【正文】 、控制信道備用倒換(CCRS)、信號場 強(qiáng)接收盤(SRM)、收發(fā)信單元 ChChCh5。剩下的 4 個(gè)連接器，一個(gè)用來與話音信道(VC)收發(fā)信單元的 所有音頻線連接起來；一個(gè)連接器把來自多路耦合器(MC)和功率監(jiān)測單元(PMU)的告警信 號連接起來，它也把控制信號分配給控制信道備用倒換單元。 配線單元(DBU) 配線單元由安裝在印刷電路板上的 14 個(gè)連接器組成。它有兩種工作狀態(tài)：正常和倒換。 功率監(jiān)測單元(PMU) 它聯(lián)接在功率合成器的輸出端，通過定向耦合器獲取信號，測得天線饋線電纜上的前向 和反射的功率，以達(dá)到監(jiān)視前向和反射功率的目的。它最多可供 6 個(gè)機(jī)架。 所有的收發(fā)信機(jī)均有自己的石英晶體振蕩器。 當(dāng)采用 PCM 連接時(shí)，ROU 的輸出信號作為 PCM 的外部基準(zhǔn)。SR 按照 MSC 的指令， 連續(xù)地、逐路地對鄰近無線小區(qū)的信道進(jìn)行掃描，并把測量結(jié)果送到 MSC；MSC 根據(jù)測量 結(jié)果，判斷一個(gè)行進(jìn)中正在通話的移動臺是否需要進(jìn)行交換(信道轉(zhuǎn)換)，即是否轉(zhuǎn)換到所考 慮的鄰近無線小區(qū)中。 不同頻段使用不同形式的多路耦合器(MC)。每個(gè)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)來補(bǔ)償。同樣， 信道單元也能指定為話音信道、控制信道或作信號強(qiáng)度接收機(jī)。 收發(fā)信盤(TRM)裝在一個(gè)雙面鋁／鋅合金材料鑄成的盒子里。發(fā)射機(jī)的輸出功率受軟件(SW)和硬件(HW)控制。 圖 6. 無線信道（RCG）功能塊框圖 圖 7. 無線柜（架） 信道單元 控制信道和話音信道的信道單元是相同的。在通 話期間，基地站利用監(jiān)測音(SAT)和測量接收信號強(qiáng)度的方法，監(jiān)示無線傳輸質(zhì)量。 移動用戶主呼過程，如圖 4 所示。 一個(gè)收、發(fā)信架有 8 個(gè)話音信道和兩個(gè)控制信道。圖 1 是一個(gè)典型 HC 系列 5 個(gè)機(jī)架基地站的組合固， 從右到左看，第一個(gè)是電源架，第二、第三是發(fā)信架，第四個(gè)是收信架，第五個(gè)是基地站控 制系統(tǒng)(BSC)及音頻架。三者生產(chǎn) TACS 制系統(tǒng)均有一定的經(jīng)驗(yàn)。本講座主要介紹移動通信基站基礎(chǔ)知識、 GSM 基站簡介、GSM 基站的優(yōu)化、GSM 基站的維護(hù)及移動通信基站對健康的影響。隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)化、分組化方向發(fā)展，移動通信基站的發(fā) 展趨勢也必然是寬帶化、大覆蓋面建設(shè)及 IP 化。本講座主要介紹移動通信基站 基礎(chǔ)知識、GSM 基站簡介、GSM 基站的優(yōu)化、GSM 基站的維護(hù)及移動通信基站對 健康的影響。 (一).移動通信基站基礎(chǔ)知識 在城市，基地站可以安裝在辦公樓中；在農(nóng)村，安裝在集裝箱內(nèi)。 TACS 制式基地站包括無線收、發(fā)信設(shè)備及其接口或控制系統(tǒng)。一個(gè)發(fā)信架包括 8 個(gè)話音信道和一個(gè)控制信道。每一個(gè)電源架只能提供兩個(gè)收、發(fā)信架 的需要，當(dāng)根據(jù)擴(kuò)容需要增加收、發(fā)信架時(shí)，電源架也必須相應(yīng)地增加。 移動用戶釋放過程，如圖 5 所示。其基地 站設(shè)備主要由一至多部收發(fā)信機(jī)架(根據(jù)信道的需要)、交換機(jī)與無線信道接口機(jī)架、電源架 及天線等組成。每個(gè)信道單元由一個(gè)發(fā)射機(jī)、一個(gè)接收機(jī)、 一個(gè)控制單元和一個(gè)功率放大器組成。 硬件是裝在收發(fā)信盤(TRM)面板上的一個(gè)電位器，可用人工進(jìn)行調(diào)整，調(diào)節(jié)范圍可從最大 輸出功率下調(diào) 20dB。 發(fā)信機(jī)(除功率放大器外)、 接收機(jī)和電源裝在一邊，控制單元(CU)裝在另一邊，功率放大器(PA)單獨(dú)地用螺絲固定在 收發(fā)信盤的后面，并配有一個(gè)溫控電扇。通常 CMS8810 機(jī)第一信 道為控制信道，2~8 信道為話音信道單元，第二信道(Ch2)為備用控制信道單元。功率分配器是無 源的，沒有截止頻率，輸出端口之間的隔離大于 30dB。 當(dāng)收發(fā)信單元的數(shù)量超過 16 時(shí)，需要配置一個(gè)主功率分配器(MPS)，它可以把功率分 配給四個(gè)功率分配器；當(dāng)數(shù)量超過 32 個(gè)時(shí)，需要增加第二個(gè)主功率分配器。 參考振蕩器(ROU) ROU 是一個(gè)高穩(wěn)定度的振蕩器，可產(chǎn)生一個(gè) 31．250kHz，具有 0．25ppm 頻率穩(wěn)定 度的信號。當(dāng)交換機(jī)與無線信道接 口機(jī)架(ERl)收到一個(gè)來自 MSC 的時(shí)鐘信號(2048000 土 0．000005Hz)時(shí)，把它轉(zhuǎn)換成 收發(fā)信單元的本地振蕩器鎖相環(huán)所需的參考信號。 ROU 系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)， 當(dāng) 例如鎖相環(huán)(PLL) 失鎖，在參考振蕩單元(ROU)發(fā)出告警信號的同時(shí)，它們自動投入運(yùn)行。 信道測試盤(CT) CT 是受 MSC 操作人員控制的設(shè)備，用來測試基地站內(nèi)的無線信道設(shè)備，并把測試結(jié)果 通過數(shù)據(jù)線送回 MSC。當(dāng)反射功率太高時(shí)，就會啟動告警。 當(dāng)處于正常狀態(tài)時(shí)，控制信道(CC)作為控制信道使用，而備用控制信道(CCR)作為話音信 道使用。機(jī)架內(nèi)部和相互之間所有的告警、 信息分配器連接、 收信連接、 發(fā)信連接和參考振蕩單元時(shí)鐘／告警信號都與配線單元連接起 來。最后的兩個(gè)連接器，用來連接 相鄰機(jī)架間的各種信號。 PD2 供給： 多路耦合器 B、 功率監(jiān)視單元(PMU)、 信道測試盤(CTM)、 Chl、 Ch Ch Ch參考振蕩單元(ROU)。 MSC 和基地站間的數(shù)據(jù)傳輸 當(dāng) MSC 經(jīng)控制信道或話音信道向移動臺發(fā)送報(bào)文時(shí)、MSC 接收 BS 請求越區(qū)信道轉(zhuǎn)換 的報(bào)文時(shí)或?yàn)榱硕ㄎ?MSC 向 BS 發(fā)送請求測量報(bào)文時(shí)……都需要在移動業(yè)務(wù)交換中心和基 地站間傳送數(shù)據(jù)。 為了增強(qiáng)可靠性， 控制設(shè)備處理機(jī)(CUs)通常裝備一對區(qū)域處理機(jī)擴(kuò)充模塊(EMRP)一個(gè) EMRP 處于工作狀態(tài)；而另一個(gè)備用。 下面以 MSC 發(fā)送到指定控制單元(CU)的報(bào)文為例，來說明數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。ETC 和 MUX 保證在發(fā)送和接收時(shí)，將 64kbit／s 數(shù)據(jù)流正確地插入 16 時(shí)隙和從 16 時(shí)隙中提取出來。 MSC 和 BS 間的話音傳輸 在基地站話音信道單元和 MSC(經(jīng) ETC)的選組器之間，每個(gè)無線話音信道有一條專 用的、雙向的話音線路，如圖 9 所示。 在 MSC 中，由 ETC 接口的話音信道直接連到選組器，通過選組器將話音信道交換到需要 的方面。為此，通常要求基地站具有 雙份 PCM 線路。在此情況下，從提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的觀點(diǎn)來看， 外加設(shè)備(STC 和 STR)的成本就可忽略了。 交換機(jī)和無線信道間接口(ERI) ERI 是基地站功能單元之一。 圖 11. TSR30 架 由于基地站用 24VDC，而接口設(shè)備需一 48VDC(電話設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)值)，所以在機(jī)架上需 配備 DC／DC 變換器。因此人們常稱之為擴(kuò) 充模塊組。還必須說明控制鏈路的構(gòu)成，是單一還是雙份的。 圖 13. 供 電 (二).GSM 基站簡介 ＧＳＭ基站在ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)中起著重要的作用， 直接影響著ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。 一、ＧＳＭ系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1．系統(tǒng)的組成 蜂窩移動通信系統(tǒng)主要是由交換網(wǎng)路子系統(tǒng)（ＮＳＳ）、無線基站子系統(tǒng)ＢＳＳ和 移動臺（ＭＳ）Ａ接口，ＢＳＳ與ＭＳ 之間的接口為Ｕｍ接口。 ＡＵＣ：用于產(chǎn)生為確定移動客戶的身份和對呼叫保密所需鑒權(quán)、加密的三參數(shù)（隨機(jī) 號碼ＲＡＮＤ，符合響應(yīng)ＳＲＥＳ，密鑰Ｋｃ）的功能實(shí)體。 ＢＳＣ：具有對一個(gè)或多個(gè)ＢＴＳ進(jìn)行控制的功能，它主要負(fù)責(zé)無線網(wǎng)路資源的管理、 小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換等，是一個(gè)很強(qiáng)的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)。 ＴＲＩ具有交換功能，它可使ＢＳＣ和ＴＧ之間的連接非常靈活；ＴＲＳ包括基站的所 有無線設(shè)備； ＴＧ包括連接到一個(gè)發(fā)射天線的所有無線設(shè)備； ＬＭＴ是操作維護(hù)功能的用戶 接口，它可直接連接到收發(fā)信機(jī)。 扇區(qū)ＢＴＳ應(yīng)支持以下配置：兩扇區(qū)ＢＴＳ，１＋１個(gè)ＴＲＸ至２＋２個(gè)ＴＲＸ及４個(gè) ２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。 三扇區(qū)ＢＴＳ，１＋１＋１個(gè)ＴＲＸ至２＋２＋２個(gè)ＴＲＸ及２個(gè) ２Ｍｂｉｔ／ｓ端口。 * 接收機(jī)多路復(fù)用器 接收機(jī)多路復(fù)用器應(yīng)將ＲＸ天線的信號輸出到一個(gè)小區(qū)內(nèi)的所有ＴＲＸ中。 天線阻抗設(shè)計(jì)為帶內(nèi)良好匹配,帶外急劇惡化,從而提高抗干擾性。 通過特殊處理和避免不同金屬材料連接,以防電耦腐蝕。 天線安裝架設(shè)方便,調(diào)整靈活。 隨著 DCS1800 頻段的使用，單機(jī)柜載頻數(shù)也開始出現(xiàn) 4TRX、8TRX 和 12TRX。通 常采用的方法是從整個(gè)規(guī)范中選擇出十分關(guān)鍵的相關(guān)指標(biāo)，針對這些指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的測試。 隨著 GSM 移動電話用戶數(shù)量的飛速增長，GSM 基站只有不斷地進(jìn)行擴(kuò)容與新 建，才能滿足用戶的需求。 一、預(yù)測模型的影響及其優(yōu)化 根據(jù)所使用的頻率不同， 通常有兩種不同數(shù)學(xué)模型預(yù)測 GSM 基站無線覆蓋范 圍。該模式的特點(diǎn)是：從對眾多城市的 電波實(shí)測中得出的一種小區(qū)域覆蓋范圍內(nèi)的電波損耗模式。有一定精度的預(yù)測雖可起到指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)基站選點(diǎn)及布點(diǎn) 的初步設(shè)什，但是通過數(shù)學(xué)模型預(yù)測與實(shí)際信號場強(qiáng)值總是存在差別。因此，電波傳播環(huán)境是錯(cuò)綜復(fù)雜的。 借助場強(qiáng)測試儀進(jìn)行現(xiàn)場測試（包括室內(nèi)、室外覆蓋），重點(diǎn)了解并記錄各 基站覆蓋區(qū)、重疊區(qū)、弱場強(qiáng)值區(qū)（小于65 dB。 對建好且已投入使用的高樓大廈、賓館（一般是三級以上）等如果在技術(shù)上 可采取室內(nèi)分布系統(tǒng)的，應(yīng)優(yōu)先考慮建設(shè)室內(nèi)覆蓋點(diǎn)：如果在技術(shù)上不能采取室 內(nèi)分布系統(tǒng)的（有些物業(yè)管理部門不同意施工），則應(yīng)考慮建設(shè)微蜂窩站點(diǎn)；對 于在建或擬建的建筑物（尤其是高檔大廈）應(yīng)積極與業(yè)主聯(lián)系，爭取在建設(shè)階段 就布好室內(nèi)分布系統(tǒng)。 場強(qiáng)重疊區(qū)主要是相鄰多基站無線電波重疊覆蓋區(qū)域。 對場強(qiáng)重疊區(qū)的優(yōu)化可考慮采用增大下傾角的方法或換成電調(diào)下傾角的天 線，使覆蓋重疊區(qū)減小，并減少干擾。該區(qū)域場強(qiáng)值最低可放寬到 90 dB～100 dB。 總之，因預(yù)測不準(zhǔn)確，對 GSM 基站進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，主要是通過增設(shè)室內(nèi)站、 微蜂窩站、室外站，調(diào)整基站無線參數(shù)以及發(fā)射功率等方法，改善無線電波的傳 播及覆蓋，使區(qū)域內(nèi)的無線覆蓋更接近數(shù)學(xué)模式電波傳播模型，為用戶提供良好 的通話質(zhì)量。 例如． 福州市電信樞紐 GSM 基站建設(shè)于 1995 年， 當(dāng)時(shí)該基站第一扇區(qū) （朝 北面）沒有阻擋物，但是在 1998 年城市規(guī)劃中，位于該基站第一扇區(qū)的正前方 新建了一座科技大廈，與樞紐大樓相隔不到 15 m，完全阻擋了樞紐站第一扇區(qū) 的無線覆蓋，該扇區(qū)話務(wù)量直線下降。當(dāng)然采取這種方法，在人員、時(shí)間、 資金等方面要付出代價(jià)，應(yīng)慎重考慮，盡量少采用。因此對城市內(nèi)基站進(jìn)行優(yōu)化應(yīng) 適應(yīng)城市環(huán)境的改變。隨著 GSM 用戶增多，網(wǎng)絡(luò)下斷擴(kuò)建，基站越建越多，GSM 無線網(wǎng)絡(luò)不斷 向小蜂窩微蜂窩結(jié)構(gòu)發(fā)展，原先的基站參數(shù)（如基站的輸出功率、無線高度、 無線增益、 無線傾角等） 設(shè)置已不適應(yīng)現(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要， 必須進(jìn)行調(diào)整?？刹扇∫韵路椒ǎ?①如果無線能降高的，就采取降低天線高度的辦法，便于在其周圍建設(shè)新基 站，提高頻率復(fù)用率。 （2）對設(shè)在低層建筑物上基站的優(yōu)化 對這類基站 （一般指 10 層以下民用住宅樓， 天線離地掛高在 15m～30m 之間） ， 如果是基站無線覆蓋半徑要求控制在 500m 左右時(shí)，這樣的無線離地掛高是比較 合適的。 當(dāng)通過調(diào)整天線傾角無法達(dá)到預(yù)期的目的時(shí)，就要通過更換小增益天線、調(diào) 整基站的發(fā)射功率，或者降低天線的離地高度等方法來控制小區(qū)信號強(qiáng)度。因而天線下傾角在 0176。～2176。 當(dāng)然，影響 GSM 基站通信質(zhì)量的因素是非常復(fù)雜的，如智能跳頻技術(shù)運(yùn)用的 好壞、配套傳輸和電源質(zhì)量穩(wěn)定的情況、工程施工質(zhì)量的好壞等因素都會直接影 響到基站通信質(zhì)量，限于文章的篇幅。移動業(yè)務(wù)交換 中心（MSC）與基站控制器（BSC）之間的 A 接口以及基站控制器（BSC）與基站 收發(fā)信臺（BTS）之間的 ABIS 接口其物理連接均為采用標(biāo)準(zhǔn)的 。如新橋站原采用愛立信 RBS200 設(shè)備，傳輸采用 SDH 系統(tǒng)，此站自開 通以來一直不穩(wěn)定，后經(jīng)愛立信工程師到現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)為基站同步不好，建議采 用 PDH 傳輸系統(tǒng)，或基站采用 RBS2000 設(shè)備，（RBS2000 對同步要求較 RBS200 低），后用 RBS2000 設(shè)備替換原 RBS200 設(shè)備，基站工作正常至今。 二，因基站軟件問題引起的故障 基站系統(tǒng)中的軟件是指揮和管理基站各部件有序，正常工作的。 例如唐閘基站 B 扇區(qū)一載頻（TRU）退服，到站后發(fā)現(xiàn)此載頻的紅色 FOULT 燈和 TX NOT ENABLE 燈都亮，于是判斷為 TRU 硬件損壞，更換后故障現(xiàn)象依舊， 此時(shí)更換 TRU 就犯了頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳的錯(cuò)誤，TRU 退服可能為其本身硬件 故障也可能為與之相連的其他硬件或連線的故障?，F(xiàn)在陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)采用同頻復(fù)用技術(shù)來提高頻率利用率， 增加系統(tǒng)容量，但同時(shí)也引入了各種干擾。運(yùn)行一段時(shí)間后，交換側(cè)測試發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中 B 小區(qū)第十個(gè)載頻沒有發(fā)射功率， 經(jīng)到現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)其對應(yīng)的 COMB 不能調(diào)諧。 在 RBS883 系統(tǒng)中，自動調(diào)諧功能主要由以下結(jié)構(gòu)共同協(xié)調(diào)完成：功率監(jiān)測單元 （PMUAT）、信道收發(fā)信機(jī)（TRM）、自動調(diào)諧合成器（COMB）、方向耦合器。 于是我們將目光轉(zhuǎn)移到連線上：與相鄰載頻（第八個(gè)或第十二個(gè)載頻）同時(shí)對 換 COMB 端的 Pi 輸出頭與馬達(dá)連接后發(fā)現(xiàn)，該載頻能正常工作，而相鄰載頻卻不 能工作，從而將障礙定位在 Pi 輸出線和馬達(dá)連接線上；更換從功率合成器上 Pi 口至功率監(jiān)測單元上 COMB 口間的連線后，載頻正常工作，問題解決。 自動調(diào)成器實(shí)質(zhì)是一個(gè)窄帶合路器，其輸入被機(jī)械地調(diào)諧到指定的 GSM 頻點(diǎn)。 下面我們聯(lián)系 RBS200 的具體結(jié)構(gòu)作一說明。將該 RTX 的PT端口中的針頭撥正后，該套載頻工作正常。 經(jīng)到現(xiàn)場用 OMT 軟件觀察發(fā)現(xiàn)，TEI 值、PCM 等設(shè)置一切無誤，而用 Monitor 菜單也不能發(fā)現(xiàn)任何告警信息；對 B、C 小區(qū)重新灌入原 IDB 后，障礙依舊，斷 定 IDB 數(shù)據(jù)無誤。 在檢查連線及 IDB 中傳輸設(shè)置無誤后，對傳輸通道進(jìn)行環(huán)路測試并用萬用表檢