基站結(jié)構(gòu)
基礎(chǔ)設(shè)施通信基站是移動通信網(wǎng)絡(luò)中最關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施。 移動通信基站有機房,電線,鐵塔桅桿等結(jié)構(gòu)部件,其中基站房主要配備信號收發(fā)器,監(jiān)控裝置,滅火裝置,供電設(shè)備和空調(diào)設(shè)備, 以及塔桿包括防雷接地系統(tǒng),塔體,基礎(chǔ),支架,電纜和輔助設(shè)施等幾個部分的結(jié)構(gòu)。 根據(jù)形狀,塔桅桿可分為角鋼塔,單管塔,頂桿,電纜塔等多種不同形式。 天線是天線框架,饋電系統(tǒng)和無限反射器的三層結(jié)構(gòu),有兩種不同的應(yīng)用場景,室內(nèi)和室外。 根據(jù)不同的傳輸方向,天線也可以分為方向和全向。一個基站的選擇,需從性能、配套、兼容性及使用要求等各方面綜合考慮,其中特別注意的是基站設(shè)備必須與移動交換中心相兼容或配套,這樣才能取得較好的通信效果?;咀酉到y(tǒng)主要包括兩類設(shè)備:基站收發(fā)臺(BTS)和基站控制器(BSC)。
基站位置選擇基站位置必須首先考慮通信基站周圍的通信環(huán)境, 綜合考慮基站密度,信號,交通量,現(xiàn)場條件等因素,盡量避免強電磁干擾,脈沖干擾區(qū)域和大量易燃物和爆炸產(chǎn)品商業(yè),倉庫附近。 另外,通信基站應(yīng)該建在一個開闊的視野內(nèi),并且周圍不應(yīng)有高大的建筑物,以防止通信基站的信號傳輸受影響。 在基站通信建設(shè)過程中,機房的建設(shè),設(shè)備的安裝和塔的建設(shè)都是機械結(jié)構(gòu)。施工機械和技術(shù)水平很高。施工前應(yīng)先對施工區(qū)域的地理特征進行調(diào)查,充分利用有利的地形條件,便于施工和維護。
塔樓選擇塔的選擇必須首先考慮施工區(qū)的地質(zhì)條件, 科學(xué)地建造樁基,并在此基礎(chǔ)上選擇合適的塔型。 在正式開展通信基站塔架選擇的設(shè)計和實施之前,有必要對施工區(qū)域的地質(zhì)條件進行全面調(diào)查,了解施工區(qū)域的地質(zhì)條件和可能的地質(zhì)風(fēng)險。 在此基礎(chǔ)上,給出了一系列有效的方法。 響應(yīng)措施,選擇合適的塔型,全面檢查經(jīng)濟,技術(shù)和安全指標(biāo),并選擇合適的鐵塔形式。 對于樁基通信基站,塔的選擇必須首先考慮樁體的性能,抗裂性和沉降,并對這些性能指標(biāo)進行分析和驗證。通信塔的整個負(fù)載基本上直接應(yīng)用于基礎(chǔ)。 為了提高塔的穩(wěn)定性,必須特別注意基礎(chǔ)施工。塔的基礎(chǔ)施工有三種不同的形式:擴展基礎(chǔ),單樁基礎(chǔ)和群樁基礎(chǔ)。在需要的情況下,還可以增加系桿梁和地腳螺栓,并抵抗地基的液化處理,以進一步提高地基的承載能力。
收發(fā)臺大家常看到房頂上高高的天線,就是基站收發(fā)臺的一部分。一個完整的基站收發(fā)臺包括無線發(fā)射/接收設(shè)備、天線和所有無線接口特有的信號處理部分?;臼瞻l(fā)臺可看作一個無線調(diào)制解調(diào)器,負(fù)責(zé)移動信號的接收、發(fā)送處理。一般情況下在某個區(qū)域內(nèi),多個子基站和收發(fā)臺相互組成一個蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò),通過控制收發(fā)臺與收發(fā)臺之間的信號相互傳送和接收來達到移動通信信號的傳送,這個范圍內(nèi)的地區(qū)也就是我們常說的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面。如果沒有了收發(fā)臺,那就不可能完成手機信號的發(fā)送和接收?;臼瞻l(fā)臺不能覆蓋的地區(qū)也就是手機信號的盲區(qū)。所以基站收發(fā)臺發(fā)射和接收信號的范圍直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)信號的好壞以及手機是否能在這個區(qū)域內(nèi)正常使用。 [3] 基站收發(fā)臺在基站控制器的控制下,完成基站的控制與無線信道之間的轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)手機通信信號的收發(fā)與移動平臺之間通過空中無線傳輸及相關(guān)的控制功能。收發(fā)臺可對每個用戶的無線信號進行解碼和發(fā)送?;臼褂玫奶炀€分為發(fā)射天線和接收天線,且有全向和定向之分,一般可有下列三種配置方式:發(fā)全向、收全向方式;發(fā)全向、收定向方式;發(fā)定向、收定向方式。從字面上我們就可以理解每種方式的不同,發(fā)全向主要負(fù)責(zé)全方位的信號發(fā)送;收全向自然就是個方位的接收信號了;定向的意思就是只朝一個固定的角度進行發(fā)送和接收。一般情況下,頻道數(shù)較少的基站(如位于郊區(qū))常采用發(fā)全向、收全向方式,而頻道數(shù)較多的基站采用發(fā)全向、收定向的方式,且基站的建立也比郊區(qū)更為密集。由于信號傳輸?shù)交緯r可能比較弱,并且有一定的信號干擾,所以要經(jīng)預(yù)選器 。模塊濾波和放大,進行雙重變頻、放大和鑒頻處理。輸入的高頻信號經(jīng)放大后送入第一變頻器,由變頻器提供的第一本機振蕩信號頻率為766.9125-791.8875MHz,下變頻后,產(chǎn)生123.1MHz的第一中頻信號。第一中頻信號經(jīng)放大、濾波、混頻后,產(chǎn)生第二中頻信號(21.3875MHz),它經(jīng)過放大、濾波后送到中頻集成塊。由中頻集成塊(包含第二中頻信號放大器、限幅器和鑒頻器)產(chǎn)生的音頻輸出信號和接收信號強度指示信號(RSSI)送到音頻/控制板,在音頻信號控制板內(nèi),由分集開關(guān)不斷地比較奇數(shù)和偶數(shù)信號,并選擇其中的較強信號,通過音頻電路傳送到移動控制中心去?;景l(fā)射機工作原理是:把由頻率合成器提供的頻率為766.9125-791.8875MHz的載頻信號與168.1MHz的已調(diào)信號,分別經(jīng)濾波進入雙平衡變頻器,并獲得頻率為935.0125-959.9875MHz的射頻信號,此射頻信號再經(jīng)濾波和放大后進入驅(qū)動級,驅(qū)動級的輸出功率約2.4W,然后加到功率放大器模塊。功率控制電路采用負(fù)反饋技術(shù)自動調(diào)整前置驅(qū)動級或推動級的輸出功率以使驅(qū)動級的輸出功率保持在額定值上。也就是把接收到的信號加以穩(wěn)定再發(fā)送出去,這樣可有效地減少或避免通信信號在無線傳輸中的損失,保證用戶的通信質(zhì)量。功率放大器模塊的作用是把信號放大到10W,不過這也依據(jù)實際情況而定,如果小區(qū)發(fā)射信號半徑較大,也可采用25W或40W的功放模塊,以增強信號的發(fā)送半徑。
控制器基站控制器包括無線收發(fā)信機、天線和有關(guān)的信號處理電路等,是基站子系統(tǒng)的控制部分。主要包括四個部件:小區(qū)控制器(CSC)、話音信道控制器(VCC)、信令信道控制器(SCC)和用于擴充的多路端接口(EMPI)。一個基站控制器通??刂茙讉€基站收發(fā)臺,通過收發(fā)臺和移動臺的遠(yuǎn)端命令,基站控制器負(fù)責(zé)所有的移動通信接口管理,主要是無線信道的分配、釋放和管理。當(dāng)你使用移動電話時,它負(fù)責(zé)為你打開一個信號通道,通話結(jié)束時它又把這個信道關(guān)閉,留給其他人使用。除此之外,還對本控制區(qū)內(nèi)移動臺的越區(qū)切換進行控制。如你在使用手機時跨入另一個基站的信號收發(fā)范圍時,控制器又負(fù)責(zé)在另一個基站之間相互切換,并保持始終與移動交換中心的連接。GSM系統(tǒng)越區(qū)時采用切換方式,即當(dāng)用戶到達小區(qū)邊界時,手機會先與原來的基站切斷聯(lián)系,然后再與新的服務(wù)小區(qū)的基站建立聯(lián)系,當(dāng)新的服務(wù)小區(qū)繁忙時,不能提供通話信道,這時就會發(fā)生掉線現(xiàn)象。因此,用戶在使用手機通話時,應(yīng)盡量避免在四角盲區(qū)使用,以減少通話掉線的機率??刂破鞯暮诵氖墙粨Q網(wǎng)絡(luò)和公共處理器(CPR)。公共處理器對控制器內(nèi)部各模塊進行控制管理,并通過X.25通信協(xié)議與操作維護中心(OMC)相連接。交換網(wǎng)絡(luò)將完成接口和接口之間的64kbit/s數(shù)據(jù)/話音業(yè)務(wù)信道的內(nèi)部交換。控制器通過接口設(shè)備數(shù)字中繼器(DTC)與移動交換中心相連,通過接口設(shè)備終端控制器(TCU)與收發(fā)臺相連,構(gòu)成一個簡單的通信網(wǎng)絡(luò)。在整個蜂窩移動通信系統(tǒng)中,基站子系統(tǒng)是移動臺與移動中心連接的橋梁,其地位極其重要。整個覆蓋區(qū)中基站的數(shù)量、基站在蜂窩小區(qū)中的位置,基站子系統(tǒng)中相關(guān)組件的工作性能等因素決定了整個蜂窩系統(tǒng)的通信質(zhì)量?;镜倪x型與建設(shè),已成為組建現(xiàn)代移動通信網(wǎng)絡(luò)的重要一環(huán)。