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移动通信原理与设备
1.4.9.1 3.9.1 GSM系统基站设备简介

3.9.1 GSM系统基站设备简介

下面以国内某知名企业GSM系统的BTS312型基站为例,简要说明GSM系统的基站设备。M900/M1800 BTS312为室内型宏蜂窝基站,一个机架可以容纳最多12个载频,可以按照三扇区S4/4/4进行配置。该基站设备能提供射频跳频和基带跳频两种跳频技术。

1.机柜配置

图3-23为BTS312的典型单机柜满配置图。

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图3-23 BTS312机柜配置

图中BTS312配置了6块CDU(合分路单元)、12块TRX(收发信模块)、6块PSU(供电单元)、1块PMU(电源监控单元)、2块TMU(传输管理单元)、1块TES和2块TEU(传输扩展单元)。

2.系统结构

系统结构如图3-24所示。

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图3-24系统结构

CDU为合分路单元,BTS312系统支持宽带混合合路方式,宽带混合合路的发信采用二合一,另外有一种简单合路单元SCU实现发信四合一;接收采用两路一分四和单路一分八的方式。

TRX为收发信机单元,是负责一个载频的所有处理功能的软硬件实体。处理一个载频的所有电路包括基带处理、RF部分、功放和电源等集成在一个插入式模块TRX内。TRX可以分为两部分,基带信号处理部分(TBPU)和射频信号处理部分(RPU)。基带信号处理部分主要完成Um接口的速率适配、信道编解码、交织、加密、BURST产生、GMSK调制、跳频控制、中频采样、自适应均衡、分集接收合并、解调、解密、反交织、信道译码、传递对BTS透明的信令、处理部分对BTS不透明的无线资源管理的信令、功率控制等功能。射频信号处理部分由发信激励及频合部分(TDP)、功放部分(PAU)和接收部分(RCU)组成,主要完成射频信号的发送和接收、上下变频、功率放大、射频跳频等功能。

TMU为定时传输管理单元,是一个站址内BTS的基本传输及控制功能实体。TMU从功能上可以分为接口部分(BIU)、时钟部分(MCK)、操作维护部分(OMU)和本地人机终端(MM I)接口。BTS安装两块TMU单板,每块单板包括4路E1接口,两块TMU单板可使E1端口扩展为8路与BSC连接;两单板的MCK部分工作在时钟主备状态。OMU是维护操作的核心,OMU连接BSC的维护操作链路,完成BTS的告警收集和上报、软件加载、参数配置、单板运行控制、测试、外部报警采集和控制电源模块监控等功能。MM I通过RS232接口或网口与OMU连接,用于基站近端的操作维护。

TEU为BTS的内置传输扩展单元,可实现SDH、PON、DSL等多种传输方式,为可选配件。如选用该公司ASU单板即可实现SDH155的传输。

TES为传输扩展供电单元,是TEU的供电单元。TES主要功能是为TEU提供电源和将TEU的告警信息上报TMU。

PSU为供电单元,PMU为电源监控单元。PSU是内置式电源模块提供AC/DC和DC/ DC两种方式,分别支持220 V交流和-48 V直流的外部供电方式,以及24 V直流外部供电方式。PMU提供电源管理功能,支持对机房环境的监控。TDU为时钟分配单元,安装在机柜顶部。分配主机柜主TMU产生的时钟给各副机柜。

基站天馈系统包括天线、馈线、天馈避雷器、塔顶放大器(可选件)和合分路单元等。主要功能是将调制好的射频信号有效地发射出去,并接收移动台信号。天馈系统组成如图3-25所示。当S4/4/4即三扇形定向小区每小区有4载频配置时,可以每小区配置两副单极化天线,即一副收发共用天线、一副接收天线,3个小区共需6副天线;或者也可以每小区配置一副双极化天线,3个小区共需3副天线。

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图3-25天馈系统组成

Abis接口为BSC与BTS之间的接口,当BSC与BTS之间的距离不超过200 m时,BSC与BTS可以在物理上采用直接互连的方式。BSS无线信道的速率为16 kbit/s,BSS地面信道的速率为64 kbit/s,因而需要进行码型转换和速率适配,此功能在Abis接口的物理层完成,由码变换器/速率适配单元(TRAU)来实现,TRAU可以位于BTS侧,也可以位于BSC侧或MSC侧。

3.组网结构

可以采用SDH环形结构组网方式,如图3-26所示。也可以采用SDH链形组网方式,如图3-27所示。除此之外,还可以采用PON、DSL、微波传输等组网方式。

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图3-26 SDH环形结构组网

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图3-27 SDH链形结构组网

4.信号流程

语音信号流程如图3-28所示。

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图3-28语音信号流程

时钟信号流程如图3-29所示。

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图3-29时钟信号流程

告警信号维护流程如图3-30所示。

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图3-30告警信号维护流程