基站子系统(BSS)是移动通信系统中与无线蜂窝网络关系最直接的基本组成部分。
在整个移动网络中基站主要起中继作用。基站与基站之间采用无线信道连接,负责无线发送、接收和无线资源管理。
而主基站与移动交换中心(MSC)之间常采用有线信道连接,实现移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信连接。说得更通俗一点,基站之间主要负责手机信号的接收和发送,把收集到的信号简单处理之后再传送到移动交换中心,通过交换机等设备的处理,再传送给终端用户,也就实现了无线用户的通信功能。
所以基站系统能直接影响到手机信号接收和通话质量的好坏。 一个基站的选择,需从性能、配套、兼容性及使用要求等各方面综合考虑,其中特别注意的是基站设备必须与移动交换中心相兼容或配套,这样才能取得较好的通信效果。
基站子系统主要包括两类设备:基站收发台(BTS)和基站控制器(BSC)。 一、基站收发台 大家常看到房顶上高高的天线,就是基站收发台的一部分。
一个完整的基站收发台包括无线发射/接收设备、天线和所有无线接口特有的信号处理部分。基站收发台可看作一个无线调制解调器,负责移动信号的接收、发送处理。
一般情况下在某个区域内,多个子基站和收发台相互组成一个蜂窝状的网络,通过控制收发台与收发台之间的信号相互传送和接收来达到移动通信信号的传送,这个范围内的地区也就是我们常说的网络覆盖面。如果没有了收发台,那就不可能完成手机信号的发送和接收。
基站收发台不能覆盖的地区也就是手机信号的盲区。所以基站收发台发射和接收信号的范围直接关系到网络信号的好坏以及手机是否能在这个区域内正常使用。
基站收发台在基站控制器的控制下,完成基站的控制与无线信道之间的转换,实现手机通信信号的收发与移动平台之间通过空中无线传输及相关的控制功能。收发台可对每个用户的无线信号进行解码和发送。
基站使用的天线分为发射天线和接收天线,且有全向和定向之分,一般可有下列三种配置方式:发全向、收全向方式;发全向、收定向方式;发定向、收定向方式。从字面上我们就可以理解每种方式的不同,发全向主要负责全方位的信号发送;收全向自然就是个方位的接收信号了;定向的意思就是只朝一个固定的角度进行发送和接收。
一般情况下,频道数较少的基站(如位于郊区)常采用发全向、收全向方式,而频道数较多的基站采用发全向、收定向的方式,且基站的建立也比郊区更为密集。 由于信号传输到基站时可能比较弱,并且有一定的信号干扰,所以要经预选器模块滤波和放大,进行双重变频、放大和鉴频处理。
输入的高频信号经放大后送入第一变频器,由变频器提供的第一本机振荡信号频率为766.9125-791.8875MHz,下变频后,产生123.1MHz的第一中频信号。第一中频信号经放大、滤波、混频后,产生第二中频信号(21.3875MHz),它经过放大、滤波后送到中频集成块。
由中频集成块(包含第二中频信号放大器、限幅器和鉴频器)产生的音频输出信号和接收信号强度指示信号(RSSI)送到音频/控制板,在音频信号控制板内,由分集开关不断地比较奇数和偶数信号,并选择其中的较强信号,通过音频电路传送到移动控制中心去。 基站发射机工作原理是:把由频率合成器提供的频率为766.9125-791.8875MHz的载频信号与168.1MHz的已调信号,分别经滤波进入双平衡变频器,并获得频率为935.0125-959.9875MHz的射频信号,此射频信号再经滤波和放大后进入驱动级,驱动级的输出功率约2.4W,然后加到功率放大器模块。
功率控制电路采用负反馈技术自动调整前置驱动级或推动级的输出功率以使驱动级的输出功率保持在额定值上。也就是把接收到的信号加以稳定再发送出去,这样可有效地减少或避免通信信号在无线传输中的损失,保证用户的通信质量。
功率放大器模块的作用是把信号放大到10W,不过这也依据实际情况而定,如果小区发射信号半径较大,也可采用25W或40W的功放模块,以增强信号的发送半径。 二、基站控制器 基站控制器包括无线收发信机、天线和有关的信号处理电路等,是基站子系统的控制部分。
主要包括四个部件:小区控制罪(CSC)、话音信道控制器(VCC)、信令信道控制器(SCC)和用于扩充的多路端接口(EMPI)。一个基站控制器通常控制几个基站收发台,通过收发台和移动台的远端命令,基站控制器负责所有的移动通信接口管理,主要是无线信道的分配、释放和管理。
当你使用移动电话时,它负责为你打开一个信号通道,通话结束时它又把这个信道关闭,留给其他人使用。除此之外,还对本控制区内移动台的越区切换进行控制。
如你在使用手机时跨入另一个基站的信号收发范围时,控制器又负责在另一个基站之间相互切换,并保持始终与移动交换中心的连接。 GSM系统越区时采用切换方式,即当用户到达小区边界时,手机会先与原来的基站切断联系,然后再与新的服务小区的基站建立联系,当新的服务小区繁忙时,不能提供通话信道,这时就会发生掉线现象。
因此,用户在使用手机通话时,应尽量避免在四角盲区使用,以减少通。
一. 带有碰撞检测的载波监听多路访问控制方式(CSMA/CD)
(Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect)
1) 先听后发
先听,信道空闲则发
2) 边听边发
一边发,一边比较发送的波形和接收到的波形
3) 冲突停止
发现发送的波形和接收到的波形不同,则发生了冲突,停止
4) 随机等待
等待一个随机时间后,再重复上四个过程
二. 令牌环访问控制方式
令牌: 特殊格式的短帧,有两种状态(忙、空闲)
谁得到空闲令牌谁发
工作过程(带忙令牌转发一圈)
令牌的维护问题(丢失、重复、一直忙等)使用监控站
三.令牌总线访问控制方式
1. 逻辑环2. 工作过程
控制方法是CSMA/CD方法。
在传统的共享以太网中,所有的节点共享传输介质。为了保证传输介质有序、高效地为许多节点提供传输服务,就需要以太网的介质访问控制协议解决问题。
CSMA/CD是一种争用型的介质访问控制协议。它起源于美国夏威夷大学开发的ALOHA网所采用的争用型协议,并进行了改进,使之具有比ALOHA协议更高的介质利用率。主要应用于现场总线Ethernet中。另一个改进是,对于每一个站而言,一旦它检测到有冲突,它就放弃它当前的传送任务。
因为需要使用CSMA/CD协议来控制以太网的介质访问,所以答案是(D )CSMA/CD方法。
扩展资料:
CSMA/CD控制方式的优点是:
原理比较简单,技术上易实现,网络中各工作站处于平等地位 ,不需集中控制,不提供优先级控制。但在网络负载增大时,发送时间增长,发送效率急剧下降。
它的工作原理是: 发送数据前 先侦听信道是否空闲 ,若空闲,则立即发送数据。若信道忙碌,则等待一段时间至信道中的信息传输结束后再发送数据;若在上一段信息发送结束后,同时有两个或两个以上的节点都提出发送请求,则判定为冲突。若侦听到冲突,则立即停止发送数据,等待一段随机时间,再重新尝试。
布线主要有:星型、总线型、环型、树型其介质控制主要有:1 CSMA/CD最早的CSMA方法起源于美国夏威夷大学的ALOHA广播分组网络,1980年美国DEC、Intel和Xerox公司联合宣布Ethernet网采用CSMA技术,并增加了检测碰撞功能,称之为CSMA/CD。
这种 方式适用于总线型和树形拓扑结构,主要解决如何共享一条公用广播传输介质。其简单原理 是:在网络中,任何一个工作站在发送信息前,要侦听一下网络中有无其它工作站在发送信 号,如无则立即发送,如有,即信道被占用,此工作站要等一段时间再争取发送权。
等待时 间可由二种方法确定,一种是某工作站检测到信道被占用后,继续检测,直到信道出现空闲 。另一种是检测到信道被占用后,等待一个随机时间进行检测,直到信道出现空闲后再发送 。
CSMA/CD要解决的另一主要问题是如何检测冲突。当网络处于空闲的某一瞬间,有两个或两 个以上工作站要同时发送信息,这时,同步发送的信号就会引起冲突,现由IEEE802.3标准确定的CSMA/CD检测冲突的方法是:当一个工作站开始占用信道进行发送信息时,再用碰撞 检测器继续对网络检测一段时间,即一边发送,一边监听,把发送的信息与监听的信息进行比较,如结果一致,则说明发送正常,抢占总线成功,可继续发送。
如结果不一致,则说明 有冲突,应立即停止发送。等待一随机时间后,再重复上述过程进行发送。
CSMA/CD控制方式的优点是:原理比较简单,技术上易实现,网络中各工作站处于平等地位 ,不需集中控制,不提供优先级控制。但在网络负载增大时,发送时间增长,发送效率急剧下降。
2 令牌环令牌环只适用于环形拓扑结构的局域网。其主要原理是:使用一个称之为“令牌”的控制标 志(令牌是一个二进制数的字节,它由“空闲”与“忙”两种编码标志来实现,既无目的地 址 ,也无源地址),当无信息在环上传送时,令牌处于“空闲”状态,它沿环从一个工作站到 另 一个工作站不停地进行传递。
当某一工作站准备发送信息时,就必须等待,直到检测并捕获 到经过该站的令牌为止,然后,将令牌的控制标志从“空闲”状态改变为“忙”状态,并发送出一帧信息。其他的工作站随时检测经过本站的帧,当发送的帧目的地址与本站地址相符时,就接收该帧,待复制完毕再转发此帧,直到该帧沿环一周返回发送站,并收到接收站指向发送站的肯定应签信息时,才将发送的帧信息进行清除,并使令牌标志又处于“空闲”状 态,继续插入环中。
当另一个新的工作站需要发送数据时,按前述过程,检测到令牌,修改状态,把信息装配成帧,进行新一轮的发送。令牌环控制方式的优点是它能提供优先权服务,有很强的实时性,在重负载环路中,“令牌 ”以循环方式工作,效率较高。
其缺点是控制电路较复杂,令牌容易丢失。但IBM在1985年 已解决了实用问题,近年来采用令牌环方式的令牌环网实用性已大大增强。
3 令牌总线令牌总线主要用于总线形或树形网络结构中。它的访问控制方式类似于令牌环,但它是把总 线形或树形网络中的各个工作站按一定顺序如按接口地址大小排列形成一个逻辑环。
只有令牌持有者才能控制总线,才有发送信息的权力。信息是双向传送,每个站都可检测到其它站 点发出的信息。
在令牌传递时,都要加上目的地址,所以只有检测到并得到令牌的工作站, 才能发送信息,它不同于CSMA/CD方式,可在总线和树形结构中避免冲突。这种控制方式的优点是各工作站对介质的共享权力是均等的,可以设置优先级,也可以不设 ;有较好的吞吐能力,吞吐量随数据传输速率增高而加大,连网距离较CSMA/CD方式大。
缺 点是控制电路较复杂、成本高,轻负载时,线路传输效率低。
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