PHS网络基础知识

1、PHS网络基础知识华中区域技术交流2006 双绞线E14条E1Q.931POTSV5PAS系统的组成PAS系统的组成1.RT:局端设备 通过V5.1/5.2数字接口或POTS模拟接口与本地交换机连接，将V5.1/V5.2信令或语音信令信息转换成Q.931信令.2.ATC:空中话务控制器 可为用户在大范围本地区域内提供移动及漫游业务。3.RPC/CSC:基站控制器 接收从RT传来E1基群信号，通过双绞线连接控制基站。4.RP/CS:基站 有10mW、200mW、500mW 等3种不同发射功率的类型。5.PS:手机 10毫瓦的极低发射功率，被誉为绿色手机.Q.931SS7SNSPGWGWPSTN/

2、LEIntranetRP/CS RP /CSRP/CS RP/csDB ServerWeb ServerDBOBSNMSTSFWRPC/CSCRPC/CSCRPC/CSCTS 事务处理服务器（漫 游、认证及路由选择等）网络管理系统NMS在线计费系统 OBSFW 防火墙运行支持系统核心网系统接入网子系统iPAS 结构RP RP CS CS CSCRPCCSCSTD28双绞线PAS、iPAS 无线接入CS CS CS CS CSIFCSIF.CS CS CS CSIFCS至CSC连线CSC机框COMMALIVENMSERRORSCMCOMM 3RESETPRM-48R-48P+5VRING-48R

3、-48P+5VRINGPRMCOMMALIVENMSERRORSCMCOMM 3RESETCOMMALIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMALIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMALIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMALIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMALIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMA

4、LIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMALIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMALIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMALIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMALIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMALIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMA

5、LIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMALIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMALIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTCOMMALIVEUSEINFXS13579111315161412108642SELECTTESTAN-200016151413121110987654321BAP上盖板PAS 系统 CSC机框插槽下盖板CSC插板类型插板配置数量对应槽位系统控制板CCM1-2块/框，配置2块时第二块用于备份主机框B槽，#1

6、6槽CSC电源板PSM1块/框P槽(上位)CSC电源备份板PSMRD1块/框P槽(下位)CSIF插板1-14块 B槽，#1-#16槽E1插板E1MW12块B槽，#1-#16槽CSC插板配置RPCRTGateway常用基站介绍 10mW室内、室外 200mW 500mW10mW RP1C3T最多支持8个基站组控1C31T轻巧,易于安装室内型与室外型从RPC远端供电10mW RP（outdoor）侧墙型与邮杆型200mW RP1C3T最多支持8个基站组控1C31T本地供电500mwCS1C7T支持2个基站组控本地供电一般安装在屋顶500mw CS组控制运行 每个RP有一个控制信道 每个RP区 0.

7、899Erl 每个RP用户数为 18个 ToLERP1 C-ch3 T-chGOS=5%非组控制方式 高达4 个RP有一个控制信道 每个RP区10.633Erl 每个RP用户数为 213RPRPToLERPRP 4 1 C-ch15 T-chGOS=5%组控制方式RPCRPC话务量比较1875154182137236541234组控方式非组控方式用户数# of RP抯5% GOS, 0.05 Erl./UserPHS的空中接口特性 PHS系统射频工作标准是采用RCRSTD28协议作为空中无线接口标准。 PHS基站(CS)以5ms的时间为一帧(frame)，每一帧中包含8个时隙(slot)，每个

8、时隙为625us。前四个时隙基站发出信号，后四个时隙基站接收信号，一发一收的一对时隙组成一个信道，占用一个频点(间隔 300kHz)。PHS空中接口技术PHS空中接口参数表项 目参 数使用频段1893.65MHz1918.45MHz波 长16cm载波间隔(频点宽度)300kHz(288kHz)频点数87每帧时隙数(信道数)8(4)帧长(时隙长)5MS(0.625MS)多址方式TDMA工作方式TDD调制方式/4-QPSK语音编码(编码方式)32kbit/s(ADPCM)传 输 速 率384kbit/s每时隙比特数(比 特 时 长)240Bit(2.6us)PHS空中接口技术PHS空中接口物理结构

9、:帧TX1TX0TX1TX2TX3RX0RX1RX2RX3RX1RX2TX2时隙基站手机1手机2f39f67f67f39PHS空中接口技术PHS空中接口物理结构:复帧、CS1CS220帧20帧CCHCCHCCHCCHPHS空中接口技术PHS空中接口物理结构:超帧、20帧CCHCCH12个复帧BCCHSCCHPCHPCHPCHPCHPCHSCCHSCCHPCHPCHPCHPHS空中接口技术PHS空中接口物理结构:时隙PHS空中接口技术4 2 6 16 180 16 16 4 2 62 32 108 16 16 控制时隙(BCCH)通信时隙(TCH) R SS PR UW CAC CRC GT R

10、 SS PR UW I CRC GT PHS空中接口逻辑信道分类PHS空中接口技术 时隙 逻辑信道 CI 时隙 逻辑信道 CI控制时隙BCCH0100通信时隙TCH0000SCCH1010FACCH0001PCH1011USPCH0011USCCH1110Syn Burst1001VOX1111PHS通信过程分段、协议分段与逻辑信道分类PHS空中接口技术控制时隙通信时隙BCCHPCHSCCHUSCCHUSPCHFACCHSACCHTCHSyn Burst逻辑控制信道（LCCH）链路信道（LCH）业务信道（SCH）链路信道建立阶段业务信道建立阶段通信阶段PHS空中接口主要协议流程PHS空中接口技

11、术SCCHSACCH FACCH通话过程主叫:PCHSCCH SACCH FACCH被叫:通话过程PCHSACCH FACCH挂机:通话结束Syn BurstSyn BurstSCCH FACCH登记结束位置登记:Syn BurstPHS信号处理PHS空中接口技术语音信息ADPCM用户加扰CRC校验信道加扰调制发射:接收:解调信道解扰CRC校验用户解扰ADPCM语音信息语音编码信道编码语音解码信道解码PHS信道选择机制PHS空中接口技术控制信道:频率固定(国内大部分运营商采用中心频率为1902.65的 26号载频),时隙在复帧中根据实际情况挑选。业务信道:频率在已分配的几十号频点中挑选；时隙在

12、帧中根据实际情况挑选；综合频率和时隙的干扰情况从而挑选出C/I值最大的频率和时隙组成信道。CSPSSLOT:2 F C :50#PHS的切换机制PHS空中接口技术切换模式以终端状态分:1、关机状态下无切换 2、待机状态切换 3、通信状态切换以切换模式分:1、本CS内频率切换 2、本CS内时隙切换 3、CS间TCH切换 4、CS间重新发起呼叫型切换导致切换原因1、通信质量下降（干扰多） ；2、离开原CS的覆盖区；3、信道忙（呼叫转移）；4、 CS需要重启同步。发起切换方1、CS发起 ；2、PS发起。PHS信道选择参数和切换参数PHS空中接口技术 载波侦听分配电平（基站接收到的干扰电平）： 第一载

13、波侦听电平为26 dBuv （-81dBm）； 第二载波侦听电平为44 dBuv （-63dBm）；切换电平（手机接收电平）： 切换选择电平为32 dBuv （-75dBm）； 切换保持电平为26 dBuv （-81dBm）； 切换电平为24 dBuv （-83dBm）； 目标基站选择电平为32 dBuv （-75dBm）。 基站及手机灵敏度： 手机接收灵敏度16 dBuv（-91 dBm）； 500mW基站接收灵敏度-5 dBuv（-112 dBm）。PHS的同步PHS空中接口技术PHS无线网络同步主要包括系统时钟同步和空中帧同步这两个概念。 系统时钟同步是指所有设备的内部运行时钟的同步（比

14、特定时）。系统时钟同步向核心设备看齐。 而空中帧同步是指基站和终端之间通信的帧信号的同步（帧定时）。帧同步信号取自GPS系统。 PHS寻呼区同时也是PHS位置登记区,PHS手机跨寻呼区就要重新登记,登记时需要占用较多的业务信道的资源。做PHS室内分布覆盖时应使室内基站和大楼出入口外的基站属于同一寻呼区。 PHS系统中寻呼区划分是以CSC（RPC）为单位进行的。 PHS系统中寻呼区划分原则从全网角度来看是尽量减少寻呼量。PHS寻呼区PHS空中接口技术解读CSIDPHS空中接口技术 UT系统CSID： 9E04011E1C04 9E为运营商代码； 04表示某地，如广州、东莞，即同一个长途区号的地方

15、； 01表示基站控制器的上一级设备，如网关GW； 1表示该GW下的第一个寻呼区； E表示大功率基站； 1C表示该寻呼区下的第几个基站控制器的第几个基站 04表示同步级别，如果这两位为00即表示装有GPS的主 基站， 04、08和0C依次表示二级同步、三级同步和四级同步。 解读CSIDPHS空中接口技术 中兴系统CSID： 818001401A4，换算成二进制为：1000 0001 1000 0000 0000 0001 0100 0000 0001 1010 0100前9个bit是运营商标志；接下来的16个bit是表示PA号；随后1bit表示GPS是否同步（0表示未同步，1表示同步）；再后面的

16、14个bit表示PA中的序号； 最后一个字节的前两个bit表示GPS同步等级，前提是已经同步上了（即前面表示GPS同步的bit为1）。这两个bit能表示4种同步等级0、1、2、3。PHS无线系统设备RT/GWCSCPAS网络/iPAS网络CSPSE1RCR STD 28接入网络单元ANU基站CS基站控制器CSCRCR STD-28PSE1U口UT系统结构中兴系统结构PHS无线系统设备PHS无线系统各组成单元简介 接入网单元(RT&GW&ANU)与交换机之间的接口相连，使用户通过本地网进行话音的呼入呼出控制，提供集中的用户数据库、移动管理功能和集线控制功能。 基站控制器CSC(RPC)通过E1方

17、式与接入单元连接，基站CS以ISDN的2B+D或4B+D方式连接在CSC上，CSC的主要功能是将CS的Q.931信令呼叫转换成用户线路信令发送到接入单元中，同时将接入单元的内部线路信令转换成Q.931信令广播到相应基站处理。此外，CSC提供基站的操作维护通道，包括程序和参数的加载过程、基站状态的传递等。 基站(CS)是无线收发单元，是用户与CSC之间的通信传输中继站，CS与手机之间的无线链路采用基于RCR STD-28 协议空中接口技术。 手机(PS)是用户与CS之间的通信传输中继站，手机与CS之间的无线链路采用基于RCR STD-28 协议空中接口技术。PHS无线系统设备基站控制器(CSC)

18、系统控制插板CCM板 CCM板是CSC的控制模块它提供了对CSC的操作 管理和维护(OA&M)功能E1MW板 CSC通过E1(速率为2.048Mbit/s)中继接口与RT连接此E1接口传递所有的控制和话音信道(包括PCM编码的语音或话频带内数据)CSIF板 CSIF板通过双绞线提供8个基本速率U 接口每个 U 接口由2个B通道和一个D通道组成电源模块PSM板 电源模块将局方提供的-48V电压转换成+5V -5V电压+5V -5V电压为CSC的工作电压。 PHS无线系统设备PHS 基站PHS基站结构框图基带调制解调模块数字信号单元模块电源模块AC InPHS无线系统设备PHS 基站分类按功率分:

19、大功率基站(500MW) 小功率基站(10、20、40MW基站) 按容量分：1C3T型基站 1C7T型基站按天线分：增强型基站 智能型基站 UT PHS基站中兴 PHS基站PHS无线系统设备PHS 基站基本技术规范项 目规 格RF平均输出功率500mW(+20%,-50%)动态灵敏度-112dBm天线(分集式)八个室外天线(8个分支)空中接口基于RCR STD-28版本3.3CSC接口U接口话音编码速率32kbit/s(ADPCM) 从CSC到CS连接最大长度ISDN 的线路标准，理想状态为4.5公里(直径0.4mm)功耗大约100W电源220V AC工作环境温度-20C50C湿度95%(无凝

20、结)海拔03050m尺寸385mm280mm190mm重量13kgMTBF43,000 hoursPHS无线系统设备500mW 基站上下行平衡的实现 500MW基站发射电平为27dBm，而手机功率仅为10mw，发射电平为10 dBm，两者相差17 dBm，为达到上下行平衡，基站通过以下两个方法来达到上下行平衡： 1、空间分集接收技术； 2、基站具有更高的灵敏度。 其中空间分集接收增加了4 dB （实际使用效果） ，基站的灵敏度比手机高13dB，这样基站和手机就达到了上下行平衡。做PHS室内分布覆盖时基站没有分集接收功能，上下行电平有4dB的差距，手机的切换电平一般设为24 dBuv，因此室内覆盖时边缘场强应为30 dBuv，考虑到因干放对基站底噪的提高和其他无线系统未来的加入,可定为34 dBuv（-73dBm）。PHS无线系统设备各类型基站射频口定义UT CS-M 500MW增强型基站： 射频口1：主收发信机收发共用 射频口2-4：主收发信