Базовая станция сотовой связи стандарта GSM

В одной из статей я уже писал про основные элементы сети сотовой связи стандарта GSM. Думаю, стоит рассказать о наиболее важных из них немного подробнее. Сегодня я попробую ответить на один из часто задаваемых вопросов – что такое базовая станция сотовой связи стандарта GSM.

BTS (Base Transceiver Station) – базовая приемопередающая станция, представляет собой компонент из состава системы базовых станций в сети GSM. BTS является комплексом приемопередающего оборудования, выполняющего обслуживание определенной территории на местности.

Приступим сразу к делу и рассмотрим функции, выполняемые базовой станцией в процессе работы:

  1. Обеспечение связи с контроллером базовых станций BSC по интерфейсу Abis
  2. Радиоинтерфейс с MS (интерфейс Um)
  3. Управление радиоканалами
  4. Обработка речевого сигнала
  5. Управление звеном сигнализации
  6. Техническое обслуживание
  7. Синхронизация

Функции я перечислил, теперь кратко опишу некоторые из них. Почему кратко? Да потому, что каждая из функций – это материал для отдельной большой статьи.

Радиоинтерфейс с MS

Эта функция хотя и не единственная, но основная. Базовая станция, в первую очередь, должна обеспечивать соединение с мобильной станцией по радиоканалу. Без этого все остальные возможности BTS просто ни к чему. Данная функция подразумевает следующие задачи:

  • Конфигурация системы и ее запуск. Т. е. необходимо загрузить программное обеспечение и задать следующие параметры: частоту каждого приемопередатчика, мощность передачи на всех несущих частотах (задается для каждой частоты отдельно), идентификационный код базовой станции (BSIC). Загрузка ПО и конфигурация системы производится с BSC.
  • Радиопередача. Обычно несколько несущих частот передаются посредством одной антенны. Для этого в составе BTS применяется «комбайнер» (либо группа «комбайнеров»). «Комбайнер» — это не человек, а CDU (combiner division unit), отдельный аппаратный модуль.
  • Радиоприем. Базовая станция по физическим каналам не только принимает трафик от MS, но и осуществляет обнаружение запросов по uplink-направлению на выделение каналов.

На фото ниже вы можете увидеть часть статива BTS.

Базовая станция стандарта GSM

Обработка речевого сигнала

Обработку речевого сигнала BTS выполняет после приема/до передачи информации. Когда информация поступает на базовую станцию, она проходит несколько важных этапов обработки:

  • Реализацию разнесенного приема
  • Демодуляцию сигнала
  • Адаптивный эквалайзинг (нужен для компенсации межсимвольных искажений)
  • Дешифрование информации и перемежение
  • Канальное декодирование

Управление звеном сигнализации

Базовая станция осуществляет контроль сигнального канала между BTS и BSC. Вся сигнальная информация передается при этом по специальному протоколу LAPD.

Синхронизация

BTS получает синхронизацию из канала от BSC и затем передает на собственный синхронизирующий модуль.

Техническое обслуживание

Базовая станция осуществляет контроль за работой аппаратуры и проводит ее тестирование, которое может проводиться как встроенным ПО, так и командами от BSC.

На этом пожалуй хватит. Я думаю, что этой информации вполне достаточно для того, чтобы в общих чертах понять, что такое базовая станция и какие она выполняет функции. На все Ваши вопросы с радостью отвечу в комментариях.

25 комментариев от “Базовая станция сотовой связи стандарта GSM

  1. Здравствуйте, спасибо большое за интересную статью, не могли бы немного поподробнее(в двух словах)написать для чего необходима синхронизация и сигнализация.5

    1. Да,напишу. Сейчас пишу как раз статью про состав BTS. Там и расскажу чуть подробнее. Как, кстати, дизайн новый?

    2. P.S. Артур, отвечаю на заданный вопрос. Надеюсь понятно написал:

      Синхрониза?ция (от греч. ????????? — одновременный) — процесс приведения к одному значению одного или нескольких параметров разных объектов (Вики). Объекты, в данном случае, это BTS и контроллер. Они передают информацию друг другу по потоку E1. Это технология с мультиплексированием по времени, типа TDMA. Соответственно, как и в TDMA, для корректной передачи данных между BTS и BSC должна быть синхронизация по времени, номеру кадра и т.д. и т.п.

      Сигнализация (сигнальная информация), в данном случае, это различные пользовательские и служебные данные, сервисные сообщения, маршрутизация звонков, выделения каналов связи для BTS и прочее. Все зависит от уровня сигнализации, используемого протокола и т.д. LAPD — протокол канального уровня модели OSI, основная задача — выявление ошибок и их исправление. Вот ссылка про систему сигнализации.

  2. Здравствуйте, спасибо большое за интересную статью. У меня такой вопрос: Частота каждого приемопередатчика задается по каким параметрам? И 2е допустим в секторе 2 CDU и 4 TRX как будут распределяться частоты для каждого TRX? можно по подробней.

    1. Здравствуйте, Константин. Отвечаю на вопросы:
      1) TRX работает на одном из 124 частотных каналов в GSM. По каким параметрам задается. Во-первых, у каждого оператора строго ограниченное кол-во частотных каналов для использования. Чтобы использовать частоту, необходимо получить на нее разрешение, проплатить денег и т.д, т.п. А конкретное распределение частот по сотам/секторам (т.е приемопередатчикам) происходит уже на этапе частотно-территориального планирования. Там одна из основных идей — принцип повторного использования частот, т.е частоты не должны «пересекаться», иначе качество связи будет плохим. А какие частоты каким TRX планировщик задаст — это уже дело хозяйское, так сказать. Передатчику то все равно.

      2) 4 TRX = 4 частотных канала. Под частотным каналом понимается дуплексная пара частот. На коммутаторе все BTS`ки прописаны, т.е. все сектора, передатчики, кол-во частот в секторе и куча чего еще. При начальной конфигурации станции каждому передатчику прописывают свою частоту, на ней он и работает. CDU тут необходим для реализации разнесенного приема, объединения каналов и т.п. На распределение частот он не влияет.

      Теоретически, конечно, в рамках одного TRX частота может немного изменяться (в пределах полосы частот, которая для каждого канала составляет 200 кГц), например по псевдослучайному закону. Это задается также на коммутаторе, а сам процесс называется «скачки по частоте». Но, если честно, на практике такого не встречал. Что не означает, конечно, что кто-нибудь это не использует.

      Вот как то так. Надеюсь понятно объяснил. Если что — я на связи. Спрашивайте.

  3. У меня появился следующий вопрос, касающийся секторных антенн: Получается, что секторная антенна передает и принимает 4 пары частот. А если в BTS установлено 3 TRX, то 3 дуплексных пары частот и т.д. или это не так?

    1. В секторе может быть и одна частота (т.е. 1 CDU и 1 TRX). Сколько «подадите» на антенну частот, столько и будет передавать. Например конфигурация 2/2/2 (3 сектора по два передатчика)-это 3 антенны по 120 градусов, конфигурация 3/3/2-антенны те же.

  4. На 1 CDU можно подключить больше 2х TRX, допустим до 4х или только максимум 2?

    1. А вот это уже зависит от производителя и модели станции. Какого то стандарта в данном случае нет. В BTS, что на фото — там макс. 2 TRX на 1 CDU. За остальные сказать не смогу конкретно.

  5. Имеется ли возможность на базовой станции или в центре коммутации прослушивать переговоры, ведущиеся между абонентами?

  6. Спасибо огромное за ваши статьи…Я пока еще новичек в этой сфере, благодаря вам многие вещи становятся понятны)

  7. здравствуйте!
    вопрос не совсем по теме,но все же подскажите пожалуйста,если кто знает. меня интересует цена на huawei bts3012. заранее всем огромное спасибо.

  8. Здравствуйте!

    Влияют ли параметры РРЛ (например с TDD) между BTS и BTC на синхронизацию (задержка и пр.)?

    1. не секрет что сотовая связь делится на соты.контроллер постоянно отслеживает уровень сигнала абонентов(объект движется — соты меняются),так вот процесс перехода из одной соты в другую называется хендовером

    2. Буквально — из рук в руки, передача работающего абонента при движении с одной базовой станции(соты) на другую без потери связи.

  9. Здравствуйте! Если возможно, то прошу Вас прояснить следующую ситуацию: два автомобиля двигаются на встречных курсах по шоссе в загородной зоне, на расстоянии примерно 50 метров от базовой станции GSM. Один из автомобилей ГИБДД с установленным работающим изделием «Искра-Видео (доплеровский радар, работающий на частоте 24 Ггц), второй мой. На
    радаре скорость моего автомобиля 135 км/ч., на моем спидометре 80 км\ч. В инструкции по применению изделия «Искра-Видео» (практически приемо-передающая часть — «Искра-1 Д»+ видеозаписывающая приставка), указано, что в условиях близкого расположения высоковольтных линий от электромагнитного поля, изделие «Искра-1» дает неверные показания. Вопрос: возможны ли в данной полосе частот радара (24 Ггц) помехи от радиорелейной линии, связывающей между собой базовые станции или гармоник передатчиков базовой станции? С уважением Владимир.

  10. Добрый день, нужна таблица ПТР с учётом всего процесса строительства БС с «0» под ключ т.е с освещением всего процесса строительства поэтапно.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *