基站系统详解

1、1 2 3 Content System Introduction Network Element NMC, MSC and OMC Base Station System Speech transcoder (XCDR) Typical GSM Network Standardized Interface Network protocols Signaling links 4 Network Element Network Management Center The Network Management Center (NMC) administers the entire cellular

2、 network to provide operations and maintenance at the network level. Mobile services Switching Center The Mobile services Switching Center (MSC) is a telephone switching office for handling calls to and from the MSs within a defined geographical area. The MSC also provides the interface between the

3、cellular network and the ordinary land- based Public Switched Telephone Network (PSTN), allowing the GSM cellular system to function as an extension of the PSTN. It also allows the GSM network to interface to other PLMNs. There can be a number of MSCs within the region controlled by an OMC. System I

4、ntroduction 5 Operations and Maintenance Center The Operations and Maintenance Center (OMC) is a regional site which controls and monitors the daily operation of network elements within its region and the quality of service provided by the network. System Introduction Single Platform Processor (SUN

5、E3500) Graphic User Interface 6 Base Station System The Base Station System (BSS) provides the radio interface between the MSs operating within a specific area, and the MSC. In GSM terms, the area covered by a BSS is defined as a particular cell, or a number of cells, within the cellular network. Sy

6、stem Introduction BTSBTS BTS BSC 7 Base Station Controller (BSC) The BSC controls one or more Base Transceiver Stations (BTSs) and acts as the digital processing interface between the BTS and the MSC. System Introduction Base Transceiver Station (BTS) The BTS contains the radio components that provi

7、de the interface to Mobile Stations for one or more coverage areas or cells. The BTS equipment may or may not be collocated with the BSC equipment. 8 Speech transcoder (XCDR) The speech transcoder (XCDR) is the digital signal processing equipment required to perform GSM-defined speech encoding and d

8、ecoding. In terms of data transmission, the speech transcoder interfaces the 64 kbit/s PCM in the land network to the 13 kbit/s vocoder format used on the Air Interface. Remote speech transcoder (RXCDR) A remote speech transcoder (RXCDR) is used when the transcoding is performed at a site away from

9、the BSC, which is at or near the MSC. This enables 4:1 multiplexing in which the transcoded data for four logical channels is combined onto one 64 kbit/s link, thus reducing the number of links required for interconnection to the BSCs. System Introduction 9 Typical GSM Network The figure on the righ

10、t illustrates the layout of a typical GSM system. MSCOMCCBC X.25 X.25 RXCDR BSC/BTS BTSBTS 2M链路 BSC BTS BTS BTS 16 kbit/s 传 输 从BSS1和 BSSn 的话音传 输 2M链路 64kbit/s 64kbit/s 64kbit/s 64kbit/s 从BSS1,BSSn 和 RXCDR 来的 O&M 数据 CBL CBL 2M链路 BSSn BSS1 MS MS MS MS MS MS 2M链路 2M链路 4x16kbit/s话音 64kbit/sO&M 数 据 4x16k

11、bit/s话音 64kbit/sO&M 数 据 10 Standardized Interface A Interface BSC-to-MSC Abis Interface (Mobis) Remote BTS-to-BSC Air Interface MS-to-BTS (also referred to as the UM Interface) 11 Signaling Links BSC-to-MSC Message Transfer Link (MTL). Remote XCDR-to-BSC XCDR signaling Link (XBL). OMC(R)-to-BSS Oper

12、ations and Maintenance Link (OML). Remote BTS-to-BSC Radio Signaling Link (RSL). CBC-to -BSC Cell Broadcast Link (CBL). 12 Network Protocols E1/T1 PCM. X.25. ITU-TSS Signaling System 7 (C7). Link Access Procedure D (LAPD). Link Access Procedure Dm (LAPDm). 13 14 Content BSC/RXCDR Specification Envir

13、onment Requirement Dimensions and Weight Power Requirement BSU/RXU Shelf Digital Module OMC-R Specification OMC-R Component OMC-R Power Consumption Environment Requirement 15 16 基站基站100 小区小区250 载波载波384 话音信道话音信道2400 话务量话务量2374 7号信令号信令16 2Mb/s链路链路102 BSC 的容量限制的容量限制(GSR6) 17 XCDRXCDR的容量的容量 最大配置最大配置容量容量

14、/ /数目数目 机框机框 2 2 GDPGDP板板 32 32 MSIMSI板板 6 6 A A接口接口2 2M b/sM b/s接口数接口数 32 32 A_ter A_ter 接口接口2 2Mb/sMb/s接口数接口数 12 12 话音信道数话音信道数 960 960 18 BSC/XCDR设备的通用性设备的通用性 BSSC2BSSC2机柜既可以配置成机柜既可以配置成BSCBSC站也可以配置成站也可以配置成RXCDRRXCDR站站 BSCBSC和和RXCDRRXCDR中使用的中使用的GPROC2GPROC2、KSWKSW、MSIMSI、GCLKGCLK、BTCBTC、CLKXCLKX、KS

15、WXKSWX 、LANXLANX等功能板都是通用的等功能板都是通用的 通用性设计为系统重配置提供了极大的便利通用性设计为系统重配置提供了极大的便利 19 BSSC2BSSC2机柜内部结构机柜内部结构 20 BSSC2BSSC2机柜主要参数机柜主要参数 电源：电源： +27 +27V DCV DC或或-48-48V DCV DC 最大功耗：最大功耗：2.42.4kwkw 工作环境温度：工作环境温度： 0 0C C 50 50C C 整体尺寸：整体尺寸： 21002100mmmm712mm712mm415mm415mm 电磁兼容：电磁兼容：符合符合 ETS300 342-2ETS300 342-2

16、 21 BSU机框机框 22 BSC硬件的限制硬件的限制 每个每个BSC由由1至数个至数个BSSC机架组机架组 成成 每个每个BSSC机架可配置机架可配置2个个BSU机机 框框 每个每个 BSU 机框可配置机框可配置: 8 个个 GPROC2 12 个个 MSI 注：注： GPROC2 - 通用处理器板通用处理器板 MSI - 2MB/s 处理板处理板 BSU 机框机框 BSU 机框机框 23 XCDR硬件的限制硬件的限制 每个每个XCDR由由1个个BSSC机架组成机架组成 每个每个BSSC机架可配置机架可配置2个个BSU机框机框 每个每个 BSU 机框可配置机框可配置: 2 个个 GPROC

17、2 3 个个 MSI 16 个个 GDP 注：注： GPROC2 - 通用处理器板通用处理器板 MSI - 2MB/s 处理板处理板 GDP - 变码器板变码器板 BSU 机框机框 BSU 机框机框 24 BSC的的GPROC2的种类的种类 BSP Redundant BSP (optional) CSFP (optional) LCP for C7 LCP for BTS and call processing Redundant LCP (optional) 注：注：GPROC2 - 通用处理器板通用处理器板 BSU 机框机框 BSU 机框机框 GPROC2 25 软件快速升级软件快速升级

18、 BSC/XCDRBSC/XCDR工作时给工作时给 CSFPCSFP下载软件下载软件 午夜午夜CSFPCSFP与与BSPBSP进行软件交换进行软件交换 站重启站重启 CSFPCSFP软件下载方式缩短了起站时间，减少了对通信的影响软件下载方式缩短了起站时间，减少了对通信的影响 26 TDM总线总线 G D P / M S I K S W M S I K S W X B S P L C PCSFP MSC E1E1 光纤 TDM扩展或扩容 27 时钟总线时钟总线 G C L K KSWX CLKX GPROC2 KSW GDP MSI 时钟总线 时钟总线 28 KSW 板板 支持支持1024102

19、4个个6464Kb/sKb/s时隙的交换时隙的交换 支持支持3232Kb/sKb/s或或1616Kb/sKb/s时隙的交换时隙的交换 RXCDRRXCDR站中完成静态交换功能（钉连）站中完成静态交换功能（钉连） BSCBSC站中以站中以1616Kb/sKb/s为单位完成动态交换功能为单位完成动态交换功能 29 MSI板板 实现实现E1E1信号与信号与TDM HIGHWAYTDM HIGHWAY上信号的相互转换上信号的相互转换 1 1块块MSIMSI板终端板终端2 2个个E1E1 提取提取2 2M M时钟参考信号时钟参考信号 30 GCLK 板板 产生时钟信号产生时钟信号 向上一级时钟锁相向上一

20、级时钟锁相 31 GDP 板板 完成话音的压缩编码和速率适配完成话音的压缩编码和速率适配 实现时隙的子复接实现时隙的子复接 1 1块块GDPGDP处理处理3030路话音路话音 1 1块块GDPGDP终端终端1 1个个E1E1 GDPGDP支持增强型语音编码和话音控制支持增强型语音编码和话音控制 32 BTC 板板 终端背板总线，防止总线上引入干扰终端背板总线，防止总线上引入干扰 33 LANX 板板 在机框之间扩展在机框之间扩展LANLAN网网 不需扩展时，将收发口自环不需扩展时，将收发口自环 34 CLKX 板板 用于时钟信号在机框之间的扩展用于时钟信号在机框之间的扩展 一个站只有一个时钟，

21、其它机框的时钟信号必一个站只有一个时钟，其它机框的时钟信号必 须通过扩展得到须通过扩展得到 35 KSWX 板板 不同槽位的不同槽位的KSWXKSWX，功能不同，分为功能不同，分为LCL KSWXLCL KSWX、RMT RMT KSWXKSWX、EXP KSWXEXP KSWX三种三种 LCL KSWXLCL KSWX接收接收TDMTDM总线扩展、接收时钟扩展信号总线扩展、接收时钟扩展信号 RMT KSWXRMT KSWX向其它机框扩展向其它机框扩展TDMTDM总线总线 EXP KSWXEXP KSWX支持机框间支持机框间TDMTDM总线的扩容总线的扩容 36 PIX 板板 支持支持8 8路

22、外部用户自定义告警输入信号路外部用户自定义告警输入信号 支持支持4 4路控制输出信号路控制输出信号 37 BSSC2 机柜顶板机柜顶板 38 BSC 机框数量机框数量 BSC 的的 BSU 机框数量机框数量: max (GPROC2数量数量/8, MSI数量数量/12) 注：注：GPROC2 - 通用处理器板通用处理器板 MSI - 2MB/s 处理板处理板 BSU 机框机框 BSU 机框机框 39 MSI板的板的数量数量 BSC 的的 MSI数量数量: ( BTS-BSCBTS-BSC的的 2 2Mb/sMb/s数量数量 + + BSC-XCDRBSC-XCDR的的 2 2Mb/sMb/s数

23、量数量) ) / 2 注：MSI - 2MB/s 处理板 BSU 机框机框 BSU 机框机框 MSI 40 BSC 话话 务务 量量 及及 话话 音音 信信 道道 数的计算数的计算 BSC 所承担的话务量所承担的话务量(爱尔兰数爱尔兰数) ABSC ) 等于该BSC管理的各BTS所 承担话务量 (ABTSn) 的总和(无线信道呼损一般按2%计算)。 ABSC = ABTSn BSC 和和MSC之间的话音信道数之间的话音信道数 BSC 所承担的话务量( 根据BSC所承担的话务量（ABSC）及BSC与MSC之间有线话音信道 呼损（一般按1%计算），依据爱尔兰B表，既可得出BSC和MSC之间 的话音

24、信道数（N）。 41 2Mb/s数量的计算 BTS-BSCBTS-BSC的的 2 2Mb/sMb/s数量数量 = = ( 2*R + L ) / 31 BSC-XCDRBSC-XCDR的的 2 2Mb/sMb/s数量数量 = = ( C + X + B + N / 4 ) / 31 XCDR-MSCXCDR-MSC的的 2 2Mb/sMb/s数量数量 = max N / 30, ( C + N ) / 31 R BTS的载波数的载波数 L BTS-BSC的的RSL信令数信令数 C BSC-MSC的的7号信令数号信令数 X BSCOMCR的的 OML（操作维护信令数操作维护信令数 B BSCXC

25、DR的的XBL信令数信令数 N BSCMSC的话音信道数的话音信道数 42 7 号信令数量号信令数量 (由由GPROC2处理处理): = N / min (1000 * U * T ) / ( 40 + 47 * S + 22 * H * ( 1 - 0 . 8 * i ) + 24 * L + 9 * Ppc) , ( 20 * T) / ( 1 + 0.16 * S + 0.5 * H * ( 1 - 0.6 * i ) + 0.42 * L + Ppc * ( 0.005 * B + 0.05 ) ) 处理处理 7号信令的号信令的GPROC2数量数量 7号信令数量号信令数量 / 2 处理

26、处理BTSBTS和呼叫处理的和呼叫处理的GPROC2GPROC2数量数量 Max(R+2B)/120,(N*(1+0.35*S+0.34*H*(1-0.4*i)+0.32*L)/(19.6*T)+(0.004+0.00075*P)*B+C/120) 7号信令和部分GPROC2的计算公式 43 各项参数的含义 n- BTS 话话 音音 信信 道道 数数 N- BSC-MSC 话话 音音 信信 道道 数数 B- 基基 站站 数数 C- 小小 区区 数数 T- 平平 均均 呼呼 叫叫 时时 长长 S- 短短 消消 息息 服服 务务 比比 例例 H- 切切 换换 比比 例例 L- 位位 置置 更更 新

27、新 比比 例例 Ppc- 寻寻 呼呼 比比 例例 i- BSC 内内 部部 切切 换换 比比 例例 U- 信信 令令 利利 用用 率率 44 45 OMC-R Component Single Platform Processor SUN E3500 MP Router 6560 Network Printer Lexmark S1850 OMC MMI Server SUN UltraSparc 5 46 OMC-R Power Consumption Equipment DescriptionValid Voltage InputCurrent Sun20 or 21 inch color

28、 monitor100 to 120 Vac, 60Hz 200 to 240 Vac, 50Hz 3.0 A 2.0 A SunULTRA ENTERPRISE 3000/3500 100 to 120 Vac, 60Hz 200 to 240 Vac, 50Hz 8.5 A SunSPARCstation 5/Ultra 5100 to 240 Vac, 50 - 60Hz4.6 A SunUltra 200E100 to 240 Vac, 47 - 63Hz5.0 A SunQIC Tape drive100 to 120 Vac, 60 Hz 200 to 240 Vac, 50 Hz 0.8 A 0.4 A SunCD ROM drive100 to 120 Vac, 60 Hz 200 to 240 Vac, 50 Hz 0.8 A