老司机带你全面认识基站
认识基站
作为数量最多的移动通信设备,基站几乎是随处可见。可是,基站分为很多种。
基站的天线,也分为很多种。真正都能区分清楚的人其实不多。
▼请想象一下这个场景▼
当你和女(男)票手挽手走在路上(前提是你有),远处出现一个基站,你温柔地告诉她(他):“看!那是一个中国X动4G TD-LTE三扇区基站的定向极化智能天线!”
我勒个去!逼格满满啊有木有!!!深藏不露啊有木有!!!
想象一下对方的崇拜眼神!还有路人的惊愕和赞许!你简直就是神一般的存在!
事不宜迟,赶紧开始!
什么是“基站”
基站,就是Base Station。一般特指“公用移动通信基站”。
大家都知道,基站就是给手机提供信号的。
例如这样的东东
但实际上,上面这个东东只是铁塔和天线而已,只是基站的一个组成部分。基站除了这些看得见的部分,还包括很多看不见的部分。
在2G、3G时代,基站分为两层结构。如下图:
到了4G LTE时代,两层精简成了一层,变成了单独的eNodeB。
以eNodeB为例,一般包括以下组成部分:
名字很顺口,也很好记。
BBU = 哔哔哟
RRU = 啊啊哟
天馈 = 天线 + 馈线
BBU
下图就是BBU正面图:
一看就是不能淋雨的娇贵货色,所以,通常BBU都是放在室内(也就是机房里)。关于机房,要说明一下,基站通常都有一个机房,有的在大楼里某个不起眼的角落,也有的在室外,像下面这样:
野外基站机房(野鸡)
大家在铁塔下面通常会看到这样的小房子:
有点像千年古墓啊。。。
以前的基站是运营商一砖一瓦砌起来的,不是很费事嘛。所以,现在改成一体化站房了:
就是这样
自带底座,吊机找个地方一放,就完事了(有的甚至自带轮子,可以拉着走)。你问我机房里面是什么样的?没钥匙,进不去。。。
只能找了个网上的照片,大概是这样的:
(大部分机房都没这么干净敞亮。。。)
回到话题,BBU,就塞在机房的机柜里。
机柜里可能还有机柜电源设备和传输设备,很容易辨认:有很多红色黑色蓝色线(电源线)的;带很多开关拨扭的,一般是电源设备;有很多光纤口、网口的,插了很多黄色光纤线之类的,一般是传输设备。
说了半天,BBU到底干啥用的?
BBU(Building Baseband Unit,基带处理单元),主要完成信道编解码、基带信号的调制解调、协议处理等功能。听不懂没关系,PASS!
接下来说说RRU。
这个就是RRU
是不是有点像暖气片和行李箱?
不要小看它,这玩意儿特别重,当年俺试过一个人搬它,结果把老腰都给闪了。
不过听说现在的RRU轻巧了很多。
RRU
Radio Remote Unit,射频拉远单元。主要完成射频信号调制解调,射频模拟信号功率放大,传送给天馈。还是没听懂?没关系,继续PASS!
RRU主要是抱杆或挂墙安装
抱杆安装
挂墙安装
忘了说了,BBU偶尔也挂墙,省空间啊。和BBU不同,RRU装在室外的比较多。
天馈系统
接下来是天馈啦。天馈包括天线和馈线,大家经常会提到“天线”,但是,基站天线和你想的可能并不一样。
现在用的最多的天线,就是这样
就是一块板子,所以也叫“板状天线”。抱杆安装,非常方便,也很省钱省空间
一根柱子就搞定了,一块“板子”就是一个扇区,它属于定向天线,通常安装在高处,板面朝向覆盖方向,会向下倾斜一定角度。
下图是一个标准的三扇区基站:
(发现天线下方抱杆安装的RRU没?)
天线的种类非常多。。。按波长分:中波天线、短波天线、超短波天线、微波天线...按性能分:高增益天线、中增益天线...按指向分:全向天线、定向天线、扇区天线...按用途分:基站天线、电视天线、雷达天线、电台天线...按结构分:线天线、面天线...按系统类型分:单元天线、天线阵...
移动通信基站主要是板状定向天线,也有全向天线,如下图:
看上去就是一根棍子
大家注意下面图中红框里这个东东:
我们经常在铁塔上看到它,但是它并不是基站的天线哟!它是微波天线。
这种天线,叫抛物面天线,也叫碟状天线。
有时候,这个基站比较偏远,就会通过微波的方式把信号发给别处的电信设备。应急通信车一般也会有微波(因为它没有固定线路)。
看天线最顶上
除了微波天线,还有很多其它用途的天线:
八木天线
鞭状天线
宝宝天线
连接天线和RRU的,就是馈线。
一般是黑色,比较粗,而且根数比较多,接头也很大。另外,大家经常会看到天线边上有一个小白帽:
这个是GPS蘑菇头,用于定位和时钟同步。
铁塔
天线是安装在铁塔上的,铁塔也分为很多种。
基站,有大基站,也有小基站。大基站叫宏基站(宏站),小基站叫微基站(微站)。除了宏基站和微基站之外,为了更低成本地解决信号覆盖问题,还有一个常见的设备——直放站。
直放站
下面这个就是一种直放站,看上去和RRU比较像。
还有这样的:
直放站其实就是一个信号中继器(Repeater),放大上下行射频信号的,用来解决信号盲区弱区的覆盖问题。直放站主要是便宜,成本比一个基站要低很多。现在,直放站不是很多。
室内分布系统
室内的信号覆盖,一直是一个很头大的问题。基站一般都建在楼顶啊之类的高处,人一旦进了楼里,手机就容易没有信号。尤其是地下室、停车场,还有电梯(标准的铁箱子,屏蔽效果妥妥的)。
所以,针对室内环境,会专门布设室内分布系统,也就是业内常说的“室分”。“室分”其实也就是信号的二次中继和增强覆盖。
从信源(例如微蜂窝基站或直放站)接出馈线,然后到各个房间或通道,再利用天线发出信号。
和大家经常用的WiFi很像。
大家经常在办公室头顶上看到的这个像奶嘴一样的东东:
就是“室分”的全向吸顶天线。
有很多种款型:
室分还会用到板状定向天线,挂墙安装:
小型化基站
现如今,基站都在向小型化发展。一方面是因为不占空间(省租金=省钱),另一方面也节能环保(省电=省钱),最后部署更加方便快捷(省人工=省钱)。
如果小型化的话,就是BBU和RRU合体。
或者RRU和天馈合体。干脆,BBU、RRU、天馈一起合体。
诺基亚的“背包基站”
以前打仗背电台,以后打仗背“基站”。总而言之,能有多小,就有多小
还有这个:
是不是很像家里的WiFi路由器?
它叫 Femto,英文意思是“千万亿分之一,毫微微”,它是一种低功率小范围覆盖的家庭基站。
基站辨认
好啦!该介绍的都介绍啦!正所谓“内行看门道,外行看热闹”。对于形形色色的基站,一般人是很难分辨属于哪家运营商的。但是,真正的“资深”通信汪,可以通过一些细节进行判断。
很久很久以前,各家运营商都有属于各自的基站,各个基站的风格和特点还是比较容易区分的。
例如,中国移动一般GSM900和DSC1800两个G网频段,所以一般如果看到的基站铁塔有上下两层,或者只有一层(人不多的区域,只有G900,没有放D1800),则这个基站很有可能是中国移动的。
此外,DSC1800的天线比GSM900的天线短一倍,你知道为什么吗?
而中国联通还多了一个CDMA网络,所以会再多一层。如果你看到某个基站有三层天线,则很有可能是联通的基站。
另外,中国移动比较土豪,基站都修得比较漂亮,还会贴瓷砖。。。而基站房子比较破烂的话,一般是联通的。。。
你问我电信的基站?握草。。。电信以前没有移动业务好不好。。。电信曾经有过小灵通,算是“半个移动业务”。
大家应该还记得吧?
小灵通的天线非常好认,就是这样的:
不用数了,一共八根,对应小灵通的八个信道。不过现在小灵通已经退网了,部分这样的基站被电信改造成LTE基站。
正因为各大运营商如果自建基站,容易造成高昂的成本和资源浪费,所以我国成立了“中国铁塔”,专门负责基站站址方面的基础设施建设。
三大运营商向它租借站址,避免了重复建设和恶意竞争,省了不少钱和事。基站共址(就是好多基站堆在一起)现在就比较常见了。
End
作者 | 小枣君
来源 | 鲜枣课堂