Baz istasyonu alt sistemi - Base station subsystem

Deutsches Museum'da sergilenen GSM baz istasyonunun donanımı

Baz istasyonu alt sistemi ( BSS ) geleneksel bölümüdür hücresel telefon şebekesi trafiğini ele ve arasındaki sinyalizasyon sorumludur cep telefonu ve ağ anahtarlama alt sistem . BSS , konuşma kanallarının kod çevrimini, radyo kanallarının cep telefonlarına tahsis edilmesini, çağrı , hava arayüzü üzerinden iletim ve alım ve radyo ağı ile ilgili diğer birçok görevi yerine getirir.

Baz alıcı verici istasyonu

İki GSM baz istasyonu antenleri ağaçların kılığında Dublin , İrlanda .
Laponya'nın vahşi doğasında bir dağın tepesinde güneş enerjisiyle çalışan bir GSM baz istasyonu
Ana madde: Baz alıcı verici istasyonu

Baz alıcı-verici istasyonu veya BTS, verici ve radyo sinyallerini (alınması için ekipman içerir alıcı-vericiler ), antenler için ve ekipman şifrelemek ve şifresini çözmek iletişimi baz istasyon denetleyicisi (BSC). Tipik olarak, bir picocell dışındaki herhangi bir şey için bir BTS, birkaç farklı frekansa ve hücrenin farklı sektörlerine (sektörelleştirilmiş baz istasyonları durumunda) hizmet etmesine izin veren birkaç alıcı- vericiye (TRX'ler) sahip olacaktır.

Bir BTS, "baz istasyonu kontrol işlevi" (BCF) aracılığıyla bir ana BSC tarafından kontrol edilir. BCF, ayrı bir birim olarak uygulanır veya hatta kompakt baz istasyonlarında bir TRX'e dahil edilir. BCF, ağ yönetim sistemine (NMS) bir operasyon ve bakım (O&M) bağlantısı sağlar ve her TRX'in operasyonel durumlarının yanı sıra yazılım işleme ve alarm toplamayı yönetir.

BTS'nin işlevleri, kullanılan hücresel teknolojiye ve cep telefonu sağlayıcısına bağlı olarak değişir. BTS'nin, Um hava arayüzü aracılığıyla MS'den (mobil istasyon) bilgi alan ve daha sonra bunu TDM (PCM) tabanlı bir arayüze, Abis arayüzüne dönüştüren ve BSC'ye gönderen bir düz alıcı-verici olduğu satıcılar vardır . Bilginin önceden işlenmesi, hedef hücre listelerinin oluşturulması ve hatta hücre içi geçişin (HO) tamamen ele alınabilmesi için BTS'lerini oluşturan satıcılar vardır. Bu durumda avantaj, pahalı Abis arayüzünde daha az yük olmasıdır.

BTS'ler, Um arayüzünün 1. katmanını modüle edebilen telsizlerle donatılmıştır; GSM 2G+ için modülasyon türü Gauss minimum kaydırmalı anahtarlamadır (GMSK), EDGE etkin ağlar için ise GMSK ve 8-PSK'dir . Bu modülasyon, bir tür sürekli fazlı frekans kaydırmalı anahtarlamadır . GMSK'da, taşıyıcı üzerine modüle edilecek sinyal , komşu kanallara olan girişimi ( bitişik kanal girişimi ) büyük ölçüde azaltan bir frekans modülatörüne beslenmeden önce bir Gauss düşük geçiş filtresi ile yumuşatılır .

Anten birleştiriciler, birkaç TRX (taşıyıcı) için aynı anteni kullanmak üzere uygulanır, daha fazla TRX birleştirilirse, birleştirici kaybı o kadar büyük olur. 8:1'e kadar birleştiriciler yalnızca mikro ve piko hücrelerde bulunur.

Frekans atlama genellikle genel BTS performansını artırmak için kullanılır; bu, bir sektördeki TRX'ler arasında hızlı ses trafiği geçişini içerir. Sektörü kullanan TRX'ler ve ahizeler tarafından bir atlama sırası takip edilir. Birkaç atlama dizisi mevcuttur ve belirli bir hücre için kullanılan dizi, el cihazları tarafından bilinmesi için sürekli olarak o hücre tarafından yayınlanır.

Bir TRX , radyo frekansı başına sekiz TDMA zaman dilimi belirten GSM standartlarına göre iletir ve alır . BTS'nin hizmet verdiği bölgedeki el cihazlarına bazı bilgilerin yayınlanması gerektiğinden, bir TRX bu kapasitenin bir kısmını kaybedebilir . Bu bilgi, el cihazlarının ağı tanımlamasına ve ona erişmesine olanak tanır. Bu sinyalleme, Yayın Kontrol Kanalı (BCCH) olarak bilinen bir kanalı kullanır .

sektörleşme

Daha fazla bilgi: Sektör anteni

Bir baz istasyonunda, her biri farklı yönlere bakan yönlü antenler kullanarak, baz istasyonunu bölümlere ayırmak mümkündür, böylece aynı yerden birkaç farklı hücreye hizmet verilir. Tipik olarak bu yönlü antenler 65 ila 85 derecelik bir ışın genişliğine sahiptir. Bu, baz istasyonunun trafik kapasitesini arttırır (her frekans sekiz ses kanalı taşıyabilir) , komşu hücrelere neden olan paraziti büyük ölçüde artırmaz (herhangi bir yönde, yalnızca az sayıda frekans yayınlanır). Tipik olarak, sektör başına on veya daha fazla dalga boyu aralığında iki anten kullanılır . Bu, operatörün çok yollu alım gibi fiziksel olaylardan kaynaklanan zayıflama etkilerinin üstesinden gelmesine olanak tanır . Antenden çıkarken alınan sinyalin bir miktar amplifikasyonu , genellikle yukarı bağlantı ve aşağı bağlantı sinyali arasındaki dengeyi korumak için kullanılır.

Baz istasyonu denetleyicisi

Baz istasyonu denetleyicisi (BSC), klasik olarak BTS'lerin arkasındaki zekayı sağlar . Tipik olarak bir BSC'nin kontrolü altında onlarca hatta yüzlerce BTS bulunur. BSC, radyo kanallarının tahsisini yönetir, cep telefonlarından ölçümleri alır ve BTS'den BTS'ye geçişleri kontrol eder (bir BSC arası geçiş durumu hariç, bu durumda kontrolün kısmen MSC'nin sorumluluğunda olduğu durumlar hariç ). BSC'nin temel bir işlevi, BTS'lere (nispeten düşük kullanım ile) birçok farklı düşük kapasiteli bağlantının, mobil anahtarlama merkezine (MSC) doğru daha az sayıda bağlantıya indirgendiği (yüksek düzeyde kullanım ile) bir yoğunlaştırıcı olarak hareket etmektir. . Genel olarak, bu, ağların genellikle, daha sonra büyük merkezileştirilmiş MSC sitelerine bağlanan BTS'lerinin yakınındaki bölgelere dağıtılmış birçok BSC'ye sahip olacak şekilde yapılandırıldığı anlamına gelir.

BSC, yalnızca bir BTS denetleyicisi değil, aynı zamanda bazı satıcılar için tam bir anahtarlama merkezi ve ayrıca MSC'ye bağlantıları olan ve GPRS destek düğümüne (SGSN) hizmet veren bir SS7 düğümü olduğu için şüphesiz BSS'deki en sağlam unsurdur ( GPRS kullanırken ). Ayrıca gerekli tüm verileri operasyon destek alt sistemine (OSS) ve performans ölçüm merkezlerine sağlar.

Bir BSC genellikle, arıza koşulları durumunda kullanılabilirliği sağlamak için kritik işlevsel birimlere uygulanan artıklık ile dağıtılmış bir bilgi işlem mimarisine dayanır. Yedeklilik genellikle BSC ekipmanının ötesine uzanır ve güç kaynaklarında ve PCU'ya A-ter arayüzü sağlayan iletim ekipmanında yaygın olarak kullanılır.

Taşıyıcı frekansları , frekans atlama listeleri, güç azaltma seviyeleri, hücre sınırı hesaplaması için alım seviyeleri gibi bilgiler de dahil olmak üzere tüm sitelerin veri tabanları BSC'de saklanır. Bu veriler, trafik projeksiyonlarının yanı sıra sinyal yayılımının modellenmesini içeren radyo planlama mühendisliğinden doğrudan elde edilir .

dönüştürücü

Dönüştürücü, mobil ağda kullanılan kodlama ile dünyanın karasal devre anahtarlamalı ağı, Genel Anahtarlamalı Telefon Ağı tarafından kullanılan kodlama arasındaki ses kanalı kodlamasının kodunun dönüştürülmesinden sorumludur . Spesifik olarak, GSM kullanan normal puls uyarımlı uzun süreli tahmin mobil cihaz ve BSS arasında, ama ses verileri için (RPE LTP) kodlayıcı darbe kod modülasyonu ( A-law veya μ-yasası standardize ITU G.711 ) üst baş BSS'nin. RPE-LPC kodlaması, ses için 13 kbit/s'lik bir veri hızı ile sonuçlanırken, standart PCM kodlaması 64 kbit/s ile sonuçlanır. Aynı sesli arama için veri hızındaki bu değişiklik nedeniyle , transkoder ayrıca bir ara belleğe alma işlevine sahiptir, böylece PCM 8 bitlik kelimeler, GSM 20 ms trafik bloklarını oluşturmak için yeniden kodlanabilir.

Kod dönüştürme (sıkıştırma/açma) işlevi ilgili standartlar tarafından bir baz istasyonu işlevi olarak tanımlansa da, çözümü BSC dışında uygulayan birkaç satıcı vardır. Bazı satıcılar, özel bir arabirim kullanarak bunu bağımsız bir rafta uygulamıştır. Gelen Siemens 've Nokia mimarisinde, dönüştürücü normal olarak MSC ile birlikte yer alacaktır tanımlanabilir ayrı alt sistemdir. Ericsson'un bazı sistemlerinde BSC yerine MSC'ye entegre edilmiştir. Bu tasarımların nedeni, ses kanallarının sıkıştırılmasının MSC sahasında yapılması durumunda, BSS ve MSC arasındaki sabit iletim bağlantılarının sayısının azaltılarak ağ altyapı maliyetlerinin düşürülmesidir.

Bu alt sistem aynı zamanda transkoder ve hız uyarlama birimi ( TRAU ) olarak da adlandırılır . Bazı ağlar , 64 kbit/sn PCM yerine ağın karasal tarafında 32 kbit/sn ADPCM kullanır ve TRAU buna göre dönüştürür. Trafik ses değil, faks veya e-posta gibi veriler olduğunda, TRAU, BSS ve MSC veri hızları arasında uyumluluk sağlamak için oran uyarlama birimi işlevini etkinleştirir.

Paket kontrol ünitesi

Paket kontrol ünitesi (PCU), GSM standardına sonradan eklenen bir üründür. BSC'nin bazı işleme görevlerini yerine getirir, ancak paket verileri için. Ses ve veri arasındaki kanalların tahsisi baz istasyonu tarafından kontrol edilir, ancak PCU'ya bir kanal tahsis edildiğinde, PCU o kanal üzerinde tam kontrol alır.

PCU baz istasyonuna kurulabilir, BSC'ye kurulabilir veya hatta önerilen bazı mimarilerde SGSN sahasında olabilir. Çoğu durumda, PCU, radyo tarafında BSC ve Gb tarafında SGSN ile kapsamlı bir şekilde iletişim kuran ayrı bir düğümdür.

BSS arayüzleri

MS, NSS ve GPRS Çekirdek Ağının BSS arabirimlerini gösteren GSM ağının resmi
um
Mobil istasyon (MS) ve BTS arasındaki hava arayüzü . Bu arayüz, sinyalizasyon, çağrı kontrolü, ölçüm raporlaması, devir teslim , güç kontrolü , kimlik doğrulama , yetkilendirme , konum güncelleme vb. için LAPDm protokolünü kullanır . Trafik ve sinyalizasyon, her 20 ms'de bir veri blokları oluşturmak üzere 4.615 ms aralıklarla 0.577 ms'lik patlamalar halinde gönderilir.
abi
BTS ve BSC arasındaki arayüz. Genellikle bir DS-1, ES-1 veya E1 TDM devresi tarafından taşınır . Trafik (TCH) için TDM alt kanallarını, BTS denetimi ve telekom sinyalizasyonu için LAPD protokolünü kullanır ve BSC'den BTS ve MS'ye senkronizasyonu taşır.
bir
BSC ve MSC arasındaki arayüz. Trafik kanallarını ve SS7 yığınının BSSAP kullanıcı kısmını taşımak için kullanılır . BSC ve MSC arasında genellikle kod çevrimi birimleri olmasına rağmen, sinyal iletişimi bu iki bitiş noktası arasında gerçekleşir ve kod çevrimi birimi SS7 bilgisine dokunmaz, sadece ses ya da CS verileri dönüştürülür ya da hız uyarlanır.
sonra
BSC ve kod dönüştürücü arasındaki arayüz. Adı satıcıya bağlı olan tescilli bir arayüzdür (örneğin Ater by Nokia), BSC'den A arayüz bilgisini taşır ve ona dokunulmaz.
GB
BSS'yi GPRS çekirdek ağındaki SGSN'ye bağlar .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar