Basisstation (Base Station)
Eine Basisstation dient als zentraler Verbindungspunkt für die Kommunikation eines drahtlosen Geräts. Außerdem verbindet sie das Gerät mit anderen Netzwerken oder Geräten, in der Regel über dedizierte Kabel- oder Glasfaserverbindungen mit hoher Bandbreite. Basisstationen sind in der Regel Transceiver, die drahtlose Signale sowohl senden als auch empfangen können. Würden sie nur Signale senden, dann wären sie Sender oder Sendepunkte. Eine Basisstation verfügt über eine oder mehrere Hochfrequenz-Antennen, um HF-Signale an andere Geräte zu senden und von ihnen zu empfangen.
Basisstationen sind auch zentrale Punkte, mit denen sich alle Clients in einem Netzwerk im Hub-and-Spoke-Stil verbinden; es handelt sich nicht um einen Client unter ähnlichen Geräten. Im Allgemeinen würden Client-Geräte, wenn sie miteinander kommunizieren wollten, sowohl direkt mit der Basisstation kommunizieren als auch den gesamten Datenverkehr über sie zur Übertragung an ein anderes Gerät leiten.
Basisstationen in Mobilfunknetzen
Basisstationen in zellularen Telefonnetzen werden üblicherweise als Mobilfunkmasten bezeichnet. Jedes Mobiltelefon verbindet sich mit dem Mobilfunkmast, der es wiederum mit dem drahtgebundenen öffentlichen Telefonnetz (PSTN), dem Internet oder mit anderen Mobiltelefonen innerhalb der Zelle verbindet. Die Größe der Basisstation hängt von der Größe des abgedeckten Bereichs, der Anzahl der unterstützten Clients und der örtlichen Geografie ab.
Basisstationen können von großen Masten, die viele Quadratkilometer abdecken, bis hin zu Mikrozellen in städtischen Umgebungen reichen, die nur ein paar Straßenzüge versorgen. Telekommunikationsunternehmen können diese Basisstationen auf speziellen Masten installieren oder sie an bestehenden Strukturen anbringen. Viele Masten sind so getarnt, dass sie sich in die Umgebung einfügen. Einige können zum Beispiel so bemalt und geformt sein, dass sie wie ein großer Baum aussehen, während andere in der Fassade eines Gebäudeturms oder eines Hauses auf dem Dach untergebracht sind. Oft enthält ein einzelner Mobilfunkmast Funkgeräte und Ausrüstung von mehreren Dienstanbietern.
Die Anzahl der Mobilfunk-Basisstationen wird weiter zunehmen, um der steigenden Nachfrage gerecht zu werden. Immer mehr Menschen nutzen ihre Mobiltelefone für datenintensivere Vorgänge und belasten damit die bestehenden Sendemasten zusätzlich. 5G-Mobilfunktechnologie verwendet unter anderem Millimeterwellen, die keinen so großen Bereich abdecken wie die niedrigeren Frequenzen. Daher werden für die hohen Frequenzen mehr Basisstationen (Kleinzellen) benötigt.
Basisstationen in anderen Anwendungen
Satellitennetzwerke verwenden Basisstationen, um einen Satelliten mit terrestrischen Netzwerken zu verbinden. Da sich der Satellit relativ zur Erde bewegt, kann er jedoch mehr als eine Basisstation benötigen, um eine Verbindung herzustellen. Beim Satelliteninternet für den Heimgebrauch überträgt beispielsweise die persönliche Satellitenschüssel des Kunden an den Satelliten, und der Satellit überträgt dann an seine Basisstation auf der Erde, wo er mit dem Internet verbunden ist.
In WLAN-Netzwerken verbinden sich die Client-Geräte mit einer Basisstation. Diese werden im Allgemeinen als Access Points (AP), Zugangspunkte oder informell als Router bezeichnet. Der Zugangspunkt sendet dann die Wi-Fi-Funkübertragung an ein kabelgebundenes Netzwerk.
Zwei-Wege-Funk, auch bekannt als Zivilfunk oder Amateurfunk, verwendet ebenfalls Basisstationen. Dabei handelt es sich in der Regel um feste Stationen, die mit vielen mobilen Teilnehmern kommunizieren. Ein Einsatzleiter kann zum Beispiel ein Basisstationsfunkgerät verwenden, um mit Personal im Außendienst für Notdienste, Polizei, Taxi oder Großbaustellen zu kommunizieren.
Viele Verbrauchersysteme verwenden ebenfalls Basisstationen, um eine Aufgabe zu erfüllen. Ein schnurloses Haustelefon verfügt über eine Basisstation, um ein oder mehrere Mobilteile mit den drahtgebundenen PSTN-Telefondosen zu verbinden und vielleicht das Aufladen der Mobilteile zu ermöglichen. Die meisten Virtual-Reality-Systeme (VR) für den Einsatz in Räumen verwenden eine oder mehrere Basisstationen, um drahtlose Daten und feste Positionen bereitzustellen, die die VR-Geräte verwenden, um ihre relative Position im 3D-Raum zu berechnen; dies kann über Funk- oder Infrarotsignale erfolgen.
Einige IoT-Geräte verwenden dedizierte Basisstationen, um Daten zu übertragen. Automatisierungssysteme für Smart Home Hubs können proprietäre drahtlose Protokolle verwenden, um eine Basisstation mit ihren Sensoren und Steuerungen zu verbinden. Einige kommunale Systeme für öffentliche Arbeiten verwenden Basisstationen, um Daten von Systemen zu senden und zu empfangen, die sich im gesamten Gebiet befinden. In einem drahtlosen Sensornetzwerk werden oft viele kleine Sensoren mit einer einzigen Basisstation verbunden.
