Subsistemul stației de bază (abrev. PBS , subsistemul stației de bază în limba engleză , BSS) - unul dintre elementele principale ale sistemului de comunicații radiotelefonice mobil responsabil pentru transmiterea traficului de voce și semnal între terminalul mobil al abonatului și subsistemul de rețea și comutare, rețea centrală GSM . PBS este angajat în codificarea canalelor de voce, alocarea de canale radio terminalelor telefonice, funcții de paginare , controlul calității transmisiei de date , recepționează și transmite semnale în aer și îndeplinește multe alte sarcini legate de funcționarea rețelei.
Stația de bază (BS, stația transceiver de bază în engleză , BTS) include dispozitive de antenă de recepție și transmisie , echipamente pentru transmiterea unui semnal radio ( Transceiver ), blocuri de criptare a datelor . BS deservește o secțiune separată a rețelei cu ajutorul mai multor transceiver (TRX) destinate diferitelor secțiuni ale sectorului , difuzând la frecvențe diferite.
Funcționarea stației de bază este controlată de controlerul stației de bază (BSC, controlerul stației de bază în limba engleză , BSC) prin blocul funcțional de control al stației de bază (Funcția de control al stației de bază în engleză , BCF ), care poate fi realizat ca un element separat, sau ca parte integrantă a transceiver-ului. Acest bloc este conectat prin operațiuni și întreținere (O&M ) la sistemul de management al rețelei (NMS ) și monitorizează starea fiecărui transceiver folosind o bibliotecă de comenzi .
Suma funcțiilor BS depinde de setul de tehnologii furnizate de producător. Setul minim este recepția unui semnal de terminal mobil de la mediul de propagare a semnalului din aer, conversia acestuia în formatul mediu de propagare a semnalului Abis , în care se bazează tehnologia de divizare a timpului TDMA și rutarea ulterioară a datelor primite către controlerul BS. . În plus, funcțiile BS suplimentare pot preprocesa datele, pot genera rapoarte și pot distribui uniform sarcina asupra componentelor sistemului. Această metodă are avantajul de a economisi spațiu valoros pe mediul de propagare a semnalului Abis.
Stațiile de bază sunt echipate cu echipamente capabile să moduleze semnalele stratului fizic al mediului de transmisie a informațiilor; generarea de rețele celulare 2G+ utilizează modulația GMSK tipică în activitatea sa , funcțiile din rețelele EDGE necesită modulări suplimentare folosind algoritmul 8-PSK.
Combinatoarele de antene, combinatoarele direcționează sarcina pe o antenă de la mai multe transceiver individuale, în timp ce raportul de compresie depinde de numărul care este combinat. Un combinator poate suporta până la opt transceiver.
Utilizarea intercalării purtătorului, FHSS, este adesea folosită pentru a îmbunătăți performanța stației de bază și capacitatea rețelei; metoda presupune o alternanță accelerată a sarcinii între mai multe transceiver. Se schimbă secvențe diferite între transceiver și terminalele mobile ale sectorului, iar intercalarea rapidă a acestora permite ca terminalele mobile care folosesc diferiți purtători să fie constant în același sector.
Principiile de funcționare ale transceiver-urilor sunt construite în conformitate cu standardele de tehnologie GSM , care implică utilizarea a opt canale temporare TDMA. Transceiverele pot crește sarcina pe această capacitate prin difuzarea de servicii suplimentare BS care permit terminalelor mobile să identifice și să acceseze rețeaua. Acest trafic de serviciu este transmis prin BCCH (Broadcast Control Channel).
Utilizarea antenelor cu înaltă direcție la stațiile de bază face posibilă alocarea mai multor sectoare într-o singură celulă. Lățimea fasciculului unor astfel de antene variază de la 65° la 85°. Această condiție vă permite să creșteți capacitatea rețelei (până la opt canale vocale pot funcționa simultan la fiecare frecvență), cu toate acestea, fenomenul de interferență a undelor interferează cu obținerea tuturor beneficiilor acestei tehnologii , care forțează doar un număr limitat de operațiuni. frecvențele care urmează să fie alocate în fiecare direcție. Tipic este utilizarea a două antene într-un sector, sub rezerva prezenței a cel puțin zece benzi de frecvență de funcționare. Acest lucru permite purtătorilor să depășească efectul atenuării semnalului care rezultă din fenomene fizice, cum ar fi calea multiplă , de exemplu, în timp ce câștigul semnalului la ieșirea antenei menține un echilibru între nivelul semnalelor de intrare și de ieșire.
Controlerul stației de bază (BSC) este utilizat pentru controlul și schimbul de date ale unui grup de stații de bază, în timp ce numărul de elemente ale grupului poate varia de la 10 la 100. Acest bloc gestionează procesul de atribuire a canalelor radio, primește informații de control de la terminale telefonice, controlează procesul de transmitere a datelor de la o BS la alta (în cazul în care ambele BS se supun acestui controler, conexiunile la BS ale altor controlere sunt efectuate de subsistemul de rețea și comutare MSC . Funcția cheie a controlerului este concentrare: conversia diferitelor fluxuri de capacitate redusă (și compresie relativ scăzută) de la stațiile de bază în fluxuri digitale similare mult mai mici printr-o comprimare mai mare a datelor și trimiterea lor către rețea și subsistemul de comutare MSC... În cele din urmă, o structură tipică a rețelei celulare este o rețea distribuită de controlere BS înconjurate de stații de bază și combinate în site-uri mari sub controlul comutatoarelor MSC.
Fără îndoială, funcțiile controlerului nu pot fi reduse doar la controlul stațiilor de bază. Dezvoltarea tehnologiilor permite dezvoltatorilor de echipamente să transforme acest element într-un centru de comutare cu drepturi depline, conectat prin sistemul de semnalizare SS No. 7 cu centrul de comutare pentru comunicații mobile celulare și pentru conectarea la Internet - cu subsistemul GPRS . Funcția de schimb de date cu Operation Support Subsystem (OSS) face ca acest element să fie indispensabil în monitorizarea stării rețelei.
Majoritatea controlerelor, construite folosind o arhitectură de calcul distribuită care vă permite să mențineți stabilitatea cu un număr mare de elemente care funcționează incorect, garantează operabilitatea, uneori în cele mai critice condiții.
O bază de date cu toate site-urile de rețea, informații despre frecvențele de operare, liste de purtători variabili, niveluri de putere a echipamentelor, o hartă de acoperire a teritoriului - toate acestea sunt stocate în memoria controlerului stației de bază. Aceste informații sunt indispensabile la planificarea, construirea și operarea unei rețele, ajutând la controlul nivelului de propagare a semnalului și de transmitere a traficului.
În ciuda faptului că transcodarea (compresia și decomprimarea fluxului de date) este o funcție tipică a controlerului, unii producători de echipamente de comunicație oferă această soluție ca element separat de rețea cu propria interfață . Un model mai funcțional al acestui bloc poate fi găsit sub numele TRAU (Transcoder and Rate Adaptation Unit). Funcția sa este de a converti datele vocale între GSM (RPE-LPC) și formatele PCM anterioare (Recomandarea G.711 a Comitetului Consultativ Telegraf). Viteza unui flux în aceste formate este diferită (pentru PCM este de 64 kbps, pentru GSM - 13 kbps), prin urmare acest element de rețea îndeplinește și funcția de întârziere, care vă permite să recodificați pachetele PCM de opt biți în blocuri GSM cu o durată de 20 ms, comprimă canalele vocale de la 64 de kilobiți, distribuite pe canale de comunicație, la 13 kilobiți, care pot fi transmise prin aer. Unele rețele folosesc ADPCM de 32 kbps în loc de PCM de 64 kb, caz în care TRAU face și conversia.
Într-un fel sau altul, în arhitectura producătorilor de echipamente de telecomunicații precum Siemens și Nokia , transcoderul este un subsistem independent identificabil separat, care poate fi integrat cu ușurință cu Comitetul Central SPS, iar Ericsson în unele dintre soluțiile sale face aceste elemente și mai interconectate. decât Comitetul Central SPS și KBS: Acest lucru vă permite să reduceți volumul traficului de servicii.
Unitatea de control a pachetelor (PCU ) este o completare ulterioară la standardul GSM. Îndeplinește unele dintre funcțiile similare cu sarcinile controlerului stației de bază, dar pentru rețeaua de date. Distribuția canalelor între transmisia de date și datele de voce este responsabilitatea stațiilor de bază, dar de îndată ce canalul de transmisie a datelor este atribuit, acesta trece sub controlul PCU.
Acest bloc poate fi amplasat atât pe zona stației de bază, cât și în interiorul CBS, momentan există soluții cu plasarea acestui bloc în cadrul subsistemului de control GPRS .