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我們?nèi)粘Ｉ钪校闶欠裼羞@些發(fā)現(xiàn)：當(dāng)我們?cè)陔娞莼蛘叩叵峦＼噲?chǎng)，乘坐高鐵或者地鐵，在隧道或者山洞中，手機(jī)信號(hào)就會(huì)受到影響？
今天文檔君帶著干貨來了！我們從最基礎(chǔ)的移動(dòng)通信原理開始，抽絲剝繭地解答疑惑——
到底是什么影響了我們的手機(jī)信號(hào)？
簡(jiǎn)單易懂的無線通信原理
我們知道，手機(jī)要能夠打電話，首先要有信號(hào)，這個(gè)信號(hào)就是指無線信號(hào)，無線信號(hào)是通過電磁波進(jìn)行傳播的，整個(gè)通訊過程可以簡(jiǎn)單概括為：
發(fā)射：發(fā)送端設(shè)備（例如手機(jī)）將需要傳輸?shù)男畔ⅲɡ纾郝曇?、圖像或者數(shù)據(jù)）進(jìn)行編碼和調(diào)制，經(jīng)過調(diào)制的信號(hào)通過發(fā)送端設(shè)備的天線以無線電波（電磁波的一種）的形式發(fā)射出去。
傳播：攜帶信號(hào)的無線電波在空氣等介質(zhì)中傳播。
接收：接收端設(shè)備（例如基站）通過天線進(jìn)行接收，并將接收到的無線電波經(jīng)過解調(diào)和解碼還原成原始信息。
這就是無線通信的大致過程。從上面的過程中，我們可以分析出，無線通信涉及以下環(huán)節(jié)：
發(fā)送&接收端的編碼和調(diào)制。
發(fā)送端通過天線發(fā)送，發(fā)給誰？和怎么發(fā)？（發(fā)送方向、時(shí)間等）。
無線電波傳播，主要是傳播時(shí)信號(hào)損耗和干擾等問題。
接收端通過天線接收，怎么收？
下面，我們就具體聊一聊這些環(huán)節(jié)里的各種因素是如何影響你的手機(jī)信號(hào)吧。
影響無線信號(hào)傳播的因素有哪些？
手機(jī)信號(hào)不穩(wěn)定是由多種復(fù)雜因素同時(shí)影響的，根據(jù)上文提到的無線通信涉及到的環(huán)節(jié)，這里我們以信號(hào)發(fā)給誰，信號(hào)調(diào)制，信號(hào)怎么發(fā)，信號(hào)傳播的干擾，信號(hào)傳播的損耗，天線發(fā)送&接收這幾個(gè)角度分析會(huì)影響無線信號(hào)的因素：
基站數(shù)量和分布
無線信號(hào)在空氣中傳播過程中有個(gè)特點(diǎn)，隨著傳播距離的增加，信號(hào)強(qiáng)度會(huì)逐漸減弱，一定距離后，可認(rèn)為減弱為零，所以再POWER的基站能夠提供的無線信號(hào)覆蓋范圍也是有限的，如果坐著高鐵恰巧經(jīng)過基站分布少的偏遠(yuǎn)地區(qū)，信號(hào)就會(huì)差。
基站使用的頻譜
低頻信號(hào)覆蓋范圍廣且穿透性強(qiáng)，高頻信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)快，但更容易受到隧道、山洞等障礙物的阻擋。
基站的天線
基站天線的方位角和下傾角影響基站的信號(hào)覆蓋范圍。方位角是指從正北方向的平面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到天線所在平面所形成的角度。天線根據(jù)方向性分為全向天線和定向天線，一般基站配置3個(gè)定向天線完成360°全方位覆蓋，天線方向通常有兩個(gè)或多個(gè)瓣，功率最大的瓣稱為主瓣，其余稱為旁瓣。如果你的位置恰巧處于主瓣方向，手機(jī)信號(hào)就會(huì)強(qiáng)一些，如果你的位置不巧位于旁瓣方向，手機(jī)信號(hào)相對(duì)會(huì)弱一些。
下傾角是指天線指向地面的角度，下傾角越大則基站覆蓋范圍距離基站越近，反之覆蓋范圍距離基站越遠(yuǎn)，較小的下傾角雖然能夠提供較遠(yuǎn)的覆蓋范圍，但距離基站較近的地方信號(hào)會(huì)很差，俗稱“塔下黑”。
地形和環(huán)境
無線信號(hào)在傳播過程中，能量會(huì)被地面或者高空的電離層吸收或反射，遇到一些障礙物會(huì)發(fā)生反射、衍射或者散射，從而造成信號(hào)強(qiáng)度衰減，在建筑物密集的區(qū)域還可能會(huì)產(chǎn)生多徑效應(yīng)。多徑效應(yīng)是指當(dāng)無線信號(hào)從發(fā)送端發(fā)射后，會(huì)遇到直射、反射、散射、繞射等傳播路徑，信號(hào)經(jīng)過多條路徑到達(dá)接收端，每條路徑的長(zhǎng)度和到達(dá)時(shí)間不同，使信號(hào)在接收端疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，導(dǎo)致信號(hào)衰落、信號(hào)失真、多普勒頻移等問題。
信號(hào)穿透墻體材質(zhì)
當(dāng)無線信號(hào)穿透障礙物時(shí)，會(huì)造成信號(hào)損耗，不同的穿透材質(zhì)對(duì)穿透損耗也有很大的影響，下圖為一些常見材質(zhì)的WiFi的無線電波穿透損耗情況，由此可知玻璃和木質(zhì)材料，無線信號(hào)傳播相對(duì)較好，金屬材料對(duì)無線信號(hào)的穿透損耗非常大。
用戶數(shù)量和密度
如果某一區(qū)域用戶數(shù)量過多會(huì)面臨信道擁堵問題，就像道路上車的數(shù)量到了一定程度就會(huì)堵車?？偟念l譜資源是有限的，人群過于密集，導(dǎo)致基站分配給每個(gè)用戶的無線資源變少，網(wǎng)速變慢。
移動(dòng)終端設(shè)備移動(dòng)速度太快，頻繁切換基站
當(dāng)你拿著手機(jī)從某一基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)移動(dòng)到另一個(gè)基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)時(shí)，你的手機(jī)會(huì)自動(dòng)切換到信號(hào)更強(qiáng)的基站，基站切換有響應(yīng)時(shí)間，如果乘坐高鐵等高速的交通工具，高頻率的切換會(huì)增加信號(hào)掉線和延遲的可能性。
移動(dòng)終端設(shè)備移動(dòng)速度太快，造成多普勒效應(yīng)
無線信號(hào)在手機(jī)和基站之間傳播時(shí)，由于手機(jī)和基站間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，頻率會(huì)發(fā)生改變的現(xiàn)象，這就是多普勒效應(yīng)。當(dāng)手機(jī)向某一基站移動(dòng)時(shí)，該基站接收到的信號(hào)頻率變高，手機(jī)遠(yuǎn)離某一基站移動(dòng)時(shí)，該基站接收到的信號(hào)頻率變低，手機(jī)移動(dòng)速度越快，多普勒效應(yīng)越明顯。
多普勒效應(yīng)會(huì)在無線信號(hào)解調(diào)時(shí)造成困難?；竞鸵苿?dòng)終端設(shè)備是使用約定好的頻率通信的，如果基站接收到的信號(hào)頻率變化過大，無線信號(hào)就像變裝了一樣，基站無法識(shí)別導(dǎo)致解調(diào)失敗，只能要求終端重發(fā)了。
所以手機(jī)信號(hào)在發(fā)射到接收的過程中遇到以上問題時(shí)，都會(huì)影響我們的信號(hào)。
優(yōu)秀通信人是如何保障信號(hào)的？
盡管有很多影響信號(hào)傳播的因素，但是通信人為了保障大家的溝通順暢，做了很多的努力，今年1月，工信部、國(guó)家發(fā)改委等十一部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于開展“信號(hào)升格”專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的通知》，明確提出要打造信號(hào)好、體驗(yàn)優(yōu)、能力強(qiáng)的高品質(zhì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。中興通訊積極響應(yīng)，與各運(yùn)營(yíng)商攜手，在多地多場(chǎng)景下開展“信號(hào)升格”行動(dòng)：
高鐵
打造了5G網(wǎng)絡(luò)32TR AUU高鐵精品網(wǎng)，通過32TR AAU設(shè)備的連續(xù)覆蓋，充分發(fā)揮3.5G頻段200M大帶寬的能力，開通針對(duì)高鐵用戶的第二載波，實(shí)現(xiàn)異頻專網(wǎng)，該專網(wǎng)與覆蓋公網(wǎng)用戶的第一載波之間實(shí)現(xiàn)了載波獨(dú)立化，在提升高鐵用戶感知的同時(shí)，也確保了公網(wǎng)用戶感知體驗(yàn)不受影響。
同時(shí)，通過中興通訊全球首發(fā)的UltraCell創(chuàng)新方案，顯著減少了高鐵行駛中的小區(qū)切換次數(shù)，進(jìn)一步提高了高鐵用戶感知，實(shí)現(xiàn)高鐵場(chǎng)景的“信號(hào)升格”。
地鐵
打造“5G-A 車地系統(tǒng)”，在地鐵隧道內(nèi)部署毫米波AAU作為回傳系統(tǒng)，可提供下行超15Gbps的回傳能力，可將站臺(tái)、車廂內(nèi)、隧道內(nèi)實(shí)時(shí)巨量運(yùn)營(yíng)信息傳輸至控制中心，提升軌道交通運(yùn)維效率，滿足軌道交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求，同時(shí)在地鐵車廂內(nèi)部部署一套5G數(shù)字室分系統(tǒng)，解決了車廂金屬車體帶來的信號(hào)穿損及高速運(yùn)動(dòng)時(shí)帶來的信號(hào)多普勒頻移問題，滿足車廂內(nèi)乘客5G沖浪無憂，實(shí)現(xiàn)地鐵場(chǎng)景的“信號(hào)升格”。
地鐵站、景點(diǎn)、商圈
打造5G-A全覆蓋地鐵站、商場(chǎng)、景點(diǎn)，采用5G-A三載波聚合技術(shù)，將有限的5G頻譜載波資源協(xié)同聚合，形成一條多車道的信息“高速公路”，實(shí)現(xiàn)地鐵站、景點(diǎn)、商圈等重要密集場(chǎng)景的“信號(hào)升格”。
鄉(xiāng)村農(nóng)業(yè)
打造鄉(xiāng)農(nóng)場(chǎng)景700M+900M雙頻雙?；?，以4*80W的700M發(fā)射功率滿足5G廣覆蓋的新建需求，同時(shí)通過4×60W 的900M發(fā)射功率，兼顧同站點(diǎn)部署完善的4G FDD覆蓋，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)農(nóng)地區(qū)和道路線性場(chǎng)景的“信號(hào)升格”。
通信人一直在努力——通信人做到的不僅僅只是這些，我們的目標(biāo)是“星辰大?！保屖謾C(jī)信號(hào)不僅可以穩(wěn)定的翻越大山大河，還能夠穿越云海與衛(wèi)星連接！
文檔君噼里啪啦說了那么大半天，最后考考聰明的你們，在高鐵上手機(jī)信號(hào)受到影響可能是哪些原因造成的？歡迎大家在評(píng)論區(qū)大膽討論！
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