读者常询问小区与扇区、载波与载频的区别——这四个概念均与移动基站相关。我们将从基站的基础定义入手,逐步展开说明。
一、什么是基站
基站(Base Station,简称BS)是移动通信中无线接入网的核心组成部分,主要功能包括信号的调制解调、射频发射与接收。4G时代,其核心硬件由基带处理单元(BBU)、远端射频单元(RRU)及天馈系统组成;进入5G时代,硬件架构升级,无源天线被有源天线单元(AAU)取代。
二、站点与天线
实际应用中,“站点”通常指承载设备的通信塔,塔上会安装多个天线面,这些天线分属一个或多个基站。一套完整的4G基站通常包含BBU、RRU和天馈系统,如今多数RRU直接安装在塔上,放置于设备机房的情况已较为少见。
一个站点可承载多个基站:不同移动运营商可在同一站点部署自有设备;即便同一运营商,也可在站点内同时兼容2G、3G、4G、5G等多代网络。
三、小区与扇区
天线分为全向天线和定向天线:全向天线多为鞭状或柱状,信号向四周无差别发射;
定向天线多为板状,信号仅向特定方向传输。
在用户密度低的开阔区域,可采用全向天线搭配较低频段(波长更长,衍射能力强、覆盖距离远)实现广域覆盖,这种方式称为“中心激励”。
在地形复杂或用户密度高的区域,定向天线能提升覆盖效率。工程师发现,用3副各覆盖120°的定向天线组网,性价比最高,形成“顶点激励”模式——每个站点划分3个覆盖区域。定向天线的覆盖方向可灵活调整,能避开小区内的遮挡物,将信号精准投向需求区域。
此外,也存在6副天线各覆盖60°等其他配置。无论覆盖角度如何,定向天线的无线覆盖范围呈扇形,这种扇形覆盖区域被称为“扇区”。扇区与基站类似,是物理存在的实体概念。
行业内常用“S型站点”和“O型站点”表述:S代表扇区化(定向天线)站点,O代表全向天线站点。
四、载波与载频
定义小区前,需先明确两个关联概念:载波与载频。
载波是承载语音、视频等信息的调制射频电磁波,每个载波占据一定频率带宽;载频指载波的中心频率(fc),既可以指具体的频率数值,也可指代相关硬件,其核心是载波的中心频率点。
单个扇区若仅配置1个载波,可能无法满足容量需求,因此可给同一扇区配置多个载波。需注意:扇区是物理概念,而小区是逻辑概念,且不同无线技术对“小区”的定义不同。
五、不同技术下的小区定义
- 2G GSM系统:小区等同于扇区。GSM是窄带系统,单载波容量较小,通常将多个载波捆绑为1个小区。例如“S2/2/2”配置,代表站点有3个扇区,每个扇区配置2个载波。
- 3G WCDMA、4G LTE及5G系统:小区等同于载波。WCDMA为宽带码分多址技术,LTE的单载波带宽更宽,单个扇区通常配置1-2个载波即可满足需求。
举例来说,“S1/1/1”配置表示3个扇区各配1个载波,对应3个小区,通过扰码等标识区分不同小区;“S2/2/2”配置则是3个扇区各配2个载波,共形成6个小区。单个扇区可配置的小区数量,取决于硬件性能上限。
简单总结规律:窄带系统需更多载波,常将多载波捆绑为1个小区;宽带系统所需载波更少,通常1个载波即为1个小区。
总结
小区是由基站识别码(BSIC)或全球小区识别码(CGI)标识的无线覆盖区域,是提供终端接入服务的最小单位。它是系统定义的虚拟逻辑单元,工程师可将其作为独立对象进行参数配置和管理。
区分不同小区的核心标准,是能否提供独立服务:GSM系统中,1个小区可包含多个载波,但共用1个广播控制信道(BCCH),由多载波共同提供小区服务;WCDMA和LTE系统中,每个载波拥有独立导频信号,可独立工作,因此1个载波对应1个小区。
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