【正文】 號(hào)放大器、限幅器和鑒頻器)產(chǎn)生的音頻輸出信號(hào)和接收信號(hào)強(qiáng)度指示信號(hào)(RSSI)送到音頻/控制板，在音頻信號(hào)控制板內(nèi)，由分集開(kāi)關(guān)不斷地比較奇數(shù)和偶數(shù)信號(hào)，并選擇其中的較強(qiáng)信號(hào)，通過(guò)音頻電路傳送到移動(dòng)控制中心去。輸入的高頻信號(hào)經(jīng)放大后送入第一變頻器，下變頻后。一個(gè)收發(fā)信機(jī)組是由多個(gè)收發(fā)信機(jī)(TRX)組成，連接同一發(fā)射天線。發(fā)信機(jī)子系統(tǒng)包括基站所有無(wú)線設(shè)備，主要有收發(fā)信機(jī)組（TG）和本地維護(hù)終端（LMT）。其中TRS包括收發(fā)信機(jī)組（TG）、本地維護(hù)。 基站收發(fā)臺(tái) （BTS）BTS是無(wú)線接口設(shè)備，它完全由BSC控制，主要負(fù)責(zé)無(wú)線傳輸，完成無(wú)線與有線的轉(zhuǎn)換、無(wú)線分集、無(wú)線信道加密、跳頻等功能。一個(gè)基站的選擇，需從性能、配套、兼容性及使用要求等各方面綜合考慮，其中特別注意的是基站設(shè)備必須與移動(dòng)交換中心相兼容或配套，這樣才能取得較好的通信效果。說(shuō)得更通俗一點(diǎn)，基站之間主要負(fù)責(zé)手機(jī)信號(hào)的接收和發(fā)送，把收集到的信號(hào)簡(jiǎn)單處理之后再傳送到移動(dòng)交換中心，通過(guò)交換機(jī)等設(shè)備的處理，再傳送給終端用戶，也就實(shí)現(xiàn)了無(wú)線用戶的通信功能?；九c基站之間采用無(wú)線信道連接，負(fù)責(zé)無(wú)線發(fā)送、接收和無(wú)線資源管理。 基站子系統(tǒng)(BSS)基站子系統(tǒng)(BSS)是移動(dòng)通信系統(tǒng)中與無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)關(guān)系最直接的基本組成部分。AUC：用于產(chǎn)生為確定移動(dòng)客戶的身份和對(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)SERS，密鑰Kc）的功能實(shí)體。VLR：是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，是存儲(chǔ)MCS為了處理所管轄區(qū)域中MS（統(tǒng)稱拜訪客戶）的來(lái)話、去話呼叫所需檢索的信息。NSS包括移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)、拜訪位置寄存器(VLR)、歸屬位置寄存器(HLR)、設(shè)備識(shí)別寄存器(EIR)、鑒權(quán)中心(AUC)，而B(niǎo)SS有基站（BTS）和基站控制器（BSC）組成。蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)主要是由交換網(wǎng)路子系統(tǒng)（NSS）、無(wú)線基站子系統(tǒng)（BSS）和移動(dòng)臺(tái)（MS）Ａ接口，BSS與MS之間的接口為Um接口。GSM賦予基站的無(wú)線組網(wǎng)特性使基站的實(shí)現(xiàn)形式可以多種多樣宏蜂窩、微GSM基站是一種技術(shù)要求較高的產(chǎn)品，最初的基站設(shè)備基本都是一些國(guó)外的產(chǎn)品。第一章主要介紹GSM基站系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，從總體上加強(qiáng)對(duì)其基礎(chǔ)知識(shí)的了解；第二章主要對(duì)GSM基站系統(tǒng)原理進(jìn)行概述，了解基站工作進(jìn)程和原理；第三章以華為為例對(duì)GSM基站系統(tǒng)所用設(shè)備進(jìn)行介紹；第三章根據(jù)預(yù)期目標(biāo)提出了GSM基站系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并且分析了其可行性；第四章對(duì)在實(shí)際操作過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決辦法；最后總結(jié)了在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中所使用的方法和心得體會(huì)。另外在運(yùn)行過(guò)程中，受外部環(huán)境影響，各種設(shè)備也有不同程度的損耗。然而在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，發(fā)展業(yè)務(wù)的同時(shí)，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化就成為日常維護(hù)工作的關(guān)鍵。同時(shí)，以中國(guó)移動(dòng)為代表的國(guó)內(nèi)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商不斷成長(zhǎng)，成立專項(xiàng)課題研究，密切跟蹤新技術(shù)發(fā)展，從中國(guó)特色的移動(dòng)市場(chǎng)需求出發(fā)，制定適當(dāng)?shù)募夹g(shù)應(yīng)用策略。GSM作為世界上最成熟的無(wú)線接入制式歷經(jīng)十年發(fā)展，至今仍煥發(fā)勃勃生機(jī)，在整個(gè)成熟產(chǎn)業(yè)鏈的共同推動(dòng)下，各種新技術(shù)的吸收和融合迅速而穩(wěn)健。所以GSM基站收發(fā)臺(tái)發(fā)射和接收信號(hào)的范圍直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的好壞以及手機(jī)是否能在這個(gè)區(qū)域內(nèi)正常使用。如果沒(méi)有了收發(fā)臺(tái)，那就不可能完成手機(jī)信號(hào)的發(fā)送和接收。GSM基站收發(fā)臺(tái)可看作一個(gè)無(wú)線調(diào)制解調(diào)器，負(fù)責(zé)移動(dòng)信號(hào)的接收、發(fā)送處理。大家常看到房頂上高高的天線，就是GSM基站收發(fā)臺(tái)的一部分。說(shuō)得更通俗一點(diǎn)，基站之間主要負(fù)責(zé)手機(jī)信號(hào)的接收和發(fā)送，把收集到的信號(hào)簡(jiǎn)單處理之后再傳送到移動(dòng)交換中心，通過(guò)交換機(jī)等設(shè)備的處理，再傳送給終端用戶，也就實(shí)現(xiàn)了無(wú)線用戶的通信功能?；九c基站之間采用無(wú)線信道連接，負(fù)責(zé)無(wú)線發(fā)送、接收和無(wú)線資源管理。GSM基站子系統(tǒng)是移動(dòng)通信系統(tǒng)中與無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)關(guān)系最直接的基本組成部分。GSM作為第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)中最為成熟的產(chǎn)品，其生命力是久遠(yuǎn)的。制約三代移動(dòng)通信形成規(guī)?；瘧?yīng)用的因素很多，主要有以下幾點(diǎn)：GSM網(wǎng)絡(luò)升級(jí)后，在一段時(shí)間內(nèi)基本可滿足市場(chǎng)的需要；移動(dòng)建設(shè)成本很高,運(yùn)營(yíng)商的投資需要一個(gè)回收、利用的過(guò)程；終端用戶對(duì)三代移動(dòng)通信本身有個(gè)認(rèn)知的過(guò)程。隨著第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的興起，二代系統(tǒng)不會(huì)隨之而亡。GSM無(wú)論從技術(shù)過(guò)體制上來(lái)說(shuō)，屬于第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)。為此，移動(dòng)設(shè)備制造商已經(jīng)提供了一攬子GSM網(wǎng)絡(luò)升級(jí)方案，包括HSCSD、GPRS和EDGE。對(duì)于GSM而言，只有真正圓滿解決高速數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題，才能保證其可持續(xù)發(fā)展能力。從目前看來(lái)，GSM網(wǎng)絡(luò)所承受的通信業(yè)務(wù)主要是話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 。GSM 數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案GSM 數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)是由歐洲主要電信運(yùn)營(yíng)者和制造廠家組成的標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)設(shè)計(jì)出來(lái)的,它是在蜂窩系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成. 蜂窩系統(tǒng)的概念和理論二十世紀(jì)六十年代就由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室等單位提了出來(lái),但其復(fù)雜的控制系統(tǒng),尤其是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)的控制直到七十年代隨著半導(dǎo)體技術(shù)的成熟,大規(guī)模集成電路器件和微處理器技術(shù)的發(fā)展以及表面貼裝工藝的廣泛應(yīng)用, 1979 年美國(guó)在芝加哥開(kāi)通了第一個(gè) AMPS(先進(jìn)的移動(dòng)電話業(yè)務(wù))模擬蜂窩系統(tǒng),而北歐也于 1981 年 9 月在瑞典開(kāi)通了NMT(Nordic 移動(dòng)電話)系統(tǒng),接著歐洲先后在英國(guó)開(kāi)通 TACS 系統(tǒng),德國(guó)開(kāi)通 C450 系統(tǒng)等. 表 1991 年歐洲主要蜂窩系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)的智能化實(shí)現(xiàn)了越區(qū)轉(zhuǎn)接和漫游功能,擴(kuò)大了客戶的服務(wù)范圍,但上述模擬系統(tǒng)有四大缺點(diǎn): 。 。 ,易被竊聽(tīng),易做假機(jī). 尤其是在歐洲系統(tǒng)間沒(méi)有公共接口相互之間不能漫游,對(duì)客戶之間造成很大的不便.GSM 年,歐洲已有幾大模擬蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng),例如北歐多國(guó)的 NMT(北歐移動(dòng)電話)和英國(guó)的 TACS(全接入通信系統(tǒng)),需要一種公共的系統(tǒng),1982年北歐國(guó)家向 CEPT(歐洲郵電行政大)提交了一份建議書(shū),要求制定 (ETSI)技術(shù)委員會(huì)下的移動(dòng)特別小組\Group SpecialMobile)簡(jiǎn)稱 GSM,來(lái)制定有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和建議書(shū). 1986年在巴黎,該小組對(duì)歐洲各國(guó)及各公司經(jīng)大量研究和實(shí)驗(yàn)后所提出的8個(gè)建議系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn). 1987年5月GSM成員國(guó)就數(shù)字系統(tǒng)采用窄帶時(shí)分多址TDMA,規(guī)則脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)RPE 一 LTP 話音編碼和高斯濾波最小移頻鍵控 GMSK ,歐洲17個(gè)國(guó)家的運(yùn)營(yíng)者和管理者簽署了諒解備忘錄(MoU),致力于GSM 標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展. 1990 年完成了GSM900的規(guī)范,共產(chǎn)生大約130項(xiàng)的全面建議書(shū),不同建議書(shū)經(jīng)分組而成為一套 12 系列.1991 年在歐洲開(kāi)通了第一個(gè)系統(tǒng),同時(shí)MoU 組織為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)和注冊(cè)了市場(chǎng)商標(biāo),將GSM更名為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Globa1 system for Mobile munications).從此 ,移動(dòng)特別小組還完成了制定 1800MHz 頻段 的公共歐洲電信業(yè)務(wù)的規(guī)范, 名為 DCSI800 系統(tǒng). 該系統(tǒng)與 GSM900 具有同樣的基本功能特性, 因而該規(guī)范只占 GSM 建議的很小一部分,僅將 GSM900 和 DCSI800 之間的差別加以描述,絕大 部分二者是通用的,二系統(tǒng)均可通稱為 GSM 系統(tǒng). 1992年大多數(shù)歐洲 GSM 網(wǎng)在世界上運(yùn)營(yíng),10月總客戶數(shù)已超過(guò)400萬(wàn),國(guó)際漫游客戶每月呼叫次數(shù)超過(guò)500萬(wàn),客戶平均增長(zhǎng)超過(guò)50%.. 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存能力也是以其可持續(xù)發(fā)展能力作為衡量標(biāo)準(zhǔn)的。而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，特別是高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求非常高?，F(xiàn)在的GSM網(wǎng)絡(luò)提供的數(shù)據(jù)接入速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需要。它們都是通過(guò)改變調(diào)制和時(shí)隙分配技術(shù)來(lái)提高GSM的接入速率。GPRS也只能算GSM的一種衍生。首先，三代移動(dòng)通信登陸中國(guó)，并沒(méi)有馬上形成大面積連續(xù)覆蓋。另外，三代標(biāo)準(zhǔn)在制定時(shí)已充分考慮到與GSM網(wǎng)絡(luò)的兼容性，其中，歐洲的WCDMA和我國(guó)的TDSCDMA都能做到從現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)平滑的過(guò)渡。若以正常的技術(shù)發(fā)展速度，GSM還可維持若干年時(shí)間，等到第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)真正成熟之時(shí)，GSM才完成其歷史使命。在整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中GSM基站主要起中繼作用。而主GSM基站與移動(dòng)交換中心之間常采用有線信道連接，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶之間或移動(dòng)用戶與固定用戶之間的通信連接。所以基站系統(tǒng)能直接影響到手機(jī)信號(hào)接收和通話質(zhì)量的好壞。一個(gè)完整的GSM基站收發(fā)臺(tái)包括無(wú)線發(fā)射/接收設(shè)備、天線和所有無(wú)線接口特有的信號(hào)處理部分。一般情況下在某個(gè)區(qū)域內(nèi)，多個(gè)子基站和收發(fā)臺(tái)相互組成一個(gè)蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)控制收發(fā)臺(tái)與收發(fā)臺(tái)之間的信號(hào)相互傳送和接收來(lái)達(dá)到移動(dòng)通信信號(hào)的傳送，這個(gè)范圍內(nèi)的地區(qū)也就是我們常說(shuō)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面。GSM基站收發(fā)臺(tái)不能覆蓋的地區(qū)也就是手機(jī)信號(hào)的盲區(qū)。隨著各種新技術(shù)在GSM網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，GSM系統(tǒng)的生命周期得到了有效延續(xù)，“2G向3G的平滑演進(jìn)”正在從空泛的口號(hào)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，這一點(diǎn)已經(jīng)為越來(lái)越多的業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)同。AMRWB、BSS IP、 EDGE Evolution、SDR等是近年來(lái)無(wú)線接入領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ITUT，3GPP等已經(jīng)完成了大量的研究工作，部分標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)最后定型。自從開(kāi)通GSM數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)以來(lái)，其業(yè)務(wù)已取得飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也得到了很大擴(kuò)展，2002年我國(guó)GSM用戶數(shù)突破2億，中國(guó)移動(dòng)通信公司也成為世界上用戶最多、網(wǎng)路規(guī)模最大的移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商。GSM網(wǎng)絡(luò)在建網(wǎng)及擴(kuò)容時(shí)，普遍存在周期短，進(jìn)度快的現(xiàn)象，因此或多或少會(huì)出現(xiàn)一些工程質(zhì)量問(wèn)題。本論文主要為了對(duì)GSM基站系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和優(yōu)化學(xué)習(xí)。1 GSM基站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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。隨著我國(guó)一些高科技電信企業(yè)在移動(dòng)通信領(lǐng)域的不斷深入，一些國(guó)內(nèi)的電信企業(yè)如大唐、廣州金鵬等公司也生產(chǎn)出多種型號(hào)的基站。蜂窩、微微蜂窩及室內(nèi)、室外型基站，無(wú)線頻率資源的限制又使人們更充分地發(fā)展著基站的不同應(yīng)用形式來(lái)增強(qiáng)覆蓋，吸收話務(wù)遠(yuǎn)端TRX、分布天線系統(tǒng)、光纖分路系統(tǒng)、直放站。注：AUC：鑒權(quán)中心 MSC：移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心 GMCS：入口MCS BSC：基站控制器 BTS：基站收發(fā)信臺(tái) HLR：歸屬位置寄存器 VLR：拜訪位置寄存器圖11 GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 交換網(wǎng)路子系統(tǒng)（NSS）網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）主要包含有GSM系統(tǒng)的交換功能和用于用戶數(shù)據(jù)管理、移動(dòng)性能管理、安全性管理、移動(dòng)設(shè)備管理等所需要的數(shù)據(jù)庫(kù)功能，并對(duì)GSM移動(dòng)用戶間通信和GSM移動(dòng)用戶與其他通信網(wǎng)用戶間通信起著管理作用。圖12 網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)與操作維護(hù)系統(tǒng)MCS：對(duì)位于它所覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和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。HLR：也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，是存儲(chǔ)管理部門(mén)用于移動(dòng)客戶管理的數(shù)據(jù)。EIR：也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)。在整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中基站主要起中繼作用。而主基站與移動(dòng)交換中心(MSC)之間常采用有線信道連接，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶之間或移動(dòng)用戶與固定用戶之間的通信連接。所以基站系統(tǒng)能直接影響到手機(jī)信號(hào)接收和通話質(zhì)量的好壞?；咀酉到y(tǒng)主要包括兩類設(shè)備：基站收發(fā)臺(tái)(BTS)和基站控制器(BSC)。BTS包括下列主要的功能單元：收發(fā)信機(jī)無(wú)線接口(TR1)、收發(fā)信機(jī)子系統(tǒng)(TRS)。TR1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(wú)線設(shè)備；TG包括連接到一個(gè)發(fā)射天線的所有無(wú)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)。由于信號(hào)傳輸?shù)交緯r(shí)可能比較弱，并且有一定的信號(hào)干擾，所以要經(jīng)預(yù)選器模塊濾波和放大，進(jìn)行雙重變頻、放大和鑒頻處理。第一中頻信號(hào)經(jīng)放大、濾波、混頻后，產(chǎn)生第二中頻信號(hào)()，它經(jīng)過(guò)放大、濾波后送到中頻集成塊。 基站控制器（BSC）BSC：具有對(duì)一個(gè)或多個(gè)BTS進(jìn)行控制的功能，它主要負(fù)責(zé)無(wú)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)。主要包括四個(gè)部件：小區(qū)控制器(CSC)、話音信道控制器(VCC)、信令信道控制器(SCC)和用于擴(kuò)充的多路端接口(EMPI)。當(dāng)你使用移動(dòng)電話時(shí)，它負(fù)責(zé)為你打開(kāi)一個(gè)信號(hào)通道，通話結(jié)束時(shí)它又把這個(gè)信道關(guān)閉，留給其他人使用。如你在使用手機(jī)時(shí)跨入另一個(gè)基站的信號(hào)收發(fā)范圍時(shí)，控制器又負(fù)責(zé)在另一個(gè)基站之間相互切換，并保持始終與移動(dòng)交換中心的連接。因此，用戶在使用手機(jī)通話時(shí)，應(yīng)盡量避免在四角盲區(qū)使用，以減少通話掉線的機(jī)率。DCS1800MHz頻段為：1710~1785(移動(dòng)臺(tái)發(fā),基站收),1805~1880(基站發(fā),移動(dòng)臺(tái)收)。絕對(duì)頻點(diǎn)號(hào)和頻道標(biāo)稱中心頻率的關(guān)系為：GSM900MHz頻段為: (Main Frequency Band: PGSM) fl(n)= + (n1) (移動(dòng)臺(tái)發(fā),基站收）； fh(n)=fl(n)+45MHz (基站發(fā),移動(dòng)臺(tái)收)。注：在我國(guó)GSM900使用的頻段為：905~915MHz 上行頻率950~960MHz 下行頻率頻道號(hào)為76~124, 共10M帶寬。（目前通過(guò)中國(guó)移動(dòng)TACS網(wǎng)的壓頻，為GSM網(wǎng)留出了更大的空間，因而GSM實(shí)際可用頻點(diǎn)號(hào)要遠(yuǎn)大于該范圍）中國(guó)聯(lián)通公司：909~915MH（上行），954~960MHz（下行），共6M帶寬，29個(gè)頻道，頻道號(hào)為96~124。 時(shí)分多址技術(shù)（TDMA）多址技術(shù)就是要使眾多的客戶公用公共信道所采用的一種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多址的方法基本有三種，頻分多址（FDMA）、時(shí)分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）。CDMA是以不同的代碼序列實(shí)現(xiàn)通信的，它可重復(fù)使用所有小區(qū)的頻譜，它是目前是最有效的頻率復(fù)用技術(shù)。一個(gè)物理信道可以由TDMA的幀號(hào)、時(shí)隙號(hào)和跳頻序列號(hào)來(lái)定義。在GSM中的信道可分為物理信道和邏輯信道。而邏輯信道是根據(jù)BTS與MS之間傳遞的消息種類不同而定義的不同邏輯信道。 邏輯信道又可分為業(yè)務(wù)信道和控制信道.對(duì)于不同容量的基站，控制信息速率隨之不同，因此控制信道和業(yè)務(wù)信道的安排不盡相同；對(duì)于小容量基站，只有一個(gè)TRX的情況，