Subsystém základnových stanic (zkr. PBS , anglicky base station subsystem , BSS) - jeden z hlavních prvků mobilního radiotelefonního komunikačního systému odpovědný za přenos hlasového a signálového provozu mezi mobilním terminálem účastníka a subsystémem sítě a přepínání, jádrová síť GSM . PBS se zabývá kódováním hlasových kanálů, přidělováním rádiových kanálů telefonním terminálům, pagingovými funkcemi , řízením kvality přenosu dat , přijímá a vysílá signály ve vzduchu a plní mnoho dalších úkolů souvisejících s fungováním sítě.
Základnová stanice (BS, anglicky base transceiver station , BTS) zahrnuje přijímací a vysílací anténní zařízení , zařízení pro přenos rádiového signálu ( Transceiver ), bloky pro šifrování dat . BS obsluhuje samostatnou část sítě pomocí několika transceiverů (TRX) zaměřených na různé části sektoru , vysílající na různých frekvencích.
Provoz základnové stanice je řízen ovladačem základnové stanice (BSC, anglicky base station controller , BSC) prostřednictvím funkčního bloku ovládání základnové stanice ( anglicky Base Station Control Function, BCF ), který lze provádět jako samostatný prvek, popř. jako nedílná součást transceiveru. Tento blok je připojen přes Operations and Maintenance (O&M ) k Network Management System (NMS ) a monitoruje stav každého transceiveru pomocí příkazové knihovny .
Součet funkcí BS závisí na sadě technologií poskytovaných výrobcem. Minimální sadou je příjem signálu mobilního terminálu z média šíření signálu vzduchem, jeho převod do formátu média šíření signálu Abis , na kterém je založena technologie časového dělení TDMA , a následné směrování přijímaných dat směrem k BS Controlleru. . Kromě toho mohou další funkce BS předběžně zpracovávat data, generovat zprávy a rovnoměrně rozkládat zátěž na systémové komponenty. Tato metoda má tu výhodu, že šetří cenný prostor na médiu pro šíření signálu Abis.
Základnové stanice jsou vybaveny zařízením schopným modulovat signály fyzické vrstvy média pro přenos informací; generace mobilních sítí 2G+ využívá při své práci typickou modulaci GMSK , funkce v sítích EDGE vyžadují další modulace pomocí algoritmu 8-PSK.
Anténní slučovače, kombinátory směrují zátěž na jednu anténu z několika jednotlivých transceiverů, přičemž kompresní poměr závisí na počtu, který se kombinuje. Jeden slučovač může podporovat až osm transceiverů.
Použití prokládání nosných, FHSS, se často používá ke zlepšení výkonu základnové stanice a kapacity sítě; metoda zahrnuje zrychlené střídání zátěže mezi několika transceivery. Mezi transceivery a mobilními terminály sektoru se vyměňují různé sekvence a jejich rychlé prokládání umožňuje mobilním terminálům používajícím různé nosné být neustále ve stejném sektoru.
Principy činnosti transceiverů jsou postaveny v souladu se standardy technologie GSM , které zahrnují použití osmi dočasných kanálů TDMA. Transceivery mohou zvýšit zatížení této kapacity vysíláním doplňkových služeb BS, které umožňují mobilním terminálům identifikovat síť a přistupovat k ní. Tento servisní provoz je přenášen přes BCCH (Broadcast Control Channel).
Použití vysoce směrových antén na základnových stanicích umožňuje alokovat více sektorů v rámci jedné buňky. Šířka paprsku takových antén se pohybuje od 65° do 85°. Tato podmínka umožňuje zvýšit kapacitu sítě (na každé frekvenci může současně pracovat až osm hlasových kanálů), avšak fenomén vlnového rušení narušuje získání všech výhod této technologie , což si vynucuje pouze omezený počet provozních frekvence, které mají být přiděleny v každém směru. Typické je použití dvou antén v jednom sektoru za předpokladu přítomnosti alespoň deseti pracovních frekvenčních pásem. To umožňuje nosičům překonat účinek útlumu signálu vyplývajícího z fyzikálních jevů, jako je například multipath , zatímco zisk signálu na výstupu antény udržuje rovnováhu mezi úrovní příchozích a odchozích signálů.
Řadič základnové stanice (BSC) slouží k řízení a výměně dat skupiny základnových stanic, přičemž počet prvků skupiny se může měnit od 10 do 100. Tento blok řídí proces přidělování rádiových kanálů, přijímá řídící informace od telefonní terminály, řídí proces přenosu dat z jedné BS do druhé (v případě, že obě BS poslouchají tento kontrolér, spojení s BS ostatních kontrolérů provádí síťový a spínací subsystém MSC . Klíčovou funkcí kontroléru je koncentrace: převádění různých toků s nízkou kapacitou (a relativně nízkou kompresí) ze základnových stanic na mnohem menší podobné digitální toky pomocí větší komprese dat a jejich odesílání do sítě a přepínacího subsystému MSC... Nakonec je typická struktura celulární sítě distribuovaná síť BS kontrolérů obklopená základnovými stanicemi a kombinovaná do velkých lokalit pod kontrolou MSC přepínačů.
Funkce kontroléru nelze bezesporu zredukovat pouze na ovládání základnových stanic. Vývoj technologií umožňuje vývojářům zařízení proměnit tento prvek v plnohodnotnou ústřednu propojenou přes signalizační systém SS č. 7 s ústřednou celulární mobilní komunikace a pro připojení k internetu - se subsystémem GPRS . Funkce výměny dat se Subsystémem podpory provozu (OSS) činí tento prvek nepostradatelným při monitorování stavu sítě.
Většina řadičů, postavených pomocí distribuované výpočetní architektury, která umožňuje udržovat stabilitu s velkým množstvím nesprávně pracujících prvků, zaručuje provozuschopnost, někdy v nejkritičtějších podmínkách.
Databáze všech síťových míst, informace o provozních frekvencích, seznamy proměnných přenašečů, úrovně výkonu zařízení, mapa pokrytí území - to vše je uloženo v paměti kontroléru základnové stanice. Tyto informace jsou nepostradatelné při plánování, budování a provozu sítě, pomáhají řídit úroveň šíření signálu a přenos provozu.
Navzdory skutečnosti, že transkódování (komprese a dekomprese datového toku) je typickou funkcí ovladače, někteří výrobci komunikačních zařízení toto řešení nabízejí jako samostatný síťový prvek s vlastním rozhraním . Funkčnější model tohoto bloku lze nalézt pod názvem TRAU (Transcoder and Rate Adaptation Unit). Jeho funkcí je převádět hlasová data mezi GSM (RPE-LPC) a dřívějšími PCM formáty (doporučení G.711 Telegraph Advisory Committee). Rychlost jednoho streamu v těchto formátech je různá (pro PCM je to 64 kbps, pro GSM - 13 kbps), proto tento síťový prvek plní i funkci delay, která umožňuje překódovat osmibitové PCM pakety do GSM bloků s dobou trvání 20 ms komprimuje hlasové kanály z 64 kilobitů, distribuovaných po komunikačních kanálech, na 13 kilobitů, které lze přenášet vzduchem. Některé sítě používají 32 kb/s ADPCM místo 64 kb PCM, v takovém případě TRAU provádí konverzi také.
Tak či onak, v architektuře výrobců telekomunikačních zařízení, jako jsou Siemens a Nokia , je transkodér samostatně identifikovatelný nezávislý subsystém, který lze snadno integrovat s Ústředním výborem SPS, a Ericsson v některých svých řešeních tyto prvky ještě více propojuje. než Ústřední výbor SPS a KBS : To vám umožní snížit objem provozu služeb.
Packet Control Unit (PCU ) je pozdějším doplňkem standardu GSM. Provádí některé funkce podobné úlohám ovladače základnové stanice, ale pro datovou síť. Za rozdělení kanálů mezi datovým přenosem a hlasovými daty zodpovídají základnové stanice, ale jakmile je kanál pro přenos dat přidělen, přechází pod kontrolu PCU.
Tento blok lze umístit jak na plochu základnové stanice, tak i dovnitř CBS, v současné době existují řešení s umístěním tohoto bloku v rámci řídicího subsystému GPRS .