任务一工单一：查找和认识基站-知识点

汇报人：演讲者

2021.12任务一网络基础数据采集——工单一查找和认识基站智能工程学院：梁俊毅、李小松移动网络基础实践目录CONENTS01电磁波和无线电波02移动通信和移动通信网03移动通信基站电磁波和无线电波

电磁波(Electromagneticwave)是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面。电磁波和无线电波

电磁波有三大属性，即振幅（强度)、频率（波长）和波形(频谱分布)，其中频率是一个重要属性，可以决定电磁波的各种性质。序号频段名称频段范围波段名称波长范围主要用途1极低频(ELF)3～30Hz极长波107～108m（10000～100000km）

2超低频(SLF)30～300Hz超长波106～107m（1000～10000km）

3特低频(ULF)300～3000Hz特长波105～106m（100～1000km）

4甚低频(VLF)3～30kHz甚长波104～105m（10～100km）音频电话、长距离导航、时标5低频(LF)30～300kHz长波103～104m（1～10km）船舶通信、信标、导航6中频(MF)300～3000kHz中波102～103m（100～1000m）广播、船舶通信、飞行通信7高频(HF)3～30MHz短波10～100m短波广播、军事通信8甚高频(VHF)30～300MHz米波1～10m电视、调频广播、雷达、导航9特高频(UHF)300～3000MHz分米波微波1～10-1m（0.1～1m）电视、雷达、移动通信10超高频(SHF)3～30GHz厘米波10-2～10-1m（1～10cm）雷达、中继、卫星通信、5G移动通信11极高频(EHF)30～300GHz毫米波10-3～10-2m（1～10mm）射电天文、卫星通信、雷达、5G移动通信12至高频300～3000GHz亚毫米波10-4～10-3m（0.1～1mm）

电磁波和无线电波

无线电波指在自由空间(各向同性、无吸收、电导率为零的均匀介质，包括空气和真空)传播的射频频段的电磁波，在空间中的传播方式有以下情况:直射、反射、折射、穿透、绕射（(衍射）和散射。电磁波和无线电波

电磁波在传播过程中，会因为传播媒介及传播途径随时间的变化而引起接收信号强弱变化，这种现象叫做衰落。衰落通常分为慢衰落（大尺度衰落）和快衰落（小尺度衰落）两种。其中，信号强度曲线的中值呈现慢速变化，称为慢衰落;曲线的瞬时值呈快速变化，称快衰落。移动通信和移动通信网

移动通信是沟通移动用户与固定点用户之间或移动用户之间的通信方式，通信双方有一方或两方处于运动中的通信，包括陆、海、空移动通信。在用户侧采用无线电磁波进行信号承载，采用的频段遍及低频、中频、高频、甚高频和特高频。移动通信和移动通信网

移动通信网络指的是实现移动用户与固定用户之间或移动用户之间通信的通讯介质。移动通信网络可以分为接入网、核心网、承载网三部分。移动通信和移动通信网4G网络架构如下:移动通信和移动通信网网络架构中的网元:UE：UserEquipment，用户设备，就是指用户的手机，或者是其他可以利用LTE上网的设备。eNodeB：也是我们通常所说的基站，为用户提供空中接口，用户设备可以通过无线连接到eNBMME：移动性管理实体，是核心网中最重要的实体之—。S-GW：服务网关，是ServingGateway的缩写，主要负责切换中数据业务的传输。P-GW：分组数据网关，是PacketDataNetwork的缩写，通俗地讲，可以理解为互联网，这是整个LTE架构与互联网的接口。网络架构中的接口:Uu接口：空中接口，是UE与基站eNodeB之间的接口，实现信令和数据在无线侧的传递。X2接口：两个基站之间（即eNodeB与eNodeB）的接口，传输基站间的数据。S1接口：基站与核心网之间的接口，分两类S1-MME和S1-U。移动通信和移动通信网5G网络架构如下:移动通信和移动通信网5G的核心网被称为5GC，主要包含AMF、UPF等网元，各网元的具体功能如下。AMF：用于UE接入鉴权、空闲态移动性管理、注册管理和连接管理等。UPF：用于RAT内/RAT间移动性的锚点、外部PDU与数据网络互连的会话点、用户面数据的路由和转发、流量使用量上报等。5G的无线接入网被称为NG-RAN，涉及的网元是gNodeB，其主要功能和eNodeB类似，具有无线资源管理、数据包压缩和加密、用户面数据包路由、AMF选择、消息调度和传输等功能。5G的gNodeB之间采用Xn接口互连，gNodeB和AMF/UPF之间采用NG接口互连。移动通信基站

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。移动通信基站射频拉远单元（RadioRemoteUnit，RRU）射频拉远单元主要作用有:实现与基带处理单元的通信，与天馈系统通信，完成上、下行信号的变频并进行放大处理，模数转换(A/D转换)，提供射频通道接收信号和发射信号复用功能，并提供滤波功能。移动通信基站基带处理单元（BaseBandUnit，BBU）基带处理单元主要作用有：集中管理整个基站系统，完成上、下行数据基带处理功能，提供和环境监控设备的通信接口，接收和转发来自环境监控设备的信号，提供基站与传输网络的物理接口，完成信息交互、提供与操作维护中心(OperationandMaintenanceCenter)连接的维护通道。移动通信基站5G基站结构可分为如下4种：BBU+AAUBBU+RRU+天馈系统CU+DU+AAUCU+DU+RRU+天馈系统其中CU（CentralizedUnit）为集中单元，DU（DistributedUnit）为分布单元，AAU（ActiveAntennaUnit）为有源天线单元。移动通信基站5G时代对基站功能进行了重构，将原4G的BBU拆分为CU和DU，RRU和天馈系统合并为AAU。CU和DU的拆分是根据不同协议层实时性的要求来进行的，在这样的原则下，把原先BBU中的物理低层下沉到AAU中处理，对实时性要求高的物理高层、MAC、RLC层放到DU中处理，对实时性要求不高的PDCP和RRC层放到CU中处理。移动通信基站

天线：天线是一种变换器，可以将传送过来的高频电流或导波(能量）转变为无线电波---自由电磁波（能量）向周围空间辐射；或将接收的无线电波(能量)转变成高频电流或导波(能量)传送到接收机，在移动通信系统中用来发射或接收电磁波的部件。移动通信基站

馈线：又称电缆线，通过它可以将RRU调制好的高频电流或导波(能量）传给天线或将天线转换的高频电流或导波(能量）传送给RRU。在移动通信系统中一般使用的是同轴电缆作为馈线。

通信工程中常用的馈线一般分为以下几种：1/2馈线，用于室内走线1/2超柔馈线，主要用作跳线7/8馈线，用作主馈线5/4泄露馈线，一般用于隧道

这里的“1/2、7/8、5/4”指的是外金属屏蔽层直径。移动通信基站

移动通信机房，是用来安放基站除射频部分外的主要设备的地方，并为基站设备提供电源、传输、环境控制等配套设施。传统的室外建设基站会配备相应的机房，随着技术的发展和建站环境的变化，机房的形态也发生了相应的变化。

移动通信基站

机柜是为无线通信站点或有线网络站点工作站提供户外物理工作环境和安全系统的设备，适合在室外环境如公路边、公园、楼顶、山区、平地安装，机柜内可安装基站设备、电源设备、蓄电池、温控设备、传输设备及其他配套设备或为以上设备预留安装空间及换热容量，能为内部设备正常运行提供可靠的机械和环境保护。一般机房使用的机柜为19英寸的标准化机柜，机柜内设备安装所占高度用一个特殊单位“U”表示，1U=44.45mm。

移动通信基站

移动通信天线是移动通信网络中用来发射或接收电磁波的部件，其工作原理如下：

当导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，电场就散播在周围空间，这时两导线的电流方向相同，由两导线所产生的感应电动势方向相同，因而电磁波辐射能力较强，通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。

移动通信基站

天线的分类：按照水平方向图的特性可分为全向天线与定向天线两种；按照极化特性可分为单极化天线与双极化天线两种；按照形式可分为线天线、面天线；按发射的电磁波波长可分为长波天线、中波天线、微波天线等。

天线的基本参数：包括机械参数和电气参数两类。移动通信基站

极化方向：天线的极化方向指天线在最大辐射方向上辐射出的电场矢量的方向，可通俗的理解为电场方向与地面的关系。通常有三种：垂直极化、水平极化、±45°极化。移动通信基站天线波瓣：是指在天线方向图中，若干最大辐射区域的统称，其中一个主要的最大辐射区域称为“主瓣”，若干个次要的最大辐射区域称为“旁瓣”或“副瓣”。离主瓣最近的旁瓣称为“第一旁瓣”。与主瓣的最大辐射方向完全相反的旁瓣称为“后瓣”。方向图有水平方向图和垂直方向图，因此，波瓣也分为水平波瓣和垂直波瓣。移动通信基站

波瓣宽度：在垂直面方向图上，在最大辐射方向的两侧辐射功率下降3dB的两个方向之间的夹角，也称为半功率角或称为半功率瓣宽，同样也分为水平波瓣宽度和垂直波瓣宽度。移动通信基站

增益：在相同输入功率条件下，天线在最大辐射方向上某一点所产生的功率密度与理想辐射单元在同一点所产生的功率密度的比值。增益反映了天线将无线电波集中发射到某一方向上的能力，一般来讲天线的增益越高，波瓣宽度越窄，天线发射出的能量也越集中。天线增益的单位一般有两种：dBi与dBd，其中dBi是以理想点源天线增益为参考的基准，而dBd是以半波振子天线增益为参考基准，在工程中dBi使用较多，dbi=dbd+2.15。移动通信基站

波束下倾：由于覆盖或网络优化的需要，