移动通信基站安装与维护技术资格认证培训讲义.doc
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1、移动通信基站安装与维护技术资格认证培训讲义 -1 - 移动通信基站安装与维护技术移动通信基站安装与维护技术 培训讲义培训讲义 (第一篇(第一篇-第二篇)第二篇) 主讲:袁立云主讲:袁立云 教授级高级工程师教授级高级工程师 享受政府特殊津贴享受政府特殊津贴 2009.12.26-282009.12.26-28 广州广州 移动通信基站安装与维护技术资格认证培训讲义 -2 - 目目 录录 第一部分第一部分 基站建设的规划与设计基站建设的规划与设计 一、基站建设的特点 二、基站的组成与功能 三、移动通信网络的规划与设计 四、基站控制器(BSC)设计 五、室内覆盖系统设计 六、配套项目单项工程设计 七、
2、基站的选址 八、基站设备安装 九、基站设备搬迁 十、室内覆盖系统设备安装 十一、基站设备本机开通调测 十二、室内覆盖系统设备开通调测 十三、无线网络服务质量测试检查 第二部分第二部分 基站设备与选型基站设备与选型 一、基站主设备的组成和功能 二、基站控制器(BSC)构成和功能 三、天线和选择 四、馈线和塔放 五、天线塔及其选用 六、传输线路及其选用 七、电源系统的配置 八、基站接地装置安装 九、接地与防雷 移动通信基站安装与维护技术资格认证培训讲义 -3 - 第一部分第一部分 基站建设的规划与设计基站建设的规划与设计 一、基站建设的特点一、基站建设的特点 为了解决移动通信信号的覆盖和消灭移动通
3、信信号盲区,为了解决移动通信信号的覆盖和消灭移动通信信号盲区, 满足越来越多的移动通信用户随时随地通话的需要,移动通信满足越来越多的移动通信用户随时随地通话的需要,移动通信 基站也就形成了点多、线长、分布广、工程量大,信号覆盖全基站也就形成了点多、线长、分布广、工程量大,信号覆盖全 国每一个县、乡和每一个角落国每一个县、乡和每一个角落(甚至在青藏高原的可可西里、珠甚至在青藏高原的可可西里、珠 穆拉玛峰和南海中的西沙群岛也都布满了基站穆拉玛峰和南海中的西沙群岛也都布满了基站)以及城市中的办以及城市中的办 公大楼,基站环境差异很大。在基站建设时,必须要首先考虑公大楼,基站环境差异很大。在基站建设时
4、,必须要首先考虑 当地的自然、社会、经济和人文环境,设备配置也都不完全一当地的自然、社会、经济和人文环境,设备配置也都不完全一 样,这就给施工带来多样性;也给维护工作都带来了很大的困样,这就给施工带来多样性;也给维护工作都带来了很大的困 难。难。 二、基站的组成与功能二、基站的组成与功能 (一)系统结构简介(一)系统结构简介 在现阶段,在现阶段,GSM 包括两个并行的系统:包括两个并行的系统:GSM900 和和 DCS1800。这两个系统的功能完全相同,主要是基站的收发频。这两个系统的功能完全相同,主要是基站的收发频 率不同。率不同。 1、GSM900 系统工作的无线频段系统工作的无线频段 上
5、行(移动台发送,基站接收)频率范围:上行(移动台发送,基站接收)频率范围: 890915MHz。 下行(基站发送,移动台接收)频率范围:下行(基站发送,移动台接收)频率范围:935960 MHz。 工作带宽为工作带宽为 25 MHz,双工间隔(即收发频率间隔)为,双工间隔(即收发频率间隔)为 45 MHz,载频间隔,载频间隔 200KHz,共有,共有 124 个载频频道,信道号为个载频频道,信道号为 1- 124。每个信道带宽为。每个信道带宽为 200 KHz。 2、GSM 系统系统 1800 系统工作的无线频率系统工作的无线频率 上行频率范围:上行频率范围:17101785MHz。 下行频率
6、范围:下行频率范围:18051880MHz。 3、GSM 系统构成系统构成 移动通信基站安装与维护技术资格认证培训讲义 -4 - GSM 数字移动通信系统主要由移动台数字移动通信系统主要由移动台(MS)、基站子系统、基站子系统 (BSS)和交换子系统(和交换子系统(NSS)构成,见图)构成,见图 1-11-1。 MSMS MSMS UmUm 接口 AbisAbis 接口 A A 接口 7 号信 令 图 1-1 移动通信基站系统示意图 注:注:图中,图中,MSMS移动台(手机)移动台(手机) ;BTS-BTS-基站收发信系统;基站收发信系统;BSC-BSC-基站控制器;基站控制器; MSC-MS
7、C-移动交换中心;移动交换中心;VLR-VLR-来访位置寄存器;来访位置寄存器;HLR-HLR-归属位置寄存器;归属位置寄存器; AUCAUC鉴鉴 权中心权中心 ;EIR-EIR-设备识别寄存器设备识别寄存器 ;OMC-OMC-操作管理接口。操作管理接口。 1 1)移动台)移动台 (MSMS) 移动台就是移动客户设备部分,它由移动终端移动台就是移动客户设备部分,它由移动终端(MS)(MS)和客户和客户 识别卡(识别卡(SIMSIM)两部分组成。)两部分组成。 移动终端可完成话音编码、信道移动终端可完成话音编码、信道 编码、信息加密、信息的调制和解调、信息发射和接收。编码、信息加密、信息的调制和
8、解调、信息发射和接收。 SIMSIM 卡就是卡就是“身份卡身份卡” ,它类似于我们现在所用的,它类似于我们现在所用的 ICIC 卡,因此也称卡,因此也称 作智能卡,存有认证客户身份所需的所有信息,并能执行一些作智能卡,存有认证客户身份所需的所有信息,并能执行一些 与安全保密有关的重要信息,以防止非法客户进入网路。与安全保密有关的重要信息,以防止非法客户进入网路。SIMSIM 卡还存储与网路和客户有关的管理数据,只有插入卡还存储与网路和客户有关的管理数据,只有插入 SIMSIM 后移动后移动 终端才能接入进网。终端才能接入进网。 2)移动通信基站子系统()移动通信基站子系统(BSS) BSSBS
9、S 系统是在一定的无线覆盖区域中由系统是在一定的无线覆盖区域中由 MSCMSC 控制,与控制,与 MSMS 进进 行通信的系统设备。它主要通过无线空中接口(行通信的系统设备。它主要通过无线空中接口(UmUm)负责完成)负责完成 无线发送接收和无线资源管理等功能。另一方面基站子系统与无线发送接收和无线资源管理等功能。另一方面基站子系统与 MSC/VLR OMC BSC BTS BTS HLR/AUC EIR 基站子系统基站子系统(BSS) 交换子系统交换子系统(NSS) 移动通信基站安装与维护技术资格认证培训讲义 -5 - 交换子系统中的交换中心(交换子系统中的交换中心(MSCMSC)相连,实现
10、移动用户之间或移)相连,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,传递系统信号和用户信息。动用户与固定用户之间的通信连接,传递系统信号和用户信息。 基站子系统由基站控制器(基站子系统由基站控制器(BSCBSC)和基站收发信台()和基站收发信台(BTSBTS) 两部分组成。两部分组成。 基站控制器基站控制器(BSC)(BSC),具有对一个或多个,具有对一个或多个 BTSBTS 进行控制的功能,进行控制的功能, 它主要负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控它主要负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控 制、定位和切换等,是个很强的业务控制点。制、定位和切换等,是个很强
11、的业务控制点。 基站收发信台基站收发信台(BTS)(BTS)为无线接口设备,它完全由为无线接口设备,它完全由 BSCBSC 控制,控制, 分为基带部分、载频单元和控制单元。主要负责无线传输,完分为基带部分、载频单元和控制单元。主要负责无线传输,完 成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。 实现实现 BTSBTS 与与 MCMC 之间通过空中接口的天线传输及相关的控制功能。之间通过空中接口的天线传输及相关的控制功能。 一个一个 BTSBTS 包括若干个收发单元(包括若干个收发单元(TRXTRX) 。一个。一个 TRXTRX
12、有有 8 8 个时隙,个时隙, 即可以建立即可以建立 8 8 个时分信道。个时分信道。 基站基站 BTSBTS 可以与直接与可以与直接与 BSCBSC 相连接,称为组合连接。当相连接,称为组合连接。当 BTSBTS 与与 BSCBSC 的间距超过的间距超过 1515 米时,应启用米时,应启用 AbisAbis 接口连接,此时接口连接,此时 称为远程连接。称为远程连接。 移动台将移动用户话音用移动台将移动用户话音用 RPERPELTPLTP 编码成编码成 13Kbit/s13Kbit/s,在,在 UmUm 接口传输。接口传输。BTSBTS 收到这种信号后加收到这种信号后加 3 3 Kbit/sK
13、bit/s 检测信息以检测信息以 1616 Kbit/sKbit/s 送入送入 BSCBSC 和码变换器(和码变换器(TCTC) 。为了与公用电话网。为了与公用电话网 (PSTNPSTN)通信,)通信,1313 Kbit/sKbit/s 的的 RPE-LTPRPE-LTP 信号必须转换为信号必须转换为 6464 Kbit/sKbit/s 的的 A A 律话音编码信号。律话音编码信号。 3)交换网络子系统()交换网络子系统(NSS) 交换网络子系统(交换网络子系统(NSSNSS)主要完成交换功能和客户数据与移)主要完成交换功能和客户数据与移 动性管理、安全性管理所需的数据库功能。交换网路子系统动
14、性管理、安全性管理所需的数据库功能。交换网路子系统 (MSSMSS)由移动业务交换中心)由移动业务交换中心 (MSC)(MSC) 、来访用户位置寄存器、来访用户位置寄存器 (VLR)(VLR)、归属用户位置寄存器、归属用户位置寄存器(HLR)(HLR)、鉴权中心、鉴权中心(AUC)(AUC)和移动设备和移动设备 识别寄存器(识别寄存器(EIREIR)等单元所构成。)等单元所构成。 (1 1)移动业务交换中心)移动业务交换中心(MSC)(MSC)是是 GSMGSM 系统的核心,对位于系统的核心,对位于 移动通信基站安装与维护技术资格认证培训讲义 -6 - 它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路
15、交换,也是移动它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换,也是移动 通信系统与其它公用通信网之间的接口。它可完成网路接口、通信系统与其它公用通信网之间的接口。它可完成网路接口、 公共信道信令系统和计费等功能,还可完成公共信道信令系统和计费等功能,还可完成 BSSBSS、MSCMSC 之间的切之间的切 换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。另外,为了建立换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。另外,为了建立 至移动台的呼叫路由,每个至移动台的呼叫路由,每个 MSMS 还应能完成入口还应能完成入口 MSCMSC(GMSCGMSC)的)的 功能,即查询位置信息的功能。功能,即查询位置信息的功能。
16、 (2 2)来访用户位置寄存器)来访用户位置寄存器(VLR)(VLR):是一个数据库,是存储:是一个数据库,是存储 MSCMSC 为了处理所管辖区域中为了处理所管辖区域中 MSMS(统称拜访客户)的来话、去话(统称拜访客户)的来话、去话 呼叫所需检索的信息,例如客户的号码,所处位置区域的识别,呼叫所需检索的信息,例如客户的号码,所处位置区域的识别, 向客户提供的服务等参数。向客户提供的服务等参数。 (3 3)归属用户位置寄存器)归属用户位置寄存器(HLR)(HLR):也是一个数据库,是存:也是一个数据库,是存 储管理部门用于移动客户管理的数据。每个移动客户都应在其储管理部门用于移动客户管理的数
17、据。每个移动客户都应在其 归属位置寄存器(归属位置寄存器(HLRHLR)注册登记,它主要存储两类信息:一是)注册登记,它主要存储两类信息:一是 有关客户的数据参数;二是有关客户目前所处位置的信息,以有关客户的数据参数;二是有关客户目前所处位置的信息,以 便建立至移动台呼叫路由。例如便建立至移动台呼叫路由。例如 MSCMSC、VLRVLR 地址等。地址等。 (4 4)鉴权中心)鉴权中心(AUC)(AUC):用于产生为确定移动客户的身份和:用于产生为确定移动客户的身份和 对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数(随机号码对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数(随机号码 RANDRAND,符合响,符合响 应应 S
18、RESSRES,密钥,密钥 KcKc)的功能单元。)的功能单元。 (5 5)移动设备识别寄存器()移动设备识别寄存器(EIREIR):也是一个数据库,存):也是一个数据库,存 储有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、监视、储有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、监视、 闭锁等功能,以防止非法移动台的使用。闭锁等功能,以防止非法移动台的使用。 (6 6)在)在 GSMGSM PhasePhase + 阶段,引入了阶段,引入了 GPRSGPRS 业务,为用户业务,为用户 提供端到端的基于分组交换的移动数据业务。为了支持提供端到端的基于分组交换的移动数据业务。为了支持 GPRSGPR
19、S 功功 能,能,GSMGSM 系统引入了两种新的设备:服务系统引入了两种新的设备:服务 GPRSGPRS 支持节点支持节点 SGSNSGSN 和网关和网关 GPRSGPRS 支持节点支持节点 GGSNGGSN。SGSNSGSN 类似于类似于 MSCMSC,完成,完成 GPRSGPRS 信道信道 分配、移动性管理、加密和计费等功能。分配、移动性管理、加密和计费等功能。GGSNGGSN 主要提供多种互主要提供多种互 连接口,支持与连接口,支持与 InternetInternet,X.25X.25 等外部等外部 PDNPDN 以及其他以及其他 PLMNPLMN 的的 互连。运营商通过增加这两种设备
20、,利用现有的传输网络(互连。运营商通过增加这两种设备,利用现有的传输网络(ATMATM 或帧中继网络等)或帧中继网络等) ,组建一个,组建一个 GPRSGPRS 骨干网,并且对原有的骨干网,并且对原有的 GSMGSM 移动通信基站安装与维护技术资格认证培训讲义 -7 - 网络进行适当改造,就可轻松地提供电路和分组双业务,有效网络进行适当改造,就可轻松地提供电路和分组双业务,有效 地利用无线资源和网络地面资源。地利用无线资源和网络地面资源。 4 4)操作维护子系统)操作维护子系统 操作和维护中心(操作和维护中心(OMCOMC)的任务是对全网进行监控和操作。)的任务是对全网进行监控和操作。 例如系
21、统的自检、报警与备用的激活、系统的故障诊断与处理,例如系统的自检、报警与备用的激活、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、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。分析与显示等。 4 4、我国陆地蜂窝移动通信业务的频率分配情况(见表、我国陆地蜂窝移动通信业务的频率分配情况(见表 1-11-1):): 表 1-1 中国移动通信业务的频率分配 (二)室内覆盖(微蜂窝)系统简介(二)室内覆盖(微蜂窝)系统简介 室内覆盖系统是指通过天馈线分布系统将无线信号较均匀室内覆盖系统是指通过天馈线分布系统将无线信号较均匀 地分布建筑物室内,
22、用于改善建筑物室内无线网络覆盖质量,地分布建筑物室内,用于改善建筑物室内无线网络覆盖质量, 提高无线容量系统,为室内用户提供更优质的个人服务,室内提高无线容量系统,为室内用户提供更优质的个人服务,室内 覆盖系统在无线系统的建设中得到广泛应用。覆盖系统在无线系统的建设中得到广泛应用。 室内无线覆盖系统重点针对楼宇、体育馆、展馆、隧道、室内无线覆盖系统重点针对楼宇、体育馆、展馆、隧道、 地铁等多种场所,是增加室内无线容量最有效的一种方式,也地铁等多种场所,是增加室内无线容量最有效的一种方式,也 是目前提高无线网络质量和网络优化的手段之一。是目前提高无线网络质量和网络优化的手段之一。 系统名称 上行
23、频率(MHz) 下行频率(MHz) 中国电信 CDMA 800MHz 825835 870880 中国移动 GSM 900 MHz 890909 935954 中国联通 GSM 900 MHz 909915 954960 中国移动 GSM 1800 MHz 17101720 18051815 中国联通 GSM 1800 MHz 17301740 18251835 移动通信基站安装与维护技术资格认证培训讲义 -8 - 光纤 信号源 S/C 干放 S/C S/C S/C 光主机 光远端 S/C S/C S/C 天线 天线 图 1-2 室内天馈线分布系统示意图 1 1、无线室内覆盖系统主要由信号和室
24、内天、馈线分布系统、无线室内覆盖系统主要由信号和室内天、馈线分布系统 组成。组成。 1 1)信号源主要分为两类:基站和直放站。)信号源主要分为两类:基站和直放站。 2 2)室内天馈线分布系统的引入不受频段和通信制式的限制,)室内天馈线分布系统的引入不受频段和通信制式的限制, 满足各种通信制式建设要求,包含满足各种通信制式建设要求,包含 2G2G 和和 3G3G 移动通信系统、移动通信系统、 PHSPHS、SCDMASCDMA、TRUNKTRUNK 系统。各通信制式室内覆盖系统可单独建系统。各通信制式室内覆盖系统可单独建 设,满足各制式的网络指标要求;也可以多通信制式共室内分设,满足各制式的网络
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