在現(xiàn)代生活中,人們?cè)絹碓诫x不開手機(jī),手機(jī)在生活中發(fā)揮著巨大的作用。手機(jī)大部分功能的實(shí)現(xiàn)都離不開有信號(hào)這一前提,然而,在一些場(chǎng)景中,手機(jī)總會(huì)出現(xiàn)信號(hào)變?nèi)趸蛘邲]有信號(hào)的情況。那么手機(jī)信號(hào)是如何傳播的呢?當(dāng)穿過隧道時(shí),為何手機(jī)會(huì)沒有信號(hào)呢?手機(jī)信號(hào)以電磁波的形式在空氣中進(jìn)行傳播。手機(jī)通信系統(tǒng)由3大部分組成,即手機(jī)(移動(dòng)站)、基站(天線、無線電信號(hào)的接收、發(fā)射設(shè)備及基站控制器等),還有交換網(wǎng)絡(luò)(移動(dòng)交換機(jī)、跨地區(qū)的中繼傳送設(shè)備等)。當(dāng)我們用手機(jī)撥打電話時(shí),手機(jī)會(huì)把語音轉(zhuǎn)化成信號(hào),然后通過電磁波的形式,發(fā)送到距離最近的基站A,基站A接收到信號(hào)之后,再通過交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到覆蓋對(duì)方手機(jī)信號(hào)的基站B,基站B再把信號(hào)發(fā)送給對(duì)方手機(jī),手機(jī)接收到信號(hào)之后再把信號(hào)轉(zhuǎn)換成語音,從而實(shí)現(xiàn)雙方通話。
火車過隧道時(shí),為什么沒有信號(hào)呢?除了部分隧道位置偏僻、隧道過長(zhǎng)、環(huán)境復(fù)雜等原因?qū)е碌倪\(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)覆蓋不全影響無線信號(hào)覆蓋以外,還存在一些其他的原因。首先,電磁波是以直線傳播的,遇到障礙物并不會(huì)繞過,如果在傳播途中遇到阻礙電磁波傳播的障礙,信號(hào)會(huì)被嚴(yán)重影響。當(dāng)火車穿過隧道時(shí),隧道壁會(huì)對(duì)電磁波產(chǎn)生較嚴(yán)重的遮擋致其衰減。其次,當(dāng)手機(jī)與基站之間相對(duì)高速運(yùn)動(dòng)時(shí),累計(jì)多普勒頻移偏差會(huì)顯著增加,從而導(dǎo)致語音信號(hào)變差。因此,當(dāng)火車穿過隧道時(shí),手機(jī)信號(hào)總是會(huì)明顯變差。生活中,“信號(hào)不好”的場(chǎng)景可不只有火車過隧道。人群超密集的集會(huì)現(xiàn)場(chǎng),如足球比賽現(xiàn)場(chǎng)、大型音樂會(huì)現(xiàn)場(chǎng)及廟會(huì)現(xiàn)場(chǎng),也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)手機(jī)接不通、信息發(fā)不出去的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象背后的原因是移動(dòng)通信的帶寬限制。無論2G、3G,還是4G通信系統(tǒng),每個(gè)小區(qū)在給定頻段上都有最大用戶數(shù)的限制,一旦超過上限容量,就會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)擁塞、通話無法接入、短信發(fā)送延時(shí)或無法發(fā)出。
未來,5G網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)覆蓋,在任何場(chǎng)景下都可以隨意使用手機(jī)上網(wǎng),而不用擔(dān)心卡頓問題,更不用擔(dān)心電話無法接通或通話斷續(xù)。隨著超密集熱點(diǎn)大容量問題的解決,在足球比賽現(xiàn)場(chǎng)、音樂會(huì)現(xiàn)場(chǎng),人們也同樣可以自如地分享現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況。隨著通信技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,未來人們必定會(huì)更加便捷地獲取和分享信息。