基站子系统

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。

基站收发信台（BTS）提供GSM规范所要求的无线信道，与MS进行无线通信。我们的基站产品具有一定的基站控制功能，如小区资源管理、无线信道的激活等。

基站控制器的主要功能是对下属基站进行控制，其功能包括呼叫处理、切换控制、实现陆地电路和空中信道的动态连接/交换、操作和维护管理等，并提供A接口。

变码器（XCDR）可以单独构成一个站，也可以和BSC共站，前一种称为远端变码器（RXCDR），而后者称作 colocated XCDR。变码器的主要功能是将PCM格式的话音压缩变码成适合于空中传送的话音格式，并实现那些与BSC有关的MTL/OML/CBL信令的路由（钉连）。

无线操作维护中心提供基站设备配置管理、故障和事件管理、数据统计管理、操作和维护管理、软件和数据库下载、数据库上装、远程登陆BSS等功能。

l 提供无线信道，与移动台通信

l 实现数字格式的话音和数据与GSM无线信号的转换

l 一些基站控制功能

l 基站控制

l 呼叫处理

l 切换控制

l 陆地电路和无线信道的动态连接

l 语音压缩编码

l 信令链路的钉连

l 业务数据的静态交换

l 支持增强型语音压缩编码

l 配置管理

l 事件/告警管理

l 故障管理

l 性能管理

l 装载管理

l 远程登录

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)。

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基站收发台在基站控制器的控制下，完成基站的控制与无线信道之间的转换，实现手机通信信号的收发与移动平台之间通过空中无线传输及相关的控制功能。收发台可对每个用户的无线信号进行解码和发送。

基站使用的天线分为发射天线和接收天线，且有全向和定向之分，一般可有下列三种配置方式：发全向、收全向方式；发全向、收定向方式；发定向、收定向方式。从字面上我们就可以理解每种方式的不同，发全向主要负责全方位的信号发送；收全向自然就是个方位的接收信号了；定向的意思就是只朝一个固定的角度进行发送和接收。一般情况下，频道数较少的基站(如位于郊区)常采用发全向、收全向方式，而频道数较多的基站采用发全向、收定向的方式，且基站的建立也比郊区更为密集。

由于信号传输到基站时可能比较弱，并且有一定的信号干扰，所以要经预选器模块滤波和放大，进行双重变频、放大和鉴频处理。输入的高频信号经放大后送入第一变频器，由变频器提供的第一本机振荡信号频率为766.9125-791.8875MHz，下变频后，产生123.1MHz的第一中频信号。第一中频信号经放大、滤波、混频后，产生第二中频信号(21.3875MHz)，它经过放大、滤波后送到中频集成块。

由中频集成块(包含第二中频信号放大器、限幅器和鉴频器)产生的音频输出信号和接收信号强度指示信号(RSSI)送到音频/控制板，在音频信号控制板内，由分集开关不断地比较奇数和偶数信号，并选择其中的较强信号，通过音频电路传送到移动控制中心去。

基站发射机工作原理是：把由频率合成器提供的频率为766.9125-791.8875MHz的载频信号与168.1MHz的已调信号，分别经滤波进入双平衡变频器，并获得频率为935.0125-959.9875MHz的射频信号，此射频信号再经滤波和放大后进入驱动级，驱动级的输出功率约2.4W，然后加到功率放大器模块。功率控制电路采用负反馈技术自动调整前置驱动级或推动级的输出功率以使驱动级的输出功率保持在额定值上。也就是把接收到的信号加以稳定再发送出去，这样可有效地减少或避免通信信号在无线传输中的损失，保证用户的通信质量。功率放大器模块的作用是把信号放大到10W，不过这也依据实际情况而定，如果小区发射信号半径较大，也可采用25W或40W的功放模块，以增强信号的发送半径。

基站控制器包括无线收发信机、天线和有关的信号处理电路等，是基站子系统的控制部分。主要包括四个部件：小区控制器(CSC)、话音信道控制器(VCC)、信令信道控制器(SCC)和用于扩充的多路端接口(EMPI)。一个基站控制器通常控制几个基站收发台，通过收发台和移动台的远端命令，基站控制器负责所有的移动通信接口管理，主要是无线信道的分配、释放和管理。当你使用移动电话时，它负责为你打开一个信号通道，通话结束时它又把这个信道关闭，留给其他人使用。除此之外，还对本控制区内移动台的越区切换进行控制。如你在使用手机时跨入另一个基站的信号收发范围时，控制器又负责在另一个基站之间相互切换，并保持始终与移动交换中心的连接。

GSM系统越区时采用切换方式，即当用户到达小区边界时，手机会先与原来的基站切断联系，然后再与新的服务小区的基站建立联系，当新的服务小区繁忙时，不能提供通话信道，这时就会发生掉线现象。因此，用户在使用手机通话时，应尽量避免在四角盲区使用，以减少通话掉线的机率。

控制器的核心是交换网络和公共处理器(CPR)。公共处理器对控制器内部各模块进行控制管理，并通过X.25通信协议与操作维护中心(OMC)相连接。交换网络将完成接口和接口之间的64kbit/s数据/话音业务信道的内部交换。控制器通过接口设备数字中继器(DTC)与移动交换中心相连，通过接口设备终端控制器(TCU)与收发台相连，构成一个简单的通信网络。

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系统的通信质量。基站的选型与建设，已成为组建现代移动通信网络的重要一环。

在接力跑比赛中，接力棒通过参赛队员的传递最终传到终点。如果把一次手机通话比作接力赛的话，那么接力棒就相当于打电话的内容，而基站子系统则相当于运动员。只是参与这种接力赛的运动员类型有点复杂，可能有男也有女，或者有黑人还有白人。当基站子系统（相当于男运动员）接收到手机发送的信息后，将该信息传送给另外一个基站子系统（另外一名男运动员），或者将信息传送给无线通信网络中的移动交换中心（MSC）（相当于一名女运动员），移动交换中心将信息处理后，继续传送给另外一个移动交换中心，或者再次传送给基站子系统，经过这样的层层传送，直到将信息传动到目的地：另外一个手机或者固定电话上，或者其他类型的终端上。

基站子系统在网络中的位置及关系示意图

从上面的描述可以看出基站子系统（BSS）在整个移动网络中主要起中继作用，如图所示。一个移动网络中有大量的基站子系统存在，根据作用不同，主要可以分为基站子系统和主基站子系统，基站子系统与基站子系统之间采用无线通道（可以简单地理解为电磁波）进行联系，实现无线数据的发送、接收以及无线资源和设备的管理，此即无线的接入。而主基站子系统与移动网络中的另外一个组成部分移动交换中心（MSC）之间通常采用有线连接，实现移动网络之间或者与固话网络之间的通信连接，也就是有线的传输。更进一步说，基站子系统主要负责信号的接收和发送，因此基站子系统对信号的好坏有直接影响。另外，基站子系统接收信号后会将信号交给移动交换中心做进一步处理。

基站子系统与MSC以及移动终端之间的通信有专用的接口完成，分别称之为A口和Um接口（空口），进一步的专业描述这里不再展开。