一個移動通訊基站1000個手機同時上網,基站無線傳輸的信息流怎樣實現的？
怎樣區分不同的手機，怎樣同時向這1000個手機傳輸不同信息的無線信號，無線傳輸的帶寬或者速度是不是很大很大
這種技術有很多，不僅僅是無線通信，而且也包括光纖，銅纜，被統稱為「多址」（multiple access)。
計算機或者無線通信網路中，多址技術可以讓兩個或兩個以上終端接入傳輸相同介質(頻率)來共享信道，這裡的介質包括：
光纖
無線
等等。
有線通信中因為線纜是封閉的，定向的，干擾較少。而無線通信中，電磁波頻譜是開放的，所有人都可以使用，同一段頻譜的多址接入會存在同頻干擾。所以為了避免同頻干擾，存在
- 頻分多址(Frequency-division multiple access)，
- 時分多址(Time division multiple access)，
- 碼分多址(Code division multiple access)，
- 空分多址(Space division multiple access) ,
- 功率分配多址( Power division multiple access)。
最常用的是前三種，頻分[1G, 4G(OFDM) 和光纖中], 時分[2G和wifi(CSMA/CA)],碼分[3G(DS-CDMA)]. 大部分技術都在同時使用這三種，比如藍牙，5G。
因為頻譜有無線電委員會分配，這其實也算是人工的頻分多址。
具體大概是，每個用戶是一個channel，可以在(a)頻率，(b)時間域,(c)碼字上分割。
5G中由於massive MIMO的存在，可以做大規模波束賦形，對用戶做空間上的資源分配，所以會加入空分多址，具體可以理解為，在上圖中的時/頻/碼域增加一個空間域。
背景介紹完了。
假如一個移動通信基站有1000個手機同時上網，存在兩個步驟，接入和數據傳輸。
困難的問題其實不是接入之後的數據傳輸，而是用戶初始接入的時候，基站應該怎麼做。因為新來的用戶對基站來說是隨機的，所以這個接入過程叫做隨機接入(Random Access)。
我們以5G為例來介紹一下多個用戶的接入和傳輸過程。
對於數據傳輸來說，特別是採用OFDM信號的系統(LTE或者5G）來說，同步非常重要，一點點時間和頻率偏移都會導致系統性能大幅度下降。因此，為了保證同步信息，把5G中的隨機接入分為兩種:
- 基於競爭的隨機接入(contention based): 當用戶沒有基站的同步信息，或者同步信息丟失的時候，比如剛開機的時候
- 無競爭的隨機接入(contention free): 當用戶有其他基站的同步信息，但是需要接入新基站的時候，比如存在位移的時候
Note: 5G中中低頻採用了OFDM，在高頻可能會有另外的NOFDM(非正交頻分復用)信號。
基於競爭的隨機接入和無競爭的隨機接入之間的區別大概就像上圖，有競爭的隨機接入多了一個同步信息傳輸和競爭解決的過程。
gNB(next Generation Node Basestation)是5G基站的縮寫，至於為啥不叫nGNB? 只能說，太長了....前邊只能加一個字...這裡有個小故事:
RAN3#92里有這麼一段討論:
-&> Offline_46 (ZTE):
– Find a proper name for 「NB BS」– various proposals, no agreement at first.Vince Spatafora (ATT): fNB?Sivavakeesar Sivapathalingham (NEC): 5NB?Sangeetha Banglae [sic] (Intel): gNB?
-&> gNB was agreed to be the new name of 「NB BS」.
然而大家都不懂為啥叫gNB, g到底是啥，是不是Gbit？於是有個網友聯繫了intel的Sangeetha Banglae, 她說:
It was meant to be 『nextGeneration』 Node B.
ngNB could have been possible, but again, only one letter was allowed, so since nNB would be confusing, I picked gNB…it 『sound』ed also quite alright in my opinion.
所以gNB其實是next Generation Node Basestation的縮寫。
回到正題，
初始隨機接入的步驟大概是這樣的:
這個流程過於複雜....
大概意思是，基站會廣播自己的各種控制信息(PSS/SSS/PBCH/RMSI), 如果一個用戶路過，發現附近有一個基站，用戶會根據自己對信號的解析，選擇最佳波束，經過blablabla....一系列系統調度之後。
用戶發送一個隨機接入序文(RACH,Msg1)給基站，基站會返回隨機接入響應(RAR,Msg2)，在這一段中用戶與基站會協商好用戶被分配的資源位置(就是本文上半部分提到的，時/頻/碼/空域資源序號)，5G中稱為numerology，其實就是可伸縮變形的時頻資源塊。
隨後，用戶會發送Msg3，這是一個無線電資源控制(RRC)接入請求，告訴基站我要接入這個numerology。基站統一之後，收到基站的無線電資源控制(RRC)接入響應，和其他另外的一些信息[SS Block，CSI-RS(信道狀態信息參考)]，來幫助用戶測量自己的信道狀態信息。當用戶反饋自己的信道狀態信息之後，基站會調整自己的天線方向，同時用戶調整自己的天線方向，這樣當波束方向完全對正之後，隨機接入成功。
天線調整的過程如下圖。
接入成功之後，用戶有了自己的波束(空域)，有了自己的numerology，這樣理論情況下，如果這1000個用戶可以在 波束維度*載波(頻率)維度*時間維度 這幾個維度上定位到自己。就可以無障礙傳輸數據。
比如波束 序號為1， 載波序號是2，時間序號是3，那麼屬於這個用戶的資源就是(1,2,3)。【這部分僅僅是個比喻，5G中資源調度要複雜一些】。
這樣就完成了向這1000個手機傳輸不同信息的無線信號，而實際上無線網路中，對於物理層接入，不同手機不需要區分自己的品牌，只要手機基帶晶元和天線是按照5G標準建造，就可以接入5G網路。
無線資源的帶寬，與接入多少用戶關係不大，接入用戶過多可能因為時/頻/空域干擾太多，而降低用戶信道容量。同時，基站接入互聯網的帶寬是有限的，如果接入用戶過多，會因為短板原理，限制每個用戶享受到的帶寬。
完。
不同的通信標準有不同的方法。一個基站同時跟多個終端通信是制定通信標準時考慮的問題，通信標準細節非常複雜。以中國移動4G為例，制式為TD-LTE。
簡單的說，由於電磁波頻率不同是不會互相影響的，所以經過一系列處理之後，基站裡面按不同的時間和不同的頻率，分了很多資源，資源之間是互不影響的。所以給不同的終端用不同的資源，就可以互不影響的給多個終端同時通信。
上面各位老師回答的都比較專業，我嘗試回答的通俗一點吧。
基站與下帶1000個手機的通信，剝離掉具體形式，這是一個典型的
點對多點的雙向通信，而且由基站到手機的數據要遠大於手機到基站的數據。
這是不是很像課堂中老師與學生之間的通信過程？那我們就以此類比。
第一個問題：怎麼區分不同的手機
在通信中，區分同一基站下不同用戶的技術叫做多址技術。
那麼，課堂上老師怎麼區分學生呢？
有基於姓名的，這就是姓名多址；
有基於座位的，這就是空間多址；
有基於外貌的，這就是外貌多址....等等，當然，複合型的多址技術也很常見，比如：
坐第三排的穿紅衣服的小明同學
同樣，基站就是通過類似的複合型多址技術來區分用戶的，最常見的，一個是基於時間的時分多址，一個是基於頻率的頻分多址。
以4G為例：
基站每1ms都在判斷，要給哪些用戶分配數據，以及給這些用戶分派哪些頻帶用於承載數據。同時將這些信息與用戶的標識捆綁（C-RNTI）並告知用戶，對每個用戶來說，在哪個時間（1ms），哪些頻帶有我的數據就得知了。基站和用戶達成共識後，不同用戶之間就通過時間、頻率區分開了。
決定用戶使用哪些時間、哪些頻率的過程叫做調度，是基站MAC層很重要的一個功能，這裡不再展開。
第二個問題：怎樣同時向這1000個手機傳輸不同信息的無線信號
嚴格來說，不是同時。
上面也說了，所有用戶在同一時間並不是都有數據傳輸，只不過調度過程很短（1ms），用戶感知不到而已。當然如果用戶很多，每個用戶都有很多數據要傳，那時延間隔就大了，用戶就可以明顯感知到卡頓。大概的說，目前的4G基站，同時連接400+的用戶，感知就很差了。
所以，第二個問題簡單回答就是
基站按照一定的演算法，將有限的資源（時間、頻率...）分配給不同的用戶，儘可能保證每個用戶的業務感知。
第三個問題：無線傳輸的帶寬或者速度是不是很大很大
我理解應該是想問速率是不是很大吧。
不考慮終端型號，（單用戶）無線速率大不大，跟三方面有關：
1、基站本身資源夠不夠，最基本的基站設置的帶寬是多少，是否開載波聚合等等；
2、用戶分得的資源夠不夠，人多了，有限的資源（時間、頻率）肯定會捉襟見肘；
3、分得的資源是否高效利用，在信道條件差（弱覆蓋、高干擾）的情況下，用戶對資源的利用效率會趨於保守，這樣，即使基站下並沒有多少用戶，你的個人速率也上不去。這樣解釋了為啥有些時候附近都沒啥人，但你的速率並不高。
當然上述的說明，只是針對基站到手機這一段，其實用戶做一個業務涉及的網元設備會很多，每一段出現問題，感知都不會好。
基站並不是同時像所有的終端發送數據，基站會有嚴格的時序保證。包括基站和基站之間也會保持時間同步，在某個時刻所有基站都是下行發送或者上行接受。
手機必須先和基站取得時序同步。取得同步之後才能和基站對齊時域起始位置，保證所有接入的終端都能在約定時刻去收基站的數據，並按基站的調度發送上行數據。終端所有的發射或者接受動作都靠基站調度，這樣才能保證大家不亂。
手機和基站之間分為控制信道和數據信道。數據信道為共享信道（PUSCH和PDSCH）所有終端共享一定的帶寬資源。當某個終端有下行數據需要發送時，基站會在控制信道中用對應終端的rnti加擾並發送下行dci，其中包含具體數據在PDSCH時頻域中的位置，這樣終端才能正確收到數據。由於dci信息經過rnti加擾所以只有對應的終端才能正確解到。
由於帶寬資源有限，現在5G技術中使用的多天線技術實現波束賦形 ，基站天線能感知到終端的位置，通過空分復用技術同時向多個不同位置的終端發送數據，現在基站能同時向兩個不同位置的ue同時發送數據。 還能根據信號通過不同路徑到達終端時的相位差，同時向終端發送多個數據流
1000個用戶並發業務?你想多了，如果可以的話就不用建那麼多基站了。rrc能建立那麼多，但是如果都是有效用戶在做業務會擁塞的。
用不著10000那麼多，有100個手機同時掛著迅雷之類的軟體進行下載就能讓其他用戶都上不去網。
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