基站信号是怎么发出的？

　　大家好，我叫基站，不管是否承认，我的存在跟水和电一样重要。有时候，甚至比水和电还要重要。想想看，假设深夜加班归来，虚弱疲惫忽然一阵心绞痛袭来，想要拿出手机打120，但竟然没有信号？！这么咋办，干脆想死了算了。我存在的全部意义，就是又快又稳地把信号撒播到每一个角落，连接你的手机和整个世界。多年来，我一直默默工作，深藏功与名，把舞台和镁光灯留给我的亲密搭档：手机。但陌生总是带来恐惧，“辐射”成为了悬在我头上永不散去的阴霾。一边是对于良好手机信号的强烈需求，另一边是对我们基站辐射发自肺腑的恐惧。我们一直夹在这矛盾里进退维谷。信号不好，被骂；信号好但看见了基站，又让人怕。现在，我决定迈出勇敢的第一步，为自己代言。在接下来的时间里，我将褪去一切伪装，躺在解剖台上，把自己的身体一件件地拆开，为你讲述这些零件背后的故事。

　　让你明明白白我的身

　　大部分人看到高耸的铁塔，以为这就是我的全部，臆想着塔顶那汹涌而来的辐射就像滔滔洪水倾泻而出一样，让人压抑地胆战心惊，夺路而逃。其实，我的构成远不止看上去这么简单，内部五脏六腑一应俱全，各个系统错综复杂密切配合才能正常工作，虽然看起来很十分粗犷其实很温柔。我的身体通常是由下面几个主要部分组成的：天馈系统：负责信号的发送和接收，包含天线和馈线；射频单元：负责信号的生成和提取，我最重要的部分；基带单元：负责信息的加工和处理，核心的中的核心；配套系统：为上述各个系统提供支撑，包含铁塔，机房，电源空调等设备。听起来像是天书？别着急，先用生活中常见的事情类比一下就非常容易理解了。想象一下，如果在一座高山上，你想要撩山脚下心爱的姑娘的话，该怎么做？首先，把双手放在嘴巴前面，围成一个喇叭的形状，向山底下的姑娘高喊出那句激荡在胸中已久的“俺稀罕你”之后，声音因为“喇叭”的聚焦而异常洪亮，向姑娘的方向飞奔而去。随即听到了姑娘的回复：“你说的啥，没听清~~”。。.。如果只考虑你喊话的这个过程的话：你的大脑就相当于基带单元，负责“你稀罕你”这句话的构思；你的嘴巴就相当于射频单元，负责把大脑构思好的话转化成声音；你双手围成的喇叭就相当于天馈系统，负责把你要喊的话聚焦并定向发送给姑娘；你的呼吸，循环等系统都在为双手，嘴巴和大脑等器官供应氧气和能量，就相当于基站的配套系统，负责基站的供电，散热等。铁塔，作为配套系统里最重要的部分，就像人体的骨骼和肌肉一样，塑造了我的外在形态。天馈系统和射频单元就挂在铁塔的顶端，而基带单元作为大脑，则隐匿在铁塔下面的机房之中，被温柔地呵护着。现在，我们沿着铁塔，从上到下，逐步漫游我身体的每一个部位。

　　天馈系统：信号是怎么发出的？

　　在铁塔的顶部，有一圈长方形板状的东西在熠熠闪光，那就是天线。

　　天线是用来收发信号的。它可以把从射频单元送来的信号聚焦在正确的方向上发送给手机，甚至还能像手电筒的光束一样，用信号形成的电磁波束来随着手机移动，精准发射。另外，它还可以感知并接收手机发来的微弱信号，并把这些信号收集起来发给射频单元来从中提取信息。通常来说，我们一般一个基站包含三幅天线，每个向周边120度的方向发射信号，加起来就可以提供360度的无缝覆盖了。如果我们仔细观察天线的底部的话，就会发现有一股股的黑色细线向下延伸，这些线缆就是馈线，是用来连接射频单元并传播电磁波到天线上的，和天线一起组成了天馈系统。

　　射频单元：辐射的“万恶之源”

　　如果沿着天线连接的馈线一直往下捋的话，很快我们就能看到藏在天线背后的银色盒子，这就是射频单元。

　　那帮通信工程师一般不太爱说人话，喜欢把射频单元叫做：RRU，其英文为Remote Radio Unit，直译过来就是“远端射频单元”的意思。为啥要用“远端”这个词？因为射频单元和后面要讲到的基带单元是一起配合工作的，但基带单元在铁塔底下的机房里，而射频单元却高高地挂在塔上，两者离得比较远。射频单元（后面我也偷懒叫RRU）主要负责无线信号的生成和提取。信号的生成，就是把要发送的信息转化成电磁波，然后通过馈线传给天线，就可以发射到空气中了。信号的提取，就是把天线接收到的几路微弱的手机信号合并起来，在通过各种办法去除干扰的影响，并从中提取出有用的信息再发个基带单元去处理。RRU内部可以分成很多模块，分别负责2G，3G，4G甚至5G信号的发送，很多人觉得，那从那么高那么大的铁塔上发这么多信号，那功率应该很大吧？实际上，一个RRU的最大发射功率也就是80瓦，120瓦，160瓦这些值。注意，这是峰值，一般情况下都不会配满，而且空闲时间发射的信号强度就更小了。是不是听着没有那么恐怖了？毕竟家里的微波炉都能轻松达到1000瓦的功率了。并且，无线信号在空中传播的时候会非常迅速地衰减。假设基站上4G信号的发射功率是40瓦，基站离你10米远（这个距离已经很近了），等信号到达你的手机时，信号强度就只剩下0.003瓦/平方厘米了。可怕吗？一点也不。太阳光和RRU发出的无线信号的本质都是电磁波，科学家早算出了地球表面的太阳光辐射强度是10瓦/平方厘米，也就是说你出门晒个太阳，辐射强度就要比基站高三万多倍！可是你天天被动晒太阳，甚至很多明星还主动追求晒成健康的小麦色。所以，我身上RRU信号带来的辐射完全是可以忽略不计的，也没有任何证据证明其对人体有害。

　　机房：无微不至的呵护

　　我们离开射频单元，沿着这个家伙的电源线一路向下，就到了一个机房最关键的部位——机房了。机房的作用就是为内部核心的设备：我的大脑，也就是基带单元来遮蔽风雨，提供电源，空调降温的。就像人的脑袋一样，用坚硬的头骨把柔弱但至关重要的大脑保护起来。因此，机房可不是随便就能进去的，不但外面有围栏保护，还有严格的管理和门禁制度。我也怕自己的大脑被人偷走了呀。我的正常运转需要很多配套资源的支持，就像人必须要呼吸，吃饭，喝水才能生存一样。首先，没有电，一切都得罢工，电源系统是必须的。要供电就要先引入市政的交流电，然后通过电源电源转换成直流电才行。不仅如此，还要考虑到异常情况：万一停电了可咋办？因此，还必须配备蓄电池随时待命。另外，由于我和我的其他基站兄弟是要彼此相连组成一张大网的，因此连接彼此的传输设备也是必不可少的。最后，机房空间狭小密闭，通风往往不好，BBU，电源，传输设备工作起来都要源源不断地散发热量，这些热量聚集起来导致温度升高，就像人发烧了一样，会使我的大脑——BBU工作异常。因此，空调也是必须的。总之，机房的内部的配套设备，就是酱紫的啦。

　　基带单元：我的大脑

　　在机房内部的某个不起眼的机柜里，你可能会看到一个约十厘米高，不到半米宽的盒子，上面插满线缆，面板上有些绿色的LED灯在快速地闪烁着，伴随着风扇转动的嘶鸣声。这就是我的大脑——传说中的基带单元，江湖人称BBU，英文是BaseBand Unit。这真的不是这些人在装X，因为每个行业本就是由一些专用术语写就的，大家也都习以为常了。BBU的作用是完成原始信息的加工处理的，然后就可以发送给RRU来生成无线电信号，然后通过天线发送给手机了。反过来，手机发出的信号也是要通过天线接受进来，经过RRU的初步处理，最终到达BBU来提取信息。BBU，RRU和天线就是我身体里最核心的器官，它们协同工作，就能让我身体正常运转，完成打电话，发短信，上网等通信功能了。我从不单打独斗，更擅长和众多的兄弟们联合起来协同工作，因为个体的力量过于渺小，只能覆盖很小的一块地方。如果一个基站是一盏灯的话，照亮一个城市需要多少盏，照亮一个国家又需要多少呢？事实上，早在2018年全国就已经有648万基站了，我和我的兄弟们，就像一个个细胞一样，彼此紧密相连成网络，为所有人提供无缝覆盖的通信服务。这就是我的使命，再苦再累，遭受再多的误解也无怨无悔。

　　编辑：黄飞