《AI時代系列(5)：掌握AI + 6G無線行動通訊網路 —— 超高速、零延遲、智慧城市全攻略 🌐》
32/100 📌 第 4 周：無線接取網 RAN - 基地台＋無線鏈路，連接用戶與核心網。
32. GSM RAN 📶
BSC + BTS，2G 的司令官與小兵！
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🎯 單元導讀
在 2G GSM 網路 中，無線接取部分由 RAN（Radio Access Network，無線接取網） 承擔。它就像一支軍隊，分為 BSC（基地台控制器，司令官） 與 BTS（基地收發台，小兵）：
• BTS（Base Transceiver Station） → 前線小兵，直接與手機連線，負責無線收發訊號。
• BSC（Base Station Controller） → 後方司令官，管理多個 BTS，負責頻率分配、切換控制。
👉 一句話：GSM RAN = BSC 統籌指揮，BTS 負責前線作戰。
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🧠 一、GSM RAN 的核心組成
1️⃣ BTS（Base Transceiver Station）
• 角色：無線前端收發單元，直接與手機（MS, Mobile Station）通訊。
• 功能：
o 無線訊號收發（頻率/時隙分配）。
o 負責語音與數據的空中接口。
• 特徵：數量眾多，分布廣泛。
2️⃣ BSC（Base Station Controller）
• 角色：管理多個 BTS 的大腦，負責協調資源。
• 功能：
o 頻率與時槽分配。
o 切換控制（handover）：當手機從一個 BTS 移動到另一個 BTS 時，確保不中斷。
o 功率控制：避免干擾與省電。
• 特徵：比 BTS 少，但掌控能力強。
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🧠 二、RAN 與核心網的關係
• GSM 架構分為三大塊：MS（手機端）— RAN（BSC/BTS）— CN（核心網 MSC/HLR/VLR）。
• RAN = 無線接取，確保用戶能連上網路。
• 核心網 CN = 處理通話、認證、計費。
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💻 三、ASCII 示意圖
GSM RAN 架構
📱 手機 (MS)
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v
📡 BTS (小兵)
|
v
🖥 BSC (司令官)
|
v
🏢 MSC / CN (核心網)
這張示意圖展示了蜂巢式行動通信系統的訊號傳輸階層與控制關係：最下層的📱手機（MS, Mobile Station）是用戶端裝置，負責將語音或資料訊號透過無線電波傳送給最近的📡基地台（BTS, Base Transceiver Station）。BTS就像「前線小兵」，直接與手機無線連線，負責射頻發射與接收。多個BTS再由上級的🖥**基站控制器（BSC, Base Station Controller）統一調度，就像「中級司令官」，負責分配頻道、功率控制與切換管理。最上層的🏢行動交換中心（MSC）或核心網（CN, Core Network）**則是整個系統的大腦，負責通話交換、路由轉接、認證與與外部公網（PSTN / Internet）互通。
整體結構呈現「由無線到有線、由分散到集中」的層級設計，確保行動訊號能從手機一路被接收、管理、轉送到核心網，再與全世界任何使用者順利連線。
👉 BTS = 前線無線連線
👉 BSC = 管理指揮 BTS
👉 CN = 提供認證、交換、計費
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🧩 四、模擬題
1️⃣ 專業題
BSC 在 GSM RAN 的角色與 BTS 差異：
BSC 是控制多個 BTS 的「無線指揮官」，負責頻道分配、功率控制與 handover 管理。
BTS 則是「前線小兵」，負責與手機（MS）間的射頻傳輸。
簡言之：BTS 傳訊號，BSC 管訊號。
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2️⃣ 應用題
地區通話量暴增時，BSC 可：
• 啟用動態信道分配（DCA），即時分流通話量。
• 實施功率控制與切換優先權策略，降低干擾與掉話。
• 若持續壅塞，則分裂小區或增設微基站。
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3️⃣ 情境題
高鐵乘客頻繁掉話時，BSC 優化方式：
• 提前預測列車路線，進行快速 handover。
• 擴大相鄰小區重疊區以避免斷線。
• 啟用**雙連線（Dual Connectivity）**或 SON 自動調整參數，確保高速移動下的穩定通話。
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✅ 一句總結：
BTS 負責「連線」，BSC 負責「協調」──兩者合作，才能讓用戶無論靜止或高速移動，都保持穩定通話。
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✅ 五、小結與啟示
• GSM RAN = 2G 的無線接取核心，由 BSC（司令官） 與 BTS（小兵） 組成。
• BTS → 負責無線訊號傳輸，BSC → 負責控制與協調。
• 這種分層設計確保網路既能「廣覆蓋」，又能「集中管理」。
• 雖然今天 LTE/5G 的架構演進為 eNodeB/gNodeB（單一基站具備控制與轉送能力），但 GSM 的 BSC + BTS 模型奠定了蜂巢網設計的基礎。
👉 一句話總結：GSM RAN = BSC 指揮，BTS 執行，是 2G 網路能高效運作的祕密。
