小區(qū)和扇區(qū)，到底有什么區(qū)別？載頻和載波呢？
引言：經(jīng)常有讀者問(wèn)小區(qū)和扇區(qū)的區(qū)別，還有載頻和載波的區(qū)別。今天，小棗君來(lái)詳細(xì)解釋一下。
(資料圖片)
小區(qū)、扇區(qū)、載波、載頻，都是和移動(dòng)通信基站有關(guān)的概念。
我們先從基站開(kāi)始說(shuō)起。
基站，就是 BaseStation，簡(jiǎn)稱 BS。它是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)線接入網(wǎng)的重要組成部分。
基站的主要功能，是信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)、射頻發(fā)射和接收（詳情看這里：基帶、射頻，到底是干什么用的？）。
在 4G 時(shí)代，基站的主要硬件組成是 BBU（基帶處理單元）、RRU（射頻拉遠(yuǎn)單元）和天饋（天線、饋線）系統(tǒng)。到了 5G 時(shí)代，硬件有所改變，無(wú)源天線變成了有源天線，也就是 AAU（有源天線單元）。
在實(shí)際生活中，我們經(jīng)常會(huì)看到基站。例如下面這樣：
其實(shí)，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，上圖是一個(gè)物理站址（或者說(shuō)站點(diǎn)，“站”，site）的鐵塔。鐵塔上掛著的，是基站的很多面天線。
一個(gè)基站（4G）的完整組成
通常，一個(gè)站址，不止有一個(gè)基站，而是有多個(gè)基站。
例如移動(dòng)、電信、聯(lián)通等運(yùn)營(yíng)商，他們都有各自的基站，都安裝在同一個(gè)站址上。
而且，即便是一個(gè)運(yùn)營(yíng)商，也很可能有 2G、3G、4G、5G 等不同網(wǎng)絡(luò)制式的基站，都在這個(gè)站址。
█小區(qū)和扇區(qū)
以前我介紹天線的時(shí)候，提到過(guò)，天線有全向天線和定向天線。全向天線（一般是鞭狀、圓柱狀），是向四面八方發(fā)射信號(hào)的。定向天線（一般是板狀），是向指定的一個(gè)方向發(fā)射信號(hào)的。
針對(duì)一些視野開(kāi)闊且用戶密度低的區(qū)域，采用全向天線，頻率較低的信號(hào)（波長(zhǎng)較長(zhǎng)，繞射能力好，覆蓋距離遠(yuǎn)），覆蓋四周一大片。這叫“中心激勵(lì)”。
針對(duì)較為復(fù)雜的區(qū)域，以及用戶密度高的區(qū)域，采用定向天線，可以提升信號(hào)覆蓋的效果。
專家們經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，3 個(gè)天線（每個(gè)天線覆蓋 120°）的方式，性價(jià)比最高，效果最好。于是，就有了一個(gè)基站 3 個(gè)覆蓋區(qū)域的設(shè)計(jì)。
從下面的圖可以看出，基站設(shè)在每個(gè)小區(qū)六邊形的三個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)基站采用三個(gè)定向天線，分別覆蓋三個(gè)相鄰小區(qū)的各三分之一的區(qū)域。
上面這種方式，被稱為“頂點(diǎn)激勵(lì)”方式。
大家可以看出，定向天線的覆蓋更為靈活，可以有效消除小區(qū)內(nèi)障礙物造成的影響。
當(dāng)然，除了 3 天線之外，也可以采用別的覆蓋方式，例如 6 個(gè)天線，每個(gè)天線覆蓋 60°。
不管是 60°，還是 30°，覆蓋區(qū)域看上去就像一把扇子。這種無(wú)線覆蓋區(qū)，就是扇區(qū)（Sector）。扇區(qū)和基站一樣，是一個(gè)物理的概念，是實(shí)際存在的。
行業(yè)里一般都有 S 型和 O 型基站的叫法。S 是指 Sectorized，定向，扇區(qū)型站點(diǎn)。O 是指 Omni－directional，全向。
那么，小區(qū)是什么呢？一個(gè)基站就是一個(gè)小區(qū)？還是一個(gè)扇區(qū)就是一個(gè)小區(qū)？
答案是：不一定。
在介紹小區(qū)前，我需要先介紹兩個(gè)概念 —— 載波和載頻。
載波，英文名 carrier，也是一個(gè)物理概念。通常來(lái)說(shuō)，是指調(diào)制后的、承載了音視頻等信息的無(wú)線電磁波。每個(gè)載波，會(huì)占用一定范圍的頻率。
載頻，就是載波頻率（carrier frequency）。載頻有多種指代，有時(shí)候指的是頻率值，有時(shí)候指的是相關(guān)硬件。載波的中心頻率的那個(gè)值，就是中心頻點(diǎn)。
一個(gè)扇區(qū)，如果只有一個(gè)載波，可能容量不太夠。這時(shí)，就會(huì)配置多個(gè)載波。
扇區(qū)是一個(gè)物理概念，而小區(qū)是一個(gè)邏輯概念。不同的網(wǎng)絡(luò)制式，對(duì)小區(qū)（cell）的定義是不一樣的。
在 2G GSM 中，小區(qū) = 扇區(qū)。
2G GSM 是窄帶系統(tǒng)，單載波容量小。所以，多個(gè)載波“捆綁”在一起，形成一個(gè)“小區(qū)”。
例如 S 2/2/2，意思是：該站點(diǎn)有 3 個(gè)小區(qū)（扇區(qū)），每個(gè)小區(qū)有 2 個(gè)載波。
在 3G WCDMA、4G LTE、5G 中，小區(qū) = 載波。
3G WCDMA 是寬帶 CDMA，4G LTE 單載波帶寬更大。一個(gè)扇區(qū)的話，配置 1-2 個(gè)載波就夠了。
如果是 S 1/1/1 配置，3 個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)只有 1 個(gè)載波，那就一共是 3 個(gè)小區(qū)。（小區(qū)之間，用擾碼來(lái)區(qū)分，比如說(shuō)擾碼用 1、2、3 ）。
如果是 S 2/2/2 配置，3 個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)有 2 個(gè)載波，那就一共是 3×2=6 個(gè)小區(qū)。（單個(gè)扇區(qū)能配置的小區(qū)數(shù)量，跟硬件能力有關(guān)。）
我們也可以這么簡(jiǎn)單記憶 —— 頻寬小的，載波數(shù)量多，多個(gè)載波配置為 1 個(gè)小區(qū)。頻寬大的，載波數(shù)量少，1 個(gè)載波就是 1 個(gè)小區(qū)。
總結(jié)一下：
采用基站識(shí)別碼（Base Station Identity Code，BSIC）或全球小區(qū)識(shí)別碼（Cell Global ldentifier，CGI）進(jìn)行標(biāo)識(shí)的無(wú)線覆蓋區(qū)域，就叫做小區(qū)。
小區(qū)是提供終端接入的最小服務(wù)區(qū)域單位。它是虛擬的、邏輯的。系統(tǒng)定義了它，然后，工程師可以把它當(dāng)作一個(gè)對(duì)象，進(jìn)行參數(shù)配置、管理控制。
區(qū)別小區(qū)的關(guān)鍵，是是否能提供獨(dú)立的服務(wù)。
GSM 一個(gè)小區(qū)多個(gè)載波，但只有一個(gè)廣播 BCCH（廣播控制信道），所以，一個(gè)小區(qū)是多個(gè)載波合在一起，才能提供小區(qū)服務(wù)。
WCDMA 和 LTE 的不同載波之間，各自有導(dǎo)頻信號(hào)，是獨(dú)立的。所以，一個(gè)載波就是一個(gè)小區(qū)的概念。
好了，大家都搞懂了嘛？
本文來(lái)自微信公眾號(hào)：鮮棗課堂 （ID：xzclasscom），作者：小棗君
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