基站子系统
LTE介绍与网络架构
LTE介绍与网络架构LTE（Long-Term Evolution），即长期演进技术，是第四代移动通信标准。
它是3GPP（Third Generation Partnership Project）组织制定的全球统一标准，旨在提供更高的数据传输速率、更低的延迟和更高的系统容量，以满足不断增长的移动通信需求。
LTE网络架构主要由以下几个部分组成：用户终端（UE）、基站子系统（eNB）、核心网络（Core Network）和运营商网络。
首先是用户终端，即智能手机、平板电脑或其他支持LTE技术的设备。
用户终端与LTE网络进行通信，发送和接收数据。
其次是基站子系统（eNB），它由一台或多台基站控制器和一组基站天线组成。
基站子系统用于与用户终端进行通信，传输数据和控制信号。
核心网络是网络的核心部分，它提供网络管理和控制功能。
核心网络包括多个网络元素，如移动交换中心（MSC）和数据网关（SGW）。
移动交换中心负责处理语音通信，数据网关则负责处理数据传输。
运营商网络是LTE网络的运营者，它由多个基站子系统和核心网络组成。
运营商网络提供网络覆盖和服务，并负责管理用户终端的接入和连接。
LTE网络架构中的一个重要概念是分组交换。
与之前的电路交换网络不同，LTE网络采用了分组交换技术，将数据分成小的数据包进行传输。
这种架构有助于提高数据传输速率和系统容量，并降低网络延迟。
在LTE网络中，数据传输的基本单位是无线帧（Radio Frame）。
每个无线帧由多个子帧（Subframe）组成，每个子帧由多个时隙（TimeSlot）组成。
时隙是最小的单位，用于传输数据和控制信号。
在每个时隙中，数据和控制信号可以同时传输，从而实现高效的通信。
此外，LTE网络采用了多天线技术，即MIMO（Multiple-Input-Multiple-Output）。
MIMO技术使用多个天线进行数据传输和接收，可以提高系统容量和数据传输速率，并改善网络覆盖范围。
BSC,MSC,HLR区分以及作用
*GSM服务区 由联网的GSM全部成员国组成，移动用户只要在服务区内，就能得到系统的各种服 务，包括完成国际漫游。
*PLMN业务区
由GSM系统构成的公用陆地移动网（GSM/PLMN）处于国际或国内汇接交换机的级别 上，该区域为PLMN业务区，它可以与公用交换电信网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN） 和公用数据网（PDNN）互连，在该区域内，有共同的编号方法及路由规划。一个PLMN 业务区包括多个MSC业务区，甚至可扩展全国。
1）移动台与基站之间的接口（Um);
2)基站与移动交换中心之间的接口（A）；
3）基站收发台与基站控制器之间的接口（ABis)（基站收发台与基站控制器不配置在一 起时，使用此接口）；
4）移动交换中心与访问位置寄存器之间的接口（B）；
5）移动交换中心与原地位置寄存器之间的接口（C）；
HLR：Home Location Register，归属位置寄存器，主要存储用户信息，实现用户入网认证，业务办理、变更等。
BTS全名为：Base Transceiver Station，中文为基站收发台。
BTS的功能：
BTS主要分为基带单元、载频单元和控制单元三部分；
BTS受控于基站控制器，服务于某小区的无线收发信设备，实现BTS与移动台（MS）的空中接口功能。
解答:是信令.
BTS(基站系统)与BSC(基站控制器)之间的连接也就是一种传输的方式,按理论上可以用一些比如微波..扩频设备,但实际上为了网络上的稳定性和可靠性通常用光纤连接.
BTS通过A bis接口与BSC连接,而BSC与MSC是用A接口连接的,这些接口都是网络上统一的,如各个厂家生产出来的规格都要符合统一要求.
6）原地位置寄存器与访问位置寄存器之间的接口（D）；
移动通信系统基本网络结构
•F接口：MSC与EIR间接口，MSC向ＥＩＲ查询移动 台设备的合法性。 •Ｇ接口：ＶＬＲ之间的接口，当移动台由某一ＶＬＲ 进入另一VLR覆盖区域时，新老VLR通过该接口交换 必要的信息，仅用于数字移动通信系统。 •MSC与PSTn间的接口：是常规电话网局间信令接口， 用于建立移动网至公共电话网的话路接续。
（１）在各省或大区设有两个一级移动汇接中心,通 常为单独设置的移动业务汇接中心，它们以网状 网方式相连；
（２） 每个省内至少应设有两个以上的二级移动汇 接中心，并把它们置于省内主要城市，它们之间 也是以网状网方式相连.
（2）基站控制器 BSC是BSS的控制部分，它一端可与一个或多个BTS 相连（由业务量的大小决定），另一端与MSC和操 作维护中心OMC相连。BSC面向无线网络，在BSS中 起交换作用，即各种借口的管理，承担无线资源和无 线参数的管理等。 （3）码变换器 码变换器TC主要完成16kb/sPRE-LTP（规则脉冲激 励长期预测）编码和64kb/sA律PCM之间的语音变换。
能设备的作用与接口。
2.5.1 移动通信系统的组成
现有移动通信系统的基本网络结构如图235所示，主要是由移动台子系统（MS）、 基站子系统（BSS）、网路子系统（NSS） 以及操作支持子系统（OSS）等几大部分组 成。
• 其中基站子系统（BSS）提供和管理移动台子系统
（MS）和网络子系统（NSS）之间的传输通路，
（1）移动交换中心 MSC是PLMN的核心，它完成通话接续、计费、BSS和
MSC之间的切换额辅助性的无线资源管理、移动性管理等功 能。
为了建立至移动台的呼叫路由，每个MSC还要完成查询 移动台位置信息的功能，即MSC从拜访地位置寄存器VLR、 归属地位置寄存器HLR和鉴权中心AUC这3种数据库中取得处 理用户呼叫请求所需的全部数据。同时，MSC也负责根据移 动台的最新数据更新这3个数据库中相应的用户数据。
GSM系统组成
2G基本原理GSM基本原理系统的主要特点：GSM系统具有加密和鉴权功能，能确保用户保密和网络安全GSM系统抗干扰能力强，覆盖区域内通话质量高GSM系统具有灵活和方便的组网结构，频率重复利用率高GSM系统是由：移动台（MS）、无线基站子系统（BSS）、交换网络子系统（NSS）、操作维护子系统（0SS）等几个子系统组成移动台（MS）:无线基站子系统（BSS）:交换网络子系统（NSS）:主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需要的数据库功能功能实体：MSC/VLR HLR/AUC EIR操作维护子系统（0SS）网络子系统NSS是整个GSM系统的核心。
它对GSM移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换连接与管理的功能。
基站子系统BSS是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分，它通过无线接口直接与移动台相连负责无线信息的发送接收，无线资源管理及功率控制等，同时它与NSS相连实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等。
网络管理子系统NMS负责NSS和 BSS系统的维护管理工作。
移动通信的关键技术多址方式：FDMA、TDMA、CDMA功率控制：GSM900:2W；DCS1800:1W蜂窝技术（频率复用）：D=3KR（其中D为复用距离，K为频率复用模式）分集技术：减少信号衰落（空间、频率、极化、时间分集等方式）GSM同步：同步接收技术1、多址技术频分多址时分多址码分多址2、系统结构与相关接口GSM系统主要接口是指：A接口、Abis接口、Um接口，其中A接口和Um接口为开放式接口，Abis接口为私有接口。
A接口：Abis接口Um接口NSS内部接口：GSM工作频段频道间隔：频道配置：3、移动区域定义与识别号区域定义:服务区：服务区是指移动台可获得服务的区域PLMN区（公用陆地移动通信网）：PLMN是由一个公用陆地移动通信网（PLMN）提供通信业务的地理区域MSC区：MSC区是由一个移动业务交换中心所控制的所有小区共同覆盖的区域构成PLMN 网的一部分位置区：位置区是指移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域基站区：是置于同一基站点的一个或数个基站收发信台（BTS）包括的所有小区所覆盖的区域小区：采用建站识别码或全球小区识别进行标识的无线覆盖区域，在采用全向天线结构时，小区即为基站区识别号：1、为了确定GSM移动用户移动用户识别码（MSISDN）国际移动用户识别码（IMSI）临时移动用户识别码（TMSI）2、为了识别BSS网络组件全球小区识别码（CGI）基站识别色码（BSIC）3、为了识别移动设备国际移动设备识别码（IMEI）4、为了识别NSS网络组件MSC-Number(MSC号码)HLR-Number(HLR号码)VLR-Number(HLR号码)移动用户漫游号码（MSRN）与切换号码（HON）位置区识别码（LAI）位置区号码（LAC）基站色码（BCC）：有运营商自行设定，用来唯一识别相邻的采用相同载频的不同BTS4、信道类型与作用基本概念物理信道帧结构时隙与帧结构每个频点分成8个时隙，每个时隙为一个信道，因此一个频点可供给8个移动用户同时使用TS0 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7帧结构TMDA信道逻辑信道分类逻辑信道类型控制信道-CCH：广播控制信道-BCCH公共控制信道-CCCH专用控制信道-DCCH逻辑信道类型：逻辑信道作用举例逻辑信道组合多种组合方法4、切换切换的目的5、功率控制注：BCCH载频不参加功率控制CDMA基本原理。
BSS 系统结构介绍
一般TC都放置在MSC机房。TC的位置非常重要，合理的放置TC可以节约传输线路。一般可以分为BSC和MSC共站和不共站两种情况，不管怎样，TC放置在MSC同一站址。
码变换子复用控制设备（Transcoder Submultiplexer Controller-TSC），收集和处理传输数据（告警和传输设备的设置及参数），通过Qmux总线与传输设备及TC相连。
OMC-R主要对GSM网络BSS进行监控和管理，通过它实现对GSM网内各种部件功能的监视、状态报告、故障诊断等功能。OMC-R通过Q3接口与NMC连接。
小区广播中心（
在GSM网上还配有短信息业务中心（SC），即可开放点对点的短信息业务，类似数字寻呼业务，实现全国联网，又可开放广播式公共信息业务。
图1.3 BSS外部网络单元
BSS系统结构介绍
2002.12
上海贝尔阿尔卡特大学
1
BSS
基站子系统（Base station Sub System-BSS系统功能实体可分为三个部分：基站收发信台（Base Transceiver Station-BTS）、基站控制器（Base Station Controller-BSC）和传输子系统（Transmission Sub System-TSS）：
1.服务GPRS支持节点（SGSN）
GPRS NSS的核心是SGSN，SGSN的基本功能包括由Gb接口连接BSS，通过Gn或Gp接口连接GGSN，移动性管理、寻呼、加密、数据压缩、业务统计和计费。
SGSN检测其业务区内新入网的GPRS手机，并负责处理入网登记的过程。
2.网关GPRS支持节点（GGSN）
基站子系统
多址接入的方式
方法：在一个宽带的无线载波上，把时间分成周
期性的帧，每一帧再分割成若干时隙每个时隙就
是一个通信信道
2、2 多址方式
码分多址（CDMA） 定义：以传输信号的码型不同来区分信道建立多 址接入的方式 方法：为每个用户分派特定的地址码，用以区别 信道，同时每用户可以占用系统全部频率和时隙 资源
2、3 CDMA BSS系统
寻呼信道（PAGING CHANNEL） 给IDLE MS提供控制和信令 给MS提供寻呼消息 给MS提供系统消息，包括系统参数、接入 参数、临区列表、信道指派等 WALSH1-7，最多7个
2、3 CDMA BSS系统
基本业务信道（FUNDAMENTAL CH） 用于话音、低速数据业务的传递（9.6K）
2、3 CDMA BSS系统
反向基本业务信道（REVERSE FCH）
用来在建立呼叫期间传输用户信息和信令 信息
2、3 CDMA BSS系统
反向附加业务信道（R-SCH） 与R-FCH共同进行高速数据的传递
2、3 CDMA BSS系统
功率控制 功率控制是最大化系统容量的主要方法， 同时也是CDMA移动通信系统能够正常工作 的先决条件之一。 功率控制分为前向功率控制和反向功率控 制。
基站子系统
中国联通吉林市分公司集中监控中心
2、1 基站子系统组成
基站子系统（BSS）由BSC、BS两部分组成。
G网基站子系统采用爱立信设备，C网采用 MOTO设备
2、1 基站子系统组成
BSC（基站控制器） 对下属的BS进行移动性管理，如信道指派、切换 控制等功能。 BS （基站） 面向MS的终端网元，由主控板、载频等板卡组成， 可分为全向、定向。
什么叫基站
1GSM无线系统基础知识1．BSS系统概述GSM系统可以归纳为三个子系统：交换子系统（NSS）、基站子系统（BSS）及操作维护子系统（OSS）。
其中基站子系统与移动终端又可以并称为无线子系统。
图1－1 GSM系统原理图BSS在GSM网络的固定部分和无线部分之间提供中继，一方面BSS通过无线接口直接与移动台实现通信连接，另一方面BSS又连接到网络端的移动交换机。
BSS一般可分为通过无线接口与移动台相连的基站收发信台（BTS）和另一侧与交换机相连的基站控制器（BSC）两部分，BTS负责无线传输、BSC负责控制与管理。
3码型变换器（TC）：一般置于BSC和MSC之间，所起的作用是GSM系统采用的规则脉冲激励长期预测线性预测编码（16Kbit/s RPE—LTP－LPC）和A律的脉冲编码（64Kbit/s PCM）之间的码型转换；4基站控制器（BSC）：具有对一个或多个BTS进行控制的功能，主要实现对BTS间切换的智能控制以及对地面信道管理和无线电信道管理，其中包括信道配置、跳频管理、信道选择、链路监视、信道释放和功率控制；⏹ 基站收发信机（BTS）：由BSC控制，⏹ 包括1至多个向移动台提供空中Um接口的收发信机，⏹ 是为小区服⏹ 务的信道设备⏹ 。
BTS具有无线资源指⏹ 示、定时超前、加密和测量等功能。
移动台与基站收发信机BTS之间的接口称为无线接口，又称Um接口，基站收发信机BTS与基站控制器BSC之间的接口称为Abis 接口；BSC与码型变换器TC之间的接口称为Ater接口；码型变换器TC与移动交换中心MSC之间的接口称为A接口。
这当中Abis和Ater 接口为非公共接口。
2．基站收发信台（BTS）基站收发信台（BTS）是由基站控制器（BSC）控制，服务于蜂窝小区中的某个小区的无线收发信设备，完成BSC信道与无线信道之间的切换，实现BTS与MS之间通过空中接口的无线传输及相关的控制。
BTS具有无线资源指示、定时超前、加密和测量等功能。
BSS系统介绍
无线测量数据处理
跳频（Frequency Hopping）管理
功率控制（Power Control）
切换（Handover）
对呼叫控制的支持
基站收发信台（
基站收发信台（BTS）是基站子系统（BSS）的无线部分。它负责处理无线链路上的第一层和第二层以及有关的控制功能，并提供与MS（Mobile Station）的空中接口（Air Interface）。一个BTS可以支持一个或多个小区（Cell）。
BSS系统结构介绍
2002.12
上海贝尔阿尔卡特大学
1
BSS
基站子系统（Base station Sub System-BSS系统功能实体可分为三个部分：基站收发信台（Base Transceiver Station-BTS）、基站控制器（Base Station Controller-BSC）和传输子系统（Transmission Sub System-TSS）：
GGSN登记和处理与外部PDNs进行数据通信的计费信息
3.分组控制单元（PCU），在Alcatel的解决方案中，由A935 MFS（Multi-BSS Fast Packet Server）完成PCU功能，负责Um接口的底层功能（无线链路控制层RLC和媒体介入控制层MAC）
分组数据单元（PDU）的分割和重组
GGSN提供与外部分组数据网（PDN）的连接
完成与SGSN和PDN的数据包收发。GGSN通过Gn或Gp接口连接SGSN，通过Gi接口连接PDN。GGSN利用SGSN提供的路由信息来更新位置目录。
负责处理以外部PDN协议封装的数据包的路由，到达外部PDN或经由GPRS骨干网到达为终端提供服务的目标SGSN
基站收发信台，无线接口设备，它完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能；
GSM基本原理
GSM基本原理一、GSM系统结构1．GSM系统组成GSM被分成三个子系统：网络交换子系统（Network Switching Subsystem NSS）；基站子系统（Base Station Subsystem BSS）；网络管理子系统（Network Management Subsystem NMS），网络管理子系统（NMS）又叫操作与维护中心（OMC--Operation & Maintenance Center）。
网络子系统NSS是整个GSM系统的核心。
它对GSM移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换连接与管理的功能。
基站子系统BSS是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分，它通过无线接口直接与移动台相连负责无线信息的发送接收，无线资源管理及功率控制等，同时它与NSS相连实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等。
网络管理子系统NMS负责NSS和BSS系统的维护管理工作。
2．网络交换子系统（NSS）的组成及功能TMSCTMSC即Transit MSC，是专门用于转接话务的移动交换中心。
GMSCGMSC即Gateway MSC,又称移动关口交换中心，主要用于和其它电信运营商设备的互联互通（包括移动运营商内部用于不同业务的互相连接）。
移动交换中心MSCMSC是整个交换网络的核心，完成或参与网络子系统NSS的全部功能。
对呼叫进行控制与接续，提供计费信息并协调与控制整个GSM网络中的各个功能实体。
拜访位置寄存器VLRVLR是服务于其控制区域内移动用户的数据库。
系统存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息，为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。
当某用户进入VLR控制区后，此VLR将向该移动用户的归属位置寄存器HLR 获取并存储必要数据，而一旦此用户离开后则取消VLR中此用户的数据。
VLR通常与MSC合设在一起。
归属位置寄存器HLRHLR是一个存储移动用户数据的静态数据库。
GSM_R基站子系统介绍
制 器
链路接口
xTLP
时钟
PLLH
交换
链路接口
xTLP
链路接口
xTLP
链路接口
xTLP
内
网络
部
SNAP
结
构
B S S G P
P P X X
B S S G P
P P X X
...
B S S G P
P P X X
B S S G P
P P X X
B S S G P
P P X X
SS7
+P LP
AX PX
IXLT通过x.21及x.25协议分别与LMT和RC相连； 1:1，冷备份
For internal use
链路接口
xTLP
链路接口
xTLP
链路接口
xTLP
时钟 PLLH
SIEMENS NIXDORF
RC
64 kbit/s
总体回顾 BSC硬件结构 TRAU硬件结构 BTS硬件结构
For internal use
BSC 硬件结构
风扇
扩展模块
指示灯面板
主控单元
For internal use
BSC 硬件结构
扩展机柜
主机柜
For internal use
S S SSPPPP P P T T TTPPPPPP L L LLXXXXXX P P PPXXXX X X
For internal use
链路接口
xTLP
链路接口
xTLP
链路接口
xTLP
时钟
PLLH
交换 网络
SNAP
链路接口
xTLP
关于基站的概述
一个基站的选择，需从性能、配套、兼容性及使用要求等各方面综合考虑，其中特别注意的是基站设备必须与移动交换中心相兼容或配套，这样才能取得较好的通信效果。基站子系统主要包括两类设备：基站收发台(BTS)和基站控制器(BSC)。
一、基站收发台
大家常看到房顶上高高的天线，就是基站收发台的一部分。一个完整的基站收发台包括无线发射/接收设备、天线和所有无线接口特有的信号处理部分。基站收发台可看作一个无线调制解调器，负责移动信号的接收、发送处理。一般情况下在某个区域内，多个子基站和收发台相互组成一个蜂窝状的网络，通过控制收发台与收发台之间的信号相互传送和接收来达到移动通信信号的传送，这个范围内的地区也就是我们常说的网络覆盖面。如果没有了收发台，那就不可能完成手机信号的发送和接收。基站收发台不能覆盖的地区也就是手机信号的盲区。所以基站收发台发射和接收信号的范围直接关系到网络信号的好坏以及手机是否能在这个区域内正常使用。
在整个蜂窝移动通信系统中，基站子系统是移动台与移动中心连接的桥梁，其地位极其重要。整个覆盖区中基站的数量、基站在蜂窝小区中的位置，基站子系统中相关组件的工作性能等因素决定了整个蜂窝信网络的重要一环。
基站子系统(BSS)是移动通信系统中与无线蜂窝网络关系最直接的基本组成部分。在整个移动网络中基站主要起中继作用。基站与基站之间采用无线信道连接，负责无线发送、接收和无线资源管理。而主基站与移动交换中心(MSC)之间常采用有线信道连接，实现移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信连接。说得更通俗一点，基站之间主要负责手机信号的接收和发送，把收集到的信号简单处理之后再传送到移动交换中心，通过交换机等设备的处理，再传送给终端用户，也就实现了无线用户的通信功能。所以基站系统能直接影响到手机信号接收和通话质量的好坏。
BSS系统结构介绍
BSS系统结构介绍
3 分组控制单元PCU，在Alcatel的解决方案中，由A935 MFS 完成PCU功能，负责Um接口的底层功能（无线链路控制层RLC 和媒体介入控制层MAC
分组数据单元PDU的分割和重组 信道接入控制 无线信道管理 分组数据信道（PDCH）的分配 传输故障检测 自动重发功能 在GPRS网路的演进中，为了提高数据传输速率，又引入了增强型 EGPRS，它在GPRS网路的基础上，只改变了空中接口的调制方 式，采用了8-PSK调制技术EDGE，这样使数据传输速率达到了 384kbit/s。
BTS概述
1.2.3 射频特性 EE BTS的射频特性如下： Network Tx Power GSM 900 GSM 1800
BSS系统结构介绍
1.2.1 网络子系统（Network SubSystem－NSS） 网络子系统（ － ） 交换网络子系统（NSS）主要完成交换功能和客户数据与移动 性管理，安全性管理所需的数据库管理功能。NSS由一系列的功 能实体所构成，各功能实体介绍如下：
MSC：是GSM系统的核心，是对位于它所覆盖区域中的移动台进行 控制和完成话路交换的功能实体。也是移动通信系统与其他公用通 信网之间的接口。它可完成网路接口、公共信令信道系统和计费等 功能，还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、 移动性管理等。另外，为了建立至移动台的呼叫路由，每个MS，还 应能完成入口MSC（GMSC）的功能，即查询位置信息的功能。
COLCKI/O接口是外部的输入/输出口。它允许BTS要么同步到 外部时钟，或者为其他的BTS提供时钟参考。 外部告警输入/输出口：连接到诸如火警、开门告警等的探测器。
BTS概述
1.2 A9100 BTS的特性 的特性 这一节描述9100BTS的主要特性，同时，对已出现在 A9100BTS技术定义里的目标和工作条件作摘要说明。 众所周知，A9100BTS包括G3 BTS和EE BTS，本文 就只讨论EE BTS Evolium BTS EE BTS（Evolium BTS）。在下面列出的特 性里，有些是A9100 BTS将来支持的BSS特性，在 A9100第一版的BSS软件版本里，这些特性不能实现。
基于MWorks的移动通信系统仿真可行性与性能分析
基于MWorks的移动通信系统仿真可行性与性能分析第一章移动通信系统概述随着科技的不断发展，移动通信系统已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
本章将对移动通信系统进行概述，包括其定义、发展历程、关键技术和应用领域等方面。
移动通信系统(Mobile Communications System,简称MCS)是一种利用无线电波在空中传输信息的技术，使得用户可以在不同地点之间进行语音、数据、图像等信息的实时交流。
移动通信系统主要包括基站子系统(Base Station Subsystem,简称BSS)、核心网络子系统(Core Network Subsystem,简称CNSS)和终端设备子系统(Terminal Equipment Subsystem,简称TES)。
基站子系统负责与终端设备子系统之间的无线连接，核心网络子系统负责处理和管理整个系统的信令、计费、资源分配等功能。
移动通信系统的发展可以追溯到20世纪70年代末和80年代初，当时主要采用模拟技术进行通信。
随着数字技术的发展，尤其是码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)技术的引入，移动通信系统开始进入数字时代。
21世纪初，随着移动互联网的兴起，移动通信系统又进入了一个新的发展阶段，各种新的技术和应用层出不穷，如4G、5G、物联网等。
频谱资源管理：合理分配和利用无线电频谱资源，以满足不同业务需求和覆盖范围的要求。
信道编码与调制：通过信道编码技术提高信号抗干扰能力，实现高效、稳定的数据传输；通过调制技术将信息信号转换为适合无线传输的电磁波信号。
1多址与冲突检测：采用多址分配技术(如随机接入、时分多址等)实现多个用户同时接入；通过信道估计、空时分组码等技术检测和避免信道冲突。
功率控制与节能：通过动态调整发射功率，实现能量的有效利用，降低能耗。
网络优化：通过统计分析、预测算法等手段对网络性能进行实时监控和优化，提高网络质量和用户体验。
GSM网络结构
•GSM网络结构整个GSM系统可以按功能划分为三大部分：•NSS（网络交换子系统）•BSS（基站子系统）•NMS（网络管理子系统）•网络各子系统的作用•NSS：网络交换子系统。
负责执行呼叫控制功能。
比如，管理一个呼叫的建立，保持，释放，以及这个呼叫的计费信息。
•BSS：基站子系统。
充当手机用户和NSS之间的一个接口。
同时，它还对无线接口和基站子系统中的各网络元素之间的传输链路进行控制。
•NMS：网络管理子系统。
管理整个GSM网络。
它包括告警管理以及反映网络性能的一些测量和统计报告。
••网络各子系统的组成•NSS：网络交换子系统。
主要由HLR、MSC、VLR、AC、EIR组成。
•BSS：基站子系统。
主要由BSC、BTS、TCSM组成。
•NMS：网络管理子系统。
主要由若干工作站、服务器和路由器组成。
•NSS网络交换子系统各部分的作用•MSC：移动业务交换中心。
在移动通信中主要负责呼叫控制。
它识别呼叫的始发地和目的地（可以是移动台也可以是固定电话）以及呼叫类型。
•VLR：拜访位置寄存器。
VLR和MSC放成在一起，它保存当前登录在该MSC服务区的手机用户相关信息。
它执行位置登记和更新，MSC与其配合启动寻呼处理。
VLR 数据库里存放的用户信息是临时的（只要用户还在业务区内，数据就被保持）。
•HLR：本地位置寄存器。
存放用户永久性的数据。
除固定数据之外，HLR还有一个临时的数据库，它包含了用户的当前位置信息，这个数据用于呼叫路由的建立。
•MSC交换机:负责为手机与手机，手机与固定电话之间进行通信提供电路•NSS网络交换子系统各部分的作用•AC：鉴权中心。
•EIR：设备识别寄存器。
•鉴权中心和设备识别寄存器通常作为HLR的一部分，主要处理安全性方面的问题。
鉴权是一种用于检查用户数据的合法性和完整性的过程。
在鉴权过程的帮助下，运营者可以防止网络中的伪SIM卡（非法用户）的使用•BSS基站子系统各部分的作用•TCSM：码型变换器。
基站子系统知识点课件
– （2）基站控制器（BSC）
• 基站控制器具有对一个或多个BTS进行控制的功能。BSC一般分为两 个部分：编码设备和基站中央设备（BCE）。编码设备将64kbit/s的 话音信道压缩编码为13kbit/s或6.5kbit/s；基站中央设备（BCE）主要 用于对用户移动性的管理，对基站发信机和移动台发信机的动态功 率控制，以及对无线网络、BTS、移动台接续和传输网络的管理。
1-5-9 基站子系统1．站子系统（BSS）基站子系统是在一定的无线覆盖区中，由移动业务交 换中心（MSC）控制、与MS进行通信的系统设备。一 个BSS可包含一个或多个小区的无线设备。根据其功 能，BSS可分为基站控制器（BSC）和基站收发信台 （BTS）两部分。
– （1）基站收发信台（BTS）
基站子系统
2、3 CDMA BSS系统
伪随机序列：具有类似噪声序列的性质，是一种 貌似随机但实际上有规律的周期性二进制序列。
m序列是“最长线性反馈移位寄存器序列”的简 称。具体定义如下：如果r级线性移位寄存器输出 序列的周期是P=2r – 1，则该序列称为m序列。m 序列发生器由：移位寄存器、反馈抽头、模2加法 器组成。
2、1 基站子系统组成
位置区识别码（LAI） LAI代表MSC业务区的不同位置区，用于移动用户的位置
更新，其结构如下： LAI = MCC + MNC + LAC MCC = 移动国家号，识别一个国家，与IMSI中的MCC相
同。 MNC = 移动网号，与IMSI中的MCC相同。 LAC = 位置区号码，识别在一个GSM 网中的位置区。LAC
m序列的关键性质：周期很大时几乎是正交的。
2、3 CDMA BSS系统
CDMA系统中有两个序列的PN码： 长码：242 – 1 (r = 42) 短码：215 – 1 (r = 15)
2、3 CDMA BSS系统
Walsh码 自相关性
H2N
H H
N N
HN
H
N
前 向 信 道反 向 信 道
2、3 CDMA BSS系统
反向导频信道（REVERSE PICH） 使基站能对手机进行相干解调,增加反向解
调的能力,增加反向容量 。 CDMA1X特有（IS-95没有）
2、3 CDMA BSS系统
反向接入信道（REVERSE ACCESS CH） 响应基站发来的寻呼信道消息 进行系统注册 在没有业务时接入系统和对系统进行实时
BTS（MOTO 4812T宏蜂窝）的板卡构成， 逻辑上由MGLI、CSM、BBX、BBXR、MCC、 LPA6种板卡组成，再通过传输（BTSSPAN 、 BTSLINK）与光端机相连
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MFS: 多基站子系统快速分组服务器SGSN: 服务GPRS支持节点TC/SM:码型变换器/子多路复用器基站子系统（BSS）基站子系统（BSS）是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分。
它通过无线接口直接与移动台相接，负责无线发送接收和无线资源管理。
另一方面，基站子系统与网路子系统（NSS）中的移动业务交换中心（MSC）相连，实现移动用户之间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接，传送系统信号和用户信息等。
当然，要对BSS部分进行操作维护管理，还要建立BSS与操作支持子系统（OSS）之间的通信连接。
基站子系统是由基站收发信台（BTS）和基站控制器（BSC）这两部分的功能实体构成。
实际上，一个基站控制器根据话务量需要可以控制数十个BTS。
BTS 可以直接与BSC相连接，也可以通过基站接口设备（BIE）采用远端控制的连接方式与BSC相连接。
需要说明的是，基站子系统还应包括码变换器（TC）和相应的子复用设备（SM）。
码变换器在更多的实际情况下是置于BSC和MSC之间，在组网的灵活性和减少传输设备配置数量方面具有许多优点。
①基站收发信台（BTS）基站收发信台（BTS）属于基站子系统的无线部分，由基站控制器（BSC）控制，服务于某个小区的无线收发信设备，完成BSC与无线信道之间的转换，实现BTS与移动台（MS）之间通过空中接口的无线传输及相关的控制功能。
BTS主要分为基带单元、载频单元、控制单元三大部分。
基带单元主要用于必要的话音和数据速率适配以及信道编码等。
载频单元主要用于调制 / 解调与发射机 / 接收机之间的耦合等。
控制单元则用于BTS的操作与维护。
另外，在BSC与BTS不设在同一处需采用Abis 接口时，传输单元是必须增加的，以实现BSC与BTS之间的远端连接方式。
如果BSC与BTS并置在同一处，只需采用BS接口时，传输单元是不需要的。
②基站控制器（BSC）基站控制器（BSC）是基站子系统（BSS）的控制部分，起着BSS的变换设备的作用，即各种接口的管理，承担无线资源和无线参数的管理。
BSC主要由下列部分构成：－－朝向与MSC相接的A接口或与码变换器相接的Ater 接口的数字中继控制部分；－－朝向与BTS相接的Abis 接口或BS接口的BTS控制部分；－－公共处理部分，包括与操作维护中心相接的接口控制；③码型变换器/子多路复用器（TC/SM）码型变换器是能够提供语音传送和数据速率变换的功能，TC主要具备以下几点功能：－－对话音进行译码，并对数据信道进行速率变换。
－－处理2M接口中的信息（帧对准、CRC检查、告警比特处理等）－－对2M接口中的信息进行发送和接收。
－－对信道中从MSC到BSC的7号信令进行直接的传送。
－－通过TSC将告警送给BSC。
－－可以进行环路测试（2M的受发信测试）。
子多路复用器位于BSC和TC之间，用于减少传输的链路。
由两块SM2M的功能块来实现的。
两块SM2M是用来将3条TRCU链路传送过来的30路每路16KBIT信息复用成90路每路16KBIT的信息，并通过一路2M线进行传送。
由此可见，SM并不改变线路中传送信息的速率。
④多基站子系统快速分组服务器（MFS ─Multi-BSS Fast packet Server）－－MFS支持几乎所有GPRS特定功能，单个A935 MFS最大可与22个Alcatel BSC连接－－可重复利用现有Ater及A接口传输实现GPRS－－所有GPRS专用硬件集中于MFS－－最大限度共享传输减少操作成本（位于交换机侧 tp通过增加GPU板完成与新增BSC的连接）服务GPRS支持节点（SGSN）－－Gb 接口 (BSS方向)最多8块 GPU板每块提供最多16根2 Mbit/s的帧中继链路－－Gn 接口 ( GGSN方向)每个SGSN路由器提供最多5个物理槽口快速ATM, Ethernet, Fast Ethernet, ISDN, WAN E1 接口, ...－－SS7 接口(Gr,Gs,Gd,Gf,Gc)4个2Mbit/s 物理接口,最多提供124个7号信令信道wGr: SGSN-HLR Gd:SGSN- SMS-GMSC,SMS-IWMSCGs:SGSN-MSCGc:GGSN-HLRGf:SGSN-EIR2.1.4、 GSM系统的编号计划2.1.4.1、移动用户号码(MSISDN)MSISDN指主叫用户呼叫GSM用户所拨的号码。
(1) CC: 国家码.中国为86(2) NDC: 国内网络接入号码.中国移动为135-139,联通为130-134.(3) SN: 用户号码.采用8位编号计划。
2.1.4.2、国际移动用户识别码(IMSI)在GSM系统中,每个用户分配有一个唯一的IMSIMCC 移动国家码.中国的国家码为460MNC 移动网号,中国移动为00,中国联通为01MSIN 移动用户识别码2.1.4.2、临时移动用户识别码(TMSI)为了系统的安全性,GSM系统提供了在空中接口传递TMSI代替IMSI的保密措施.它只在VLR管辖区内代替IMSI临时使用,与IMSI相互对应。
2.1.4.3、移动用户漫游号码(MSRN)MSRN 是在呼叫时由VLR临时分配给移动台的一个号码,用于GSM网络在接续时的路由选择。
2.1.4.4、位置识别码(LAI)位置区时移动台可以随意移动不需要进行位置更新的区域,它由一个或若干小区组成,它可以用于检测位置更新和信道切换的请求。
LAC 是位置区号码,识别GSM网络中一个位置区2.1.4.5、全球小区识别码(CGI)CGI是在GSM PLMN中用做小区的唯一标志,是在LAI 基础上加上小区识别号构成。
CI是小区识别号码,由运营部门定义。
2.1.4.6、基站识别色码(BSIC)BSIC由于识别相邻国家的相邻基站。
NCC为PLMN色码,识别不同国家(国内用于识别不同的省)BCC 为基站色码,用于唯一区别相领的采用相同载频的BTS。
2.1.4.7、国际移动设备识别码(IMEI)IMEI唯一标志移动台,由四部分组成。
TAC 型号批准码FAC 工厂装配码SNR 序号码SP 备用码目前中国移动采用频段为890-909MHZ（上行），935-954MHZ（下行），共9M 带宽，95个频道，频道号为1-95。
2.3.1.3、干扰保护比载波干扰比（C/I）指接受的希望信号电平与非希望电平的比值，它与MS的瞬间位置有关，它是由于地形不规则性物体的形状，位置数量不同，以及天线类型，方向性及高度，站址，干扰源造成的。
同频干扰保护比：C/I≥9DB。
它是指不同小区使用相同频率时，另一小区对服务小区产生的干扰，在GSM规范中要求C/I＞9DB。
领频干扰保护比：C/I≥-9DB。
它是指邻近频道对服务小区使用频道的干扰，在GSM规范中一般要求C/A＞-9DB。
2.3.2、时分多址技术（TDMA）多址技术指众多的可户共用公共信道采用的一种技术，基本方法有三种，频分多址（FDMA），时分多址（TDMA），码分多址（CDMA），GSM多址方式为时分多址和频分多址相结合并结合跳频的方式，载波间隔为200KHZ，每个载波有8个基本的物理信道。
每个物理信道有TDMA的帧号，时隙号和跳频序列号定义。
一个时隙长度为0.577ms，每个时隙间隔包含156.25bit，GSM调制方式为GMSK，调制速率为270.833kbit/s.2.3.2.1、TDMA信道的概念在GSM中信道可分为物理信道和逻辑信道。
一个物理信道通常被定义TDMA帧上的规定位置上的时隙（TS）。
逻辑信道是根据BTS和MS之间传递的消息种类不同定义的不同逻辑信道。
逻辑信道分为业务信道和控制信道。
2.3.2.2、业务信道业务信道可以携载语音或用户数据,可分为话音信道和数据通道。
(1)话音业务信道TCH/FS: 全速率话音信道TCH/HS: 半速率话音信道2.3.2.3、控制信道控制信道用于携带信令或同步数据,可分为广播信道,公共控制信道和专用控制信道。
广播信道(BCH) 包括BCCH,FCCH和SCH信道,他们携带的信息目标是小区所有的手机。
公共控制信道(CCCH):包括RACH,PCH,AGCH和CBCH,RACH 是单向上行信道,其余均是单向下行信道。
专用控制信道(DCCH):包括SDCCH,SACCH和FACCH。
广播信道广播信道用于下行链路，由BTS 到MS。
包括BCCH，FCCH，SCH。
MS 需要和BTS 保持同步，同步的实现必须依赖FCCH和SCH信道，他们都是下行信道。
（1）频率校正信道（FCCH）：FCCH信道携带用于校正MS的信息，它的作用是使MS可以定位并且解调同一小区的其他信息。
（2）同步信道（SCH）：在FCCH解码后，MS接着要解出SCH信道消息，，解出的信息给出MS同步的信息以及小区TDMA帧号和基站识别码。
（3）广播控制信道（BCCH）：在BCCH中，MS 在空闲模式下的大量信息通过BCCH信道传播。
包括小区频点，邻小区BCCH，LAI，CCCH和CBCH信道管理，控制和选择参数等。
公共控制信道公共控制信道包括AGCH，PCH，CBCH 和RACH ，这些信道面向小区的所有移动台。
在下行方向，由PCH，AGCH和CBCH广播寻呼请求，信道支配和短消息。
在上行方向，由RACH传送请求消息。
（1）寻呼信道：网络想和某一MS建立通信时，它会在PCH信道上进行寻呼，寻呼的标志为TMSI或IMSI。
（2）接入许可信道（AGCH）：当网络收到MS发出的信道请求后，根据此要求分配专用信道，AGCH通过描述，向所有移动台广播。
（3）小区广播控制信道（CBCH）：它用于广播短消息和小区的公共消息。
（4）随机接入信道（RACH）：当MS 想和网络建立连接时，它会通过RACH 信道发起接入请求。
专用控制信道包括SDCCH，SACCH，FACCH（1）独立专用控制信道（SDCCH）：SDCCH是一种双向的专用信道，它主要用来传送建立连接的信令消息，位置更新消息，短消息，鉴权消息，加密命令及各种附加业务。
（2）慢速随路控制信道（SACCH）：SACCH在上行链路中，传递无线测量结果和第一层报头信息。
在下行链路上，它传递系统信息及第一层报头消息。
（3）快速随路控制信道（ FACCH）信道与业务信道相关。
FACCH用于在话音传输中给系统提供比SACCH快的多的速度传送信令。
2.3.3、阿尔卡特系统基站子系统阿尔卡特系统基站支系统包括基站收发信机（BTS）和基站控制器BSC两部分. BTS分为G2，G3和G4三种2.3.3.1、 G2BTSG2BTS分为以下几种，1，G2 MINI型2，G2 1.25M型3，G2 2M型G2 MINI型最多可以装载2个载频，G2 1.25M最多可以装载4个载频,G2 2M最多可以装载8个载频。