区室外手机接收电瓶不低于-92DBI，室外屋顶或塔上的基地手机接收电瓶不低于-92DBI。 BTS 基站:base transceiver station是由一组收发信设备构成，是面向移动台的第一 个接口，也称为RBS。 1. 每个BTS都会有一套收发器。 2. 一个BTS覆盖一个小区，BTS发送BCH信号在RF信道的0时隙。BCH帮助 Mobile识别/寻找网络。 小区的手机用户容量依靠信道数 3. 4. GSM空中接口的数据传输速率是13Kbps, 即BTS收发语音数据速率是 13KB/S. 5. 有BTS命令手机设置其发射功率、迁时、切换。 BSC base station controller 基站控制器，用于执行基站设备的操作和维护，以及处理与移动台的无线链路。 b) : 1. 几个BTS基站连接一个BSC, 基站安排信道配置、切换、和BTS连接BSC; 所有的BSC连接至MSC, 2. 每个BTS连结BSC用abis 接口，是2Mbps的连接。使用microwave link、 optical fiber、 co-axial line等方式连接. 3. Microwave link 经常是最好的连接方式选择。 4. BSC连结MSC使用的是A口 5. 在BSC可提供小区广播等服务。 c) MSC mobile switching center移动业务交换中心，用于连接无线网络至固定网,是网络的核心，呼叫建立、保持、和释放;链接BSC和PSTN、 认证、呼叫转接、短信息、收费等。当用户增加到一定数量时，可增加MSC;MSC与MSC之间使用GMSC连结(GATEWAY) 1. 当呼叫建立时，MSC起到保持通话和断开通话的功能。 2. 存储所有的用户数据和它们的相关特征。 3. 介于MS和PSTN之间，交换通信数据. 4. MSC是GSM 网络的心脏。是与别的GSM 网络、非GSM网络的连接口。 5. MSC主要功能:认证、位置更新、连接、收费、呼叫转接、SMS。 6. 当用户增加时，超过一个MSC的容量， 就需要多一个MSC， 就增加一倍 的用户 d) TRAN------Trans coding/rate adapter unit 速率适配器。 1. TRAN转换13KB/S的GSM速率为标准的64KB/S; TRAN作为一MSC 的一部 分。 2. Trans coding 也使用在下行时，将64kbps转换成16kbps. 3. Trans coding在MSC\BSC\BTS中。 e) HLR Home location register归属位置寄存器，通常每个网络仅有一个，用于存储所有网络注册用户的数据，和用户的当前数据。 1. 在MSC中有所有的用户数据库存在于HLR。HLR中有永久用户数据库。 2. 用户发出呼叫时，MSC从HLR之中获得用户数据。是用户核心数据库，大 部分在SIM卡中的数据都可以在HLR中获得。 f) VLR visiting location register 访问位置寄存器,通常每个MSC只有一个，这也是一个数据库，用于存储MSC服务区内所有当前用户数据，。 1. 在VLR中有被激活的所有的用户号码。 2. 当别的MSC中的用户漫游到新的MSC时，MSC和HLR之间通信，新的MSC 就将漫游的用户注册到它的VLR中。 3. 当手机漫游时，用户访问区被别的网络覆盖，而且归属位置网络批准它使 用被访问的网络，它的用户信息将从HLR被拷贝到VLR(访问位置寄存器) 中暂存。 g) 鉴权中心AUC----Authentication center，通常每个网络只一个，是一个数据库， 用于存储为安全性而设置的用户数据。如加密用的密钥Kc 1. 是SIM 卡的验证过程。 2. 每个SIM卡有一个IMSI， 在IMSI有加密码 3. 在HLR中有IMSI和密码 4. 手机通信时，首先验证SIM 卡的合法性，由AUC 进行验证。 设备设别寄存器:EIR----Equipment identify register通常可以几个网络共享，也是一个数据库，用于存储移动台的设备识别码IMEI。 h) 1. 包含了IMEI信息。所有的手机IMEI都存储在EIR中，是手机的数据库。 2. 在GSM中有助于验证当手机遗失时，运营商可以禁止已经报失手机的使 用。 3. EIR分类:Permitted list\evaluation list\stolen list\unknown i) 收费中心BC---Billing center BC产生每一个用户的费用状况. 1. 2. 直接连到MSC, 由MSC发送收费信息给BC(通话时) 3. BC处理按单位计费。 j) 操作运营中心:OMC----operation and maintenance center. 1. 每个GSM网络超过100 个BTS组成，每一个实体需要操作和维护。 2. 一些远程操纵是必要的，检测和远程进入。 3. 有时有两种OMC(不同的供应商)，OMC-S: Deal with switch; OMC-R :deal with radio network。 k) 短信中心:SMSC信息通过短信息中心发到指定的手机。 1. 信息通过SMSC传输 2. 信息可通过人工终端(连到SMSC)发送。 3. 短信中心SMS CENTER---MSC/VLR----BSC----BTS.----MS GSM BSS中的各种接口: 1、 A接口，指BSC-MSC之间的接口， 2、 A-BIS接口，指BSC-BTS之间的接口， Um接口，基站与移动台之间的接口， BSS接口 1、 A和A-BIS属于传输网络，携带BSC、MSC、BTS之间的信息。 2、 Um组成无线网络，携带基站与移动台之间的信息。 BSS接口以时分制分成物理信道，允许多用户共享同一个链路，用户之间的信息交流在逻辑信道中被分类，逻辑信道区分话音/数据与各种类型的信令，一个物理信道可以支持几个类型的逻辑信道。ETC, TRI and DXU 处理电子接口标准G703，这意味着数字信息将被转换成电子信号，如5V代表“1”，而0V代表“0”， 并用一对电缆来传送这些信息(一对上行，一对下行)，当采用E1标准时，可以使用75 ,的同轴电缆与120 , t的双线平行电缆。而 当使用T1标准时，只能使用100 , 的双线平行电缆， G.703 不准允使用太长的距离，最大的距离是400m ( 75,时)与1500 m( 120 ,时)，再长的距离时要使用放大器， 上面讲的是直接电缆传输模式，下面讲的是间接传输模式。 除了上述直接电缆连接外，还可以在BSC、BTS两端使用其它传输模块(TM-TRANSPORT MODULE)，将G703标准转换成其它物理格式，如微波、光纤、电视信号。还有其它传输模块如DXX、DXC，可以组成一个先进的传输网络拓朴结构，如:星形、总线形、树形、级联等。 TM包括:小微波、光纤(光端机)、电视信号等将PCM信号转换成其它物理特性的信号 Reference: chapter “PCM technology” in binder BSC接入接基站 DF 端 光光 端端 机 机 光缆 CDU TRU A-BIS CDU BUS LOCAL BUS天馈线系统 DXU G.703 1 B S ECU C RBS2000机架 •天线系统: 空间无线信号的发射和接收都是依靠天线来实现的。天线在无线网中的作用是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波,或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。 天线分为--全向天线360、定向单极化90、定向双极化65 定向小区天线安装方式一般为A小区北偏东60度，B小区正南180度，C小区300度 一个小区，一个发射，两个接收(分级接收)。 天线的两个作用: 馈线(Z = 50 ,) 与空气(Z = 377 ,).即 有线与无线阻抗匹配 amplification of TX and RX signal放大作用 - 因为天线是绝缘的,唯一获得增益的方法是将辐射集中在某一个方向上 同轴未端激励 同轴中央激励 同轴对称激励 DBi是相对于幅射覆盖面而言的，而dBd是相对于单个偶极子而言的。 G (dBi) = G (dBd) + 2.15 dB. 幅射功率ERP或EIRP等于发射机的输出功率减去馈线损耗，加上天线增益，如果天线增益以 dBd表示，则 ERP (dBm) = BTSout (dBm) – feeder loss (dB) + Ant.gain (dBd) 如果天线增益以dBi表示，则 EIRP (dBm) = BTSout (dBm) –feeder loss (dB) + Ant.gain (dBi) 如: EIRP (RBS 2000 CDU A-900) = 44.5 – 4 + 17 = 57.5 dBm = 500 W 全向天线，有一个水平方向的幅射模型，而从垂直方向看，幅射并非全方位的，所以幅射相对集中，因而有一定的相对增益值，一般增益值为between 8 and 11 dBi (6 to 9 dBd). 具体值决定于天线的物理参数，如:对于900 MHz 的全向天线要获取11 dBi的增益，则高度为 3 meters. (对于1800/1900 MHz,而言，获取如此增益则要求的高度相对减半，因波长大约为900的一半，) 900MHz的波长为33cm，若采用半波振子的话，单极子约为17cm，若采用8个偶极子激励，总共天线长度为8X(17+极子间空隙)，所以一般采用3M长度的天线，或更大。 Example of a 65: sector antenna, which is used in 120: sector cell:覆盖面积小， 占空比大，增益小 有两个类型的小区:即全向小区与定向小区 , An omni cell is served by a BTS placed in its center. The antenna system transmits equally in all directions (360:) and can be constituted of an omni-antenna or an array of sector antennas. , A sector cell is served by a BTS placed on its edge and uses a sector antenna (e.g. 120: or 180:). One BTS site can serve one, two or three sector cells. One-sector-siteTwo-sector-site:Three-sector-site (120 antennas)Omni-site (360: antenna)::(120 antennas)(180 antennas) RBS2000系列基站设备的具体分类 1、RBS2202系列，这种类型的设备属于室内安装的设备，结构较RBS2100系列的设备简单， 没有独立的外部环境系统，不可独立供电(但可以自带整流模块)等，必须在室内安装使用。 这种系列是我国GSM运营商所采用的主要Ericsson设备类型。 BS2202 机柜 分AC230和DC-48V两种 2、RBS2301、RBS2302、RBS2402、MAXITE系列 这种类型的设备属微蜂窝设备，可以在室内和户外安装，可以独立供电使用，体积较小，安装灵活方便。主要用在街道覆盖、室内覆盖等。 3、RBS2101~RBS2103系列 这种设备属于室外安装类型的设备，这个类型的基站设备主要为室外的环境使用而的，除了主设备以外，还有空调，温度控制，供电等附属设备，通常采用独立供电进行工作，可以防雨水、防霜冻等，是户外设备的最好选择。但受外界干扰较大，不利网络的稳定。 RBS2102室外机柜 二、RBS2000系列基站设备硬件结构 RBS2000系列基站主要硬件组成: •DXU (Distribution switch Unit)分配交换单元 •TRU (TRansceiver Unit)收发信单元 •CDU (Combing and Distribution Unit)合成与分路单元 •ECU (Energy Control Unit)能源环境控制单元 •PSU (Power Supply Unit)电源侍服单元 •BFU (Battery Fuse Unit)电池熔丝单元 •IDM (Internal Distribution Module)内部分配模块 RBS2000系列基站系统简图 D XU面板示图 DXU (DISTRIBUTION SWITDXU(DISTRIBUTION SWITCH UNIT)--分配交换单元 DXU是RBS2000的中央控制单元，它具有下面的几个 功能: 1、分配交换，SWITCH的功能 2、面向BSC的接口 3、定时单元，与外部时钟同步或与内部参考信号同步， 4、外部告警的连接，所有机架外的告警信号接口。 5、本地总线控制 6、物理接口G.703，处理物理层与链路层， 7、OMT接口，提供用于外接终端的RS232串口 8、处理A-BIS链路资源，如安装软件先存贮于刷新存 贮器后向 DRAM下载。 9、信令链的解压与压缩(CONCENTRATES)，及依TEI来分配 DXU信令与TRU信令。 10、保存一份机架设备的数据库。第一:机架安装的硬件单元 即所有RU单元的识别，物理位置，配置参数。第二、硬件 单元的产品编号、版本号、系列号等。 DXU的配置数据通过LAPD链由BSC进行，不必一个独立的时隙 及专门的硬件设备，DXU共分成下面的四个功能块: 1、脉码调制PCM，即DIP(以后定义为MO DIP) 2、中央处理器单元CPU(以后定义为MO CF) 3、中央定时单元CTU(以后定义为MO TF) 4、高级数据链路处理HDLC(以后定义为MO CON) 另外还有一个完全由BSC配置的纯软件模块，(即MO IS) 说明:PCM功能块类同于200基站的时分接线，它的作用是将PCM 的时隙提取并通过LOCAL BUS送TRU单元。R5版本只支持一条 PCM链。 CPU功能块的作用是:RUs的软件安装;支持OMT接口与 提取时隙信息;操作与维护;内外部告警。 CTU功能块的作用是:为TRU单元提供稳定的参考信号， 它可以与PCM同步， HDLC处理器功能块用于: 读出控制信息并分配至DXU、 TRU等单元。 TRU 收发信单元 •负责接收和发射(移动台无线信号处理) •一个TRU可同时处理若干个移动用户信 号 •具有有循环测试发射机及接收机功能 •TRU有一个发射天线接口和两个接收天线 接口，可以实现分集接收 TRU的特点: 将TRUD、RRX、RTX三位一体化。TRUD相当于TRXC与SPP的 合成，连接的有LOCAL 、X、TIMING、CDU等BUS。并执行信 号的各种处理过程。 发信模块执行信号的调制与放大，与200基站相比，增加了一 个VSWR的监测功能，收信模块执行收信解调功能。 总之与RBS200的载波相比，有两个明显的不同:第一、VSWR 直接在载波内部计算，并在LAPD链上传送信息，同时也在OMT 中可以监视。另一方面可以在TRU内部直接进行无线环路测试。可以测试收发信间的误码率。 TRU的主要功能是: TRUD功能可看作是TRU的控制器，它经由本地总线、 CDU总线、定时总线和X总线与其它的RBS单元相连接， TRUD执行例如信道编码、插入、加密、突发脉冲串 格式和Viterbi 均衡等上行和下行链路的数字信令的处理 作用。与RBS 200比较，TRUD具有TRXC和SPU的功能。 发信机板执行下行链路的信号的调制和放大，附加的 发信模块执行VSWR的监视功能。与RBS 200比较，发信 机板相当于RTX的功能。 接收机板执行上行链路的信号的解调，并把解调后的 信号送至TRUD部分。与RBS 200比较，接收模块相当于 RRX的功能。 无线环路是在TX和RX之间形成环路来测试整个TRU的 ，它是通过产生一个测试信号并将它环回来测试其误码率 (BER)来实现的。 COMB是在基站上的使几部发信机能连接到同一天线的 功率合成设备，它能使每部发信机的RF能量送至天线而 不会对其它的连接到同一天线的发信机产生串扰 ，有两 种类型的功率合成器: *混合型宽带功率合成器(H-COMB)滤波型窄带功率合成器(F-COMB) 混合型功率合成器 混合型功率合成器是一种宽带设备，它允许在发射带 宽内所有前向的频率信号通过，每个H-COMB能把两部发 信机的信号合成到同一天线。但每个H-COMB都有3dB的 插入损耗，如果有四部发信机分两级全成将有6dB的插入 损耗。如CDU 和CDU C+ 滤波型功率合成器 滤波型功率合成器是一种窄带设备，它只允许选择在 发射带宽内一个频率信号通过，这种合成器不管系统有 多少部发信机它都有4dB的插入损耗，多用于多发信机的 系统中。 这种合成器中有一个步进马达用于它的调谐，调谐 时间大约需要5--7秒。 如CDU D 合成和分配单元(CDU) CDU是TRU和天线系统的接口，它允许几个TRU连接到同 一天线。它合成几部发信机来的发射信号和分配接收信号 到所有的收信机，在发射前和接收后所有的信号都必须经 过滤波器的滤波，它还包括一对测量单元，为了电压驻波 比(VSWR)的计算，它必须保证能对前向和反向的功率进 行测量。 CDU的硬件功能包括: *发信机的功率合成(能合成两个TRU的CDU为A型) *收信信号的前置放大和分配 *天线系统的管理支持 *RF的滤波 *天线低噪声放大器的功率供给和监视 *内设的RF内部环行器用于防止RF的反射功率对CDU安全的威胁 ECU面板示图 ECU主要用于控制及监看供电及环境设备的状态的(如:PSU;BFU;电池，AC连接单元，风 扇，发热器，冷却器及散热装置等)，另外ECU还可以调节机柜内的环境条件以保证设备系 统的正常运作。 在系统加电失败或机器冷启动时，ECU起到保护设备的作用。它可以通过感应器根据机柜内外的温度、湿度来控制散热装置、风扇 及供电设备间歇性地工作，以延长设备各部件的寿命。 ECU所控制单元位置图 当供电系统发生故障时，后备的电池系统将负责供电，此时ECU对总线电压实行监控，若电池电压低到危险程度，ECU将关闭电池供电以免电池受到损坏。而供电系统正常后，电池处于充电状态，当ECU会调低总线电压避免太大电流影响电池。当PSU的电流达到限制范围时，ECU会逐步升高总线电压到最大值。 关于PSU: PSU可以将输入的交流电源整流转换成直流电源供给设备内部分配系统，通常内部或外部的后备电池系统可选择与PSU相连接。 关于BFU: BFU是电池的电流熔断器，通常连接电池的内部+24V直流线上，BFU也提供+24V直流电到ECU。总的来讲，BFU在电池与设备间起到(可控制)直流熔丝的作用。 关于IDM: IDM是无线机柜内分配内部24伏直流电到各个单元的一块面板，机柜内每个内部分配的电流都有一个熔丝在IDM上以保护所分配的单元，另外IDM面板还提供防静电的插孔。 关于ACCU 交流供电连接元。内有ECU可控制的供电继器。 RBS2000系列系统总线 •LOCAL BUS 本地总线，是DXU与TRU、ECU的之间的内部通信总线。 •TIMING BUS 时间总线，是从DXU单元至TRU单元间传送无线空间的时钟信息。 •X-BUS X-总线，各个TRU单元间以一个时隙为基础传送话音/数据信息。它用于基带跳频。 (Base frequency hopping) •CDU BUS CDU总线连接CDU单元至各个TRU单元，帮助实现接口和O&M功能。该总线在CDU单元和TRU单元之间传送告警和RU单元的特殊信息。 •电源通信环路 电源通信环路在ECU单元、各个PSU单元和各个BFU单元 之间传送控制和管理信息。 明确移动台的呼叫建立过程对设备维护及网络的优化工作具有较为 重要的意义。同时有助于对系统形成一个整体的认识。 下面较详细讲述呼叫的建立过程: MSISDNIMSIMSCMSISDNIMSIMSC MSISDNMSISDNMSISDNMSISDN PSTNPSTNGMSCGMSCHLRHLR MSRNMSRN MSRNMSRN IMSIIMSIMSRNMSRN MSCMSCVLRVLR IMSIMSRNIMSIMSRN MS BTS BSC MSCMS BTS BSC MSC 11、寻呼、寻呼33、寻呼请求、寻呼请求22、寻呼命令、寻呼命令 44、信道请求、信道请求 55、信道要求、信道要求 66、信道激活、信道激活 88、直接分配、直接分配 77、信道激活证实、信道激活证实 99、寻呼响应、寻呼响应99、寻呼响应(、寻呼响应(GCIGCI、、IMSIIMSI)) 99、寻呼响应、寻呼响应 1010、、AUCAUC请求请求1010、、AUCAUC请求请求1010、、AUCAUC请求请求 1111、鉴权响应、鉴权响应1111、鉴权响应、鉴权响应1111、鉴权响应、鉴权响应 1212、加密模式命令、加密模式命令1212、加密模式命令、加密模式命令1212、加密模式命令、加密模式命令 1313、加密模式完成、加密模式完成1313、加密模式完成、加密模式完成1313、加密模式完成、加密模式完成 1414、建立、建立1414、建立、建立 1414、建立、建立 MS BTS BSC MSCMS BTS BSC MSC 1515、呼叫证实、呼叫证实1515、呼叫证实、呼叫证实1515、呼叫证实、呼叫证实 1717、信道激活、信道激活1616、分配请求、分配请求 1818、信道激活证实、信道激活证实 1919、分配命令、分配命令 1919、分配命令、分配命令 2020、分配完成、分配完成 2020、分配完成、分配完成2020、分配完成、分配完成 2121、、SDCCHSDCCH释放命令释放命令 2121、、SDCCHSDCCH释放证实释放证实 2222、回铃、回铃 2323、连接证实、连接证实移动台的呼入接续过程: 摘机摘机 1、寻呼 MSC/VLR在数据库中查出用户的资 料并向相关的BSC发寻呼信息。 该信息包含用户所在区域的LAI和用户的IMSI或者TMSI。 2、寻呼命令 BSC向LA区内的所有BTS发出寻呼命令。该信息包含IMSI或TMSI。 收发信单元识别码、信道类型和时隙号。 3、寻呼请求 BTS在PCH上向移动台发送寻呼信息。信息包含用户的IMSI或TMSI。 4、信道请求 被寻呼的移动台在RACH上发送一个短的接入脉冲串至BTS。BTS接收 该寻呼响应信号后该突发脉冲串的迟滞值。 5、信道请求BTS向BSC发信道请求信息。该信息还包含移动台接入系统的迟滞值 6、信道激活。 SC选择一条空闲的SDCCH并指示BTS激活该信道。 7、信道激活证实。 TS激活SDCCH后向BSC发信道激活证实信息。 8、立即分配 BSC透过BTS经由AGCH向移动台发出允许接入系统信息。该信息包 含频率、时隙号、SDCCH信道号和移动台将要使用的时间提前值TA等。 9、寻呼响应 移动台通过SDCCH向BSC发寻呼响应信息。该信息包含移动台的 IMSI或TMSI和移动台的等级标记，BSC加入CGI后把信息送往MSC/VLR。 10、鉴权请求 MSC/VLR透过BSC、BTS向移动台发鉴权请求，其中包含随机数RAND， 用移动台的鉴权运算。 11、鉴权响应 移动台经鉴权计算后向MSC/VLR发回鉴权响应信息，MSC/VLR检查用 户全法性，如用户全法，则开始启动加密程序。 12、加密模式命令 MSC/VLR通过BSC、BTS向移动用户发加密模式命令。该命令在SDCCH 上传送。 13、加密模式完成 移动台进行加密运算后向BTS发出已加密的特定信号，BTS解密成功 后透过BSC向MSC/VLR发加密模式完成信息。 14、设置呼叫类型 MSC向移动台发送呼叫类型设置信息。该信息包含该次呼叫的类型。 如传真、通话或数据通信等类型。 15、呼叫类型证实 移动台设置好呼叫类型后向MSC发出呼叫类型证实信息。 16、分配请求 MSC要求BSC选择一条通往移动台的话音信道，同时MSC在一条通往 BSC的PCM上选择一个空闲时隙，并把时隙的电路识别码CIC送往BSC。 17、信道激活 如果BSC发现某小区上有一条空闲的TCH，它将向BTS发送信道激活命令 18、信道激活证实 BTS激活TCH后向BSC发回信道激活证实信息。 19、分配命令 BSC通过SDCCH向移动台发信道切换指令，命令移动台切换至所指定 的TCH。 20、分配完成 移动台切换至所指定的TCH后向BSC发送信道 分配完成信息，BSC接 收后再送往MSC/VLR。 21、无线频率信道释放/释放证实 BSC释放SDCCH信道并把它标记为空闲状态。 22、振铃回应 当移动台开始振铃时移动台要向MSC发送一个通知信息。 23、连接 当移动台摘机应答时，移动台向MSC发送一个连接信息，MSC把移动 台的电路接通，开始通话。 2、位置登记 移动中的移动台从一个位置区移动至另一个位置区时，需要向 系统登记其位置的变化信息，这个过程称为位置更新。 第一次接入系统时向系统报告位置称为位置登记。 1) 正常位置更新过程 1、MS在新的小区内读到其BCCH上的信息，找到该小区的LAI，该LAI 与MS内所存的LAI进行比较，当两者不一致时，需进行位置更新。 2、MS通过RACH向系统发出接入申请，通过申请到的SDCCH建立与网络 的联系。 3、MS经SDCCH向系统发出位置更新请示。 4、新的LAI与旧的LAI属于同一MSC/VLR时，位置更新在该MSC内完成， MSC仅需在VLU中对该MS的位置信息进行修改。 5、位置更新被系统认可，MS、RBS被通知释放所占用的信令信道。 2)移动台第一次登记 一个激活状态的MS标有“附着”(IMSI标志)标记，关机时，MS向网络发送最后一务消息，其中包括分离处理请求，MSC/VLR接收到“分离”消息后，就在该MS对应的IMSI上作“分离”标记。 周期性登记:当MS向网络发送“IMSI分离”消息时，无线链路质量差，系统有可能不能正确译出信息，由于没有证实消息发送给MS，之后MS也没有再发分离信号，因此系统仍认为MS处于附着状态，为解决这一问，系统采取了强制登记措施，要求MS每过一定周期要登记一次，这叫周期性登记。 若系统没有接收到某MS的周期性登记信息。它所处的VLR就以“分离”在此MS上做标记，定程序称“隐分离”。 第一次登记:由于MS第一次被使用，所以MSC/VLR没有此MS的任何信息，若MS发现当前的LAI码与原来的不同，MS接入系统要求登记，MSC/VLR登记该MS的位置信息并将该请求往HL记录，MSC/VLR对该MS作“附着”标记，这时这个MS被激活。 无线接口数字信道 无线接口数字信道分为物理信道和逻辑信道 物理信道是指一个载频上一个TDMA帧的一个时隙。用户通过某一个载频上的一个信道接入系统通信。用户在该道上，即该时隙上发出的信息比特流被称为突发脉冲序列。 逻辑信道是从信息的性质角度定义划分的。把信道上传递的内容分成业务信息(话音、数据等)和控制信息(控制呼叫进程的信令)两大类。定义与之对应的逻辑信道称为业务信道和控制信道。 业务信道(TCH)--------用于传送编码后的话音或数据信息。 控制信道(CCH)-------- 用于传递控制信息如控制呼叫进程的信令的信道传送控制信 息 控制信道(CCH) 控制信道分为广播信道、公共控制信道和专用控制信道三种。 广播信道包括FCCH、SCH、BCCH三种信道。其特点为下行信道，且是点对多点的方式，用于向移动台传递小区的各项广播信息，使移动台与基站取得同步。 频率校正信道(FCCH)向移动台传递频率校正信号，使移动台能调到相应的频率上。 同步信道(SCH)用于向移动台传送TDMA帧号，同时也传送基站识别码BSIC。 广播控制信道(BCCH)用于向移动台传送本小区的通用消息。如LAI、小区内允许MS最大输出功率、相邻小区的BCCH载频等。 B、公共控制信道(CCCH)包括PCH、RACH、AGCH三种信道。 该类信道主要用于寻呼被叫，以及完成移动台所需专用控制信道的申请和分配。 寻呼信道(PCH)用于在小区内寻呼移动台，是下行信道。含有被叫移动台的号码信息，故只有相应的移动台才会响应。(通过IMSI或者TMSI) 随机接入信道(RACH)是一个点对点的上行信道。当移动台要接入系统时，首先要通过此信道向系统申请一个供接续用的专用信道SDCCH。 允许接入信道(AGCH)，点对点的下行信道。当移动台经RACH申请到专用信道后，系统经AGCH将分配给该移动台的专用信道通知移动台。AGCH和RACH是成对使用的。 C、 专用控制信道(DCCH)由SDCCH、SACCH、FACCH 三种信道组成，用于向特定的呼叫提供专门的信道来传递其专用信令信息。是点对点的双向信道 独立专用控制信道(SDCCH)是一个点对点的双向信道，主要用于在移动台呼叫建立之前，即在占用TCH之前，传送系统信息:如登记和鉴权呼在此信道上进行。 慢速随路控制信道(SACCH，它与一个)TCH或一个SDCCH相关,用于传送有关连接信息的点对点的双向连接数据信道。如传送服务小区及相邻小区的信号强度，移动台功率等级管理等信息。(周期性的借用以上信道来传送本身负责传送的信息，460ms=一个SACCH周期) 快速随路控制信道(FACCH)与一个TCH相关，用于传送速度(实时)要求高的信令信息，它工作于借用模式，每当需要传送该类信息时，例如需要完成一次切换，则需借用TCH，即当前的一个20ms的话音信息位置被借用来传送这些信息。由于话音译码器会重复最后20ms的话音，故这种中断不会让用户感觉到。 、