基站維護(hù)人員培訓(xùn)手冊(cè)

基站保護(hù)人員培訓(xùn)手冊(cè)

（北電設(shè)備）

河北移動(dòng)通信有限責(zé)任公司

二。。六年三月

一、移動(dòng)通信的演變及趨勢(shì).........................................................3

二、GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)介紹............................................................4

三、規(guī)劃與基站選址經(jīng)驗(yàn)..........................................................10

四、呼叫的建立過程..............................................................24

五、北電基站設(shè)備簡介............................................................30

六、北電基站故障處理............................................................49

七、天饋及鐵塔保護(hù)..............................................................56

附件一NOKIA手機(jī)工程模式使用簡介(6108/3530)...........................................................65

附件二：NORTELBTS本機(jī)測(cè)試...................................................80

附件三：SITEMASTER使用介紹..................................................88

一、移動(dòng)通信的演變及趨勢(shì)

第一代第二代第三代

模擬數(shù)字?jǐn)?shù)字

話音話音、數(shù)據(jù)話音、高速數(shù)據(jù)

FDMATDMACDMA

AMPSCDMACDMA2000

TACSGSM/TDMAGPRSW_CDMA

80年代1992199920012003

多址方式的基本類型有頻分多址（FDMA）、時(shí)分多址（TDMA）、碼

分多址（CDMA

頻分多址是把通信系統(tǒng)的總頻段劃分成若干個(gè)等間隔的互不重疊的

頻道分配給不一致的用戶使用。這些頻道互不重疊，其寬度能傳輸一

路話音信息，而在相鄰頻道之間無明顯的干擾。

模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)中使用了頻分多址技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)比較成熟，

設(shè)備簡單，容易實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是抗干擾性差，保密性差

時(shí)分多址（TDMA）方式。每一個(gè)載頻上有8個(gè)時(shí)隙，每一個(gè)時(shí)隙相

當(dāng)于模擬系統(tǒng)中的一個(gè)信道，可提供一個(gè)移動(dòng)臺(tái)通話，最多可有8個(gè)

移動(dòng)用戶使用同一頻點(diǎn)，他們使用不一致的時(shí)隙。如圖所示，8個(gè)移

動(dòng)臺(tái)分別工作在一個(gè)載頻上的8個(gè)不一致的時(shí)隙上時(shí)分多址移動(dòng)通

信系統(tǒng)是數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，它比模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)有抗干擾能力

強(qiáng)，頻率利用率高等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是時(shí)分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)需要全網(wǎng)同

步，技術(shù)比較復(fù)雜。

碼分多址是發(fā)送端用各不相同的、相互［準(zhǔn)）正交的地址碼調(diào)

制其所發(fā)信號(hào)。在接收端利用碼型的（準(zhǔn)）正交性，通過地址識(shí)別（有

關(guān)檢測(cè)）從混合信號(hào)中選出相應(yīng)的信號(hào)

二、GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)介紹

（一）GSM網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

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圖Hl

GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)要緊是由交換網(wǎng)路子系統(tǒng)（NSS）、無線基站子

系統(tǒng)（BSS）、移動(dòng)臺(tái)（MS）、操作保護(hù)子系統(tǒng)四大部分構(gòu)成，如圖1一

1所示。其中NSS與BSS之間的接口為“A”接口，BSS與MS之間的

接口為“Um”接口，BSC與BTS之間的接口為“Abis”接口。

1、交換網(wǎng)路子系統(tǒng)（NSS）要緊完成交換功能與客戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)

性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能。NSS由一系列功能實(shí)體所構(gòu)

成，各功能實(shí)體介紹如下：

MSC：移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）是GSM系統(tǒng)的核心，是對(duì)位于它

所覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行操縱與完成話路交換的功能實(shí)體，也是移

動(dòng)通信系統(tǒng)與其它公用通信網(wǎng)之間的接口。它可完成網(wǎng)路接口、公共

信道信令系統(tǒng)與計(jì)費(fèi)等功能，還可完成BSS、MSC之間的切換與輔助

性的無線資源管理、移動(dòng)性管理等。另外，為了建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫

路由,每個(gè)MS、還應(yīng)能完成入口MSC（GMSC）的功能，即查詢位置信

息的功能。

VLR：拜訪位置寄存器（VLR）是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，是存儲(chǔ)MSC為了處

理所管轄區(qū)域中MS（統(tǒng)稱拜訪客戶）的來話、去話呼叫所需檢索的

信息，比如客戶的號(hào)碼，所處位置區(qū)域的識(shí)別，向客戶提供的服務(wù)等

參數(shù)。

HLR：歸屬位置寄存器（HLR）也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，是存儲(chǔ)管理部門

用于移動(dòng)客戶管理的數(shù)據(jù)。每個(gè)移動(dòng)客戶都應(yīng)在其歸屬位置寄存器

（HLR）注冊(cè)登記，它要緊存儲(chǔ)兩類信息：一是有關(guān)客戶的參數(shù)；二

是有關(guān)客戶目前所處位置的信息，以便建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由，比

如MSC、VLR地址等。

AUC：鑒權(quán)中心（ALC）用于產(chǎn)生為確定移動(dòng)客戶的身份與對(duì)呼叫

保密所需鑒權(quán)、加密的三參數(shù)（隨機(jī)號(hào)碼RAND,符合響應(yīng)SRES,密

鑰Kc）的功能實(shí)體。

EIR：移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR）也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)有關(guān)移

動(dòng)介設(shè)備參數(shù)。要緊完成對(duì)移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖等功能，以

防止非法移動(dòng)臺(tái)的使用。

2、BSS系統(tǒng)是在一定的無線覆蓋區(qū)中由MSC操縱，與MS進(jìn)行通

信的系統(tǒng)設(shè)備，它要緊負(fù)責(zé)完成無線發(fā)送接收與無線資源管理等功

能。功能實(shí)體可分為基站操縱器(BSC)與基站收發(fā)信臺(tái)(BTS)o

BSC：具有對(duì)一個(gè)或者多個(gè)BTS進(jìn)行操縱的功能，它要緊負(fù)責(zé)無

線網(wǎng)路資源的管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理、功率操縱、定位與切換等，

是個(gè)很強(qiáng)的業(yè)務(wù)操縱點(diǎn)。

BTS：無線接口設(shè)備，它完全由BSC操縱，要緊負(fù)責(zé)無線傳輸，

完成無線與有線的轉(zhuǎn)換、無線分集、無線信道加密、跳頻等功能。

3、GSM系統(tǒng)還有個(gè)操作保護(hù)子系統(tǒng)(0MC),它要緊是對(duì)整個(gè)GSM

網(wǎng)路進(jìn)行管理與監(jiān)控。通過它實(shí)現(xiàn)對(duì)GSM網(wǎng)內(nèi)各類部件功能的監(jiān)視、

狀態(tài)報(bào)告、故障診斷筆功能。

4、移動(dòng)臺(tái)就是移動(dòng)客戶設(shè)備部分，它由兩部分構(gòu)成，移動(dòng)終端

(MS)與客戶識(shí)別卡(SIM)O移動(dòng)終端就是“手機(jī)”，它可完成話音編

碼、信道編碼、信息加密、信息的調(diào)制與解調(diào)、信息發(fā)射與接收。SIM

卡就是“身份卡”，存有認(rèn)證客戶身份所需的所有信息，并能執(zhí)行一

些與安全保密有關(guān)的重要信息，以防止非法客戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，STM卡還

存儲(chǔ)有網(wǎng)絡(luò)與客戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)。

另外，作為GSM內(nèi)重要進(jìn)展GPRS(無線分組服務(wù))能夠提供最

大速率達(dá)170kb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS網(wǎng)包含下列幾部分：

?SGSNGPRS服務(wù)結(jié)點(diǎn)被聯(lián)向一個(gè)或者幾個(gè)BSSo

?GGSNGPRS匯接結(jié)點(diǎn)被聯(lián)向一個(gè)或者幾個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)。

?PCU設(shè)備包操縱單元，BSS系統(tǒng)通過PCU與SGSN互聯(lián)。

（二）GSM工作頻段劃分

1、我國GSM網(wǎng)絡(luò)的工作頻段

我國陸地蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)GSM通信系統(tǒng)使用900MHz與I8（）0MHz頻段。

GSM900MHZ頻段為：890~915（移動(dòng)臺(tái)發(fā),基站收）,935~96（X基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)收）；

DCS1800MHz頻段為：1力0~1785（移動(dòng)臺(tái)發(fā).基站收）,18057880（基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)收）;

GSM系統(tǒng)上行頻段下行頻段帶寬雙工間隔雙工信道數(shù)

GSM900890-915935~9602X2545124

GSM900E880~915925~9602X3545174

GSM180017IO-17R51805-18802X759s374

GSM19001850~19101930-19902X6080299

2、頻道間隔

相鄰兩頻點(diǎn)間隔為200kHz,每個(gè)頻點(diǎn)使用時(shí)分多址（TDMA）方式，分為8個(gè)時(shí)隙，

既8個(gè)信道（全速率），如GSM使用半速率話音編碼后，每個(gè)頻點(diǎn)可容納16個(gè)半速率信道,

可使系統(tǒng)容量擴(kuò)大一倍，但其代價(jià)必定是導(dǎo)致語音質(zhì)量的降低.

3、頻道配置

絕對(duì)頻點(diǎn)號(hào)與頻道標(biāo)稱中心頻率的關(guān)系為：

GSM900MHZ頻段為：

fl（n）=890.2MHz+（n-l）X0.2MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收）；

fh（n）=tl（n）+45MHz（基站發(fā).移動(dòng)臺(tái)收）；n￡[l,124]

GSM1800MHz頻段為：

fl（n）=1710.2MHz+（n-512）X0.2MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收）；

fh（n）=n（n）+95MHz（基站發(fā),移動(dòng)臺(tái)收）：n￡[512,8851

其中：fl（n）為上行信道頻率、fh（n）為下行信道頻率,n為絕對(duì)頻點(diǎn)號(hào)（ARFCN）。

注：

?由丁模擬退網(wǎng)，在我國GSM900使用的頻段為上行頻率890~915

MHz下行頻率，935?960MHz頻道號(hào)為1?124,共25M帶寬。

中國移動(dòng):890?909MH（上行）,935~954MHz（下行）,共

19M帶寬,95個(gè)頻道，頻道號(hào)為1~95。

中國聯(lián)通：909-915MH（上行）,954~960MHz（下行），共

6M帶寬，29個(gè)頻道，頻道號(hào)為96?124。

?目前中國移動(dòng)公司擁有1800網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)分公司大多申請(qǐng)I0M的帶

寬,頻道號(hào)為512?562。

（三）有關(guān)概念介紹

基站按其所覆蓋的方向來分，分為全向基站與定向基站。全向基

站覆蓋方向?yàn)?60°,標(biāo)準(zhǔn)的定向基站按朝向分為A、B、C三個(gè)不一

致的扇區(qū)，如上圖所示。

天線，簡單的來講就是指?jìng)鲗?dǎo)電流與空間電磁場(chǎng)間的置換裝置，

它是在空間上與頻率上具有選擇性的能量接收器與發(fā)射器。天線按覆

蓋要求來分，分為定向天線與全向天線；按極化方式來分，分為單極

化天線與雙極化天線。

饋線是指天線與基站設(shè)備間用于傳電流的線纜，我們?nèi)粘Ｊ褂玫?/p>

饋線要緊有7/8與1/2兩種。

2、分集接收

無線信號(hào)在空間中傳播，存在著多徑衰落、陰影效應(yīng)、多普勒頻

移等損耗，因此引入了分集接收的概念。分集方法即在若干支路上接

收相互間有關(guān)性很小的載有同一消息的信號(hào)，然后通過合并技術(shù)再將

各個(gè)支路的信號(hào)合并輸出，那么便可在接收終端上大大降低深衰落的

概率。

由于衰落具有頻率、時(shí)間與空間的選擇性，因此分集技術(shù)包含空

間分集、時(shí)間分集、步頁率分集與極化分集四種。

?空間分集：若在空間設(shè)立兩副接收天線，獨(dú)立接收同一信號(hào)，

由于其傳播環(huán)境及衰落各不相同，具有不相干或者相干性很小的特

點(diǎn)，使用分集合并技術(shù)并使輸出較強(qiáng)的有用信號(hào)，降低了傳播因素的

影響。在移動(dòng)通信中，空間的間距越大，多徑傳播的差異就越大，所

收?qǐng)鰪?qiáng)的有關(guān)性就越小。天線間隔能夠是垂直間隔也能夠是水平間

隔。?時(shí)間分集：可使用通過一定的時(shí)延來發(fā)送同一消息，或者

在系統(tǒng)所能承受的時(shí)延范圍以內(nèi)在不一致時(shí)間內(nèi)的各發(fā)送消息的一

部分。在GSM中使用交織技術(shù)來實(shí)現(xiàn)時(shí)間分集的。

?頻率分集：這種分集技術(shù)在GSM中是通過跳頻來實(shí)現(xiàn)的，

?極化分集：它是通過使用垂直電子天線、垂直磁性天線與環(huán)狀

天線來實(shí)現(xiàn)。

3、跳頻

跳頻可分為快速跳頻與慢速跳頻,在GSM中使用的是慢速跳頻,其特

點(diǎn)是按照固定的間隔改變一個(gè)信道使用的頻率.GSM中的跳頻可分為

基帶跳頻與射頻跳頻兩種。在北電系統(tǒng)中使用的是射頻跳頻。

4、重選與切換

?重選當(dāng)移動(dòng)臺(tái)開機(jī)后，它會(huì)試圖與SIM卡同意的GSMPLMN

取得聯(lián)系，因此移動(dòng)臺(tái)將選擇一個(gè)合適的小區(qū)，并從中提取操縱信道

的參數(shù)與其它系統(tǒng)信息，這種選擇過程被稱之“小區(qū)選擇”。當(dāng)移動(dòng)

臺(tái)選擇某小區(qū)為當(dāng)前服務(wù)小區(qū)后，在各類條件變化不大的情況下，移

動(dòng)介將駐留在所選的小區(qū)中，當(dāng)滿足一定條件時(shí)移動(dòng)臺(tái)將重新選擇其

中一個(gè)鄰小區(qū)作為服務(wù)小區(qū)，這個(gè)過程被稱之小區(qū)重選。重選是在移

動(dòng)臺(tái)在待機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行的。

?切換在移動(dòng)用戶通話過程中為了使呼叫建立在最好的小區(qū)

中與為了使呼叫不至于掉話，就引入了切換的概念。換句話

說切換就是為了維持移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)使

通話能繼續(xù)進(jìn)行，與滿足網(wǎng)絡(luò)管理的需要。觸發(fā)切換的原因

有下列幾種：預(yù)防性功率預(yù)算切換、救援性電平切換、救援

性質(zhì)量切換、距離切換、話務(wù)切換等。

三、規(guī)劃與基站選址經(jīng)驗(yàn)

1、基站初始布局

基站布局要緊受場(chǎng)強(qiáng)覆蓋、話務(wù)密度分布與建站條件三方面因

素的制約，關(guān)于通常大中城市來說，場(chǎng)強(qiáng)覆蓋的制約因素已經(jīng)很小，

要緊受話務(wù)密度分布與建站條件兩個(gè)因素的制約較大。基站布局的疏

密要對(duì)應(yīng)于話務(wù)密度分布情況。

但是，目前對(duì)大中城市市區(qū)還作不到按街區(qū)預(yù)測(cè)話務(wù)密度，因此，

對(duì)市區(qū)可按照：

(a)繁華商業(yè)區(qū)；

(b)賓館、寫字樓、娛樂場(chǎng)所集中區(qū)；

(c)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、住宅區(qū)；

(d)工業(yè)區(qū)及文教區(qū)；等進(jìn)行分類。

通常來說：

(a)(b)類地區(qū)應(yīng)設(shè)最大配置的定向基站，如8/8/8站型，站間距在

0.6?1.6km；

(c)類地區(qū)也應(yīng)設(shè)較大配置的定向基站，如6/6/6站型或者4/4/4

站型，基站站間距取1.6?3km；

(d)類地區(qū)通常可設(shè)小規(guī)模定向基站，如2/2；2站型，站間距為3?

5km；若基站位于城市邊緣或者近郊區(qū)，且站間距在5km以上，可設(shè)

以全向基站。

上幾類地區(qū)內(nèi)都按用戶均勻分布要求設(shè)站。郊縣與要緊公路、鐵

路覆蓋通常可設(shè)全向或者二小區(qū)基站，站間距離5km-20km左右。

結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦闻c城市進(jìn)展規(guī)劃進(jìn)行基站布局：

a.基站布局要結(jié)合城市進(jìn)展規(guī)劃，能夠適度超前；

b.有重要用戶的地方應(yīng)有基站覆蓋；

c.市內(nèi)話務(wù)量”熱點(diǎn)，地段增設(shè)微蜂窩站或者增加載頻配置；

d.大型商場(chǎng)賓館、地鐵、地下商場(chǎng)、體育場(chǎng)館如有必要用微蜂窩

或者室內(nèi)分布解決；

e.在基站容量飽與前，可考慮使用GSM900/1800雙頻解決方案。

2、站址選擇與勘察

在完成基站初始布局以后，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師要與建設(shè)單位與有關(guān)工

程設(shè)計(jì)單位一起，根據(jù)站點(diǎn)傷局圖進(jìn)行站址的選擇與勘察。市區(qū)站址

在初選中應(yīng)作到房主基本同意用作基站。初選完成之后，由網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

工程師、工程設(shè)計(jì)單位與建設(shè)單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查勘，確定站址條件是否

滿足建站要求，并確定站址方案，最后由建設(shè)單位與房主落實(shí)站址。

選址要求如下：

-交通方便、市電可靠、環(huán)境安全及占地面積小。

-在建網(wǎng)初期設(shè)站較少時(shí)，選擇的站址應(yīng)保證重要用戶與用戶密度

大的市區(qū)有良好的覆蓋。

一在不影響基站布局的前提下，應(yīng)盡量選擇現(xiàn)有電信樞紐樓、郵電

局或者微波站作為站址，并利用其機(jī)房、電源及鐵塔等設(shè)施。

-避免在大功率無線發(fā)射臺(tái)鄰近設(shè)站，如雷達(dá)站、電視臺(tái)等，如要

設(shè)站應(yīng)核實(shí)是否存在相互干擾，并采取措施防止相互干擾。

-避免在高山上設(shè)站。高山站干擾范圍大，影響頻率復(fù)用。在農(nóng)村

高山設(shè)站往往對(duì)處于小盆地的鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋不好。

-避免在樹林中設(shè)站。如要設(shè)站，應(yīng)保持天線高于樹頂。

—市區(qū)基站中，關(guān)于蜂窩區(qū)(R=l~3km)基站宜選高于建筑物平均高

度但低于最高建筑物的樓房作為站址，關(guān)于微蜂窩區(qū)基站則選低于建

筑物平均高度的樓房設(shè)站且四周建筑物屏蔽較好。

-市區(qū)基站應(yīng)避免天線前方近處有高大樓房而造成障礙或者反射后

干擾其后方的同頻基站。

一避免選擇今后可能有新建筑物影響覆蓋區(qū)或者同頻干擾的站址。

一市區(qū)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基站盡量共址或者靠近選址。

-選擇機(jī)房改造費(fèi)低、租金少的樓房作為站址。如有可能應(yīng)選擇本

部門的局、站機(jī)房、辦公樓作為站址。

3、天線知識(shí)簡要介紹

天線方向

發(fā)射天線的基本功能之一是把從饋線取得的能量向周圍空間輻射出

去，基本功能之二是把大部

分能量朝所需的方向輻射。垂直放置的半波對(duì)稱振子具有平放的

“面包圈”形的立體方向圖（圖1.3.1a）。立體方向圖盡管立體感

強(qiáng)，但繪制困難，圖1.3.1b與圖1.3.1c給出了它的兩個(gè)主平面方

向圖，平面方向圖描述天線在某指定平面上的方向性。從圖131b能

夠看出，在振子的軸線方向上輻射為零，最大輻射方向在水平面上；

而從圖131c能夠看出，在水平面上各個(gè)方向上的輻射一樣大。

RlXla立體方向用用131b系百面方向留用131c水平面方向同

若干個(gè)對(duì)稱振子組陣，能夠操縱輻射，產(chǎn)生“扁平的面包圈”，把

信號(hào)進(jìn)一步集中到在水平面方向上。下圖是4個(gè)半波對(duì)稱振子沿垂線

上下排列成一個(gè)垂直四無陣時(shí)的立體方向圖與垂直面方向圖。

立體方向圖垂直面方向圖

也能夠利用反射板可把輻射能操縱到單側(cè)方向

平面反射板放在陣列的一邊構(gòu)成扇形區(qū)覆蓋天線。下面的水平面方向

圖說明了反射面的作用-反射面把功率反射到單側(cè)方向，提高了增益。

天線的基本知識(shí)全向陣（垂直陣列不帶平面反射板）。

拋物反射面的使用，更能使天線的輻射，像光學(xué)中的探照燈那樣，把

能量集中到一個(gè)小立體角內(nèi)，從而獲得很高的增益。不言而喻，拋物

面天線的構(gòu)成包含兩個(gè)基本要素：拋物反射面與放置在拋物面焦點(diǎn)

上的輻射源。

全向陣

（垂直陣列不帶平面反射板）扇形區(qū)覆蓋

（垂直陣列帶平面反射板）

天線增益

增益是指：在輸入功率相等的條件下，實(shí)際天線與理想的輻射單元在

空間同一點(diǎn)處所產(chǎn)生的信

號(hào)的功率密度之比。它定量地描述一個(gè)天線把輸入功率集中輻射的程

度。增益顯然與天線方向圖有密切的關(guān)系，方向圖主瓣越窄，副瓣越

小，增益越高。能夠這樣來懂得增益的物理含義---為在一定的距

離上的某點(diǎn)處產(chǎn)生一定大小的信號(hào)。

假如用理想的無方向性點(diǎn)源作為發(fā)射天線，需要100W的輸入功率，

而用增益為G=13dB=20的某定向天線作為發(fā)射天線時(shí)，輸入功率

只需100/20=5W.換言之，某天線的增益，就其最大輻射方向上

的輻射效果來說，與無方向性的理想點(diǎn)源相比，把輸入功率放大的倍

數(shù)。

半波對(duì)稱振子的增益為G=2.15dBi;4個(gè)半波對(duì)稱振子沿垂線上下

排列，構(gòu)成一個(gè)垂直

四元陣，其增益約為G=8.15dBi（dBi這個(gè)單位表示比較對(duì)象是各向

均勻輻射的理想點(diǎn)源）。

假如以半波對(duì)稱振子作比較對(duì)象，則增益的單位是dBdo

半波對(duì)稱振子的增益為G=OdBd（由因此自己跟自己比，比值為1,

取對(duì)數(shù)得零值。）;

垂直四元陣，其增益約為G=8.15-2.15=6dBo.

波瓣寬度

方向圖通常都有兩個(gè)或者多個(gè)瓣，其中輻射強(qiáng)度最大的瓣稱之主瓣，

其余的瓣稱之副瓣或者旁瓣。

參見圖1.3.4a,在主瓣最大輻射方向兩側(cè)，輻射強(qiáng)度降低3dB（功

率密度降低一半）的兩點(diǎn)間的夾角定義為波瓣寬度（又稱波束寬度

或者主瓣寬度或者半功率角）。波瓣寬度越窄，方向性越好，作用

距離越遠(yuǎn)，抗干擾能力越強(qiáng)。

還有一種波瓣寬度，即H）dB波瓣寬度，顧名思義它是方向圖中輻射

強(qiáng)度降低10dB（功率密

度降至十分之一）的兩個(gè)點(diǎn)間的夾角，見圖134b.

?10dBd

?他方向

（最大信射方向）

圖1.3.4a3dB波一寬度013.4bWdBMKft70加點(diǎn)

前后比

方向圖中，前后瓣最大值之比稱之前后比，記為F/Bo前后比越大,

天線的后向輻射

（或者接收）越小。前后比F/B的計(jì)算十分簡單---F/B=10Lg｛（前

向功率密度）/（后向功率密度）｝

對(duì)天線的前后比F/B有耍求時(shí)，其典型值為（18—3（））dB,特殊

情況下則要求達(dá)

（35--40）dBo

上旁瓣抑制

關(guān)于基站天線，人們常常要求它的垂直面（即俯仰面）方向圖中，主

瓣上方第一旁瓣

盡可能弱一些。這就是所謂的上旁瓣抑制。基站的服務(wù)對(duì)象是地面

上的移動(dòng)電話用戶，指向天空的輻射是毫無意義的。

上力■。制

天線的下傾

為使主波瓣指向地面，安置時(shí)需要將天線適度下傾。

天線的極化

天線向周圍空間輻射電磁波。電磁波由電場(chǎng)與磁場(chǎng)構(gòu)成。人們規(guī)定：

電場(chǎng)的方向就是

天線極化方向。通常使用的天線為單極化的。下圖示出了兩種基本的

單極化的情況：垂直極化一是最常用的；水平極化一也是要被用至IJ的。

垂直極化水平極化

下圖示出了另兩種單極化的情況：+45°極化與-45°極化，它們

僅僅在特殊場(chǎng)合下使用。

這樣，共有四種單極化了，見下圖。把垂直極化與水平極化兩種極

化的天線組合在一起，或者

者，把+45°極化與-45°極化兩種極化的天線組合在一起，就

構(gòu)成了一種新的天線一雙極化天線。

下圖示出了兩個(gè)單極化天線安裝在一起構(gòu)成一付雙極化天線，注意,

雙極化天線有兩個(gè)接

頭.雙極化天線輻射（或者接收）兩個(gè)極化在空間相互正交（垂直）

的波。

4、移動(dòng)通信常用的基站天線、直放站天線與室內(nèi)天線

1）板狀天線

不管是GSM還是CDMA,板狀天線是用得最為普遍的一類極為重耍的

基站天線。這種天線的

優(yōu)點(diǎn)是：增益高、扇形區(qū)方向圖好、后瓣小、垂直面方向圖俯角操縱

方便、密封性能可靠與使用壽命長。

板狀天線也常常被用作為直放站的用戶天線，根據(jù)作用扇形區(qū)的范圍

大小，應(yīng)選擇相應(yīng)的天

線型號(hào)。

a基站板狀天線基本技術(shù)指標(biāo)示例

頻率范圍824-960MHz

頻帶寬度70MHz

增益14~17dBi

極化垂直

標(biāo)稱阻抗50Ohm

電壓駐波比W1.4

前后比>25dB

下演角（可謂）3?S°

半功率波束寬度水平面60°-120°垂直面16°~8°

垂直面上旁希抑制<-12dB

互調(diào)W110dBm

b板狀天線高增益的形成

A.采用多個(gè)十該版不指或個(gè)備直敢3的江桂方

S半波娘子垂直面方向圖］舉波振子垂II面方向圖回i半波振子垂直面方向圖

增速為Gu215dB增益為G=5l5dB增益為G=815dB

隼'半波振子為個(gè)半液粢于1

四。半濃撮子

B.在直線陣的一側(cè)加一塊反射板（以帶反射板的二半波振子垂直陣

兩個(gè)半波振子

（帶反射板）

水平面方向圖

的個(gè)半波板f《帝反射被》兩個(gè)半波振子（帶反射板）

在垂直面上的配音在水平面上的配置

反

反

兩

射

射

個(gè)

板

板

半

寬

波

長

度

震

度

子

為

為

LW

C.為提高板狀天線的滔益，還能夠進(jìn)一步使用八個(gè)半波振子排陣

前面已指出，四個(gè)半波振子排成一個(gè)垂直放置的直線陣的增益約為8

dB；一側(cè)加有一個(gè)反

射板的四元式直線陣，即常規(guī)板狀天線，其增益約為14—17dBo

一側(cè)加有一個(gè)反射板的八元式直線陣，即加長型板狀天線，其增益約

為16-—19dB.不言而喻，加長型板狀天線的長度，為常規(guī)板狀

天線的一倍，達(dá)2.4m左右。

2）高增益柵狀拋物面天線

從性能價(jià)格比出發(fā)，人們常常選用柵狀拋物面天線作為直放站施主天

線。由于拋物面具有良

好的聚焦作用，因此拋物面天線集射能力強(qiáng)，直徑為L5m的柵狀

拋物面天線，在900兆頻段，其增益即可達(dá)G=20dB.它特別適

用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，比如它常常被選用為直放站的施主天線。

拋物面使用柵狀結(jié)構(gòu)，一是為了減輕天線的重量，二是為了減少風(fēng)的

阻力。

拋物面天線通常都能給出不低于30dB的前后比，這也正是直放

站系統(tǒng)防自激而對(duì)接收

天線所提出的務(wù)必滿足的技術(shù)指標(biāo)。

3）八木定向天線

八木定向天線，具有增益較高、結(jié)構(gòu)輕巧、架設(shè)方便、價(jià)格便宜等優(yōu)

點(diǎn)。因此，它特別適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，比如它是室內(nèi)分布系統(tǒng)的室

外接收天線的首選天線類型。

八木定向天線的單元數(shù)越多，其增益越高，通常使用6—12單元

的八木定向天線，其增益

可達(dá)10-—15dBo

4）室內(nèi)吸頂天線

室內(nèi)吸頂天線務(wù)必具有結(jié)構(gòu)輕巧、外型美觀、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)今市場(chǎng)上見到的室內(nèi)吸頂天線，外形花色很多，但其內(nèi)芯的購造幾

乎都是一樣的。這種吸頂

天線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，盡管尺寸很小，但由因此在天線寬帶理論的基礎(chǔ)上,

借助計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)，與使用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行調(diào)試，因此能很好地

滿足在非常寬的工作步發(fā)帶內(nèi)的駐波比要求，按照國家標(biāo)準(zhǔn)，在很寬的

頻帶內(nèi)工作的天線其駐波比指標(biāo)為VSWRW2。當(dāng)然，能達(dá)到VSWR

W1.5更好。順便指H，室內(nèi)吸頂天線屬于低增益天線，通常為G二

2dBo

5）室內(nèi)壁掛天線

室內(nèi)壁掛天線同樣務(wù)必具有結(jié)構(gòu)輕巧、外型美觀、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)今市場(chǎng)上見到的室內(nèi)吸頂天線，外形花色很多，但其內(nèi)芯的購造幾

乎也都是一樣的。這種壁掛天線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，屬于空氣介質(zhì)型微帶天

線。由于使用了展寬天線頻寬的輔助結(jié)構(gòu)，借助計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)，

與使用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行調(diào)試，因此能較好地滿足了工作寬頻帶的要

求。順便指出，室內(nèi)壁掛天線具有一定的增益，約為G=7dB。

□

四、呼叫的建立過程

MSISDNIMSIMSC

IMSIMSRN

MSBTSBSCMSC

一3、尋呼請(qǐng)求一2、尋呼命令1、尋呼

4、信道請(qǐng)求一A5、信道要求一

6、信道激活

8、直接分配7、信道激活證實(shí)

---------------------

、尋呼響應(yīng)一9、尋呼響應(yīng)￡八尋呼響應(yīng)(GCI、IMS!)

9A

10、AUC請(qǐng)求一10、AUC請(qǐng)求

10、AUC請(qǐng)求一(-----------------------------------------------

<----------1

11、鑒權(quán)響應(yīng)一11、鑒權(quán)響應(yīng)J------------1--1--、---鑒權(quán)響應(yīng)-----------一-A

12、加密模式命令12、加密模式命令_12、加密模式命令

13、加密模式完成

13、加密模式完成一13.加密橫式寄成、

.14、建立一14、建立■一14、建-立-------------

MSBTSBSCMS(r

-------------1---5--、-----呼----叫----證-----實(shí)--------------—15、呼叫證實(shí)一>>1.>5、1呼叫證—實(shí)一A

一、信道激活

17416介西Pi吉中

、信道激活證實(shí)一

-------------------------------------1-----8---------------LC3-------------TF1----?--->a

19、分配命令19、分配命令

20、分配完成

2一0'—、分配完成一A20、分配完成一

—一21、SDCCH釋—一放命.令

21、SDCCH釋放證實(shí)

”向拈

=JqA1Xi**

摘機(jī)1VV

移動(dòng)臺(tái)的呼入接續(xù)過程:

?尋呼MSC/VLR在數(shù)據(jù)庫中查出用戶的資料并向有關(guān)的BSC發(fā)

尋呼信息。

該信息包含用戶所在區(qū)域的LAI與用戶的1MSI或者者TMSL

?尋呼命令BSC向LA區(qū)內(nèi)的所有BTS發(fā)出尋呼命令。該信息包

含IMSI或者TMSIo

收發(fā)信單元識(shí)別碼、信道類型與時(shí)隙號(hào)。

?尋呼請(qǐng)求BTS在PCH上向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送尋呼信息。信息包含用

戶的IMSI或者TMSIo

?信道請(qǐng)求被尋呼的移動(dòng)臺(tái)在RACH上發(fā)送一個(gè)短的接入脈沖串

至BTS。BTS接收

該尋呼響應(yīng)信號(hào)后記錄該突發(fā)脈沖串的遲滯值。

?信道請(qǐng)求BTS向BSC發(fā)信道請(qǐng)求信息。該信息還包含移動(dòng)臺(tái)接入

系統(tǒng)的遲滯值

?信道激活。

SC選擇一條空閑的SDCCH并指示BTS激活該信道。

?信道激活證實(shí)°

TS激活SDCCH后向BSC發(fā)信道激活證實(shí)信息。

?立即分配BSC透過BTS經(jīng)由AGCH向移動(dòng)臺(tái)發(fā)出同意接入

系統(tǒng)信息。該信息包含頻率、時(shí)隙號(hào)、SDCCH信道號(hào)與移動(dòng)臺(tái)將要使

用的時(shí)間提早值TA等。

?尋呼響應(yīng)移動(dòng)臺(tái)通過SDCCH向BSC發(fā)尋呼響應(yīng)信息。該信息包

含移動(dòng)臺(tái)的IMSI或者TMSI與移動(dòng)臺(tái)的等級(jí)標(biāo)記，BSC加入CGI后把

信息送往MSC/VLRo

?鑒權(quán)請(qǐng)求MSC/VLR透過BSC、BTS向移動(dòng)臺(tái)發(fā)鑒權(quán)請(qǐng)求，其中

包含隨機(jī)數(shù)RA\D,用移動(dòng)臺(tái)的鑒權(quán)運(yùn)算。

?鑒權(quán)響應(yīng)移動(dòng)臺(tái)經(jīng)鑒權(quán)計(jì)算后向MSC/VLR發(fā)回鑒權(quán)響應(yīng)信

息，MSC/VLR檢查用戶全法性，如用戶全法，則開始啟動(dòng)加密程序。

加密模式命令

MSC/VLR通過BSC、BTS向移動(dòng)用戶發(fā)加密模式命令。該命令

在SDCCH上傳送。

?加密模式完成

移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行加密運(yùn)算后向BTS發(fā)出已加密的特定信號(hào)，BTS

解密成功后透過BSC向MSC/VLR發(fā)加密模式完成信息。

?設(shè)置呼叫類型

MSC向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送呼叫類型設(shè)置信息。該信息包含該次呼叫

的類型。如傳真、通話或者數(shù)據(jù)通信等類型。

?呼叫類型證實(shí)

移動(dòng)臺(tái)設(shè)置好呼叫類型后向MSC發(fā)出呼叫類型證實(shí)信息。

,分配請(qǐng)求

MSC要求BSC選擇一條通往移動(dòng)臺(tái)的話音信道，同時(shí)MSC在

一條通往BSC的PCM上選擇一個(gè)空閑時(shí)隙，并把時(shí)隙的電路識(shí)別碼

CTC送往BSCo

?信道激活

假如BSC發(fā)現(xiàn)某小區(qū)上有一條空閑的ICH,它將向BTS發(fā)送

信道激活命令

?信道激活證實(shí)

BTS激活TCH后向BSC發(fā)回信道激活證實(shí)信息。

?分配命令

BSC通過SDCCH向移動(dòng)臺(tái)發(fā)信道切換指令，命令移動(dòng)臺(tái)切換

至所指定的TCH。

?分配完成

移動(dòng)臺(tái)切換至所指定的TCH后向BSC發(fā)送信道分配完成信

息，BSC接收后再送往MSC/VLR。

?無線頻率信道釋放/釋放證實(shí)

BSC釋放SDCCH信道并把它標(biāo)記為空閑狀態(tài)。

?振鈴回應(yīng)

當(dāng)移動(dòng)臺(tái)開始振鈴時(shí)移動(dòng)臺(tái)要向MSC發(fā)送一個(gè)通知信息。

連接

當(dāng)移動(dòng)臺(tái)摘機(jī)應(yīng)答時(shí)，移動(dòng)臺(tái)向MSC發(fā)送一個(gè)連接信息，MSC

把移動(dòng)臺(tái)的電路接通，開始通話。

位置登記

移動(dòng)中的移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)位置區(qū)移動(dòng)至另一個(gè)位置區(qū)時(shí)，需要向

系統(tǒng)登記其位置的變化信息，這個(gè)過程稱之位置更新。

第一次接入系統(tǒng)時(shí)向系統(tǒng)報(bào)告位置稱之位置登記。

1)正常位置更新過程

?MS在新的小區(qū)內(nèi)讀到其BCCH上的信息，找到該小區(qū)的LAI,該

LAI與MS內(nèi)所存的LA1進(jìn)行比較，當(dāng)兩者不一致時(shí)，需進(jìn)行位置

更新。

?MS通過RACH向系統(tǒng)發(fā)出接入申請(qǐng)，通過申請(qǐng)到的SDCCH建立與

網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系。

?MS經(jīng)SDCCH向系統(tǒng)發(fā)出位置更新請(qǐng)示。

?新的LAI與舊的LAI屬于同一MSC/VLR時(shí)，位置更新在該MSC內(nèi)

完成，MSC僅需在VLU中對(duì)該MS的位置信息進(jìn)行修改。

?位置更新被系統(tǒng)認(rèn)可，MS、RBS被通知釋放所占用的信令信道。

2）移動(dòng)臺(tái)第一次登記

一個(gè)激活狀態(tài)的MS標(biāo)有“附著”（IMSI標(biāo)志）標(biāo)記，關(guān)機(jī)時(shí),

MS向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送最后一務(wù)消息，其中包含分離處理請(qǐng)求，MSC/VLR接收

到“分離”消息后，就在該MS對(duì)應(yīng)的TMST上作“分離”標(biāo)記。

周期性登記：當(dāng)MS向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送“IMSI分離”消息時(shí)，無線鏈路

質(zhì)量差，系統(tǒng)有可能不能正確譯出信息，由于沒有證實(shí)消息發(fā)送給

MS,之后MS也沒有再發(fā)分離信號(hào)?，因此系統(tǒng)仍認(rèn)為MS處于附著狀態(tài),

為解決這一問題，系統(tǒng)采取了強(qiáng)制登記措施，要求MS每過一定周期

要登記一次，這叫周期性登記。

若系統(tǒng)沒有接收到某MS的周期性登記信息。它所處的VLR就以

“分離”在此MS上做標(biāo)記，定程序稱“隱分離”。

第一次登記：由于MS第一次被使用，因此MSC/VLR沒有此MS的

任何信息，若MS發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的LAI碼與原先的不一致，MS接入系統(tǒng)要

求登記,MSC/VLR登記該MS的位置信息并將該請(qǐng)求往HL記錄,MSC/VLR

對(duì)該MS作“附著”標(biāo)記,這時(shí)這個(gè)MS被激活。

五、北電基站設(shè)備簡介

1、S8000型基站

S8000型基站是我們目前最常見的基站站型。就目前現(xiàn)網(wǎng)來說

S8000型基站包含三種類型：S8000室內(nèi)CBCF型、S8000室內(nèi)BCF型

與S8000室外型。在這里我們只給大家介紹使用最多的S8000室內(nèi)

CBCF型基站。

S8000型基站由三個(gè)要緊部分構(gòu)成：BCF(CBCF)、TRX與耦合系

統(tǒng)。S8000型基站的硬件結(jié)構(gòu)如下圖所示:

耦合器互連(COMICO)

射頻合路器和TX濾波器機(jī)框(?)

直流電源機(jī)框

F類型

0HQE電源轉(zhuǎn)換板

互連

PAR

E

C

PAPAPAPAPAPAPAPAA

L

L

通風(fēng)系統(tǒng)

OTX濾波器模塊是可選的。

卜)當(dāng)使用BCF時(shí)：

?由ALC0板替換RECAL板

.一個(gè)填充面板替換CBCF模塊

重要板件介紹：

?功率放大器(PA)：功率放大器(PA)放大來自DRX的GMSK信

號(hào)同時(shí)把它傳送到發(fā)射耦合器。它的額定功率是30W。PA的外觀如

下圖所示。

FlFuse

10A

250Vtimedelay

Note:IntheS8000IndoorBTS,Ihefrontpaneli$inverted

cotrparedtothefigurepresented

|Figure2-2S8000BTS:Poweramplifier(type1)withoutswitchVO

?RECAL板：RECAL板是CBCF所使用的告警管理單元。該板收

集外部與內(nèi)部的告警環(huán)路與與OEM設(shè)備有關(guān)的告警。從屬于CBCF

的RECAL板，把告警通過專用PCM鏈路發(fā)送到CBCF。當(dāng)有告警時(shí)，

CBCF向BSC發(fā)送信號(hào)。每個(gè)機(jī)柜有一個(gè)告警采集板（RECADoRECAL

板的外觀如下圖所示:

RECXL硒

PCH

RESE7

PCMOUT

Figure2-8RECALboard

?F類型電源轉(zhuǎn)換板：F類型電源轉(zhuǎn)換板將48V直流電壓轉(zhuǎn)化成

為兩個(gè)電源，分別是T5V與+15V。它可給無線設(shè)備諸如低噪聲放大

器(LNA)、可變?cè)鲆娣糯笃髋cVSWR測(cè)量設(shè)備供電。

■festpoints

Powerin

IEH

?W學(xué)

W

Power

out?arms

n蓼

Figure2-10F-<ypeconverter

?ALPRO板：告警保護(hù)板（ALPRO）能夠保護(hù)ALCO或者者RECAL

板的最多八個(gè)外部告警與至多兩個(gè)遠(yuǎn)端操縱。它位于機(jī)柜頂部。

Figure2-9ALPROboarxl

?射頻合路器：有三類，一種是雙工器(DP),一種是兩路混合

雙工器(H2D),第三種是四路混合雙工器(H4D)O三種合路器的內(nèi)

部構(gòu)成如下表所示。

射頻合路器類型構(gòu)成

DP-雙工器

-接收放大器〔LNA分離器）

-VSWR測(cè)量表（可選）

H2D-雙工器

-接收放大器"NA分離器）

-兩路發(fā)射耦合（H2D）

-VSWR測(cè)量表（可選）

H4D一雙工器

-接收放大器〔LNA分離器）

-四路發(fā)射耦合（H4D）

-VSWR測(cè)量表（可選）

其中:

雙工器:雙工器同意在一個(gè)天線上同時(shí)發(fā)射與接收。這能夠減

少一個(gè)機(jī)柜需要的天線數(shù)量。雙工器也執(zhí)行接收與發(fā)射的濾波。使

用雙工器產(chǎn)生的最大哀減不到2dBo

接收放大器:接收信號(hào)放大器，也稱之低噪聲放大器一分離器,

有兩個(gè)功能:用低噪聲放大器（LNA）放大從天線接收的信號(hào)并把該信

號(hào)分成四個(gè)信號(hào)。

發(fā)射耨合：根據(jù)混合耦合類型，對(duì)H2D來說，發(fā)射耦合包含一

個(gè)單一的混合耦合器，關(guān)于H4D,則包含兩級(jí)配置的三個(gè)混合耦合

器。對(duì)H2D結(jié)構(gòu)其最大衰減不到5dB,對(duì)H4D結(jié)構(gòu)小于8.5dB。一種

射頻合路器模塊專用于一個(gè)頻段。

VSWR測(cè)量表:VSWR測(cè)量表能夠作為射頻合路器模塊或者者TX

濾波器模塊中的一個(gè)可選單元，同意測(cè)量在天線接頭上的駐波比

(VSNR)的信號(hào)強(qiáng)度，以驗(yàn)證天線與BTS之間的連接。目前我們?cè)?/p>

用的設(shè)備未選用這種器件。

各類不一致的射頻耦合器的結(jié)構(gòu)框圖及外觀如下圖:

a.DP結(jié)構(gòu)框圖

Powersupplyand

thrwaJamv

|Figure2-11Duplexer-only(D)RFcombinerdiagram(S8000BTSandS8003BTS)

b.H2D結(jié)構(gòu)框圖

Antenna

Ext1

Ext2

lo

RX-$plitter

in1

From

PAs

in2

Powersupply8nd

■three

|Figure2-12H2DRFcombinerdiagram(S8000BTS面dS8003BTS)

c.H4D結(jié)構(gòu)框圖

d.DP外觀圖

Ifigure冬15cwpiew-oniy斯RFconwmerCTSMS8003BTS)

o.H2D外觀圖f.H4D外觀圖

Ifnuro2-1STwo-wayhyWidduptoiar#電Rfcombimr(S1000BTSaidBTS)fquroMFl?ur-v*y切bed例OUMNOMu)WcombiMr

?CBCF部分：它包含的板件及實(shí)現(xiàn)的功能如下表所示

電路板功能備注

CPCMIABTS雙PCM鏈路接口每塊CPCMI上有兩個(gè)E1口，

能夠接兩條2M,每條2M的

狀態(tài)由相應(yīng)的才旨示燈標(biāo)識(shí)

CMCF集中、路由選擇與同步此板為C