基站子系統(tǒng)(BSS)是移動(dòng)通信系統(tǒng)中與無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)關(guān)系最直接的基本組成部分。
在整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中基站主要起中繼作用。基站與基站之間采用無線信道連接,負(fù)責(zé)無線發(fā)送、接收和無線資源管理。
而主基站與移動(dòng)交換中心(MSC)之間常采用有線信道連接,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶之間或移動(dòng)用戶與固定用戶之間的通信連接。說得更通俗一點(diǎn),基站之間主要負(fù)責(zé)手機(jī)信號(hào)的接收和發(fā)送,把收集到的信號(hào)簡(jiǎn)單處理之后再傳送到移動(dòng)交換中心,通過交換機(jī)等設(shè)備的處理,再傳送給終端用戶,也就實(shí)現(xiàn)了無線用戶的通信功能。
所以基站系統(tǒng)能直接影響到手機(jī)信號(hào)接收和通話質(zhì)量的好壞。 一個(gè)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(dòng)交換中心相兼容或配套,這樣才能取得較好的通信效果。
基站子系統(tǒng)主要包括兩類設(shè)備:基站收發(fā)臺(tái)(BTS)和基站控制器(BSC)。 一、基站收發(fā)臺(tái) 大家常看到房頂上高高的天線,就是基站收發(fā)臺(tái)的一部分。
一個(gè)完整的基站收發(fā)臺(tái)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(hào)處理部分?;臼瞻l(fā)臺(tái)可看作一個(gè)無線調(diào)制解調(diào)器,負(fù)責(zé)移動(dòng)信號(hào)的接收、發(fā)送處理。
一般情況下在某個(gè)區(qū)域內(nèi),多個(gè)子基站和收發(fā)臺(tái)相互組成一個(gè)蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò),通過控制收發(fā)臺(tái)與收發(fā)臺(tái)之間的信號(hào)相互傳送和接收來達(dá)到移動(dòng)通信信號(hào)的傳送,這個(gè)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(tái),那就不可能完成手機(jī)信號(hào)的發(fā)送和接收。
基站收發(fā)臺(tái)不能覆蓋的地區(qū)也就是手機(jī)信號(hào)的盲區(qū)。所以基站收發(fā)臺(tái)發(fā)射和接收信號(hào)的范圍直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的好壞以及手機(jī)是否能在這個(gè)區(qū)域內(nèi)正常使用。
基站收發(fā)臺(tái)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(shí)現(xiàn)手機(jī)通信信號(hào)的收發(fā)與移動(dòng)平臺(tái)之間通過空中無線傳輸及相關(guān)的控制功能。收發(fā)臺(tái)可對(duì)每個(gè)用戶的無線信號(hào)進(jìn)行解碼和發(fā)送。
基站使用的天線分為發(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(hào)發(fā)送;收全向自然就是個(gè)方位的接收信號(hào)了;定向的意思就是只朝一個(gè)固定的角度進(jìn)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(hào)傳輸?shù)交緯r(shí)可能比較弱,并且有一定的信號(hào)干擾,所以要經(jīng)預(yù)選器模塊濾波和放大,進(jìn)行雙重變頻、放大和鑒頻處理。
輸入的高頻信號(hào)經(jīng)放大后送入第一變頻器,由變頻器提供的第一本機(jī)振蕩信號(hào)頻率為766.9125-791.8875MHz,下變頻后,產(chǎn)生123.1MHz的第一中頻信號(hào)。第一中頻信號(hào)經(jīng)放大、濾波、混頻后,產(chǎn)生第二中頻信號(hào)(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(hào)放大器、限幅器和鑒頻器)產(chǎn)生的音頻輸出信號(hào)和接收信號(hào)強(qiáng)度指示信號(hào)(RSSI)送到音頻/控制板,在音頻信號(hào)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(hào),并選擇其中的較強(qiáng)信號(hào),通過音頻電路傳送到移動(dòng)控制中心去。 基站發(fā)射機(jī)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(hào)與168.1MHz的已調(diào)信號(hào),分別經(jīng)濾波進(jìn)入雙平衡變頻器,并獲得頻率為935.0125-959.9875MHz的射頻信號(hào),此射頻信號(hào)再經(jīng)濾波和放大后進(jìn)入驅(qū)動(dòng)級(jí),驅(qū)動(dòng)級(jí)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(dòng)調(diào)整前置驅(qū)動(dòng)級(jí)或推動(dòng)級(jí)的輸出功率以使驅(qū)動(dòng)級(jí)的輸出功率保持在額定值上。也就是把接收到的信號(hào)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(hào)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(hào)放大到10W,不過這也依據(jù)實(shí)際情況而定,如果小區(qū)發(fā)射信號(hào)半徑較大,也可采用25W或40W的功放模塊,以增強(qiáng)信號(hào)的發(fā)送半徑。 二、基站控制器 基站控制器包括無線收發(fā)信機(jī)、天線和有關(guān)的信號(hào)處理電路等,是基站子系統(tǒng)的控制部分。
主要包括四個(gè)部件:小區(qū)控制罪(CSC)、話音信道控制器(VCC)、信令信道控制器(SCC)和用于擴(kuò)充的多路端接口(EMPI)。一個(gè)基站控制器通常控制幾個(gè)基站收發(fā)臺(tái),通過收發(fā)臺(tái)和移動(dòng)臺(tái)的遠(yuǎn)端命令,基站控制器負(fù)責(zé)所有的移動(dòng)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(dòng)電話時(shí),它負(fù)責(zé)為你打開一個(gè)信號(hào)通道,通話結(jié)束時(shí)它又把這個(gè)信道關(guān)閉,留給其他人使用。除此之外,還對(duì)本控制區(qū)內(nèi)移動(dòng)臺(tái)的越區(qū)切換進(jìn)行控制。
如你在使用手機(jī)時(shí)跨入另一個(gè)基站的信號(hào)收發(fā)范圍時(shí),控制器又負(fù)責(zé)在另一個(gè)基站之間相互切換,并保持始終與移動(dòng)交換中心的連接。 GSM系統(tǒng)越區(qū)時(shí)采用切換方式,即當(dāng)用戶到達(dá)小區(qū)邊界時(shí),手機(jī)會(huì)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(shí),不能提供通話信道,這時(shí)就會(huì)發(fā)生掉線現(xiàn)象。
因此,用戶在使用手機(jī)通話時(shí),應(yīng)盡量避免在四角盲區(qū)使用,以減少通。
一. 帶有碰撞檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問控制方式(CSMA/CD)
(Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect)
1) 先聽后發(fā)
先聽,信道空閑則發(fā)
2) 邊聽邊發(fā)
一邊發(fā),一邊比較發(fā)送的波形和接收到的波形
3) 沖突停止
發(fā)現(xiàn)發(fā)送的波形和接收到的波形不同,則發(fā)生了沖突,停止
4) 隨機(jī)等待
等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間后,再重復(fù)上四個(gè)過程
二. 令牌環(huán)訪問控制方式
令牌: 特殊格式的短幀,有兩種狀態(tài)(忙、空閑)
誰得到空閑令牌誰發(fā)
工作過程(帶忙令牌轉(zhuǎn)發(fā)一圈)
令牌的維護(hù)問題(丟失、重復(fù)、一直忙等)使用監(jiān)控站
三.令牌總線訪問控制方式
1. 邏輯環(huán)2. 工作過程
控制方法是CSMA/CD方法。
在傳統(tǒng)的共享以太網(wǎng)中,所有的節(jié)點(diǎn)共享傳輸介質(zhì)。為了保證傳輸介質(zhì)有序、高效地為許多節(jié)點(diǎn)提供傳輸服務(wù),就需要以太網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制協(xié)議解決問題。
CSMA/CD是一種爭(zhēng)用型的介質(zhì)訪問控制協(xié)議。它起源于美國(guó)夏威夷大學(xué)開發(fā)的ALOHA網(wǎng)所采用的爭(zhēng)用型協(xié)議,并進(jìn)行了改進(jìn),使之具有比ALOHA協(xié)議更高的介質(zhì)利用率。主要應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)總線Ethernet中。另一個(gè)改進(jìn)是,對(duì)于每一個(gè)站而言,一旦它檢測(cè)到有沖突,它就放棄它當(dāng)前的傳送任務(wù)。
因?yàn)樾枰褂肅SMA/CD協(xié)議來控制以太網(wǎng)的介質(zhì)訪問,所以答案是(D )CSMA/CD方法。
擴(kuò)展資料:
CSMA/CD控制方式的優(yōu)點(diǎn)是:
原理比較簡(jiǎn)單,技術(shù)上易實(shí)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)中各工作站處于平等地位 ,不需集中控制,不提供優(yōu)先級(jí)控制。但在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載增大時(shí),發(fā)送時(shí)間增長(zhǎng),發(fā)送效率急劇下降。
它的工作原理是: 發(fā)送數(shù)據(jù)前 先偵聽信道是否空閑 ,若空閑,則立即發(fā)送數(shù)據(jù)。若信道忙碌,則等待一段時(shí)間至信道中的信息傳輸結(jié)束后再發(fā)送數(shù)據(jù);若在上一段信息發(fā)送結(jié)束后,同時(shí)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)都提出發(fā)送請(qǐng)求,則判定為沖突。若偵聽到?jīng)_突,則立即停止發(fā)送數(shù)據(jù),等待一段隨機(jī)時(shí)間,再重新嘗試。
布線主要有:星型、總線型、環(huán)型、樹型其介質(zhì)控制主要有:1 CSMA/CD最早的CSMA方法起源于美國(guó)夏威夷大學(xué)的ALOHA廣播分組網(wǎng)絡(luò),1980年美國(guó)DEC、Intel和Xerox公司聯(lián)合宣布Ethernet網(wǎng)采用CSMA技術(shù),并增加了檢測(cè)碰撞功能,稱之為CSMA/CD。
這種 方式適用于總線型和樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),主要解決如何共享一條公用廣播傳輸介質(zhì)。其簡(jiǎn)單原理 是:在網(wǎng)絡(luò)中,任何一個(gè)工作站在發(fā)送信息前,要偵聽一下網(wǎng)絡(luò)中有無其它工作站在發(fā)送信 號(hào),如無則立即發(fā)送,如有,即信道被占用,此工作站要等一段時(shí)間再爭(zhēng)取發(fā)送權(quán)。
等待時(shí) 間可由二種方法確定,一種是某工作站檢測(cè)到信道被占用后,繼續(xù)檢測(cè),直到信道出現(xiàn)空閑 。另一種是檢測(cè)到信道被占用后,等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間進(jìn)行檢測(cè),直到信道出現(xiàn)空閑后再發(fā)送 。
CSMA/CD要解決的另一主要問題是如何檢測(cè)沖突。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于空閑的某一瞬間,有兩個(gè)或兩 個(gè)以上工作站要同時(shí)發(fā)送信息,這時(shí),同步發(fā)送的信號(hào)就會(huì)引起沖突,現(xiàn)由IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)確定的CSMA/CD檢測(cè)沖突的方法是:當(dāng)一個(gè)工作站開始占用信道進(jìn)行發(fā)送信息時(shí),再用碰撞 檢測(cè)器繼續(xù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)一段時(shí)間,即一邊發(fā)送,一邊監(jiān)聽,把發(fā)送的信息與監(jiān)聽的信息進(jìn)行比較,如結(jié)果一致,則說明發(fā)送正常,搶占總線成功,可繼續(xù)發(fā)送。
如結(jié)果不一致,則說明 有沖突,應(yīng)立即停止發(fā)送。等待一隨機(jī)時(shí)間后,再重復(fù)上述過程進(jìn)行發(fā)送。
CSMA/CD控制方式的優(yōu)點(diǎn)是:原理比較簡(jiǎn)單,技術(shù)上易實(shí)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)中各工作站處于平等地位 ,不需集中控制,不提供優(yōu)先級(jí)控制。但在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載增大時(shí),發(fā)送時(shí)間增長(zhǎng),發(fā)送效率急劇下降。
2 令牌環(huán)令牌環(huán)只適用于環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)。其主要原理是:使用一個(gè)稱之為“令牌”的控制標(biāo) 志(令牌是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)的字節(jié),它由“空閑”與“忙”兩種編碼標(biāo)志來實(shí)現(xiàn),既無目的地 址 ,也無源地址),當(dāng)無信息在環(huán)上傳送時(shí),令牌處于“空閑”狀態(tài),它沿環(huán)從一個(gè)工作站到 另 一個(gè)工作站不停地進(jìn)行傳遞。
當(dāng)某一工作站準(zhǔn)備發(fā)送信息時(shí),就必須等待,直到檢測(cè)并捕獲 到經(jīng)過該站的令牌為止,然后,將令牌的控制標(biāo)志從“空閑”狀態(tài)改變?yōu)椤懊Α睜顟B(tài),并發(fā)送出一幀信息。其他的工作站隨時(shí)檢測(cè)經(jīng)過本站的幀,當(dāng)發(fā)送的幀目的地址與本站地址相符時(shí),就接收該幀,待復(fù)制完畢再轉(zhuǎn)發(fā)此幀,直到該幀沿環(huán)一周返回發(fā)送站,并收到接收站指向發(fā)送站的肯定應(yīng)簽信息時(shí),才將發(fā)送的幀信息進(jìn)行清除,并使令牌標(biāo)志又處于“空閑”狀 態(tài),繼續(xù)插入環(huán)中。
當(dāng)另一個(gè)新的工作站需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),按前述過程,檢測(cè)到令牌,修改狀態(tài),把信息裝配成幀,進(jìn)行新一輪的發(fā)送。令牌環(huán)控制方式的優(yōu)點(diǎn)是它能提供優(yōu)先權(quán)服務(wù),有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性,在重負(fù)載環(huán)路中,“令牌 ”以循環(huán)方式工作,效率較高。
其缺點(diǎn)是控制電路較復(fù)雜,令牌容易丟失。但I(xiàn)BM在1985年 已解決了實(shí)用問題,近年來采用令牌環(huán)方式的令牌環(huán)網(wǎng)實(shí)用性已大大增強(qiáng)。
3 令牌總線令牌總線主要用于總線形或樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。它的訪問控制方式類似于令牌環(huán),但它是把總 線形或樹形網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)工作站按一定順序如按接口地址大小排列形成一個(gè)邏輯環(huán)。
只有令牌持有者才能控制總線,才有發(fā)送信息的權(quán)力。信息是雙向傳送,每個(gè)站都可檢測(cè)到其它站 點(diǎn)發(fā)出的信息。
在令牌傳遞時(shí),都要加上目的地址,所以只有檢測(cè)到并得到令牌的工作站, 才能發(fā)送信息,它不同于CSMA/CD方式,可在總線和樹形結(jié)構(gòu)中避免沖突。這種控制方式的優(yōu)點(diǎn)是各工作站對(duì)介質(zhì)的共享權(quán)力是均等的,可以設(shè)置優(yōu)先級(jí),也可以不設(shè) ;有較好的吞吐能力,吞吐量隨數(shù)據(jù)傳輸速率增高而加大,連網(wǎng)距離較CSMA/CD方式大。
缺 點(diǎn)是控制電路較復(fù)雜、成本高,輕負(fù)載時(shí),線路傳輸效率低。
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