諾基亞基站維護相關知識無線專業(yè)培訓

1、NOKIA 無線專業(yè)內(nèi)訓福建移動內(nèi)訓師 NOKIA 無線專業(yè)小組2005 年 3 月NOKIA 無線專業(yè)簡 介一、系統(tǒng)產(chǎn)生背景與需求八十年代初期，人們認識到歐洲各國正在使用的諸多移動系統(tǒng)各自不同且互不兼容，同時對電信服務的需求亦日益增加。為此，歐洲郵電管理會議 CEPT 專門成立一個小組為西歐一個公共移動系統(tǒng)。該小組被命名為“移動通信特別小組”“Groupe SpecialeMobile”，為此系統(tǒng)也被稱為，表示全球移動通信系統(tǒng)(GlobalSystem for Mobile communications)。中國移動通信目前在采用該系統(tǒng)。二、的優(yōu)點能有效地使用無線頻率，并且由于采用數(shù)字無線通道

2、，系統(tǒng)能容許的區(qū)間干擾。平均話音質(zhì)量比模擬系統(tǒng)更高。全網(wǎng)絡支持數(shù)據(jù)傳輸。語音加密和用戶性得到保證。由于ISDN 的兼容性，較之模擬系統(tǒng)可提供新的服務。在涉及到的所有范圍內(nèi)，國際漫游在技術上成為可能。巨大的市場加劇了競爭，并且降低了投資和使用價格。三、網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)2第 2 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)網(wǎng)絡被分成三個子系統(tǒng)：網(wǎng)絡交換子系統(tǒng)(NSS)、子系統(tǒng)(BSS)、網(wǎng)絡管理子系統(tǒng)(NMS)。1、網(wǎng)絡交換子系統(tǒng) NSSAirAHLO & M3第 3 頁 共 79 頁MSCSCMNOKIA 無線專業(yè)組件： MSC, VLR, HLR , AC, EIR功能：呼叫移動性管理信令 (對

3、BSS, 其他網(wǎng)絡, 其他NSS組件)用戶數(shù)據(jù)處理為移動終接呼叫用戶計費2、子系統(tǒng) BSSSCBBTBTSBTS組件：器(BSC),收發(fā)器(BTS),碼型轉(zhuǎn)換器(TC)功能：無線信道，BTS 和TC，用 MSC 同步Air 和 A接口信令，MS-NSS 連接確立移動性管理，語音代碼轉(zhuǎn)換統(tǒng)計數(shù)據(jù)收集3、網(wǎng)絡管理子系統(tǒng) (NMS/2000 OSS3.1)4第 4 頁 共 79 頁TCTCSBSCNOKIA 無線專業(yè)Uni WorkstationDatabase andCommunications ServersNMS/2000Or OSS3.1NetworkNMS 的 功 能故障管理： 從網(wǎng)絡組件

4、收集告警報告 所有故障情況管理的一個點配置管理： 無線網(wǎng)絡配置管理 保持關于網(wǎng)絡組件狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息性能管理： 從網(wǎng)絡組件中收集測量數(shù)據(jù) 從原始數(shù)據(jù)中產(chǎn)生性能結(jié)果5第 5 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)BSS 系 統(tǒng)概 述BSS 即 Base Station Subsystem子系統(tǒng)；BSS 由 BSC、BTS、TC(TCSM)組成一、網(wǎng)絡組成NSSBSSOMC/NMSControl flowUser data flowOMCPSTNPSPDNBSSPLMNCSPDNNSSISDNPSTNPublic Switched Telephone Network PSPDN Packet Swit

5、ched Public Data Network PLMNPublic Land Mobile NetworkCSPDN Circuit-Switched Public Data NetworkISDNIntegrated Services Digital Network二、BSS 系統(tǒng)中的網(wǎng)元6第 6 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)BSSMSM SCBSCT CTCBTSTRU三、網(wǎng)絡中的接口D ig it a l X . 2 5A n a l o g X . 2 5M S CB S CT C S M 2M SA I / FA t e r I / FA b isI / FA i r I

6、 / F7第 7 頁 共 79 頁B T SO M CBTSTRUBTSTRUOMNOKIA 無線專業(yè)BSS 系統(tǒng)中的接口及其幀結(jié)構(gòu)1、Traffic Channels2BrAterAbisA54312、A interface 的幀結(jié)構(gòu)TS012345678910111213141516171819202122232425262728293031123456788TSTATRXAiRFBSCEGETTSTCH TCH TCH TCH TCH TCH TCH TCH TCH TCH TCH TCH TCH TCH TCHCCS7TCH TCH TCH TCH TCH TCH TCH TCH TC

7、H TCH TCH TCH TCH TCH第 8 T頁C共H79 頁T C S M 2 EM SNOKIA 無線專業(yè)3、Ater interface 的幀結(jié)構(gòu)9第 9 頁 共 79 頁CCS7CCS7CCS7NOKIA 無線專業(yè)4、Abis interface 的幀結(jié)構(gòu)16 kbit/s signalling64 kbit/s signalling2345234500112231415155、BTS 部分幀結(jié)構(gòu)Tch 1,2HW Address 1A bisD1 BusTch 5,6HW Address 2Tch 9,10HW Address 310第 10 頁 共 79 頁BCFUBBMBB

8、MBBMTRUABranchingDir1Dir2 DBusTRXSIGOMUSIGTRXS OMUS TRXS OMUSTch1 Tch2 Tch3 Tch4Tch5 Tch6 Tch7 Tch8Tch1 Tch2 Tch3 Tch4Tch5 Tch6 Tch7 Tch8NOKIA 無線專業(yè) 在BTS 的TRU 單元中，從 Abis 接口送來的話路與信令被重新組合，轉(zhuǎn)換成 D-Bus 可識別的固定的 D channel 結(jié)構(gòu)。6、D-channel 的結(jié)構(gòu)11第 11 頁 共 79 頁TS1234567801TCH.0TCH.1TCH.2TCH.32TCH.4TCH.5TCH.6TCH.73

9、TCH.0TCH.1TCH.2TCH.34TCH 4TCH 5TCH 6TCH 75TCH.0TCH.1TCH.2TCH.36TCH.4TCH.5TCH.6TCH.77TCH.0TCH.1TCH.2TCH.38TCH.4TCH.5TCH.6TCH.79TCH.0TCH.1TCH.2TCH.310TCH.4TCH.5TCH.6TCH.711TCH.0TCH.1TCH.2TCH.312TCH.4TCH.5TCH.6TCH.713TCH.0TCH.1TCH.2TCH.314TCH.4TCH.5TCH.6TCH.715TCH.0TCH.1TCH.2TCH.316TCH.4TCH.5TCH.6TCH.7

10、17TCH.0TCH.1TCH.2TCH.318TCH.4TCH.5TCH.6TCH.719TCH.0TCH.1TCH.2TCH.320TCH.4TCH.5TCH.6TCH.721TCH.0TCH.1TCH.2TCH.322TCH.4TCH.5TCH.6TCH.723TCH.0TCH.1TCH.2TCH.324TCH.4TCH.5TCH.6TCH.725TRX1TRX226TRX3TRX427TRX5TRX628TRX7TRX829TRX9TRX1030TRX11TRX1231BCFSIGNOKIA 無線專業(yè)7、Air interface 的 TDMA 幀結(jié)構(gòu)TDMA frame = 8 ti

11、me slots (120/264.615 ms)0567056705671234123412341 time slot = 156.25 bit durations (15/260.577 ms)(1 bit duration 48/133.69 us)12第 12 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)TCSM2E 介紹1、Transcoder, TCSM2E innetworkMSA I/FAter I/FAbis I/FAir I/F2、TC 在網(wǎng)元中的位置MSCBSCBTSTC64 kbps64 kbps13 kbpsTranscoder is at BTS siteMSCBSCBTS

12、TC64 kbps16 (13+3) kbps16 (13+3) kbps13 kbpsTranscoder is at MSC site13第 13 頁 共 79 頁MSCBSCBTSNOKIA 無線專業(yè)3、Transcoder, TCSM2E 的功能進行話音編碼比特速率由 64 kbit/s 轉(zhuǎn)換為 16 kbit/s話音編碼后純話音速率為 13 kbit/s另外 3 kbit/s 是帶內(nèi)信令將 4(3)條PCM 上的話路及信令復用到 1 條PCM 上4、TCSM2E 和 TRX 之間的帶內(nèi)信令TCSM2EBSCBTSTR X64 kb16 kb16 kb16 kbDSP1ET33,8kb

13、DSPTRUET2 Ms2 Mbit/sM SGS13 kbWDSP905、引入帶內(nèi)信令的目的用于話音和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換用于全速率和半速率無線信道的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)呼叫的速率適配用于幀（幀同步）傳送DTX 信息6、TC2E 設備機架結(jié)構(gòu)14第 14 頁 共 79 頁2 Mbit/NOKIA 無線專業(yè)7、TC1C Cartridge8、ET1TC Cartridge15第 15 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)9、Ater interface 的時隙分配3 in 116第 16 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)10、Ater interface 的時隙分配4 in 111、Ater interface

14、 的時隙分配半速率17第 17 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)18第 18 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)BSC介 紹一、BSC 簡要介紹 BSC：Base Station Controller器 BSC 的主要單元有：BCSU、MCMU、OMU、ET、CLS 目前NOKIA BSC 的類型有：BSC1E、BSC2E、BSC2I、BSC3I BSC 硬件結(jié)構(gòu)為 Cartridge，即每個框都為單獨供電二、DX 200 BSC 的功能 Configuration and management of radio resources分配及管理無線：Channel allocation/r

15、elease 信道分配及Link supervision 鏈路Power control 功率 Handover management 切換管理 Frequency hopping management 跳頻管理 Signalling management 信令管理 Terrestrial channel management Encryption management 加密管理 Measurements and observations handling 測量 Call control handling 呼叫三、無線信道管理功能19第 19 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)TDMA fr

16、ame7012345670BSCLogical Channels:- FCCH, SCH, BCCH, RACH, AGCH, PCH- SDCCH, SACCH, FACCH, TCH四、切換管理功能用戶如何在移動過程中，保持通話的連接？為此必須引入呼叫切換的概念。切換，就是當用戶從一個小區(qū)覆蓋的區(qū)域移到另一個小區(qū)時，必須要與目標小區(qū)的新連接，與舊小區(qū)的連接要。由于通信引起的切換 當小區(qū)的容量接近最大值時，小區(qū)邊緣的移動臺可能被切換至通信負載較低的相鄰小區(qū) 由MSC 做出切換決定由于信號質(zhì)量和強度引起的切換 當一個移動用戶在通話期間移動時，他可能從一個小區(qū)遷20第 20 頁 共 79 頁BT

17、SNOKIA 無線專業(yè)移至另一個小區(qū)先前小區(qū)的頻率不能被使用移動臺被切換至新的小區(qū)由當前小區(qū)的 BSC 做出決定，執(zhí)行切換有四種類型的切換1、切換的：信號質(zhì)量電平干擾Power budget距離2、切換類型Intra-Cell HandoverInter-Cell Intra-BSC HandoverInter-BSC Intra-MSC HandoverInter-MSC Handover21第 21 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)(1)(2)MSBTSMS(3)MSCBTSMS(4)BTSBTSMSCMSBSCBTSBTS3、切換管理TDMA frameCU 170 123 4567

18、0CU 27BTS 10123 45670TDMA frameCU 170 123 4567022第 22 頁 共 79 頁BTS 2BSCBSCBSCNOKIA 無線專業(yè)五、跳頻管理功能1、無跳頻TDMA frameBTSFHUCU 1FU1CU1BIECU 27FU1CU20 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 67 0 1 2 3 4 567FU1CU3CU 37 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 67 0 1 2 3 4 5672、基帶跳頻BTSTDMA frame n+1TDMA frame n+2TDMA frame nFU1CU 1FHU70

19、12345670123 4567 01234567CU 27FU2012345670123 4567 01234567CU 37012345670123 4567 012345673、射頻跳頻BTSTDMA frame n+1TDMA frame n+2TDMA frame nFU1CU 1FHU7012345670123 4567 01234567CU 27FU2012345670123 4567 01234567CU 37012345670123 4567 01234567六、網(wǎng)絡中的信令23第 23 頁 共 79 頁FU3BIECU1CU2CU3BSCFU3BIECU1CU2CU3BSC

20、7012345670123456701234567BSCNOKIA 無線專業(yè)NSSDX 200OMCBSSOMCHLRBSCDX 200LapDmLapDMSCTCMSCCS7BTSBTSBTS1、OSI七層協(xié)議模型2、信令協(xié)議24第 24 頁 共 79 頁UserUserApplication Presentation SessionTransportNetwork Node NetworkNetworkData LinkData LinkData LinkPhysicalPhysicalPhysicalNetworkTransportSessionPresentationApplicati

21、onNOKIA 無線專業(yè)BTSMSCBSCMSBSSAPD T A PCCCCCMSMSSMSCMSSSSMMMMRRBSSMAPBSSMAPRRBTSMBTSMRR'SLAPDmLAPDLAP DLAP DmSMTPMTPLayer1Layer1Layer1Layer1七、測量功能 MS 移動臺的測量內(nèi)容：downlink rx level 下行接收電平值downlink rx quality 下行接收信號質(zhì)量adjacent cell rx levels 相鄰小區(qū)的接收電平 BTS 的測量內(nèi)容：uplink rx level 上行接收電平值uplink quality 上行接收信號

22、質(zhì)量MS 與 BTS 的距離/TA 時間提前量八、BSC 的結(jié)構(gòu)模塊ET CLS GSW SMUX BCSUExchange TerminalClock and Syncronization Unit Group SwitchSubmultiplexerBSC Signalling UnitMCMU Marker and Cellular Management UnitOMU MBOperation and Maintenance Unit Message Bus25第 25 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)BTSMSC (TC)ETGSWCLSSMUXI/OBCSUMCMUOMUMB九、

23、各種 BSC 的機架結(jié)構(gòu)1、BSC1E的機架結(jié)構(gòu)(基本架和擴展架)26第 26 頁 共 79 頁ETPDUCLAC 1ET1C6ET1C4ET1C5ET1C2ET1C3BCSU3BCSU4BCSU5BCSU6BCSU7BCSU8PDUSW1C0MCMU0SW1C1MCMU1CLAC 0WDDCBCSU0OMUBCSU1BCSU2ET1C0ET1C1NOKIA 無線專業(yè)2、BSC2E 的機架結(jié)構(gòu)(基本架和擴展架)BCSU13、BSC3i機架結(jié)構(gòu)built-in IP Sw for Gber I27第 27 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)BSC 各單元介紹一、Exchange Termina

24、l, ET1EET 有兩種類型：ET1E 和 ET2E。2M 口，最多可有 3 個 ET 為 CLS提供時鐘，連接 Ater 口和 ABIS 口1、ET1E2、ET5C CARTRIDGE二、Clock and Synchronization Unit, CLS28第 28 頁 共 79 頁E T 1 EE T 1 EE T 1 EE T 1 EE T 1 EE T 1 EE T 1 EE T 1 EP S C 3NOKIA 無線專業(yè)BTSMSC (TC)ETGSWCLSSMUXC L 1 T GC L 1 T GC L A BC L A BI/OBCSUCLS Cartridge1、提供同步

25、，2、為各功能單元提供時鐘信號3、2N 備份29第 29 頁 共 79 頁MC L 1 T GC L 1 T GC L A BC L A BMCMUOMUBETNOKIA 無線專業(yè)三、MB (MESSAGE BUS) 消息總線，在計算機單元（MCMU，BCSU 和 OMU）間提供連接。四、Group Switch, GSW主要功能為： 建立和連接GSWMSC (TC)BTSETETSWSPSSWSPSSWSPSSWSPSCLSSMUXSWCSMI/OBCSUMCMUOMU五、SW1C Cartridge30第 30 頁 共 79頁S W C S MS W S P SS W S P SS W S

26、 P SS W S P SP S C 1NOKIA 無線專業(yè)1、交換原理AddressTS 013132、Block diagram of the GSWBGSWBM S C( T C )B T SE TC L SS M U XS W 6 4 BB C S UM C M UM B3、新型 SW1C cartridge31第 31 頁 共 79 頁I / OO M UE TSWCO P(Marker)SWS PSParallel/ SerialPCM 02PCM xSWSPS1PCM xSerial/PCM 0ParallelTSTS00113131S WCSMNOKIA 無線專業(yè)02 03 0

27、4 05 06 六、MCMU Cartridge1、MCMU 主要功能GSW，CM(移動性管理）功能 管理無線網(wǎng)絡， Celluar Management 功能：和監(jiān)測 Celluar Network和檢測切換及功率 Marker 功能：32第 32 頁 共 79 頁M B I F- TM B I F- TS M U XS M U XS M U XS M U XS W C O P- SP S C 3C P 386P S C 1S W 64 B 1S W 64 B 0NOKIA 無線專業(yè)和監(jiān)視 GSW尋找空閑中繼，建立和連接內(nèi)存功能2、Marker and Cellular Management

28、 Unit, MCMUBTSMSC (TC)ETGSWCLSMCMUS W CSSSSMMMMU XU XU XU XO PI/OOMUBCSUC P UM MB BIIFFMB七、BSC Signalling Unit, BCSUBTSMSC (TC)ETGSWSMUXBCSUAS 7UA F S TA S 7 UC P UMCMUM B I FM B I FMB33第 33 頁 共 79 頁I/OOMUETCLSETNOKIA 無線專業(yè)BCSU CartridgeC P 386M B I F- TM B I F- TA S 7- UA S 7- UA F S- TP S C 3八、Oper

29、ation and Maintenance Unit, OMUBTSMSC (TC)ETGSWSMUXCLSLPOMUS C S I FH W A TA S 7 UAA S C7 2U5C P UMCMUBCSUM MB I FB I FMBOMU 的作用：1、BSC 操作，監(jiān)測 BTS 和TC 的操作2、提供Digital/Analogue 接口到 OMC 方向。OMU Cartridge34第 34 頁 共 79 頁VDUETNOKIA 無線專業(yè)A S 7- UC P 386M B I F- TM B I F- TA S 7- UO RP S C 3H W A TA C 25- U九、WD

30、DC CatridgeP S C4P S C4F D DW D DW D D十、Power Supply System in the BSC35第 35 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)From the Battery Back upearth bar of the site-filterfilterCartridge type 1DC/DCCartridge type 1DC/DCCartridge type 2DC/DCCartridge type 2DC/DCPDU 1PDU 2十一、BSC - BTS 的連接方式BSC - BTS 的連接方式SPoint to Point Conn

31、ection點對點連接BTSMulti drop Chain鏈狀連接SSSMulti drop loop環(huán)型連接SSSSSS36第 36 頁 共 79 頁BTBTBTBTBTBTBTBTBTCBNOKIA 無線專業(yè)無 線 信道 介 紹一、無線頻點范圍900Uplink: Downlink:1800Uplink: Downlink:890 - 915 Mhz935 - 960 Mhz1710 - 1785 Mhz1805 - 1880 MhzCarrier Pairs (in Mhz)Carrier Pairs (in Mhz)890.0890.2890.4. 914.8915.0935.093

32、5.2935.41710.01710.21710.41805.01805.21805.4. 959.8960.0. 1784.81785.0.124 Carriers374 Carriers1879.81880.0Duplex Frequency = 45 MhzDuplex Frequency = 95 Mhz二、邏輯信道LOGICAL CHANNELSCOMMON CHANNELSDEDICATED CHANNELSBROADCAST CHANNELSTRAFFIC CHANNELSCOMMONDEDICATEDCONTROLCONTROLCHANNELSCHANNELSFCCHSCHBC

33、CHSDCCHSACCHFACCHTCH/FTCH/HTCH/EFRPCHRACHAGCH37第 37 頁 共 79 頁NOKIA 無線專業(yè)1、Broadcast Channels 廣播信道Frequency Correction Channel (FCCH)頻率校正信道 純正弦波 MS 開機時搜索該信道 下行Synchronisation Channel (SCH)同步信道 SCH 傳送該 BTS 的識別碼（BSIC） 還提供 TDMA 幀號 (用于加密)Broadcast Control Channel (BCCH)廣播信道BTS 的以下信息: 包含LAC、CI使用頻點跳頻序列信道組合方式

34、尋呼組 Paging groups周邊小區(qū)的信息2、Common Control Channels 公共信道 Paging Channel (PCH)尋呼信道 用于 BTS 尋呼移動臺 下行 Random Access Channel (RACH)隨機接入信道 用于移動臺請求第 38信道頁 共 79 頁38NOKIA 無線專業(yè) 包含接入的信息 上行 Access Grant Channel (AGCH)接入信道 BTS 向 MS 分配信道 SDCCH 下行3、Dedicated Channels信道Stand Alone Dedicated Control Channel (SDCCH)信道用

35、于通話初建立階段, 如鑒權(quán)(MS 空閑)位置更新，話務信道 (TCH) 分配雙向Slow Associated Control Channel (SACCH)慢速隨路信道傳測量報告(MS 通話時)MS 功率TA 時間提前量Fast Associated Control Channel (FACCH)快速隨路信道 與 TCH 共用同一信道 占用 20 ms 的 TCH，稱為偷幀模式“steal mode” 用于短暫性的通訊, 如振鈴、切換4、Traffic Channels 話務信道第 39 頁 共 79 頁39NOKIA 無線專業(yè)Traffic Channel, Full Rate 全速率雙向用于傳送話音或數(shù)據(jù)話音的速率為 13 kbit/sTraffic Channel, Half Rate 半速率雙向用于傳送話