什么是基站？了解基站的作用

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　　什么是基站?了解基站的作用

　　移动通信基站的建设是中国移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展，移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP化。

　　狭义的基站

　　基站即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。

　　基站由移动通信经营者申请设置。

　　基站是什么

　　基站会让手机到哪都有信号，都能通上电话，发上信息。坐火车很多时候看到过一些尖尖的高的铁架，然后旁边有一些小房子，上面有移动的标志，那些应该都是基站的。

　　上图中，最左边的机柜(开着门的)里面是基站主设备，中间机柜里面是备用电池系统(当基站停电时，可以维持5-8小时的供电)，最右边的是回程光纤连接设备。

　　注意：这个基站是露天的，一般情况下基站都是室内的，这个站有点任性。

　　打开基站主设备机柜门，看到有几个机框，最底下的是Cisco交换机(连接到回程光纤连接设备)，最顶上的机框是LTE设备，处理LTE数据业务;中间的两个机框是CDMA设备，处理CDMA数据业务和语音业务。主设备厂家很多，比如华为、中兴、爱立信、NSN等等，不同设备厂家的设备外观不一样，但工作原理都是一样的，都是按照统一协议标准设计的。上图中的主设备是Samsung Smart Multi-modal Base Stations (SMM-2LD000)。

　　基站信号是通过天线进行收发的，上图就是基站的天线。通常，一个基站有3副定向天线，每副天线覆盖120度的扇形区域。上图中天线旁边的两个小盒子是射频放大器，用来放大基站信号。

　　这就是RF放大器。

　　天线和基站之间通过馈线连接，这是天线端的馈线连接处，外面包上厚厚一层黑胶布是为了防水，一旦馈线进了水，会影响通话质量的。

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　　这是基站端的馈线连接处。

　　这些是基站的供电部分，基站的供电通过交流电引入，然后通过开关电源转换为-48V的直流电源，为通信设备供电。

　　当手机通过移动网络打电话或者上网时，手机天线发射信号，基站天线会首先接收手机信号，然后将这些信号传送到基站主设备进行处理，基站主设备再通过回程光纤连接将信号通过回程网络传送到呼叫的对方或者访问的网站。反之，呼叫的对方或者访问的网站也会通过回程网络—基站—天线将语音或数据信息传送。基站就像是一个大的无线路由器。

　　组成构成

　　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)。

　　工作原理

　　基站的主要功能就是提供无线覆盖，即实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。

　　前向信号传输流程如下：

　　1. 核心网侧的控制信令、语音呼叫或数据业务信息通过传输网络发送到基站(在2G、3G网络中，信号先传送到基站控制器，再传送到基站)。

　　2. 信号在基站侧经过基带和射频处理，然后通过射频馈线送到天线上进行发射。

　　3. 终端通过无线信道接收天线所发射的无线电波，然后解调出属于自己的信号。

　　反向信号传输流程与前向流程方向相反，但原理相似。

　　每个基站根据所连接的天线情况，可以包含有一个或多个扇区。基站扇区的覆盖范围可以达到几百到几十千米。不过在用户密集的地区，通常会对覆盖范围进行控制，避免对相邻的基站造成干扰。

　　基站的基带和射频处理能力，决定了基站的物理结构由基带模块和射频模块两大部分组成。基带模块主要是完成基带的调制与解调、无线资源的分配、呼叫处理、功率控制与软切换等功能。射频模块主要是完成空中射频信道和基带数字信道之间的转换，以及射频信道的放大、收发等功能。

　　基站定位

　　基站定位一般应用于手机用户，手机基站定位服务又叫做移动位置服务(LBS——Location Based Service)，它是通过电信移动运营商的网络(如GSM网)获取移动终端用户的位置信息(经纬度坐标)，在电子地图平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务，例如目前中国移动动感地带提供的动感位置查询服务等。

　　基站定位的大致原理为：移动电话测量不同基站的下行导频信号，得到不同基站下行导频的TOA(Time of Arrival，到达时刻)或TDOA(Time Difference of Arrival，到达时间差)，根据该测量结果并结合基站的坐标，一般采用三角公式估计算法，就能够计算出移动电话的位置。实际的位置估计算法需要考虑多基站(3个或3个以上)定位的情况，因此算法要复杂很多。一般而言，移动台测量的基站数目越多，测量精度越高，定位性能改善越明显。

　　手机定位是指通过特定的定位技术来获取移动手机或终端用户的位置信息(经纬度坐标)，在电子地图上标出被定位对象的位置的技术或服务。定位技术有两种，一种是基于GPS的定位，一种是基于移动运营网的基站的定位。基于GPS的定位方式是利用手机上的GPS定位模块将自己的位置信号发送到定位后台来实现手机定位的。基站定位则是利用基站对手机的距离的测算距离来确定手机位置的。后者不需要手机具有GPS定位能力，但是精度很大程度依赖于基站的分布及覆盖范围的大小，有时误差会超过一公里。前者定位精度较高。此外还有利用Wifi在小范围内定位的方式。