BSC到BTS的传输原理幻灯片

BSS的传输原理 2020年4月24日 TransportMedia 传输媒体 ETC TRIandDXU处理电子接口标准G703 这意味着数字信息将被转换成电子信号 如5V代表 1 而0V代表 0 并用一对电缆传送这些信息 一对上行 一对下行 当采用E1标准时 可以使用75 的同轴电缆与120 t的双线平行电缆 而当使用T1标准时 只能使用100 的双线平行电缆 G 703不准允使用太长的距离 最大的距离是400m 75 时 与1500m 120 时 再长的距离时要使用放大器 上面讲的是直接电缆传输模式 下面讲的是间接传输模式 除了上述直接电缆连接外 还可以在BSC BTS两端使用其它传输模块 TM TRANSPORTMODULE 将G703标准转换成其它物理格式 如微波 光纤 电视信号 还有其它传输模块如DXX DXC 可以组成一个先进的传输网络拓朴结构 如 星形 总线形 树形 级联等 TM包括 小微波 光纤 光端机 电视信号等将PCM信号转换成其它物理特性的信号Reference chapter PCMtechnology inbinder TDM时分复用的结构 目前多数为两个格式E1和T1 大部分地方采用E1 标准为ITU 如下 每帧32个TS 每个TS8比特 即每帧256比特 每秒有8000帧 即比特率为2 048Mbit sec 或64kbit sforeachTS TS0用于传送同步时钟 8kHzref 和误码检测 CRC 4 即31TS用于支持业务和信令控制 T1采用ANSI标准 用于美国和其它国家 24TS 每个TS中有8bits另外还有1bit s bit 即每帧共有193bits8000framespersecond 1 544Mbit sec or64kbit sforeachTS All24TScanbeusedfortraffic thes bitisresponsibleforsync Channelmapping 信道映射 课程内容 第一章BSC到RBS的传输第二章RBS到RBS的传输第三章RBS内部的传输 第一章BSC到RBS的传输 1 1BSC到RBS200的传输1 2BSC到RBS2000的传输 BSC到RBS200的传输 1 1 基站系统的总体结构1 2 BSC与TRI之间的通信1 3 BSC与TRX之间的信令1 4 基站控制器 TRAU TRH 1 5 PCM时隙分配1 6 基站简介 ERICSSON的主要产品 ERICSSON公司的基站产品有200型基站 RBS200 RBS203等用于支持GSM900和RBS205 RBS206等用于支持DCS1800的基站 而目前使用的2000型基站主要用RBS2101 2102 2103 2202等型号 前三种用于室外而后一种用于室内 它都可支持GSM900和DCS1800两种规范 1 1 基站系统的总体结构 BSS可分为两个功能实体 基站控制器 BSC 无线基站 RBS 结构如下图所示 一 BSC完成以下功能 对基站的操作与维护 小区 CELL 管理 将话务集中交由MSC处理 定位 对来自移动台和来自基站的测量报告进行评价 越区切换 命令越区切换和控制越区切换的过程 基站系统 TRI TG TG TG BSC A BIS V 11 CELLDATA CELL 基站系统总体结构图 二 RBS是指TRI与BTS的合成物 TRI提供TG和BSC之间的接口功能 即提供半永久连接功能 使网络运营者更加灵活和有效地利用为RBS200基站提供的PCM传输线路 TRI物理上属于RBS 而从逻辑上讲 TRI属于BSC的一个远端模块 也是AXE 10的技术产品 与BSC通过一条控制链CLC连接 并接受BSC的操作和维护 三 三个概念 TRX 是服务一个载频八个时隙的设备 TG 是服务一小区 NORMALCELL 的全部设备 图示中的三个TG是指本基站支持三个方向小区 若只有一个TG时 便是指支持一个全向小区 一个TG通常连到同一天线系统 但在某些应用中 一个TG可支持几个CELL TRS 指所有的TG 或RBS中去掉TRI以外的其余部分 TG即收发信机组 一般来说是用于支持一个小区的设备 TG的主要组成是载波 基站设备中还有其它外围设备 TG的载波数为1 16 但实际配置视情况而定 这个一方面受到频率组的限制 另一方面与RBS200的硬件配置有关 如TRI机箱 FCOMB的配置 TG中的所有载波的发射信号都经过FCOMB合成到一条天馈线系统上 FCOMB最多可以进行16路信号的合成 另外接收天线的信号也要经过一个称为接收分路系统来进行分路 一共也是分成16路 RBS2000中的TG的载波数为1 12 同样要使用FCOMB来合成 BSC以TG来识别小区的设备 TG与小区的关系 所有的载波设备都有同样的配置 即TG使用一套小区数据 在BSC中称为CHGR 0 TG的载波设备分为两部分 一部分用于支持一个UNDERLAY的小区 另一个用于支持OVERLAY的小区 两套设备用两套小区数据来描述 CHGR 0和CHGR 1 SUBCELLSTRUCTURES UL OL 1 2 BSC与TRI之间的通信 CP发出的一段指令在STC中被打成一个个数据包 ETC把话音插入相应的时隙 把信令插入TS16 构成PCM帧格式 在信令的另一端 ETB提取TS16 在STR中拆包重组成完整的信令送EMRP中 反方向也是这样 这条信令链路称CLC链 CLC链传送的信号如下 对TRI的操作与维护 如闭塞 解闭TSW或定义半永久连接 来自TRI告警 外部告警 BSC和本地操作终端之间交换信号注意 该链不传送控制MS和TRX的信令 问 当基站原本正常工作 CLC链断 会出现什么现象 答 EMRP灯快闪 TRI中其它板子的状态无法改变 无法闭掉或解闭 原来建立的半永久连接不会改变 继续保持原来的工作状态 外部告警与V 24I的信息BSC无法收到 CP RP GS TRHRPD ETC TRX TRX TRX TRX BSC TRI TG RP总线 PCMG 703 1 3 BSC与TRX之间的信令 每个TRX的信令通过一个64Kbit s的时隙来传送的 从TRH到TRX是该信令链路的两个终端 称LAPD链 一个TRH服务四个TRX TRI不仅对话务信道建立半永久连接 而且对TRX信令时隙也建立半永久连接 TRH处理来自MS和BTS的测量报告 LAPD链传送如下信号 对TG的操作与维护 包括软件的加载 对TG的闭塞 解闭及来自于TG的告警等 无线信令 包括来自移动台的测量报告 寻呼及越区切换等 信令及话音路径如下图 一 BSC的功能介绍 1 4 基站控制器 一 对TRI的控制 采用一条信令链 CLC 这条链实际上是RP总线的诞续 TRI的软件加载 半永久连接 告警收集 V24I等都由BSC执行控制 在RBS2000中的DXU信令不占用一个单独的PCM时隙 这条信令映射在LAPD信令上 二 另一方面是对各收发信机设备的控制 频率 功率 跳频 应用软件的安装 设备的闭和解闭 测试等 三 小区的ACTIVE HALTED 小区数据管理等 四 对MS的控制 在控制信道上的控制信息由BSC产生 接收移动台的测试报告 移动台的切换也由BSC执行控制与监视 总之 三个控制 对TRI的控制 对TRX的控制 对MS的控制 一个管理 对CELL的管理 BSC的结构介绍 BSC也是AXE 10的技术产品 与交换机的区别在于 增减了一些模块 如 TRAU 码型变换与速率匹配 TRH 接发信机处理器 BSC机架与模块功能 二 码型变换与速率适配单元 TRAU 话音信号在PCM中继线上的传送存在一个速率适配问题 问题的产生是因为移动台至基站的全速率是13Kbit s 而MSC BSC RBS间的PCM中继线均为64Kbit s 因此需要在它们之间进行适配 GS TRAU6416 TG MSC BSC RBS 64Kbit s 64Kbit s 4个16Kbit s 16 13 Kbit s TRAU负责话音编码 如果将其置于SPU中 称为本地码型变换 此时一个收发信机的话音信息需要利用8个PCM时隙来传送 将TRAU放在BSC中 因为TRAU有速率压缩的作用 可以将四路话音信号的时隙复用到一个PCM时隙上 因此一个收发机的话音信息需要2个PCM时隙来传递 这样大大提高了BSC RBS之间传输线路的效率 这种称为远端码型变换 下行方向 话音信号在TRAU中四路合一 在SPU中再一分四路处理 上行方向 话音信号在SPU中四路合一 在TRAU中再一分四路 TRAU原理图 4路A接口PCM时隙在TRAU中被转换成13Kb s的混合编码 再填充3Kb s的话音同步比特 最后合成1路A BIS口的PCM时隙 这便是全速率话音编码 如果采用加强全速率话音编码时 将转换成15 1的混合编码 再填充0 9的话音同步比特 最后将4路合1 如果采用半速率话音编码时 将转换成6 5Kb s的混合编码 再填充1 5Kb s的同步比特 最后再将8路合成1路 同步比特也叫IN BAND信令 做为话音比特的引导 在RBS200基站设备中用于SPU对各路话音的识别 在RBS2000基站中用于TRU单元中的信号处理单元对各路话音的识别 与操作维护无关每个载波3个时隙中有2个话音时隙 内含8路话音 对应于1个SPU 另外当采用加强全速率话音编码时的数码率为15 1Kb s 填充的比特是0 9Kb s 另外速率转换是指对9 6Kb s数据的速率转换 ERICSSON手机788 E支持全速率话音编码 不知如何调出 惠州工程公司问 337 可进入加强全速率状态 再操作一次退出 TRAU通过SNT与GS中的TSM中的一个2Mb s口连接 32个TS中的前两个TS不用 其它30个TS分成6组 每5个TS为一组 第一个为面向BTS的A BIS的时隙 后4个TS为面向MSC的A口的PCM时隙 所以一个TRAU机箱用于支持三个载波单元 另外 TRAU通过SNT与GS联接 接口标准也采用2M口 32个时隙中的TS0 TS1是不用的 其它30个时隙分成6组 每组5个 第1个为面向A BIS口的一个PCM时隙 第2 3 4 5个为面向A口的四个PCM时隙 可见两个A BIS口的PCM时隙可支持一套载波的八路话音信号 SNT是由纯软件支持的 TRAU机箱的时隙分配 A BIS接口的时隙分配图 TS0 PCM同步信号 TS1 第一载波的控制信令 TRXC0SIGNALING TS4 第二载波的控制信令 TRXC1SIGNALING TS7 第三载波的控制信令 TRXC2SIGNALING TS10 第四载波的控制信令 TRXC3SIGNALING TS13 第五载波的控制信令 TRXC4SIGNALING TS2 TS3 第一载波的8路话音 TS0 TS7 TS5 TS6 第二载波的8路话音 TS0 TS7 TS8 TS9 第三载波的8路话音 TS0 TS7 TS11 TS12第四载波的8路话音 TS0 TS7 TS14 TS15第五载波的8路话音 TS0 TS7 TRI信令 1 5 PCM时隙分配 A BISPCM的时隙分配图 RBS200与RBS2000 SYNC SYNC TRI TRI TRXC0信令TS0 3TS4 7 TRXC9信令TS0 3TS4 7 TRI信令 RBS200时的时隙分配 SYNC SYNC TRXC0信令 DXU信令TS0 3TS4 7 TRXC9信令TS0 3TS4 7 RBS2000时的时隙分配 LAPDconcentrationisbestsuitedforcellswith3ormoreTRXs 还有一个问题 EMRPS能否支持两种不同的信令集中因数 LAPDmultiplexing onlyavailableinRBS2000 当业务子时隙空出时 可用于传输载波信令 例子 单载波小区 TS0用于控制信道 TS1 7用于业务信道 此时业务信道将占用1 75个A BIS的业务时隙 而控制信道将占用A BIS的0 25个时隙 也即是说如果用2个A BIS时隙支持业务 则有1个子时隙是空的 若用此子时隙传输LAPD时 则2个时隙便可以支持这个小区 当不使用MULTIPLEXING技术时要用3个A BISTS 使用MULTIPLEXING技术时只用2个A BISTS 而且单载波小区 此载波的第一个TS用于信令 只有7个业务信道 例子22个载波的小区 TS0 TS1用于控制信道 另外14个TS用于业务信道 则此时14个业务信道要占用3 5个A BIS的时隙 而控制信道只占用A BIS的0 5个时隙 这样加起来正好是4个A BIS时隙 当不使用MULTIPLEXING技术时要用6个A BISTS 使用MULTIPLEXING技术时只用2个A BISTS 1 6 RBS200简介 图 LMT界面中选定一个MO之后 可以进行这个MO所管理的有关总线的信号 如O M总线中的信号是以帧结构来传送的 MONITER可以监视到每帧信号的有关信息 如坏帧数目 丢失帧的数目 TX总线中传送的发射脉冲串 同样可以监视到脉冲串是否有丢失与冲突 从而可以判断总线的故障 从操作与维护的角度上看 MO的故障信息的定位比较准确 而总线故障的定位并不准确 LMT正好填补了这一个缺点 DEVSB TRI的工作原理 ABC 26272829303132 ETB上的B4口连接示意图 上收下发 RTT 一块板对应于一个机架 目前的配置是每小区2个架 共6个机架 所以共有6块RTT板 RILT 9 M1架 RILT 8 M2架RILT 7 M3架 RILT 6 E1架 RILT 5 E2 RILT 4 E3架 且分别对应于连接域上C1C2C3D1D2D3 通过这些接口再接至每个机架上的B3接口 之后接载波单元 RTT的DIP 2个 用于做工作模式 1向下2向上时 RTT驱动32个TS 1 2都向下时RTT不驱动16 32的TS 1 2都向上时需有特殊指令 注 向下是ON 向上是OFF ON 1 2 LIB驱动 LIB驱动 LIB驱动 LIB驱动 RTT工作原理 时隙指配 同步信号流程 后面板接口 TSW LIBV 11 EXALI 外部告警信号收集电路 用于对基站中除载波设备以外的其它设备的告警信号的收集并将信息送BSC 由BSC驱动告警显示 这样机房值班人员便知道此故障信息 但是相应的这些设备 BSC是无法直接操作 控制的 因为它们都没有由BSC进行的软件安装 闭与解闭 测试等操作 这与后面要讲的载波设备不同 它们都有一条操作与维护链与BSC连接 它们的操作软件由BSC安装 软件的运行由BSC控制 另一方面是 各级的相应软件定期自扫描并及通过操作维护总线向BSC汇报故障信息 并可以自行暂停操作或由BSC通过人机指令来执行 V24I接口 BSC置于基站侧的一个远端接口 可以是一个输入输出终端或打印接口 也即是说通过此接口可以进行与BSC终端一样的人机对话 不过此接口一般由BSC所控制 闭与解闭 定义等级与告警类型等 SYNC SYNC SYNC SYNC 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 1 1 1 1 1 1 ETB RTT TSW A BISPCM DEVSB DEVSB取3空6 LIB BUS TRI中的各种时隙分配示意图 BSC到RBS2000的传输 200与2000的区别与联系一 功能模块二 BSC三 A BIS接口四 总线 RBS2000家族 21系列室外型用于正常小区 单架时RBS21011 2TRU配置成全向或单向小区RBS21021 6TRU配置成全向或1 3个扇形小区RBS21031 6TRU配置成全向或1 3个扇形小区 22系列室内型用于正常小区 23系列室外型用于微蜂窝RBS2301 23021 2TRU 24系列室内型用于微蜂窝RBS24012TRU 爱立信BSC与RBS连接结构图 GS TRH TRAU ETC ETC CP RP RP RPD RP TORBS FROMMSC 二 RBS2000的BSC构成框图 BSC同样采用AXE 10的技术来实现 基本结构也是AXE 10的总线结构 左侧ETC为面向MSC的PCM接口 属称A接口 右侧ETC为面向RBS的PCM接口 属称A BIS接口 RBS200基站系统中中央信令终端STC A BIS接口上PCM的TS16与基站侧区域信令终端STR构成一条控制链 称CLC链 执行对TRI的控制 RBS2000中DXU的控制信令是插入LAPD信令中进行传输不需要TS16信令链路 它由DXU根据地址提取 TRAU机箱的时隙分配 2M口 62 0 11 3 SMS 注 DXU的地址为TEI 62 即CF地址 这个地址由OMT定义 短信息 TransportMedia 传输媒体 ETC TRIandDXU处理电子接口标准G703 这意味着数字信息将被转换成电子信号 如5V代表 1 而0V代表 0 并用一对电缆来传送这些信息 一对上行 一对下行 当采用E1标准时 可以使用75 的同轴电缆与120 t的双线平行电缆 而当使用T1标准时 只能使用100 的双线平行电缆 G 703不准允使用太长的距离 最大的距离是400m 75 时 与1500m 120 时 再长的距离时要使用放大器 上面讲的是直接电缆传输模式 下面讲的是间接传输模式 除了上述直接电缆连接外 还可以在BSC BTS两端使用其它传输模块 TM TRANSPORTMODULE 将G703标准转换成其它物理格式 如微波 光纤 电视信号 还有其它传输模块如DXX DXC 可以组成一个先进的传输网络拓朴结构 如 星形 总线形 树形 级联等 TM包括 小微波 光纤 光端机 电视信号等将PCM信号转换成其它物理特性的信号Reference chapter PCMtechnology inbinder TDM时分复用的结构 目前多数为两个格式E1和T1 大部分地方采用E1 标准为ITU 如下 每帧32个TS 每个TS8比特 即每帧256比特 每秒有8000帧 即比特率为2 048Mbit sec 或64kbit sforeachTS TS0用于传送同步时钟 8kHzref 和误码检测 CRC 4 即31TS用于支持业务 T1采用ANSI标准 用于美国和其它国家 24TS 每个TS中有8bits另外还有1bit s bit 即每帧共有193bits8000framespersecond 1 544Mbit sec or64kbit sforeachTS All24TScanbeusedfortraffic thes bitisresponsibleforsync Channelmapping 信道映射 A BISPCM的时隙分配图 RBS200与RBS2000 SYNC SYNC TRI TRI TRXC0信令TS0 3TS4 7 TRXC9信令TS0 3TS4 7 TRI信令 RBS200时的时隙分配 SYNC SYNC TRXC0信令 DXU信令TS0 3TS4 7 TRXC9信令TS0 3TS4 7 RBS2000时的时隙分配 TRX0 3的全部信令与业务数据包含DXU信令 TRX4 7的全部信令与业务数据 TRX8 11的全部信令与业务数据 采用LAPDCONC时的A BIS PCM时隙分配图 RXMOI MO RXOCON 0 DCP 1 18 RXMOC MO RXOTG 0 CONFACT 4 压缩因数为4时的情况 一对PCM的容量是12个载波每一个TG都指定一定的时隙范围 但信令不一定按图示格式固定分配 而是动态的 1 8 1 8 1 8 LAPDconcentrationisbestsuitedforcellswith3ormoreTRXs 还有一个问题 EMRPS能否支持两种不同的信令集中因数 LAPDmultiplexing onlyavailableinRBS2000 当业务子时隙空出时 可用于传输载波信令 例子 单载波小区 TS0用于控制信道 TS1 7用于业务信道 此时业务信道将占用1 75个A BIS的业务时隙 而控制信道将占用A BIS的0 25个时隙 也即是说如果用2个A BIS时隙支持业务 则有1个子时隙是空的 若用此子时隙传输LAPD时 则2个时隙便可以支持这个小区 当不使用MULTIPLEXING技术时要用3个A BISTS 使用MULTIPLEXING技术时只用2个A BISTS 而且单载波小区 此载波的第一个TS用于信令 只有7个业务信道 例子22个载波的小区 TS0 TS1用于控制信道 另外14个TS用于业务信道 则此时14个业务信道要占用3 5个A BIS的时隙 而控制信道只占用A BIS的0 5个时隙 这样加起来正好是4个A BIS时隙 当不使用MULTIPLEXING技术时要用6个A BISTS 使用MULTIPLEXING技术时只用2个A BISTS Abis接口包含以下几种信息 同步信息 TRH TRXC信令 业务 话音 数据 带内信令 DXU TRI信令同步在基站中 同步信号的功能是使空中接口时隙同步及产生射频信号 短期定时可由基站执行 长期定时依靠从Abis来的PCM外同步源作为参考 TRH TRXC信令包括空中接口发送的所有信令及某一TRXC的操作维护信令业务码型变换和速率适配功能在BSC的TRAU中执行 但TRAU是由BTS的TRXC控制的 这称为远端码型变换 此时TRAU称远端编码器 RTC BTS的控制器称远端码型变换控制器 RTH 带内信令带内信令是在RTC BSC中 和RTH BTS中 之间传送的 它与带内话音结合在一起 所以称之为带内信令 带内信令包括该帧传输的是话音还是数据 操作和维护或是否空闲 DTX 及信道类型 FR或HR DXU TRI信令在基站中有一个单元把从BSC来的信息分配到适当的TRU TRX 这个单元在RBS2000中称DXU 在RBS200中称TRI DXU TRI是受BSC来的信令控制的 四 总线系统 本地总线Localbus提供DXU TRU和ECU单元的内部通信连接 时间总路线定时总路线从DXU单元至TRU ECU 单元间传送无线空间及发射频率所需的时钟信息 X总线X总线在各个TRU单元间以一个时隙为基础传送话音 数据信息 它用于基带跳频 CDU总线CDU总线连接CDU单元至各个TRU单元 帮助实现O M功能 该总线在CDU单元和TRU单元之间传送告警和RU单元的特殊信息 两个TRU并接至一个CDU 加上YCable时扩展至两个CDU CDU C 时一定要按要求加Y cable 电源通信环路电源通信环路在ECU单元 各个PSU单元和各个BFU单元之间传送控制和管理信息 三路总线分别接机架顶上的C5 C6口 用于接扩展架 ECU管理ACCU PSU BFU FAN 所以当上述部分有故障信息时 会有相应故障信息 SOCF CDU Bus 跳频用总线 用于CALLTEST 关于LOCAL总线 注意 TRU与DCP间有固定对应关系 内部信令链 问 1 200与2000的A BIS接口有何区别 答 1 TS16不传DXU信令 且DXU信令不单独占用时隙 插在LAPD信令中传送 2 支持E1 T1传输标准 3 载波与时隙 TRU与DEV 的关系是动态的 2 LIB与LOCALBUS的区别 答 1 一条LIB支持一个TRX 一条LOCALBUS支持6个TRU2 LOCALBUS有A和B两条 分别供主架和扩展架由主架和扩展架上的地址开关决定选哪条 第二章RBS到RBS的传输 2 1RBS200到RBS200的传输2 2RBS200到RBS2000的传输2 3RBS2000到RBS2000的传输 RBS200到RBS200的传输 RBS200间的级联主要是为了灵活配置和节省传输 它们之间通过TRI里的ETB进行连接 中间传输方式可以是多种的 并且在TRI数据中 要对半永远连接作相应修改 但由于此级联方式组成较为复杂 所以在传输满足时为建议不采用此技术 TRH1 ETC STC STC MUX STR ETB EMRP EXALI V24I RTT TRX1 TSW TSW I O STR ETB ETB EMRP V24I EXALI TRX1 RTT DF I O DF TRA1 16 2 X GSS CPU 24 TS16 TS17 TS16 25 13 12 4 TS16 12 12 2MB S 2MB S BYPASSEDSITE CASCADEDSITE BSCSITE 1 1 4 4 RBS200级联基站连接图 第一种方法 使用MUX时的时隙安排和设备的安装方法 MUX 多路复用器 可以进行PCM时隙的合成和分接 此种情