为什么火车穿过隧道时,手机总是没有信号?( 三 )

我们先来了解一下 手机是如何接受信号的 。 手机移动通信系统由三大部分组成:移动台(如手机); 基站 (天线、无线电信号的接收、发射设备及基站控制器等); 交换网络 (移动交换机、跨地区间的中继传送设备等) 。 移动台之间无论离得多近 , 均不能直接进行通信 , 需要经过基站和移动交换中心进行接入和转发 , 因此 移动台能否收到无线信号 , 首先取决于所在区域基站的信号覆盖情况 。 这也就能够解释 , 为什么在港珠澳大桥深达40余米的海底隧道内手机依然可以实现满格 。 火车过隧道时 , 为什么信号不好?

说回来 , 火车过隧道时 , 为什么还是信号不好呢? 首先 , 由于移动通信是利用无线电波进行信息传输 , 运行情况十分复杂 , 很容易受通信环境物体遮挡及信号传输衰减等因素影响 , 产生多径效应和阴影效应 , 造成电波传播的幅度衰落和时延扩展 。 火车过隧道时 , 信号遮挡和衰减的情况比较严重 。 大家生活中一定有这样的经历 , 打电话一旦出现语音断断续续的情况 , 可以拿着手机走到稍微开阔的地带 , 语音信号立即就清晰流畅了 , 其实也是这个道理 。 同时 , 移动无线信号还容易受移动台与基站之间的相对高速运动影响 , 引起多普勒频移以及相邻蜂窝覆盖之间信号的快速切换 , 从而造成电波传播特性的快速随机变化 , 前几年乘坐高铁时 , 语音信号很差主要就是这个原因 。 2G网络主要针对相对慢速运动场景下设计 , 当运动速度超过200公里/小时临界限制时 , 累计多普勒频移偏差会显著增加 , 导致移动通信质量明显下降 。 现在的4G网络基本解决了300公里/小时高铁高速移动的通信问题 。 未来时速500公里的超级高铁场景的通信问题就是当前5G重点解决的问题之一 。 2019年末 , 已经有运营商进行了5G商用网络测试 , 在代表地表最高速度的磁悬浮列车时速接近450公里情况下 , 5G商用终端稳定 。 当然 , 火车过隧道信号差 , 往往还与部分隧道位置偏僻、隧道过长、环境复杂等 , 导致几大移动运营商网络基础设施建设覆盖不全 , 从而影响无线信号覆盖有关 。 生活中还有哪些容易出现“信号不好”的场景? 生活中 , “信号不好”的场景可不只有火车过隧道 。 人群超密集的集会现场 , 如足球比赛现场、大型音乐会现场及庙会现场 , 也经常出现手机接不通、信息发不出的现象 。 还有除夕之夜 , 辞旧迎新的时刻 , 正要给亲朋好友发送祝福 , 手机就是不给力 , 因此大家前两年经常接到“为了避免网络拥塞 , 提前送上新年祝福”的短信 , 这主要都是为了避开通信高峰时刻的网络拥塞 。 这些现象背后的原因 , 都是移动通信的带宽限制 。 无论2G、3G , 还是4G通信系统 , 每个小区在给定频段上所能支持都有最大用户数限制 , 一旦超过上限容量 , 就会造成网络拥塞 , 通话无法接入 , 短信发送延时或无法发出 。 信号不好 , 如何解决? 在无线通信的信道传输过程中 , 由于大气及地面的影响而发生传播损耗及传播延时随时间变化的现象叫做 衰落 , 一般分为非频率选择性衰落(又称平衰落)和频率选择性衰落 。

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