基本介紹
基本定義,廣義,狹義,組成構成,收發台,控制器,工作原理,家族成員,建立,工作程式,法律依據,天線,定位,特點,維護,輻射,差別,未來發展趨勢,
基本定義
廣義
是基站子系統（BSS，Base Station Subsystem）的簡稱。以GSM網路為例，包括基站收發信機（BST）和基站控制器（BSC）。一個基站控制器可以控制十幾以至數十個基站收發信機。而在WCDMA等系統中，類似的概念稱為NodeB和RNC。
狹義
即公用移動通信基站是無線電台站的一種形式，是指在一定的無線電覆蓋區中，通過移動通信交換中心，與行動電話終端之間進行信息傳遞的無線電收發信電台。
基站由移動通信經營者申請設定。
組成構成
一個基站的選擇，需從性能、配套、兼容性及使用要求等各方面綜合考慮，其中特別注意的是基站設備必須與移動交換中心相兼容或配套，這樣才能取得較好的通信效果。基站子系統主要包括兩類設備：基站收發台(BTS)和基站控制器(BSC)。
收發台
大家常看到房頂上高高的天線，就是基站收發台的一部分。一個完整的基站收發台包括無線發射/接收設備、天線和所有無線接口特有的信號處理部分。基站收發台可看作一個無線數據機，負責移動信號的接收、傳送處理。一般情況下在某個區域內，多個子基站和收發台相互組成一個蜂窩狀的網路，通過控制收發台與收發台之間的信號相互傳送和接收來達到移動通信信號的傳送，這個範圍內的地區也就是我們常說的網路覆蓋面。如果沒有了收發台，那就不可能完成手機信號的傳送和接收。基站收發台不能覆蓋的地區也就是手機信號的盲區。所以基站收發台發射和接收信號的範圍直接關係到網路信號的好壞以及手機是否能在這個區域內正常使用。
基站
基站基站收發台在基站控制器的控制下，完成基站的控制與無線信道之間的轉換，實現手機通信信號的收發與移動平台之間通過空中無線傳輸及相關的控制功能。收發台可對每個用戶的無線信號進行解碼和傳送。
基站使用的天線分為發射天線和接收天線，且有全向和定向之分，一般可有下列三種配置方式：發全向、收全向方式；發全向、收定向方式；發定向、收定向方式。從字面上我們就可以理解每種方式的不同，發全向主要負責全方位的信號傳送；收全向自然就是個方位的接收信號了；定向的意思就是只朝一個固定的角度進行傳送和接收。一般情況下，頻道數較少的基站(如位於郊區)常採用發全向、收全向方式，而頻道數較多的基站採用發全向、收定向的方式，且基站的建立也比郊區更為密集。
由於信號傳輸到基站時可能比較弱，並且有一定的信號干擾，所以要經預選器 。
基站基站發射機工作原理是：把由頻率合成器提供的頻率為766.9125-791.8875MHz的載頻信號與168.1MHz的已調信號，分別經濾波進入雙平衡變頻器，並獲得頻率為935.0125-959.9875MHz的射頻信號，此射頻信號再經濾波和放大後進入驅動級，驅動級的輸出功率約2.4W，然後加到功率放大器模組。功率控制電路採用負反饋技術自動調整前置驅動級或推動級的輸出功率以使驅動級的輸出功率保持在額定值上。也就是把接收到的信號加以穩定再傳送出去，這樣可有效地減少或避免通信信號在無線傳輸中的損失，保證用戶的通信質量。功率放大器模組的作用是把信號放大到10W，不過這也依據實際情況而定，如果小區發射信號半徑較大，也可採用25W或40W的功放模組，以增強信號的傳送半徑。
控制器
基站控制器包括無線收發信機、天線和有關的信號處理電路等，是基站子系統的控制部分。主要包括四個部件：小區控制器(CSC)、話音信道控制器(VCC)、信令信道控制器(SCC)和用於擴充的多路端接口(EMPI)。一個基站控制器通常控制幾個基站收發台，通過收發台和移動台的遠端命令，基站控制器負責所有的移動通信接口管理，主要是無線信道的分配、釋放和管理。當你使用行動電話時，它負責為你打開一個信號通道，通話結束時它又把這個信道關閉，留給其他人使用。除此之外，還對本控制區內移動台的越區切換進行控制。如你在使用手機時跨入另一個基站的信號收發範圍時，控制器又負責在另一個基站之間相互切換，並保持始終與移動交換中心的連線。
GSM系統越區時採用切換方式，即當用戶到達小區邊界時，手機會先與原來的基站切斷聯繫，然後再與新的服務小區的基站建立聯繫，當新的服務小區繁忙時，不能提供通話信道，這時就會發生掉線現象。因此，用戶在使用手機通話時，應儘量避免在四角盲區使用，以減少通話掉線的機率。
基站
基站控制器的核心是交換網路和公共處理器(CPR)。公共處理器對控制器內部各模組進行控制管理，並通過X.25通信協定與操作維護中心(OMC)相連線。交換網路將完成接口和接口之間的64kbit/s數據/話音業務信道的內部交換。控制器通過接口設備數字中繼器(DTC)與移動交換中心相連，通過接口設備終端控制器(TCU)與收發台相連，構成一個簡單的通信網路。
在整個蜂窩移動通信系統中，基站子系統是移動台與移動中心連線的橋樑，其地位極其重要。整個覆蓋區中基站的數量、基站在蜂窩小區中的位置，基站子系統中相關組件的工作性能等因素決定了整個蜂窩系統的通信質量。基站的選型與建設，已成為組建現代移動通信網路的重要一環。
工作原理
基站的主要功能就是提供無線覆蓋，即實現有線通信網路與無線終端之間的無線信號傳輸。所以基站在通信網路中的位置如下圖所示。
基站在通信網路中的位置前向信號傳輸流程如下：
1. 核心網側的控制信令、語音呼叫或數據業務信息通過傳輸網路傳送到基站（在2G、3G網路中，信號先傳送到基站控制器，再傳送到基站）。
2. 信號在基站側經過基帶和射頻處理，然後通過射頻饋線送到天線上進行發射。
3. 終端通過無線信道接收天線所發射的無線電波，然後解調出屬於自己的信號。
反向信號傳輸流程與前向流程方向相反，但原理相似。
每個基站根據所連線的天線情況，可以包含有一個或多個扇區。基站扇區的覆蓋範圍可以達到幾百到幾十千米。不過在用戶密集的地區，通常會對覆蓋範圍進行控制，避免對相鄰的基站造成干擾。
基站的基帶和射頻處理能力，決定了基站的物理結構由基帶模組和射頻模組兩大部分組成。基帶模組主要是完成基帶的調製與解調、無線資源的分配、呼叫處理、功率控制與軟切換等功能。射頻模組主要是完成空中射頻信道和基帶數字信道之間的轉換，以及射頻信道的放大、收發等功能。
家族成員
基站家族的成員有：
大哥，宏基站。
宏基站二哥，微基站。
微基站小弟，微微基站。
微微基站同族兄弟，分散式基站。
分散式基站是對雙胞胎，他們是由基帶單元與射頻單元組成。
基帶單元BBU
BBU遠端射頻單元RRU
RRU從2米高的大哥到巴掌大的小弟，基站的體積是越來越小。再加上分散式基站，基帶單元和射頻單元可以部署在不同的地方。這都使得基站的安裝和布放更加靈活，便於實現複雜網路環境的無線覆蓋。
建立
工作程式
(1) 已獲權運營的移動通信經營者在設定或增設移動通信基站時，要先填寫《公用移動通信基站站址認定審批表》。
(2) 市委辦在十五日內對遞交的《公用移動通信基站站址認定審批表》予以答覆，同意設定時，核發《公用移動通信基站選址認定書》。
(3) 運營單位建站後，即應報環保局申請《電磁輻射環境合格證》。環保局應在三個月試運期內測試，經驗收後，核發《電磁輻射環境合格證》。
(4) 設台單位憑《公用移動通信基站選址認定書》、《台站技術資料表》、《電磁輻射環境合格證》申辦電台執照。
法律依據
《中華人民共和國無線電管理條例》 、《中華人民共和國電信條例》分別從無線電管理、電信設施的角度對基站設定、保護等問題作了較原則的規定，如：《電信條例》中第四十七條規定：“基礎電信業務經營者可以在民用建築物上附掛電信線路或者設定小型天線、移動通信基站等公用電信設施，但是應當事先通知建築物產權人或者使用人。”這為電信業務經營者在民用建築物上設定基站提供了法律依據。
按照《中華人民共和國無線電管理條例》、《中華人民共和國電信條例》和《上海市公用移動通信基站設定管理辦法》的規定，任何組織和個人不得阻撓經營者依法從事基站的設定和維護，違反規定損害基站設施或者妨害移動通信暢通的，應當恢復原狀或者予以修復，並賠償由此造成的經濟損失。
天線
1、寬頻段板狀基站天線
2、雙頻段板狀基站天線
寬頻段板狀基站天線
寬頻段板狀基站天線3、三頻段板狀基站天線
雙頻段板狀基站天線
雙頻段板狀基站天線4、3G單頻段板狀天線
三頻段板狀基站天線
三頻段板狀基站天線
3G單頻段板狀天線定位
工作原理：直接利用網路基站發出的代碼信息定位利用衛星發出的定位信息由GSM網路傳到監控。
傳輸媒介：自身所發出無線指令藉助GPRS網路，
中心和車載直接聯線。
基站
基站系統容量：由GSM運營網路容量決定，容量無限制。
覆蓋範圍：GSM網路覆蓋的全國範圍自動漫遊GSM網路覆蓋的全國範圍自動漫遊。系統可靠性好，不易受外界各種因素干擾。只要手機收得到地方均能定位報警，易受天氣、建築物、地形等外界因素干擾。中心收到要有兩個前提：有衛星信號和手機信號，系統結構手機基站定位、手機GSM簡訊通訊衛星定位、手機GPRS線上通訊。
系統獨立性GSM單一，自身獨立完成通訊功能還依靠GPRS。
性能價格比系統投入少，充份發揮其功能投入也低，使用費用單機稍高。
一般定位精度：結合路標最高可小於50米，最低1000米，一般5-80米，偶爾有漂移現象。
特點
（1）定位資料庫在各營運中心，易改，費用低。
（2）由於5個基站定位，比移動本身定位要高，一台電腦上網，電子地圖和軟體安裝就可以運作。
（3）不受車輛樹林限制，費用低。
總結：CPS技術大體和GPS一樣,GPS接收衛星定位,CPS接收手機基站定位，兩者都要通過公眾網GSM/GPRS傳輸;GPS要比CPS定位準確度要好一點,但車輛防盜CPS定位已綽綽有餘了，CPS在防盜、防破壞、減少盲點功能要比GPS好。
維護
小靈通用戶的主要感知從原先的對覆蓋範圍的要求轉移到對信號穩定的要求。在從2007年第一季度的PHS信號類申告圖（如圖1所示）中可以看出，除需最佳化部分占5%以外，其餘95%主要是由於設備故障尤其是小靈通基站故障而引發的用戶感知下降。
（1）各地對於基站故障處理及時率始終停留在一般的“現場看、現場查”的水平，對故障基站的必備相關參數知之甚少（如是否要帶梯子、和誰聯繫上樓等等），不能做到“先了解、後查修”，造成故障基站查修時間過長；對於同時多發基站故障，不能夠採用集中資源優先處理、針對性處理等措施來保障話務高的基站恢復運營，造成該重要基站維修時間較長而影響了該基站覆蓋區域下的很多用戶的感知。在對2006年最後一個季度的故障處理調查中顯示，基站故障處理及時率最高僅為98.76%。
（2）對於基站基礎維護工作周期、項目一概而論、不分等級，無差異化、針對性的維護，造成重要基站的巡檢周期過長、巡檢內容過於簡單，為重要基站日後出現告警而影響大批客戶埋下了故障隱患。
（3）加強並完善基站基礎維護，從維護周期和維護項目上做到分等級基站維護的針對性和差異性，儘可能排除基站故障隱患；
（4）創新維護辦法改善生產力，提高基站故障處理效率，有效降低因基站故障造成的用戶感知的比例。
輻射
移動通信事業的發展日新月異，用戶規模飛速擴張，僅廣東省的手機用戶就已突破6000萬。為了保障移動通信的順暢和實現無縫隙覆蓋，電信運營商有時需要在通話需求量較大的寫字樓、居民區增建移動通信基站。
其實，人類每時每刻都生活在電磁輻射環境中。因為地球本身就是一個大磁場，它表面的熱輻射和雷電都可產生電磁輻射，太陽及其他星球也從外層空間源源不斷地產生電磁輻射。電磁輻射雖然普遍存在，但絕大多數情況下並不可怕。當電磁輻射能量(其大小用場強度表示)被控制在一定限度內時，它對人體、有機體及其他生物體是有益的，它可以加速生物體的微循環、防止炎症的發生，還可促進植物的生長和發育。
電磁輻射是否對人體有害主要取決於兩個因素:一是看電磁輻射頻率的高低，二是看電磁輻射功率的大小。只有當這兩個因素超過一定的允許值而造成輻射污染時，才有可能會對人體帶來負面影響。
因此，電磁輻射還不能直接等同於電磁污染，更不能直接與人體健康直接掛鈎。
基站的輻射頻率約為900兆赫茲，與電視的輻射頻率基本相當。其發出和接收的功率只有十幾二十毫瓦，不足以構成輻射污染。
那么，我們生活和工作的環境中哪些地方的電磁輻射比較大呢？這主要有:(1)電腦0.6－1.5米的距離內；(2)居室中電視機、音響等家電比較集中的地方；(3)工、科、醫電氣設備及VDT周圍；(4)高壓輸變電線路及設備周圍。
我國的移動通信基站標準主要參照國家環保局和衛生部頒發的《電磁輻射防護規定》與《環境電磁波衛生標準》。具體而言，國家標準要求電場強度小於12伏/米或者說功率密度每平方厘米小於40微瓦。與歐美已開發國家相比，這一標準要嚴格得多。
而移動通信基站的輻射頻率約為900兆赫茲，與電視的輻射頻率基本相當。移動通信採取的是微蜂窩技術，無論是發出還是接收的功率都非常低，只有十幾毫瓦、二十幾毫瓦的能量級，完全不足以造成輻射污染。
差別
(2)支持多種通信接口：TD-SCDMA同時滿足Iub、A、Gb、Iu、IuR多種接口要求，基站子系統既可作為2G和2.5G的GSM基站的擴容，又可作為3G網中的基站子系統，能同時兼顧的需求和未來長遠的發展。
(3)頻譜靈活性強：TD-SCDMA第三代移動通信系統頻譜靈活性強，僅需單一1.6M的頻帶就可提供速率達2M的3G業務需求，而且非常適合非對稱業務的傳輸。
(5)與傳統系統兼容性好：TD-SCDMA支持現存的覆蓋結構，信令協定可以後向兼容，網路不必引入新的呼叫模式，能夠實現從現存的通信系統到下一代移動通信系統的平滑過渡。
(6)系統設備成本低:TD-SCDMA上下行工作於同一頻率，對稱的電波傳播特性使之便於利用智慧型天線等新技術，這也可達到降低成本的目的;在無線基站方面，TD-SCDMA的設備成本也比較低。
(7)支持與傳統系統間的切換功能:TD-SCDMA技術支持多載波直接擴頻系統，可以再利用現有的框架設備、小區規劃、作業系統、賬單系統等，在所有環境下支持對稱或不對稱的數據速率。
當然，與前兩種標準相比，尤其是與WCDMA比起來，TD-SCDMA也有“尚顯稚嫩”的地方。比如，在對CDMA技術的利用方面，TD-SCDMA因要與GSM的小區兼容，小區復用係數為3，降低了頻譜利用率。又因為TD-SCDMA頻頻寬度窄，不能充分利用多徑，降低了系統效率，實現軟切換和軟容量能力較困難。另外，TD-SCDMA系統要精確定時，小區間保持同步，對定時系統要求高。而WCDMA則不需要小區間同步，可適應室內、室外，甚至捷運等不同的環境的套用。另外，WCDMA對移動性的支持更加優質，適合宏蜂窩、蜂窩、微蜂窩組網，而TD-SCDMA只適合微蜂窩，對高速移動的支持也較差。
未來發展趨勢
傳統模擬無線電系統的基帶處理、上/下變頻等功能全部採用模擬方式實現。而隨著SDR（Software Defined Radio，軟體所定義的無線設備）的發展，基站的許多功能都採用軟體來實現。SDR的發展促使了基站的基帶模組和射頻模組也開始採用通用的硬體結構，即基帶單元BBU和遠端射頻單元RRU，通過運行不同版本的軟體，實現對各種無線制式的支持。
基站作為無線通信中的核心設備，正在向著更小的體積、更多的頻段支持、全IP化的網路架構、更綠色環保的發射功率等方向不斷發展。在不久的將來，基站可能會變成更加普通的一個單元融入我們的生活，而不再引起人們的恐懼。
