6、基站
1、基站
基站即公用移动通信基站，是移动设备接入互联网的接口设备，也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。移动通信基站的建设是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。
简单的来说，基站用来保证我们在移动的过程中手机可以随时随地保持着有信号，可以保证通话以及收发信息等需求。我们日常中看到的尖尖的高高的铁塔上面的带有移动标志的设备是基站。基站通过天线来进行消息的收发。
2、工作原理
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。
3、微基站和宏基站
基站有两种，微基站和宏基站。看名字就知道，微基站很小，宏基站很大！
宏基站室外常见，建一个覆盖一大片
微基站很小，一般用于小范围
还有更小的，巴掌那么大
其实，微基站现在就有不少，尤其是城区和室内，经常能看到。以后，到了5G时代，微基站会更多，到处都会装上，几乎随处可见。
那么多基站在身边，会不会对人体造成影响？不会。其实，和传统认知恰好相反，事实上，基站数量越多，辐射反而越小！ 你想一下，冬天，一群人的房子里，一个大功率取暖器好，还是几个小功率取暖器好？
大功率方案：
小功率方案：
基站小，功率低，对大家都好。如果只采用一个大基站，离得近，辐射大，离得远，没信号，反而不好。
以前大哥大都有很长的天线，早期的手机也有突出来的小天线，为什么现在我们的手机都没有天线了？
其实，我们并不是不需要天线，而是我们的天线变小了。
根据天线特性，天线长度应与波长成正比，大约在1/10~1/4之间。
随着时间变化，我们手机的通信频率越来越高，波长越来越短，天线也就跟着变短啦！
毫米波通信，天线也变成毫米级。。。
这就意味着，天线完全可以塞进手机的里面，甚至可以塞很多根。。。
这就是5G的第三大杀手锏—— Ｍassive MIMO（大规模多天线技术）
MIMO就是“多进多出”（Multiple-Input Multiple-Output），多根天线发送，多根天线接收。
在LTE时代，我们就已经有MIMO了，但是天线数量并不算多，只能说是初级版的MIMO。
到了5G时代，继续把MIMO技术发扬光大，现在变成了加强版的Massive MIMO（Massive：大规模的，大量的）。
手机里面都能塞好多根天线，基站就更不用说了。
以前的基站，天线就那么几根：
5G时代，天线数量不是按根来算了，是按“阵”。。。“天线阵列”。。。一眼看去，要得密集恐惧症的节奏。。。
不过，天线之间的距离也不能太近。因为天线特性要求，多天线阵列要求天线之间的距离保持在半个波长以上。如果距离近了，就会互相干扰，影响信号的收发。
你是直的？还是弯的？
大家都见过灯泡发光吧？ 其实，基站发射信号的时候，就有点像灯泡发光。信号是向四周发射的，对于光，当然是照亮整个房间，如果只是想照亮某个区域或物体，那么，大部分的光都浪费了。。。
基站也是一样，大量的能量和资源都浪费了。 我们能不能找到一只无形的手，把散开的光束缚起来呢？ 这样既节约了能量，也保证了要照亮的区域有足够的光。答案是：可以。这就是——波束赋形
在基站上布设天线阵列，通过对射频信号相位的控制，使得相互作用后的电磁波的波瓣变得非常狭窄，并指向它所提供服务的手机，而且能跟据手机的移动而转变方向。
这种空间复用技术，由全向的信号覆盖变为了精准指向性服务，波束之间不会干扰，在相同的空间中提供更多的通信链路，极大地提高基站的服务容量。
在目前的移动通信网络中，即使是两个人面对面拨打对方的手机（或手机对传照片），信号都是通过基站进行中转的，包括控制信令和数据包。。。
而在5G时代，这种情况就不一定了。
5G的第五大特点——D2D，也就是Device to Device（设备到设备）。
5G时代，同一基站下的两个用户，如果互相进行通信，他们的数据将不再通过基站转发，而是直接手机到手机。。。
这样，就节约了大量的空中资源，也减轻了基站的压力。
5G有什么特点？
（1）速 度 快
5G网络作为第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb，这比4G网络的传输速度快数百倍，整部超高画质电影可在1秒之内下载完成。
BUT，对普通用户的感受而言，最大的不同就是……5G不光快，还不卡！
（2）低 时 延
传输速率达千兆每秒就算是5G了么?答案是：不算！5G网络的另一个重要特征是“低时延”。如果时延在200毫秒，我们会因为网络卡而崩溃，如果在100毫秒，我们只会觉得网络有点断续。而5G网络的最低时延必须为毫秒级。
为什么要“低时延”？以无人驾驶为例，这被认为是5G时代最重要的应用，如果时延过长、网络反应过慢、系统不能及时传达指令，带来的后果是高速行驶的汽车可能会车毁人亡。
先别急着欢呼，“千兆＋低时延”只是5G的敲门砖。
（3）低 功 耗
“低功耗，大连接”也是5G的重要特征，就是大家常说的物联网应用。这些年，可穿戴产品有一定发展，但是遇到很多瓶颈，最大的瓶颈是体验较差。以智能手表为例，每天充电，甚至不到一天就需要充电。所有物联网产品都需要通信与能源，虽然今天通信可以通过多种手段实现，但是能源的供应只能靠电池。通信过程若消耗大量的能量，就很难让物联网产品被用户广泛接受。