基站信號是怎么發(fā)出的？

　　大家好，我叫基站，不管是否承認，我的存在跟水和電一樣重要。有時候，甚至比水和電還要重要。想想看，假設深夜加班歸來，虛弱疲憊忽然一陣心絞痛襲來，想要拿出手機打120，但竟然沒有信號？！這么咋辦，干脆想死了算了。我存在的全部意義，就是又快又穩(wěn)地把信號撒播到每一個角落，連接你的手機和整個世界。多年來，我一直默默工作，深藏功與名，把舞臺和鎂光燈留給我的親密搭檔：手機。但陌生總是帶來恐懼，“輻射”成為了懸在我頭上永不散去的陰霾。一邊是對于良好手機信號的強烈需求，另一邊是對我們基站輻射發(fā)自肺腑的恐懼。我們一直夾在這矛盾里進退維谷。信號不好，被罵；信號好但看見了基站，又讓人怕?，F(xiàn)在，我決定邁出勇敢的第一步，為自己代言。在接下來的時間里，我將褪去一切偽裝，躺在解剖臺上，把自己的身體一件件地拆開，為你講述這些零件背后的故事。

　　讓你明明白白我的身

　　大部分人看到高聳的鐵塔，以為這就是我的全部，臆想著塔頂那洶涌而來的輻射就像滔滔洪水傾瀉而出一樣，讓人壓抑地膽戰(zhàn)心驚，奪路而逃。其實，我的構(gòu)成遠不止看上去這么簡單，內(nèi)部五臟六腑一應俱全，各個系統(tǒng)錯綜復雜密切配合才能正常工作，雖然看起來很十分粗獷其實很溫柔。我的身體通常是由下面幾個主要部分組成的：天饋系統(tǒng)：負責信號的發(fā)送和接收，包含天線和饋線；射頻單元：負責信號的生成和提取，我最重要的部分；基帶單元：負責信息的加工和處理，核心的中的核心；配套系統(tǒng)：為上述各個系統(tǒng)提供支撐，包含鐵塔，機房，電源空調(diào)等設備。聽起來像是天書？別著急，先用生活中常見的事情類比一下就非常容易理解了。想象一下，如果在一座高山上，你想要撩山腳下心愛的姑娘的話，該怎么做？首先，把雙手放在嘴巴前面，圍成一個喇叭的形狀，向山底下的姑娘高喊出那句激蕩在胸中已久的“俺稀罕你”之后，聲音因為“喇叭”的聚焦而異常洪亮，向姑娘的方向飛奔而去。隨即聽到了姑娘的回復：“你說的啥，沒聽清~~”。。.。如果只考慮你喊話的這個過程的話：你的大腦就相當于基帶單元，負責“你稀罕你”這句話的構(gòu)思；你的嘴巴就相當于射頻單元，負責把大腦構(gòu)思好的話轉(zhuǎn)化成聲音；你雙手圍成的喇叭就相當于天饋系統(tǒng)，負責把你要喊的話聚焦并定向發(fā)送給姑娘；你的呼吸，循環(huán)等系統(tǒng)都在為雙手，嘴巴和大腦等器官供應氧氣和能量，就相當于基站的配套系統(tǒng)，負責基站的供電，散熱等。鐵塔，作為配套系統(tǒng)里最重要的部分，就像人體的骨骼和肌肉一樣，塑造了我的外在形態(tài)。天饋系統(tǒng)和射頻單元就掛在鐵塔的頂端，而基帶單元作為大腦，則隱匿在鐵塔下面的機房之中，被溫柔地呵護著?，F(xiàn)在，我們沿著鐵塔，從上到下，逐步漫游我身體的每一個部位。

　　天饋系統(tǒng)：信號是怎么發(fā)出的？

　　在鐵塔的頂部，有一圈長方形板狀的東西在熠熠閃光，那就是天線。

　　天線是用來收發(fā)信號的。它可以把從射頻單元送來的信號聚焦在正確的方向上發(fā)送給手機，甚至還能像手電筒的光束一樣，用信號形成的電磁波束來隨著手機移動，精準發(fā)射。另外，它還可以感知并接收手機發(fā)來的微弱信號，并把這些信號收集起來發(fā)給射頻單元來從中提取信息。通常來說，我們一般一個基站包含三幅天線，每個向周邊120度的方向發(fā)射信號，加起來就可以提供360度的無縫覆蓋了。如果我們仔細觀察天線的底部的話，就會發(fā)現(xiàn)有一股股的黑色細線向下延伸，這些線纜就是饋線，是用來連接射頻單元并傳播電磁波到天線上的，和天線一起組成了天饋系統(tǒng)。

　　射頻單元：輻射的“萬惡之源”

　　如果沿著天線連接的饋線一直往下捋的話，很快我們就能看到藏在天線背后的銀色盒子，這就是射頻單元。

　　那幫通信工程師一般不太愛說人話，喜歡把射頻單元叫做：RRU，其英文為Remote Radio Unit，直譯過來就是“遠端射頻單元”的意思。為啥要用“遠端”這個詞？因為射頻單元和后面要講到的基帶單元是一起配合工作的，但基帶單元在鐵塔底下的機房里，而射頻單元卻高高地掛在塔上，兩者離得比較遠。射頻單元（后面我也偷懶叫RRU）主要負責無線信號的生成和提取。信號的生成，就是把要發(fā)送的信息轉(zhuǎn)化成電磁波，然后通過饋線傳給天線，就可以發(fā)射到空氣中了。信號的提取，就是把天線接收到的幾路微弱的手機信號合并起來，在通過各種辦法去除干擾的影響，并從中提取出有用的信息再發(fā)個基帶單元去處理。RRU內(nèi)部可以分成很多模塊，分別負責2G，3G，4G甚至5G信號的發(fā)送，很多人覺得，那從那么高那么大的鐵塔上發(fā)這么多信號，那功率應該很大吧？實際上，一個RRU的最大發(fā)射功率也就是80瓦，120瓦，160瓦這些值。注意，這是峰值，一般情況下都不會配滿，而且空閑時間發(fā)射的信號強度就更小了。是不是聽著沒有那么恐怖了？畢竟家里的微波爐都能輕松達到1000瓦的功率了。并且，無線信號在空中傳播的時候會非常迅速地衰減。假設基站上4G信號的發(fā)射功率是40瓦，基站離你10米遠（這個距離已經(jīng)很近了），等信號到達你的手機時，信號強度就只剩下0.003瓦/平方厘米了?？膳聠幔恳稽c也不。太陽光和RRU發(fā)出的無線信號的本質(zhì)都是電磁波，科學家早算出了地球表面的太陽光輻射強度是10瓦/平方厘米，也就是說你出門曬個太陽，輻射強度就要比基站高三萬多倍！可是你天天被動曬太陽，甚至很多明星還主動追求曬成健康的小麥色。所以，我身上RRU信號帶來的輻射完全是可以忽略不計的，也沒有任何證據(jù)證明其對人體有害。

　　機房：無微不至的呵護

　　我們離開射頻單元，沿著這個家伙的電源線一路向下，就到了一個機房最關(guān)鍵的部位——機房了。機房的作用就是為內(nèi)部核心的設備：我的大腦，也就是基帶單元來遮蔽風雨，提供電源，空調(diào)降溫的。就像人的腦袋一樣，用堅硬的頭骨把柔弱但至關(guān)重要的大腦保護起來。因此，機房可不是隨便就能進去的，不但外面有圍欄保護，還有嚴格的管理和門禁制度。我也怕自己的大腦被人偷走了呀。我的正常運轉(zhuǎn)需要很多配套資源的支持，就像人必須要呼吸，吃飯，喝水才能生存一樣。首先，沒有電，一切都得罷工，電源系統(tǒng)是必須的。要供電就要先引入市政的交流電，然后通過電源電源轉(zhuǎn)換成直流電才行。不僅如此，還要考慮到異常情況：萬一停電了可咋辦？因此，還必須配備蓄電池隨時待命。另外，由于我和我的其他基站兄弟是要彼此相連組成一張大網(wǎng)的，因此連接彼此的傳輸設備也是必不可少的。最后，機房空間狹小密閉，通風往往不好，BBU，電源，傳輸設備工作起來都要源源不斷地散發(fā)熱量，這些熱量聚集起來導致溫度升高，就像人發(fā)燒了一樣，會使我的大腦——BBU工作異常。因此，空調(diào)也是必須的。總之，機房的內(nèi)部的配套設備，就是醬紫的啦。

　　基帶單元：我的大腦

　　在機房內(nèi)部的某個不起眼的機柜里，你可能會看到一個約十厘米高，不到半米寬的盒子，上面插滿線纜，面板上有些綠色的LED燈在快速地閃爍著，伴隨著風扇轉(zhuǎn)動的嘶鳴聲。這就是我的大腦——傳說中的基帶單元，江湖人稱BBU，英文是BaseBand Unit。這真的不是這些人在裝X，因為每個行業(yè)本就是由一些專用術(shù)語寫就的，大家也都習以為常了。BBU的作用是完成原始信息的加工處理的，然后就可以發(fā)送給RRU來生成無線電信號，然后通過天線發(fā)送給手機了。反過來，手機發(fā)出的信號也是要通過天線接受進來，經(jīng)過RRU的初步處理，最終到達BBU來提取信息。BBU，RRU和天線就是我身體里最核心的器官，它們協(xié)同工作，就能讓我身體正常運轉(zhuǎn)，完成打電話，發(fā)短信，上網(wǎng)等通信功能了。我從不單打獨斗，更擅長和眾多的兄弟們聯(lián)合起來協(xié)同工作，因為個體的力量過于渺小，只能覆蓋很小的一塊地方。如果一個基站是一盞燈的話，照亮一個城市需要多少盞，照亮一個國家又需要多少呢？事實上，早在2018年全國就已經(jīng)有648萬基站了，我和我的兄弟們，就像一個個細胞一樣，彼此緊密相連成網(wǎng)絡，為所有人提供無縫覆蓋的通信服務。這就是我的使命，再苦再累，遭受再多的誤解也無怨無悔。

　　編輯：黃飛