1、.NOKIA無線專業內訓教材福建移動內訓師NOKIA無線專業小組2006年3月GSM 簡 介一、GSM系統產生背景與需求八十年代初期，人們認識到歐洲各國正在使用的諸多移動電話系統各自不同且互不兼容，同時對電信服務的需求亦日益增加。為此，歐洲郵電管理會議CEPT專門成立一個小組為西歐規劃一個公共移動系統。該小組被命名為“移動通信特別小組”“Groupe Speciale Mobile”，為此系統也被稱為 GSM，表示全球移動通信系統(Global System for Mobile communications)。中國移動通信目前在全國采用該GSM系統。二、GSM的優點 GSM能有效地使用無線頻

2、率，并且由于采用數字無線通道，系統能容許更多的區間干擾。 平均話音質量比模擬系統更高。 全網絡支持數據傳輸。 語音加密和用戶信息安全性得到保證。 由于ISDN的兼容性，較之模擬系統可提供新的服務。 在涉及到的所有國家范圍內，國際漫游在技術上成為可能。 巨大的市場加劇了競爭，并且降低了投資和使用價格。三、GSM 網絡體系結構GSM網絡被分成三個子系統：網絡交換子系統(NSS)、基站子系統(BSS)、網絡管理子系統(NMS)。1、網絡交換子系統NSSAirAO & MVLRMSCVLRMSCHLR 組件： MSC, VLR, HLR , AC, EIR 功能： 呼叫控制 移動性管理 信令 (對BS

3、S, 其他網絡, 其他NSS 組件) 用戶數據處理 為移動終接呼叫定位用戶 計費2、基站子系統 BSS 組件： 基站控制器(BSC),基站收發器(BTS),碼型轉換器(TC) 功能： 無線信道控制，BTS和TC控制，用MSC同步 Air 和 A 接口信令，MS-NSS連接確立 移動性管理，語音代碼轉換 統計數據收集3、網絡管理子系統 (NMS/2000 OSS3.1)BSCHLR/AC/EIRTCSMMSC/VLRUnixWorkstationsDatabase andCommunicationsServersNMS/2000Or OSS3.1GSM NetworkNMS 的 功 能 故障管理

4、： 從網絡組件收集告警報告 所有故障情況管理的一個點 配置管理： 無線網絡配置管理 保持關于網絡組件狀態的數據信息 性能管理： 從網絡組件中收集測量數據 從原始數據中產生性能結果BSS 系 統 概 述BSS即Base Station Subsystem基站子系統；BSS由BSC、BTS、TC(TCSM)組成一、GSM 網絡組成 NSS BSS OMC/NMS二、BSS系統中的網元TCOMMSCBSCBTSMSBSSBTSBTSTRUTRUTRUTCSM2三、GSM 網絡中的接口OMCMSCBSCMSBTSAnalog X.25Digital X.25A I/FAter I/FAbis I/FA

5、ir I/FTCSM2BSS系統中的接口及其幀結構1、Traffic ChannelsMSCTCSM2EGSWETETTRUAFETRXBSCBTS5AirAbisAterA43122、A interface的幀結構3、Ater interface的幀結構4、Abis interface的幀結構01231516171830311 2 3 4 5 6 7 8Tch1012141516171830311 2 3 4 5 6 7 8TRXSIGOMUSIGTch2Tch3Tch4Tch5Tch6Tch7Tch8Tch1Tch2Tch3Tch4Tch5Tch6Tch7Tch864 kbit/s sig

6、nalling16 kbit/s signallingTRXSOMUSTRXSOMUS5、BTS部分幀結構TRUABranching TablesDir1Dir2DBusDir3A bisD1 BusTch 1,2Sig 25 (1,2)Tch 5,6Sig 26 (1,2)Tch 9,10Sig 27 (1,2)Sig 31 (1,2)BBMTRX 1BBMTRX 2BBMTRX 3BCFUHW Address 1Lodical Adds 1HW Address 2Lodical Adds 3HW Address 3Lodical Adds 5 在BTS的TRU單元中，從Abis接口送來的話

7、路與信令被重新組合，轉換成 D-Bus可識別的固定的D channel結構。6、D-channel的結構7、Air interface的TDMA 幀結構TCSM2E介紹1、Transcoder, TCSM2E in GSM network2、TC在網元中的位置BTSBSCMSCTC64 kbps64 kbps13 kbpsTranscoder is at BTS siteBTSBSCMSCTC64 kbps16 (13+3) kbps13 kbps16 (13+3) kbpsTranscoder is at MSC site3、Transcoder, TCSM2E的功能 進行話音編碼 比特速率

8、由64 kbit/s 轉換為16 kbit/s 話音編碼后純話音速率為13 kbit/s 另外3 kbit/s 是帶內信令 將4(3)條PCM上的話路及信令復用到1條PCM上4、TCSM2E 和 TRX之間的帶內信令5、引入帶內信令的目的 用于話音和數據的轉換 用于全速率和半速率無線信道的轉換 控制數據呼叫的速率適配 用于幀定位（幀同步） 傳送DTX信息6、TC2E設備機架結構 7、TC1C Cartridge 8、ET1TC Cartridge9、Ater interface的時隙分配3 in 110、Ater interface的時隙分配4 in 111、Ater interface的時隙

9、分配半速率BSC 介 紹一、BSC簡要介紹 BSC：Base Station Controller基站控制器 BSC的主要單元有：BCSU、MCMU、OMU、ET、CLS 目前NOKIA BSC的類型有：BSC1E、BSC2E、BSC2I、BSC3I BSC硬件結構為Cartridge，即每個框都為單獨供電二、DX 200 BSC 的功能 Configuration and management of radio resources 分配及管理無線資源： Channel allocation/release信道分配及釋放 Link supervision鏈路監控 Power control功率

10、控制 Handover management切換管理 Frequency hopping management跳頻管理 Signalling management信令管理 Terrestrial channel management Encryption management加密管理 Measurements and observations handling測量 Call control handling呼叫控制三、無線信道管理功能Logical Channels:- FCCH, SCH, BCCH, RACH, AGCH, PCH- SDCCH, SACCH, FACCH, TCH四、切換

11、管理功能 用戶如何在移動過程中，保持通話的連接？為此必須引入呼叫切換的概念。切換，就是當用戶從一個小區覆蓋的區域移到另一個小區時，必須要記錄與目標小區的新連接，與舊小區的連接要釋放。 由于通信原因引起的切換 當小區的容量接近最大值時，小區邊緣的移動臺可能被切換至通信負載較低的相鄰小區 由MSC 做出切換決定 由于信號質量和強度引起的切換 當一個移動用戶在通話期間移動時，他可能從一個小區遷移至另一個小區 先前小區的頻率資源不能被使用 移動臺被切換至新的小區 由控制當前小區的BSC做出決定，執行切換 有四種類型的切換1、切換的原因： 信號質量 電平 干擾 Power budget 距離2、切換類型

12、 Intra-Cell Handover Inter-Cell Intra-BSC Handover Inter-BSC Intra-MSC Handover Inter-MSC Handover3、切換管理五、跳頻管理功能1、無跳頻2、基帶跳頻3、射頻跳頻六、GSM網絡中的信令1、OSI 七層協議模型2、GSM信令協議七、測量功能 MS移動臺的測量內容： downlink rx level下行接收電平值 downlink rx quality下行接收信號質量 adjacent cell rx levels相鄰小區的接收電平 BTS的測量內容： uplink rx level上行接收電平值 u

13、plink quality上行接收信號質量 MS與BTS 的距離/TA時間提前量八、BSC的結構模塊 ET Exchange TerminalCLS Clock and Syncronization UnitGSW Group SwitchSMUX SubmultiplexerBCSU BSC Signalling UnitMCMU Marker and Cellular Management UnitOMU Operation and Maintenance UnitMB Message Bus 九、各種BSC的機架結構1、BSC1E 的機架結構(基本架和擴展架) 2、BSC2E 的機架結構

14、(基本架和擴展架)3、BSC3i 機架結構BSC各單元介紹一、Exchange Terminal, ET1EET有兩種類型：ET1E和ET2E。2M口，最多可有3個ET為CLS提供時鐘，連接Ater口和ABIS口1、ET1E2、ET5C CARTRIDGE二、Clock and Synchronization Unit, CLSCLS Cartridge1、提供同步，2、為各功能單元提供時鐘信號3、2N備份三、MB (MESSAGE BUS) 消息總線，在計算機單元（MCMU，BCSU和OMU）間提供連接。四、Group Switch, GSW主要功能為： 建立和釋放連接五、SW1C Cart

15、ridge1、 交換原理2、 Block diagram of the GSWB3、 新型SW1C cartridge六、MCMU Cartridge1、MCMU主要功能 管理無線網絡，控制GSW，CM(移動性管理）功能 Celluar Management功能： 控制和監測Celluar Network 控制和檢測切換及功率控制 Marker功能： 控制和監視GSW 尋找空閑中繼，建立和釋放連接 中央內存功能2、Marker and Cellular Management Unit, MCMU七、BSC Signalling Unit, BCSUBCSU Cartridge八、Operati

16、on and Maintenance Unit, OMUOMU的作用：1、 控制BSC操作，監測BTS和TC的操作2、 提供Digital/Analogue接口到OMC方向。OMU Cartridge九、WDDC Catridge十、Power Supply System in the BSC十一、BSC - BTS 的連接方式無 線 信 道 介 紹一、GSM無線頻點范圍二、邏輯信道1、Broadcast Channels廣播信道 Frequency Correction Channel (FCCH)頻率校正信道 純正弦波 MS開機時搜索該信道 下行 Synchronisation Chann

17、el (SCH)同步信道 SCH 傳送該BTS的基站識別碼（BSIC） 還提供TDMA 幀號 (用于加密) Broadcast Control Channel (BCCH)廣播控制信道 包含 BTS的以下信息: LAC、CI 使用頻點 跳頻序列 信道組合方式 尋呼組Paging groups 周邊小區的信息2、Common Control Channels公共信道 Paging Channel (PCH)尋呼信道 用于BTS尋呼移動臺 下行 Random Access Channel (RACH)隨機接入信道 用于移動臺請求專用信道 包含接入原因的信息 上行 Access Grant Chan

18、nel (AGCH)允許接入信道 BTS 向MS分配專用信道SDCCH 下行3、Dedicated Channels專用信道 Stand Alone Dedicated Control Channel (SDCCH)獨立專用控制信道 用于通話初建立階段, 如鑒權 位置更新，短信(MS空閑) 話務信道 (TCH) 分配 雙向 Slow Associated Control Channel (SACCH)慢速隨路控制信道 傳測量報告 短信(MS通話時) MS 功率控制 TA時間提前量 Fast Associated Control Channel (FACCH)快速隨路控制信道 與 TCH共用同一

19、信道 占用20 ms 的TCH，稱為偷幀模式“steal mode” 用于短暫性的控制通訊, 如振鈴、切換4、Traffic Channels話務信道 Traffic Channel, Full Rate全速率 雙向 用于傳送話音或數據 話音的速率為 13 kbit/s Traffic Channel, Half Rate半速率 雙向 用于傳送話音和數據 話音的速率為 6-7 kbit/s三、物理信道與邏輯信道 物理信道：某個頻點上的某個時隙 時隙寬度：0.577ms 頻隙寬度：200KHZ 邏輯信道：根據物理信道中所傳內容的不同而分類。四、脈沖類型 Frequency Correction

20、Burst頻率校正脈沖 用于發送FCCH頻率校正信道 Synchronisation Burst同步脈沖 用于發送同步信息 Access Burst接入脈沖 用于發送RACH 信息 保護時間段比其他脈沖類型都長，是BTS用來計算與MS的距離，以及向 MS提供TA時間提前量信息 Normal Burst一般脈沖 用于發送其他的邏輯信道五、TDMA幀、復幀、超幀與超高幀TDMA幀與復幀 控制信道復幀由51幀組合。 話路信道復幀由26幀組合。六、無線信號傳播無線信號在空中傳播，將可能出現 快衰落：1) 選擇性衰落：遠距離，多徑傳輸導致波程差大，引起碼間串擾。 解決辦法：使用Viterbi均衡器。2)

21、 平坦性衰落：近距離，相位疊加導致衰落坑。 解決辦法：跳頻、信道編碼、話音編碼、交織、分集接收天線。 慢衰落： 由于高大建筑物的陰影效應和高山水域等自然原因引起信號強度發生改變。 解決辦法：使用功率控制。七、話音處理流程圖BTS 介 紹一、BTS功能： 定時發射BCCH和CCCH，把MS和BTS測量報告導向BSC； 保持MS和BTS的同步；監測MS的RACH； 速率適配；無線路徑上信道編解碼、交解織、加解密； 執行跳頻；GWSK調制解調、上下頻轉換、功放；傳送RF信號組合； 接收無線信號的過濾、放大和復合； 向BSC報告空閑TCH的質量； BSC/MS接口；二、基站配置類型分為兩種類型：全向站

22、和帶扇區的基站三、GSM網絡中的BTSBTS(Base Transceiver Station), 是基站子系統的一部分。作為BSS中的無線部分，位于BSC和MS之間。 四、BSC與BTS的連接方式五、Nokia 現有基站的類型1、 Nokia 第二代 BTS2、 Nokia Talk Family BTS3、 Nokia Intratalk BTS4、 Nokia Flexitalk/Flexitalk+ BTS5、 Nokia Citytalk/Citytalk+ BTS6、 Nokia Extratalk Support 7、 Nokia primesite BTS8、 Nokia Me

23、trosite BTS9、 Nokia Connectsite BTS10、 Nokia Ultrasite BTS11、 GSM/EDGE BTS12、 GSM/EDGE and WCDMA BTS13、 WCDMA BTSNOKIA各種基站介紹一、Nokia Intratalk 基站介紹NOKIA無線網絡中應用最廣泛的BTS設備靈活的載頻配置單機架 ： 全向6 TRX 或定向 2+2+2 TRX機架組合：全向12 TRX 或定向 12+12+12 TRX靈活的傳輸連接內置微波中繼室內單元最大 4 個 2M 連接支持內置HDSL中繼(可利用普通的電話線）直流供電-48v或交流 230v機架尺

24、寸1600mmX600mmX480mm溫度范圍-5C 到 +45C1、Intratalk基站插入單元配置圖2、Intratalk 基站技術參數3、Nokia Intratalk基站的應用Nokia Intratalk基站主要用作室內的宏 蜂窩基站，特別適合于高話務量的地方；完全支持GSM900/1800雙頻工作，并支持雙頻共柜；靈活的扇區和載頻配置以及良好的可擴容性；最大配置121212，典型配置O/6, 2/2/2, 4/4/4, 6/6/6；支持基帶跳頻及射頻跳頻；二、Nokia Flexitalk/Flexitalk+小型基站1、 特點：高 集 成 度、 易 于 安 裝 Flexital

25、k 適合室內安裝 Flexitalk+ 適合室外或室內安裝 可安裝于象隧道等的特殊地方全 向 12 TRXAC or DC 供電靈 活 的 傳 輸 方 式可外接多大3條2M PCM可支持HDSL 溫度范圍 Flexitalk -5 C to +45 C Flexitalk+ -33 C to +40 C 2、Flexitalk/Flexitalk+基站插入單元配置圖3、FLEXITALK(+) 基站技術參數4、Nokia Flexitalk/Flexitalk+ 基站的應用Nokia Flexitalk/Flexitalk+ 小型基站分別用于室內和室外環境；適合于話務量較低的地方；在高話務量的

26、地方，可作為微蜂窩；結構緊湊，安裝方便，經濟實用；基本配置：全向基站 O/1, O/2三、Nokia Citytalk（室 外 大 型 基 站）外殼由輕便的鋁金屬構成靈活的配置 全向或定向配置，最大12+12+12TRX靈活的傳輸 內置微波傳輸 最多可接4條2M PCM 支持 HDSLAC or DC power supplyTemperature range-33 C to +50 C 1、CITYTALK 基站技術參數2、Citytalk 基站插入單元配置圖四、Nokia Metrosite 基站體積緊湊超大容量870x310x215mm /25- 40kg4TRX( GSM900/180

27、0）靈活的傳輸方案提供常規E1/T1接口 (4 x 2M)提供58GHz 微波中繼 (16 x 2M)比特層的交叉連接輸出功率：1W/5W適應多樣的安裝環境-40C 到 +50C 直流供電-36/-48/-60v,交流供110v/230v2、MetroSite BTS 技術參數3、Nokia MetroSite BTS 插入單元配置圖4、Nokia MetroSite 基站的應用體積小，重量輕，便于安裝; 具有自動配置和即插即用功能，傳輸方案靈活; 特別適合作為高話務量地區的大容量微蜂窩基站(4個載波); 最大配置 121212，典型配置O/4;五、Nokia UltraSite 基站1、 技

28、術特點支持所有GSM頻段(GSM 900 /GSM 1800/GSM 1900)全面支持雙頻GSM 900/GSM 1800支持EDGE （GSM 900/GSM 1800/GSM 1900）支持WCDMA GSM/EDGE 和 WCDMA 共柜單柜可安裝12個TRX，一個888的基站僅需2個機柜2、 Ultrasite基站的控制Nokia UltraSite 基站的容量可通過將多個機柜串連起來構成一個邏輯上的基站，通過串接，一個Ultrasite基站的容量最大可達108個TRX （363636）各機柜之間所需的連線- 時鐘同步線- A-bis 信號線 (Flexbus)六、應急通信車載系統應

29、急通信作為正常通信的有效補充和延伸，是現代通信不可缺少的一部分。應急通信分為三類：一類為：戰備應急以及防災抗災應急，由于局部戰爭、火災、洪災、地震等自然災害以及其他不可抗拒因素急需征用移動通信的應急；二類為：故障應急，即突發的嚴重網絡故障和全阻；三類為：重大活動擁塞的應急，由于重大政事活動，大型會議、各種文體活動引發話務量突發時臨時擴大覆蓋或吸收大話務量的應急；常見的網絡故障及解決辦法有信號，無法主叫設置了鍵盤鎖解鍵盤鎖設置了呼出限制取消呼叫限制MOTO手機漫游時頻段設置與當地交換機設備不匹配建議調到900M線路問題應設置為線路1諾基亞手機發送本機號碼問題進入手機菜單設置通話設置發送本機號碼選

30、擇“開”或“預設”三星手機漫游時主叫號碼顯示問題進入手機菜單網絡服務線路識別主叫號碼顯示選擇“缺省”或“開”，根據機型不同，菜單位置會有不同全球通用戶欠費單停結清欠費信道繁忙重新開關機、手動選網、稍侯再試其 它建議用戶觀察周圍移動用戶使用情況，如判斷為網絡問題請詳細記錄或換機換卡，如判斷是手機問題請用戶咨詢廠家，如判斷是SIM卡問題，現象出現時間較短的請用戶繼續觀察，如此現象發生時間較長的，請用戶到指定營業廳進行測卡DE/DF34 BTS 開通指導一、 步驟1:BTS 電源接地檢查2:BTS硬件編輯3:BTS軟件檢查4:BTS控制軟件安裝5:BTS主時鐘調整6:BTS載頻測試7:BTS TRU模塊傳輸設置二、BTS 開通指導/硬件編輯(步驟2)三、BTS 開通指導/硬件編輯(步驟3)四、BTS 開通指導/硬件編輯(步驟4機架配置)五、BTS