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移動基站是什么？

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移動基站是什么？


中國移動的基站采用小區制，覆蓋范圍幾KM；而聯通采用大區制，可以覆蓋幾十KM；輻射的頻率大小和能量決定覆蓋范圍 。從另一角度來看，從能量守恒的角度來分析：手機輻射大的其基站輻射?。℅SM），反之手機輻射小的其基站輻射大（CDMA）。基站的構成一般分為以下幾個系統：傳輸系統，包括SDH設備，PTN設備，PDH設備，光纜，電纜等等；動力系統，蓄電池，UPS系統，市電等等；動環監控系統；天饋系統；BTS主設備；以及其他輔助設備，如空調，防盜門等等。GSM900和DCS1800就是我們平常講的雙頻網絡，它們都是GSM標準 。兩個系統 功能相同，主要是頻率不同，GSM900工作在900MHZ，DCS1800工作在1800MHZ 。我國最早使用 的是GSM900，隨著通信網絡規模和用戶數量的迅速發展，原有的GSM900網絡頻率變得日益緊 張，為更好地滿足用戶增長的需求，我國近期引入了DCS1800，并采用以GSM900網絡為依托，DCS1800網絡為補充的組網方式，構成GSM900/DCS1800雙頻網，以緩和高話務密集區無線信 道日趨緊張的狀況 。只要用戶使用的是雙頻手機，就可在GSM900/DCS1800兩者之間自由切 換，自動選擇最佳信道進行通話，即使在通話中手機也可在兩個網絡之間自動切換而用戶毫 無察覺，而且手機選擇了最佳信道，接通率得到了提高 。為適應這個趨勢，進一步搶占市場 份額，諾基亞、摩托羅拉、愛立信等世界著名移動電話設備生產廠商競相開發并推出多頻段 手機 。編輯本段移動基站的一般特點（1）交流供電復雜 。有的為三相供電，有的為單相供電，有的是國電專線送達，但同樣存在如高壓送達至專用變壓器，變壓器的容量大小及低壓側的線路距離問題；有的則可能直接并接在農網、居民生活用電線路或廠礦企業的生產用電線路上；從而可能導致供電質量差，如電壓波動范圍很寬，電壓突變情況經常發生，經常頻繁停電等 。（2）基站數量多、分布廣、站點環境差異大 。為了網絡覆蓋而不得不將大量基站建在野外高山上、民房制高點、高溫高濕區等，從而不僅導致交流供電難度大，還導致雷擊的機率升高、高溫高濕致使設備運行穩定性及壽命降低、故障率升高等 。（3）無人值守 。一旦出現問題不僅人工干預維修及恢復的直接成本高，而且如未能及時發現而‘倒站’帶來的客戶影響及間接損失也很大 ?；镜纳鲜鲆话闾攸c導致供電保證和維護工作不僅工作量加大，而且難度也加大，一些供電故障和事件處理對維護人員技術水平的要求也大大提高 。編輯本段GSM系統的網絡結構GSM的歷史可以追溯到1982年，當時，北歐四國向CEPT（Conference Europe of Post and Telecommunications)提交了一份建議書，要求制定900MHZ頻段的歐洲公共電信業務規范，以建立全歐統一的蜂窩系統 。同年，成立了移動通信特別小組（GSM-Group Special Mobile) 。在1982年～1985年期間，討論焦點是制定模擬蜂窩網標準還是制定數字蜂窩網 標準問題，直到1986年決定為制定數字蜂窩網標準 。1986年，在巴黎對不同公司、不同 方案的系統（8個）進行了比較，包括現場試驗 。1987年5月選定窄帶TDMA方案 。與此同 時，18個國家簽署了諒解備忘錄，相互達成履行規范的協議 。1988年頒布了GSM標準，也稱泛歐數字蜂窩通信標準 。在現階段，GSM包括兩個并行的系統：GSM900和DCS1800，這兩個系統功能相同，主要是頻率不同 。在GSM建議中，未對硬件作出規定，只對功能 和接口制定了詳細規定，這樣便于不同產品可以互通 。GSM建議共有12個系統 。GSM系統的主要組成GSM數字蜂窩通信系統的主要組成部分可分為移動臺、基站子系統和網絡子系統 ?；咀酉到y（簡稱基站BS）由基站收發臺（BTS）和基站控制器（BSC）組成；網絡子系 統由移動交換中心（MSC）和操作維護中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、訪問 位置寄存器（VLR）、鑒權中心（AUC）和設備標志寄存器（EIR）等組成 。*移動臺（MS）即便攜臺（手機）或車載臺 。也可以配有終端設備（TE）或終端 適配器（TA） 。移動臺是物理設備，它還必須包含用戶識別模塊（SIM），SIM卡和硬件設備一起組 成移動臺 。沒有SIM卡，MS是不能接入GSM網絡的（緊急業務除外） 。*基站收發臺（BTS）包括無線傳輸所需要的各種硬件和軟件，如發射機、接收機、 支持各種上小區結構（如全向、扇形、星狀和鏈狀）所需要的天線，連接基站控制器的接口 電路以及收發臺本身所需要的檢測和控制裝置等 。*基站控制器（BSC）是基站收發臺和移動交換中心之間的連接點，也為基站收發臺 和操作維修中心之間交換信息提供接口 。一個基站控制器通?？刂茙讉€基站收發臺，其 主要功能是進行無線信道管理、實施呼叫和通信鏈路的建立和拆除，并為本控制區內移 動臺的過區切換進行控制等 。*移動交換中心（MSC）是蜂窩通信網絡的核心，其主要功能是對位于本MSC控制 區域內的移動用戶進行通信控制和管理 。例如：1）信道的管理和分配；2）呼叫的處理和控制；3）過區切換和漫游的控制；4）用戶位置信息的登記與管理；5）用戶號碼和移動設備號碼的登記和管理；6）服務類型的控制；7）對用戶實施鑒權；8）為系統中連接別的MSC及為其它公用通信網絡，如公用交換電信網（PSTN）、綜合 業務數字網（ISDN）和公用數據網（PDN）提供鏈路接口，保證用戶在轉移或漫游的 過程中實現無間隙的服務 。由此可見，MSC的功能與固定網絡的交換設備有相似之處（如呼叫的接續和信息 的交換），也有特殊的要求（如無線資源的管理和適應用戶移動性的控制） 。*原地位置寄存器（HLR）是一種用來存儲本地用戶位置信息的數據庫 。在蜂窩通 信網中，通常設置若干個HLR，每個用戶都必須在某個HLR（相當于該用戶的原籍）中登 記 。登記的內容分為兩類：一種是永久性的參數，如用戶號碼、移動設備號碼、接入的 優先等級、預定的業務類型以及保密參數等；另一種是暫時性的需要隨時更新的參數，即用戶當前所處位置的有關參數，即使用戶漫游到HLR所服務的區域外，HLR也要登記由 該區傳送來的位置信息 。這樣做的目的是保證當呼叫任一個不知處于哪一個地區的移動 用戶時，均可由該移動用戶的原地位置寄存器獲知它當時處于哪一個地區，進而建立起 通信鏈路 。*訪問位置寄存（VLR）是一種用于存儲來訪用戶位置信息的數據庫 。一個VLR通 常為一個MSC控制區服務，也可為幾個相鄰MSC控制區服務 。當移動用戶漫游到新的MSC 控制區時，它必須向該地區的VLR申請登記 。VLR要從該用戶的HLR查詢有關的參數，要 給該用戶分配一個新的漫游號碼（MSRN），并通知其HLR修改該用戶的位置信息，準備 為其它用戶呼叫此移動用戶時提供路由信息 。如果移動用戶由一個VLR服務區移動到另 一個VLR服務區時，HLR在修改該用戶的位置信息后，還要通知原來的VLR，刪除此移動 用戶的位置信息 。*鑒權中心（AUC）的作用是可靠地識別用戶的身份，只允許有權用戶接入網絡并 獲得服務 。*設備標志寄存器（EIR）是存儲移動臺設備參數的數據庫，用于對移動設備的鑒 別和監視，并拒絕非移動臺入網 。*操作和維護中心（OMC）的任務是對全網進行監控和操作，例如系統的自檢、報 警與備用設備的激活、系統的故障診斷與處理、話務量的統計和計費數據的記錄與傳 遞，以及各種資料的收集、分析與顯示等 。以上概括地介紹了數字蜂窩系統中各個部分的主要功能 。在實際的通信網絡中，由于網絡規模的不同，營運環境的不同和設備生產廠家的不同，以上各個部分可以有 不同的配置方法，比如把MSC和VLR合并在一起，或者把HLR、EIR和AUC合并在一起 。不 過，為了各個廠家所生產的設備可以通用，上述各組成部分的連接都必須嚴格地符合 規定的接口標準 。GSM系統遵循CCITT建議的公用陸地移動通信網（PLMN）接口標準，采用7號信令支持PLMN接口進行所需的數據傳輸 。共分：1）移動臺與基站之間的接口（Um);2)基站與移動交換中心之間的接口（A）；3）基站收發臺與基站控制器之間的接口（ABis)（基站收發臺與基站控制器不配置在一 起時，使用此接口）；4）移動交換中心與訪問位置寄存器之間的接口（B）；5）移動交換中心與原地位置寄存器之間的接口（C）；6）原地位置寄存器與訪問位置寄存器之間的接口（D）；7）移動交換中心之間的接口（E）；8）移動交換中心與設備標志寄存器之間的接口（F）；9）訪問位置寄存器之間的接口（G）。有關接口標準的詳細規定可查閱GSM標準，這里不作介紹 。GSM的區域、號碼、地址與識別1）區域劃分 從地理位置范圍來看，GSM系統分為GSM服務區，公用陸地移動網（PLMN）業務區、移動 交換控制區（MSC區）、位置區（LA）、基站區和小區 。*GSM服務區 由聯網的GSM全部成員國組成，移動用戶只要在服務區內，就能得到系統的各種服 務，包括完成國際漫游 。*PLMN業務區由GSM系統構成的公用陸地移動網（GSM/PLMN）處于國際或國內匯接交換機的級別 上，該區域為PLMN業務區，它可以與公用交換電信網（PSTN）、綜合業務數字網（ISDN） 和公用數據網（PDNN）互連，在該區域內，有共同的編號方法及路由規劃 。一個PLMN 業務區包括多個MSC業務區，甚至可擴展全國 。*MSC業務區在該區域內，有共同的編號方法及路由規劃 。由一個移動交換中心控制區域稱為 MSC業務區 。一個MSC區可以由一個或多個位置區組成 。*位置區每一個MSC業務區分成若干位置區（LA），位置區由若干基站區組成，它與一個或 若干個基站控制器（BSC）有關 。在位置區內移動臺移動時，不需要作位置更新 。當尋 呼移動用戶時，位置區內全部基站可以同時發尋呼信號 。系統中，位置區域以位置區 識別碼（LAI）來區分MSC業務區的不同位置區 。*基站區一般指一個基站控制器所控制若干個小區的區域稱為基站區 。*小區小區也叫蜂窩區，理想形狀是正六邊形，一個小區包含一個基站，每個基站包含 若干套收，發信機，其有效覆蓋范圍決定于發射功率、天線高度等因素，一般為幾公 里 ?；究晌挥谡呅沃行模捎萌蛱炀€，稱為中心激勵；也可位于正六邊形頂 點（相隔設置），采用120度或60度定向天線，稱為頂點激勵 。若小區內業務量激增時，小區可以縮小（一分為四），新的小區俗稱“小小區”，在蜂窩網中稱為小區分裂 。2）識別號碼GSM網絡是十分復雜的，它包括交換系統，基站子系統和移動臺 。移動用戶可以 與市話網用戶、綜合業務數字網用戶和其它移動用戶進行接續呼叫，因此必須具有多 種識別號碼 。1>國際移動用戶識別碼（IMSI）國際移動用戶識別碼是用于識別GSM/PLMN網中用戶，簡稱用戶識別碼，根據GSM 建議，IMSI最大長度為15位十進制數字 。MCC MNC MSIN/NMSI3位數字 1或者2位數字 10-11位數字MCC-移動國家碼，3位數字 。如中國的MCC為460 。MNC-移動網號，最多2位數字 。用于識別歸屬的移動通信網（PLMN） 。MSIN-移動用戶識別碼 。用于識別移動通信網中的移動用戶 。NMSI-國內移動用戶識別碼 。由移動網號和移動用戶識別碼組成 。2>臨時用戶識別碼（TMSI）為安全起見，在空中傳送用戶識別碼時用TMSI來代替IMSI，因為TMSI只在本地有效（即 在該MSC/VLR區域內），其組成結構由管理部門選擇，但總長不超過4個字節 。3>國際移動設備識別碼（IMEI）IMEI是唯一的，用于識別移動設備的號碼 。用于監控被竊或無效的這一類移動設備，TAC - Type Approval Code (TAC) 型號批準碼，由歐洲型號批準中心分配 。前2位為國家碼 。(例如：Nokia的,Ericsson的,Motorola的,又各式各樣不同型號的 批準碼又不盡相同,如同是Ericsson的,GH388和GF388就不一樣，雖然只差有無蓋; 但只要是同一型號的,前六碼一定一樣,如果不一樣,可能是冒牌貨!) FAC - Final Assembly Code (FAC)最后裝配碼，表示生產廠或最后裝配地，由廠家編碼 。如40的話,是Motorola在英國(UK)的工廠,07也是Motorola的工廠,在 德國，67的話也是,在美國本地 。對Nokia，FAC是51 。SNR - Serial Number (SNR)序號碼，獨立地、唯一地識別每個TAC和FAC移 動設備，所以同一個牌子的同一型號的SNR是不可能一樣的 。SP - Spare備用碼，通常是0 。4>移動臺PSTN/ISDN號碼（MSISDN）MSISDN用于公用交換電信網（PSTN）或綜合業務數字網（ISDN）撥向GSM 系統的號碼，構成如下：MSISDN=CC+NDC+SN（總長不超過15位數字）CC=國家碼（如中國為86），NDC=國內地區碼，SN=用戶號碼5>移動臺漫游號碼（MSRN）當移動臺漫游到另一個移動交換中心業務區時，該移動交換中心將給移動臺分配 一個臨時漫游號碼，用于路由選擇 。漫游號碼格式與被訪地的移動臺PSTN/ISDN號碼格 式相同 。當移動臺離開該區后，被訪位置寄存器（VLR）和原地位置寄存器（HLR）都 要刪除該漫游號碼，以便可再分配給其它移動臺使用 。MSRN分配過程如下：市話用戶通過公用交換電信網發MSISDN號至GSMC、HLR 。HLR請求被訪MSC/VLR分配 一個臨時性漫游號碼，分配后將該號碼送至HLR 。HLR一方面向MSC發送該移動臺有關參 數，如國際移動用戶識別碼（IMSI）；另一方面HLR向GMSC告知該移動臺漫游號碼，GMSC即可選擇路由，完成市話用戶->GMSC->MSC->移動臺接續任務 。6>位置區識別碼（LAI）LAI用于移動用戶的位置更新 。LAI=MCC+MNC+LAC。MCC=移動國家碼，識別國家，與IMSI中的三位數字相同 。MNC=移動網號，識別不同的GSMPLMN網，與IMSI中的MNC相 同 。LAC=位置區號碼，識別一個GSMPLMN網中的位置區 。LAC的最大長度為16bits,一 個GSMPLMN中可以定義65536個不同的位置區 。7>小區全球識別碼（CGI）CGI是用來識別一個位置區內的小區 。它是在位置區識別碼（LAI）后加上一個小 區識別碼（CI)CGC=MCC+MNC+LAC+CI 。CI=小區識別碼，識別一個位置區內的小區，最多為16bits 。

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