手机通信基站

㈠ 手机为什么不使用卫星信号，而要使用大量的基站

1.首先要说的是，无线通信就必须占据一段无线频谱来进行通信，根据香农定理，占用的无线频谱越大，所提供的容量也越大，能容纳的用户也越多，速率也越高。简单理解就像是开车上路需要占用车道一样，车道多了，可以容纳的车流量也就多了。

2.而无线频谱的资源是有限的，且具有排他性，也就是一段无线频谱被人用了，那么其他人就不能在相同的时间和地点里使用，否则会造成强干扰，最终就是谁也无法正常使用。成人的语音一般是4kHz左右。抽样数字化以后大概是8kHz。假设在山上架一个超大的基站，使用FDMA无频带保护，也就是说将一段15MHz的频谱分成好几个片段，每段8kHz。

就算这样也不过能支持不到2000个用户而已，150Mhz，才2万，1500Mhz(1.5Ghz),才20万，再往上的数值的对正常通信的意义就不大了。也就是说当已经有20万人在同一时间进行通信时，这个时候别人再想打个电话的话会发现连接不上基站(blocking)，现在中国手机使用者这么多，随随便便就有超过20万人在同时打电话吧，时常的无法建立通话会让客户非常不满。当然运营商也可以继续买更宽的频谱，不过一来费用高昂，二来某些频段还不让卖，在香港，15MHz的一段频谱需要百亿港元才能买到。

条件二，同一时间内完全重叠的两个区域使用同样的频率通信干扰也是非常大的，必须使用小发射功率来降低互相的干扰，比如802.11x系列协议，也就是大家俗称的WiFi，发射功率都非常的小，CDMA/WCDMA/LTE制式的手机位于同一地点、同一时间的机会也非常大，除了条件一的控制以外，手机的发射功率也非常小，为了尽量避免干扰。条件三……暂时没想到，有通信大牛补充么？

3.发射功率的问题，发射功率越大，才能有更大的覆盖范围，同时还要抵抗长距离传播的路径损耗，所以发射功率也很关键。

说了以上三点，我们可以来对比下蜂窝网络对于卫星通信的优势：一个蜂窝网络基站大概就是覆盖个方圆半径300到500米（城区）或者一到两公里（郊区或者农村地区），而一个卫星动不动就覆盖一个大国甚至一个洲，简单的说就是同样的面积下，用蜂窝基站来覆盖，千千万万个蜂窝基站分担了一个国家或地区的通信需求。而用卫星来覆盖的话，那么就是一两个卫星就需要负担一个国家和地区的通信需求，可想而知这压力有多大，至少目前的技术上做不到。

上面说到了频谱和容量的关系，千千万万个基站有各自的覆盖区域，虽然彼此有交叠的地方，但是利用一些技术可以大大降低交叠地方的这些干扰，比如GSM中的异频组网，WCDMA中同频组网用准正交的扰码区分小区等等(扯远了，回正题)。这怎么理解？比如给卫星通信和蜂窝网络分配同等的频谱带宽，就按15MHz来算好了，那么千千万万个蜂窝网络基站可以在各自覆盖的区域内使用这段频谱，比如A站(不是Acfan←_←)在其覆盖的方圆300米内使用这段频谱，B站(不是Bilibili啊→_→)也在自己覆盖的方圆300米使用同样的频谱，B站和A站相邻，但是他们覆盖的地方不一样，纵然有交叠的地方，但是也有一定的技术抵抗干扰。也就是说实现了频谱的复用，也是同样的一段频谱在不同的地方重复使用，这就大大提升了频谱利用率，从而将一段频谱的容量最大化。

如果给卫星呢？一个卫星动不动就覆盖一个国家，同样的15MHz频谱，直接覆盖一个国家，显然容量是远远不够的。有人就会说了：那给卫星通信足够多的频谱啊，1500MHz不够是吧？那给10GHz、20GHz！这总够了吧！嗯，想法很好，不过要注意的是，频谱资源是稀缺的，有限的，要省着点用，就像我们的土地一样，也是有限的，需要规划着用，不能滥用，不能全世界的频谱都给了卫星通信来用吧？那其他的无线电设备怎么办？退一步说，真的给那么多频谱，也不是都适合商用通信啊，目前适合通信的频段大概在30kHz到300GHz左右，而在这些频段中的应用，有GPS、北斗、无线对讲机、无绳电话、广播收音机、电视频道、wifi、雷达、遥控装置……光是对讲机就有民用，警用，商用，军用，车船用等等。

再来就是发射功率的问题，卫星在太空中，到地面时信号已经是微乎其微，而基站就在大家附近，因此同样的发射功率下，基站更能保证覆盖的质量，而卫星可能你一进房间就没信号了。那加大发射功率？嗯，且不说卫星太阳能电池板能提供多大发射功率，就是辐射指标也该控制一下吧？虽然说非电离辐射顶多只有热效应就是了～还有终端也要发射信号和卫星通信吧？大家看看那些卫星手机有多大，这样子智能手机还漂亮得起来么？(要是有人认为大块头的卫星电话很漂亮，当我没话说)。

还有个维护的问题，一个基站挂掉了，顶多就是影响那方圆几百米到几公里的通信。就算它传输环坏了，保不齐最多影响几十个基站的通信，这覆盖范围指不定连一个城市的一个区都没有。那如果卫星挂掉了呢？那就呵呵了。而且基站大多位于大多数人就能达到的地方，比如居民楼顶上，再不济也就是山上，爬爬山辛苦一点也就到了，维护方便。如果卫星挂掉了呢？不得发射太空船去维护？或者说在发射一个卫星？用备用的卫星？这成本得是多高啊!!!!

㈡ 手机通信基站有多少辐射

您好，基站辐射是指移动通讯基站设施放射出的辐射。每一个基站都在回发射这不同频段的微答波信号，众多基站形成了一个好似蜂窝状的网络。有基站发射的微波始终跟踪着手机，当用户从一个区域过渡到另一个区域时，手机自动进行切换。移动通讯系统中，空间无线信号的发射和接收都是依靠移动基站发射天线来实现的，在传输信号时，发射塔发射天线有一定强度的电磁辐射量。从基站出来的信号其实衰减得很快，基站底下手机接收的信号也就是-40~-50dBm左右。其实远远不及手机的发射功率，G网手机的最大发射功率为2瓦（33dBm），C网为200mw（23dBm）。所以其实手机的辐射功率比基站要大的多，既然手机是满足电磁辐射的要求，基站基本就可以不用担心。从上世纪基站投入使用至今，尚无明确的研究结论或实际案例可以证明基站辐射会对人体产生影响，因此无需对基站恐慌。谢谢。

㈢ 手机是怎么与基站通信的

基站发射的微波始终跟踪着手机，当用户从一区域过渡到另一区域时，手机自动进行切换。也就是说，手机始终在基站的“监视”之中，这就有点象处在雷达监视中的飞机。基站只是起着发射信号的作用，而进行数据处理、转换的中心则是网络运营商的中央机房计算机系统，计算机担负着数据的处理、传输，计算费用等任务。基站与系统也是时刻保持联系的，基站将用户的信息及时反馈给系统，而且将用户在进行数据业务的同时将数据传输给系统，然后系统再进行中转。因此，我们不难发现手机用户、基站、中央计算机系统之间的关系。

这就是手机通信的基本原理，当然在实际操作中绝对没有这么简单，但是如果我们明白了这个基本原理以后，我们可以解释许多平时遇到过的现象。

就象前面所说的当你的手机处于信号盲区别人打你的手机的时候，这时候系统自动给予用户不在服务区的提示。原因很简单，当用户处在信号盲区，这时候用户和基站暂时脱离联系，基站寻找不到用户，所以就给中央系统反馈信息，系统记录下来，认为此用户脱离服务区，当别人拨打此用户的时候，系统自动播放事先录制好的语音提示，所以就能听到“您所拨叫的用户不在服务区……”的提示。当用户再次进入网络服务区内，重新进入基站的“监视”中，基站又给中央系统反馈信息，系统记录下来，重新接通，于是用户恢复到了正常通信状态。

有这样一种有趣的现象不知道大家是否发现过没有，当手机开机的时候强行取下电池后，然后拨打该手机，仍然会听到用户不在服务区的语音提示，这又是为什么呢？（开机的时候强行取下电池有损手机寿命，强烈建议大家不要去试，否则后果自负哦）我们已经知道,手机是时刻与基站保持联系的.当我们关机的时候,手机向基站发出退网信息,然后基站将信息反馈给中央系统。关机后,系统自动记录该用户的关机信息.所以当我们关机以后,别人再打你的电话,就听到的是'您所拨叫的用户已关机,请稍后再拨'的语音提示.当我们开机的时候,手机又向基站发出登陆网络信息,然后寻网,待登陆好网络以后我们就可以使用手机进行通话等业务了.那为什么手机在开机状态取下电池,然后如果别人再打就认为你的手机不在服务区了呢?当我们在开机状态取下电池,这个时候手机是被强行关机的,并没有来得及给基站发送关机信息的,但是这个时候,手机关机了,与基站突然脱离联系,基站不能正常跟踪手机,基站将信息反馈给中央系统，系统就认定此用户进入信号盲区,所以系统自动记录此用户不在服务区。