基站子系统

基地收发机站（Base Transceiver Station，简称：BTS）包含用于传输和接收无线电信号的设备（收发机）、天线，以及用于加密和解密与基站控制器（Base Station Controller，简称：BSC）之间的通信。通常情况下，除了微微蜂窝（picocell）之外，所有的BTS都会有若干个收发机（英文：transceivers，简称：TRX），允许在多个频率和该蜂窝的多个不同扇面（sectors，如果是分扇面的基站的话）上提供服务。

一个BTS由一个父节点的基站控制器（简称：BSC）通过基站控制功能（Base Station Control Function，简称：BCF）来控制。BCF被做为一个独立的单元实现，或者甚至在紧凑型基站中（Compact Base Stations），与收发机（TRX）合并在一起。BCF提供一个面向网络管理系统（Network Management System，简称：NMS）的操作和维护（Operations and Maintenance，简称：O&M）连接，并管理每个TRX的操作状态，以及处理告警采集的软件。不论具体的无线通信技术是怎样，BTS的基本结构和功能都是一样的。

根据所使用的蜂窝技术和蜂窝电话提供商的不同，BTS的功能也有所不同。有一些厂商提供的BTS就是一个简单的收发机，它通过Um空中接口（Um air interface）从移动台（mobile station，简称：MS）接收信息，然后将其转换为基于TDM（PCM）的接口，即Abis接口，然后将其发往BSC。也有厂商生产的BTS可以处理信息、生成目标蜂窝列表，甚至完全能够处理蜂窝内（intracell）的切换（HO）。这种方式的优势在于，可以节省昂贵的Abis接口上的压力。

BTS装备有能够调制（modulate）一层的Um接口的无线电收发设备，对于GSM 2G+而言，调制类型是高斯最小频移键控（Gaussian Minimum-Shift Keying，简称：GMSK），而对于启用了EDGE的网络来说，则是GMSK和八比特相位偏移调制（8-PSK）。这个调制是一种连续相位（continuous-phase）频率偏移调制。在GMSK中，要被调制成载频（carrier）的信号，首先被一个高斯低通滤波器进行平滑处理，很好地降低了相邻信道的干扰。

天线合路器（combiner）用来实现让多个TRX（载频）使用相同的天线，越多的TRX被合路，则合路器丢失就越大。最高8:1的合路器只能在微蜂窝（micro cell）和微微蜂窝（pico cell）中能被找到。

跳频（frequency hopping）常被用于提升BTS的整体性能。这牵涉到在一个扇面中的TRX之间的语音通信流量的快速切换。使用该扇面的手机和TRX都遵循一个跳跃顺序。可以使用多个跳跃顺序，而一个特定蜂窝所使用的顺序被该蜂窝持续地广播，这样手机就可以知道。

一个TRX（收发机，也称“carrier”，即载频）按照GSM的标准，接收和发送无线电信号。这个标准规定了每个无线电频率上的8个TDMA时隙（timeslot）。一个TRX可能丢失一些容量，因为一些信息需要被广播给处于该BTS所服务区域的手机。这个信息允许手机去识别网络，并获得对它的访问。这个信令（signalling）使用一个被称为“广播控制信道”（Broadcast Control Channel，简称：BCCH）的信道。

基站控制器（Base Station Controller，简称：BSC）经常被用于提供在BTS之后的智能部分。通常，一个BSC控制数十个或甚至数百个BTS。BSC处理无线电信道的分配，接收来自移动电话的测量，并控制从一个BTS到另一个BTS的切换（BSC间的切换不在此列，这种情况下，由锚附MSC控制）。BSC的一个关键功能是扮演一个集中器（concentrator）的角色，在它上面，许多到BTS（具有相对较低的利用率）的低容量的连接，被减少为较少数量的去往移动交换中心（MSC，具有一个较高水平的利用率）的连接。总体上看，这意味着各个网络常常被建设为具有很多BSC分布在靠近它们的BTS的区域，然后会连接到更为集中的MSC站点上。[1]

BSC毫无疑问是BSS中最健壮的网元，因为它不仅仅是一个BTS控制器，而且，对于许多厂商来说，是一个完整的交换中心，同时还是一个具有到MSC和业务GPRS支撑节点（SGSN，当使用GPRS的时候）的连接的SS7节点。它还向运营支撑系统（Operation Support Subsystem，简称：OSS）以及性能度量中心提供所需的数据。[2]

一个BSC常常是基于一个分布式计算架构的，对于关键功能单元具有冗余设计，以确保在故障条件下的可用性。冗余设计通常还会超出BSC设备本身，并且经常在电源系统和提供面向PCU的A-ter接口的传输设备中被使用。

BSC中的数据库存储所有站点的信息，包括诸如载波频点、跳频列表、发射功率降低的程度、用于确定蜂窝边界的接收电平强度等。这些信息来自于无线电规划工程（Radio Planning Engineering），包括对信号传播（signal propagation）的建模，以及对通信流量的计划（traffic projections）。

分组控制单元（Packet Control Unit，简称：PCU）是对GSM标准的一个迟到的补充。它实现BSC的一些处理任务，但是是用于分组数据的（packet data）。语音和数据之间的信道分配是由基站来控制的，但是一旦信道被分配给PCU，则PCU完全接管该信道的控制。

PCU可以被建设在基站或BSC中，或者甚至，在一些被建议的架构中，它可以被建设在SGSN站点中。在GPRS的早期应用中，PCU常常是一个独立的节点，与无线电侧（radio side）的BSC和Gb侧的SGSN通信。

Um

移动台（Mobile Station，简称：MS）与BTS之间的空中接口。这个接口在信令上使用LAPDm协议，来管理呼叫控制、测量报告、切换、功率控制（power control）、鉴权（authentication）、授权（authorization）、位置更新，等等。通信流量（traffic）和信令（signaling）被在间隔为4.615毫秒、持续时长为0.577毫秒的脉冲串（burst）上发送，以形成各20毫秒的数据块。

Abis

BTS与BSC之间的接口，用于BTS与BSC之间的远端互连方式，该接口支持所有向用户提供的服务，并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配。该接口一般由DS-1、ES-1或E1 TDM电路承载，物理连接通过2Mb/s链路实现。对于通信流量使用TDM子信道（TCH），对于BTS管理和电信信令使用LAPD协议，与Um口的LAPDm对接，并承载从BSC到BTS和MS的同步。

Abis接口速率为16kbps，通过4×16kbps的复用方式适应E1链路的速率。信号方式也采用开放互连结构，其第一、第二、第三层接口协议分别满足GSM建议书08.54、08.56、08.58的要求。

Abis接口为私有接口，即BTS和BSC的协议可以根据各设备商自行规定。

A

BSC和MSC之间的接口。它被用于承载通信流量信道以及SS7栈的用户部分。尽管在BSC和MSC之间通常存在有转码单元（transcoding unit），但是在这两个端点之间的信令通信以及转码器单元，都不触及SS7的信息，仅仅是语音或CS数据被转码或速率同步。[4]

Ater

BSC和转码器之间的接口。这是一个私有的接口，名称可能随厂商的不同而变（例如，诺基亚称Ater）

Gb

将BSS与GPRS核心网中的SGSN相连。

• 网络交换子系统
• GPRS核心网
• 蜂窝站
• 美国联邦通信委员会（Federal Communications Commission，简称：FCC）
• 基站
• 蜂窝中继器
• 电信基础设施共享
• OpenBTS