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移动基站是什么？

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移动基站是什么？

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中国移动的基站采用小区制，覆盖范围几KM；而联通采用大区制，可以覆盖几十KM；辐射的频率大小和能量决定覆盖范围 。从另一角度来看，从能量守恒的角度来分析：手机辐射大的其基站辐射小（GSM），反之手机辐射小的其基站辐射大（CDMA）。基站的构成一般分为以下几个系统：传输系统，包括SDH设备，PTN设备，PDH设备，光缆，电缆等等；动力系统，蓄电池，UPS系统，市电等等；动环监控系统；天馈系统；BTS主设备；以及其他辅助设备，如空调，防盗门等等。GSM900和DCS1800就是我们平常讲的双频网络，它们都是GSM标准 。两个系统 功能相同，主要是频率不同，GSM900工作在900MHZ，DCS1800工作在1800MHZ 。我国最早使用 的是GSM900，随着通信网络规模和用户数量的迅速发展，原有的GSM900网络频率变得日益紧 张，为更好地满足用户增长的需求，我国近期引入了DCS1800，并采用以GSM900网络为依托，DCS1800网络为补充的组网方式，构成GSM900/DCS1800双频网，以缓和高话务密集区无线信 道日趋紧张的状况 。只要用户使用的是双频手机，就可在GSM900/DCS1800两者之间自由切 换，自动选择最佳信道进行通话，即使在通话中手机也可在两个网络之间自动切换而用户毫 无察觉，而且手机选择了最佳信道，接通率得到了提高 。为适应这个趋势，进一步抢占市场 份额，诺基亚、摩托罗拉、爱立信等世界著名移动电话设备生产厂商竞相开发并推出多频段 手机 。编辑本段移动基站的一般特点（1）交流供电复杂 。有的为三相供电，有的为单相供电，有的是国电专线送达，但同样存在如高压送达至专用变压器，变压器的容量大小及低压侧的线路距离问题；有的则可能直接并接在农网、居民生活用电线路或厂矿企业的生产用电线路上；从而可能导致供电质量差，如电压波动范围很宽，电压突变情况经常发生，经常频繁停电等 。（2）基站数量多、分布广、站点环境差异大 。为了网络覆盖而不得不将大量基站建在野外高山上、民房制高点、高温高湿区等，从而不仅导致交流供电难度大，还导致雷击的机率升高、高温高湿致使设备运行稳定性及寿命降低、故障率升高等 。（3）无人值守 。一旦出现问题不仅人工干预维修及恢复的直接成本高，而且如未能及时发现而‘倒站’带来的客户影响及间接损失也很大 。基站的上述一般特点导致供电保证和维护工作不仅工作量加大，而且难度也加大，一些供电故障和事件处理对维护人员技术水平的要求也大大提高 。编辑本段GSM系统的网络结构GSM的历史可以追溯到1982年，当时，北欧四国向CEPT（Conference Europe of Post and Telecommunications)提交了一份建议书，要求制定900MHZ频段的欧洲公共电信业务规范，以建立全欧统一的蜂窝系统 。同年，成立了移动通信特别小组（GSM-Group Special Mobile) 。在1982年～1985年期间，讨论焦点是制定模拟蜂窝网标准还是制定数字蜂窝网 标准问题，直到1986年决定为制定数字蜂窝网标准 。1986年，在巴黎对不同公司、不同 方案的系统（8个）进行了比较，包括现场试验 。1987年5月选定窄带TDMA方案 。与此同 时，18个国家签署了谅解备忘录，相互达成履行规范的协议 。1988年颁布了GSM标准，也称泛欧数字蜂窝通信标准 。在现阶段，GSM包括两个并行的系统：GSM900和DCS1800，这两个系统功能相同，主要是频率不同 。在GSM建议中，未对硬件作出规定，只对功能 和接口制定了详细规定，这样便于不同产品可以互通 。GSM建议共有12个系统 。GSM系统的主要组成GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为移动台、基站子系统和网络子系统 。基站子系统（简称基站BS）由基站收发台（BTS）和基站控制器（BSC）组成；网络子系 统由移动交换中心（MSC）和操作维护中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、访问 位置寄存器（VLR）、鉴权中心（AUC）和设备标志寄存器（EIR）等组成 。*移动台（MS）即便携台（手机）或车载台 。也可以配有终端设备（TE）或终端 适配器（TA） 。移动台是物理设备，它还必须包含用户识别模块（SIM），SIM卡和硬件设备一起组 成移动台 。没有SIM卡，MS是不能接入GSM网络的（紧急业务除外） 。*基站收发台（BTS）包括无线传输所需要的各种硬件和软件，如发射机、接收机、 支持各种上小区结构（如全向、扇形、星状和链状）所需要的天线，连接基站控制器的接口 电路以及收发台本身所需要的检测和控制装置等 。*基站控制器（BSC）是基站收发台和移动交换中心之间的连接点，也为基站收发台 和操作维修中心之间交换信息提供接口 。一个基站控制器通常控制几个基站收发台，其 主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆除，并为本控制区内移 动台的过区切换进行控制等 。*移动交换中心（MSC）是蜂窝通信网络的核心，其主要功能是对位于本MSC控制 区域内的移动用户进行通信控制和管理 。例如：1）信道的管理和分配；2）呼叫的处理和控制；3）过区切换和漫游的控制；4）用户位置信息的登记与管理；5）用户号码和移动设备号码的登记和管理；6）服务类型的控制；7）对用户实施鉴权；8）为系统中连接别的MSC及为其它公用通信网络，如公用交换电信网（PSTN）、综合 业务数字网（ISDN）和公用数据网（PDN）提供链路接口，保证用户在转移或漫游的 过程中实现无间隙的服务 。由此可见，MSC的功能与固定网络的交换设备有相似之处（如呼叫的接续和信息 的交换），也有特殊的要求（如无线资源的管理和适应用户移动性的控制） 。*原地位置寄存器（HLR）是一种用来存储本地用户位置信息的数据库 。在蜂窝通 信网中，通常设置若干个HLR，每个用户都必须在某个HLR（相当于该用户的原籍）中登 记 。登记的内容分为两类：一种是永久性的参数，如用户号码、移动设备号码、接入的 优先等级、预定的业务类型以及保密参数等；另一种是暂时性的需要随时更新的参数，即用户当前所处位置的有关参数，即使用户漫游到HLR所服务的区域外，HLR也要登记由 该区传送来的位置信息 。这样做的目的是保证当呼叫任一个不知处于哪一个地区的移动 用户时，均可由该移动用户的原地位置寄存器获知它当时处于哪一个地区，进而建立起 通信链路 。*访问位置寄存（VLR）是一种用于存储来访用户位置信息的数据库 。一个VLR通 常为一个MSC控制区服务，也可为几个相邻MSC控制区服务 。当移动用户漫游到新的MSC 控制区时，它必须向该地区的VLR申请登记 。VLR要从该用户的HLR查询有关的参数，要 给该用户分配一个新的漫游号码（MSRN），并通知其HLR修改该用户的位置信息，准备 为其它用户呼叫此移动用户时提供路由信息 。如果移动用户由一个VLR服务区移动到另 一个VLR服务区时，HLR在修改该用户的位置信息后，还要通知原来的VLR，删除此移动 用户的位置信息 。*鉴权中心（AUC）的作用是可靠地识别用户的身份，只允许有权用户接入网络并 获得服务 。*设备标志寄存器（EIR）是存储移动台设备参数的数据库，用于对移动设备的鉴 别和监视，并拒绝非移动台入网 。*操作和维护中心（OMC）的任务是对全网进行监控和操作，例如系统的自检、报 警与备用设备的激活、系统的故障诊断与处理、话务量的统计和计费数据的记录与传 递，以及各种资料的收集、分析与显示等 。以上概括地介绍了数字蜂窝系统中各个部分的主要功能 。在实际的通信网络中，由于网络规模的不同，营运环境的不同和设备生产厂家的不同，以上各个部分可以有 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 过，为了各个厂家所生产的设备可以通用，上述各组成部分的连接都必须严格地符合 规定的接口标准 。GSM系统遵循CCITT建议的公用陆地移动通信网（PLMN）接口标准，采用7号信令支持PLMN接口进行所需的数据传输 。共分：1）移动台与基站之间的接口（Um);2)基站与移动交换中心之间的接口（A）；3）基站收发台与基站控制器之间的接口（ABis)（基站收发台与基站控制器不配置在一 起时，使用此接口）；4）移动交换中心与访问位置寄存器之间的接口（B）；5）移动交换中心与原地位置寄存器之间的接口（C）；6）原地位置寄存器与访问位置寄存器之间的接口（D）；7）移动交换中心之间的接口（E）；8）移动交换中心与设备标志寄存器之间的接口（F）；9）访问位置寄存器之间的接口（G）。有关接口标准的详细规定可查阅GSM标准，这里不作介绍 。GSM的区域、号码、地址与识别1）区域划分 从地理位置范围来看，GSM系统分为GSM服务区，公用陆地移动网（PLMN）业务区、移动 交换控制区（MSC区）、位置区（LA）、基站区和小区 。*GSM服务区 由联网的GSM全部成员国组成，移动用户只要在服务区内，就能得到系统的各种服 务，包括完成国际漫游 。*PLMN业务区由GSM系统构成的公用陆地移动网（GSM/PLMN）处于国际或国内汇接交换机的级别 上，该区域为PLMN业务区，它可以与公用交换电信网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN） 和公用数据网（PDNN）互连，在该区域内，有共同的编号方法及路由规划 。一个PLMN 业务区包括多个MSC业务区，甚至可扩展全国 。*MSC业务区在该区域内，有共同的编号方法及路由规划 。由一个移动交换中心控制区域称为 MSC业务区 。一个MSC区可以由一个或多个位置区组成 。*位置区每一个MSC业务区分成若干位置区（LA），位置区由若干基站区组成，它与一个或 若干个基站控制器（BSC）有关 。在位置区内移动台移动时，不需要作位置更新 。当寻 呼移动用户时，位置区内全部基站可以同时发寻呼信号 。系统中，位置区域以位置区 识别码（LAI）来区分MSC业务区的不同位置区 。*基站区一般指一个基站控制器所控制若干个小区的区域称为基站区 。*小区小区也叫蜂窝区，理想形状是正六边形，一个小区包含一个基站，每个基站包含 若干套收，发信机，其有效覆盖范围决定于发射功率、天线高度等因素，一般为几公 里 。基站可位于正六边形中心，采用全向天线，称为中心激励；也可位于正六边形顶 点（相隔设置），采用120度或60度定向天线，称为顶点激励 。若小区内业务量激增时，小区可以缩小（一分为四），新的小区俗称“小小区”，在蜂窝网中称为小区分裂 。2）识别号码GSM网络是十分复杂的，它包括交换系统，基站子系统和移动台 。移动用户可以 与市话网用户、综合业务数字网用户和其它移动用户进行接续呼叫，因此必须具有多 种识别号码 。1>国际移动用户识别码（IMSI）国际移动用户识别码是用于识别GSM/PLMN网中用户，简称用户识别码，根据GSM 建议，IMSI最大长度为15位十进制数字 。MCC MNC MSIN/NMSI3位数字 1或者2位数字 10-11位数字MCC-移动国家码，3位数字 。如中国的MCC为460 。MNC-移动网号，最多2位数字 。用于识别归属的移动通信网（PLMN） 。MSIN-移动用户识别码 。用于识别移动通信网中的移动用户 。NMSI-国内移动用户识别码 。由移动网号和移动用户识别码组成 。2>临时用户识别码（TMSI）为安全起见，在空中传送用户识别码时用TMSI来代替IMSI，因为TMSI只在本地有效（即 在该MSC/VLR区域内），其组成结构由管理部门选择，但总长不超过4个字节 。3>国际移动设备识别码（IMEI）IMEI是唯一的，用于识别移动设备的号码 。用于监控被窃或无效的这一类移动设备，TAC - Type Approval Code (TAC) 型号批准码，由欧洲型号批准中心分配 。前2位为国家码 。(例如：Nokia的,Ericsson的,Motorola的,又各式各样不同型号的 批准码又不尽相同,如同是Ericsson的,GH388和GF388就不一样，虽然只差有无盖; 但只要是同一型号的,前六码一定一样,如果不一样,可能是冒牌货!) FAC - Final Assembly Code (FAC)最后装配码，表示生产厂或最后装配地，由厂家编码 。如40的话,是Motorola在英国(UK)的工厂,07也是Motorola的工厂,在 德国，67的话也是,在美国本地 。对Nokia，FAC是51 。SNR - Serial Number (SNR)序号码，独立地、唯一地识别每个TAC和FAC移 动设备，所以同一个牌子的同一型号的SNR是不可能一样的 。SP - Spare备用码，通常是0 。4>移动台PSTN/ISDN号码（MSISDN）MSISDN用于公用交换电信网（PSTN）或综合业务数字网（ISDN）拨向GSM 系统的号码，构成如下：MSISDN=CC+NDC+SN（总长不超过15位数字）CC=国家码（如中国为86），NDC=国内地区码，SN=用户号码5>移动台漫游号码（MSRN）当移动台漫游到另一个移动交换中心业务区时，该移动交换中心将给移动台分配 一个临时漫游号码，用于路由选择 。漫游号码格式与被访地的移动台PSTN/ISDN号码格 式相同 。当移动台离开该区后，被访位置寄存器（VLR）和原地位置寄存器（HLR）都 要删除该漫游号码，以便可再分配给其它移动台使用 。MSRN分配过程如下：市话用户通过公用交换电信网发MSISDN号至GSMC、HLR 。HLR请求被访MSC/VLR分配 一个临时性漫游号码，分配后将该号码送至HLR 。HLR一方面向MSC发送该移动台有关参 数，如国际移动用户识别码（IMSI）；另一方面HLR向GMSC告知该移动台漫游号码，GMSC即可选择路由，完成市话用户->GMSC->MSC->移动台接续任务 。6>位置区识别码（LAI）LAI用于移动用户的位置更新 。LAI=MCC+MNC+LAC。MCC=移动国家码，识别国家，与IMSI中的三位数字相同 。MNC=移动网号，识别不同的GSMPLMN网，与IMSI中的MNC相 同 。LAC=位置区号码，识别一个GSMPLMN网中的位置区 。LAC的最大长度为16bits,一 个GSMPLMN中可以定义65536个不同的位置区 。7>小区全球识别码（CGI）CGI是用来识别一个位置区内的小区 。它是在位置区识别码（LAI）后加上一个小 区识别码（CI)CGC=MCC+MNC+LAC+CI 。CI=小区识别码，识别一个位置区内的小区，最多为16bits 。

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