Base Station Subsystem

In der GSM-Architektur (Global System for Mobile Communications) ist das Basisstationssubsystem, kurz BSS, die Gesamtheit der Ausrüstung, die alle Funkübertragungen zwischen dem Netz und den Mobiltelefonen handhabt. Es sitzt zwischen den Mobilgeräten im Feld und der Netzwermittlungsstelle und fungiert als Schnittstelle, wo analoge Funksignale zu digitalem Netzverkehr werden. Das BSS führt keine Vermittlung durch und verwaltet keine Teilnehmerdaten; es transportet nur Funksignale in beide Richtungen.

Ein komplettes BSS besteht typischerweise aus einer Basisstation (BTS) und einem Basisstationscontroller (BSC). Die BTS enthält die eigentlichen Funksendeempfänger, Antennensysteme und Leistungsverstärker, die in einem geographischen Gebiet, der sogenannten Zelle, ausstrahlen und empfangen. Der BSC verwaltet eine oder mehrere BTSs und kümmert sich um Kanalzuteilung, Handover zwischen Zellen und Leistungsregelung. Der BSC ist Ort der funkspezifischen Logik: er entscheidet, welche Frequenz jedes Telefon nutzen soll, überwacht die Signalqualität und leitet das Handover ein, wenn sich ein bewegtes Telefon einer Zellengrenze nähert.

Eine typische BTS im urbanen Bereich versorgt eine Zelle mit einem Radius von 0,5 bis 2 Kilometern, je nach Terrain und Antennenkonfiguration. Die in GSM-Bändern verwendeten Funkfrequenzen variieren je nach Region: 850 MHz und 900 MHz in manchen Ländern, 1800 MHz und 1900 MHz in anderen. Jede BTS sendet mit Leistungsstufen typischerweise zwischen 5 und 40 Watt, abhängig von Zellengröße und Umgebung. Ein einzelner BSC kann dutzende BTSs über ein größeres Servicegebiet verwalten.

Häufige Ausfälle in BSS-Ausrüstung sind Degradation des Leistungsverstärkers, die die effektive Abdeckung reduziert und Telefone zwingt, mehr Batterie zu verbrauchen, um die Verbindung zu halten; Korrosion von Antennenanschlüssen in feuchter oder Küstenumgebung; und Abstürze der Controller-Software während Zeiten hoher Anrufvolumina. Backhaul-Verbindungen zwischen BTS und BSC, oft Mikrowellen oder Glasfaser, können während Spitzenlast gesättigt werden und erzeugen Engpässe, die verfügbare Kanäle reduzieren, obwohl die BTS selbst noch Kapazität hätte.

Der Begriff "Subsystem" spiegelt GSMs modulare Designphilosophie wider. Das Netzwerk-Vermittlungssubsystem (NSS) erfüllt die entgegengesetzte Funktion: Anrufvermittlung, Teilneherauthentifizierung und Abrechnung. Diese zwei Subsysteme kommunizierten über standardisierte Schnittstellen (A-Schnittstelle vom BSC zur MSC), was ermöglichte, dass Ausrüstung verschiedener Hersteller zusammenarbeitet. Obwohl 2G-Netze auf den entwickelten Märkten größtenteils auslaufen, besteht die BSS-Terminologie in 3G- und 4G-Systemen fort, wo entwickelte Versionen der Controller-Funktion die physikalische Schicht für Millionen von Verbindungen gleichzeitig verwalten.