通信中的幾個(gè)效應(yīng)

1、波導(dǎo)效應(yīng)波導(dǎo)效應(yīng)（即隧道效應(yīng)）主要由建筑、峽谷等引起，如兩旁建筑整齊的街道、隧道、較長(zhǎng)的走廊、巖石峽谷等都會(huì)形成波導(dǎo)效應(yīng)，信號(hào)傳播如在波導(dǎo)內(nèi)傳播相似，沿波導(dǎo)方向損耗小，信號(hào)就強(qiáng)，其他方向損耗大，信號(hào)強(qiáng)度就弱。波導(dǎo)效應(yīng)容易引起越區(qū)覆蓋和導(dǎo)頻污染等，在井型街道會(huì)引起切換頻繁、掉話等。波長(zhǎng)越短的無(wú)線電波，當(dāng)遇到在物體時(shí)，在其表面發(fā)生鏡面反射的可能也越大。當(dāng)信號(hào)在兩側(cè)是規(guī)則樓房的街道中傳播時(shí)，便是以反射方式進(jìn)行，我們稱之為“波導(dǎo)效應(yīng)”。當(dāng)手機(jī)收到強(qiáng)弱不同和接到達(dá)手機(jī)時(shí)間不同的信號(hào)會(huì)有什么效果，可能會(huì)掉話也有可能出現(xiàn)通話質(zhì)量差，就像光波一樣，有直射的信號(hào)也有反射和折射的信號(hào)被手機(jī)檢測(cè)到。波導(dǎo)效應(yīng)在城市環(huán)

2、境中存在，由于街道兩旁有高大的建筑物，結(jié)果使得沿傳播方向的街道上信號(hào)增強(qiáng)，垂直于傳播方向的街道上信號(hào)減弱，兩者相差達(dá)10dB以上，這種現(xiàn)象在離基站距離越遠(yuǎn)，減弱程度就越小，隧道覆蓋會(huì)存在波導(dǎo)效應(yīng),微波傳輸也會(huì)存在波導(dǎo)效應(yīng),波導(dǎo)效應(yīng)衰落的比較快。乒乓效應(yīng)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，如果在一定區(qū)域里兩基站信號(hào)強(qiáng)度劇烈變化,手機(jī)就會(huì)在兩個(gè)基站間來(lái)回切換,產(chǎn)生所謂的"乒乓效應(yīng)"。解決措施：1、調(diào)整兩個(gè)小區(qū)的切換門(mén)限2、控制其中一個(gè)小區(qū)的覆蓋（調(diào)整接入?yún)?shù)、調(diào)整天饋、降低功率等），保證該區(qū)域有主覆蓋小區(qū)3、防止“乒乓切換”的辦法是：遲滯在基站下載的參數(shù)文件中有兩個(gè)參數(shù)需要我們注意，即“ 再呼叫型

3、區(qū)間切換處理電平”(參考值：23dB)和“再呼叫型區(qū)間切換區(qū)域的選擇電平”(參考值：32dB)。這兩個(gè)參數(shù)表示在通話時(shí)，當(dāng)手機(jī)接收到原基站的信號(hào)強(qiáng)度降到23dB時(shí)，手機(jī)發(fā)起申請(qǐng)，要求做基站間的切換（Handover）,即切換到下一個(gè)基站上通話。但下一個(gè)基站信號(hào)必須在32dB以上，手機(jī)才能真正切換過(guò)去，否則只能在原基站上通話。之所以這兩個(gè)參數(shù)間有9dB的差值，目的是防止“乒乓效應(yīng)”。為說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，我們假設(shè)這兩個(gè)電平值接近，比如都為23dB。此時(shí)，手機(jī)雖然可以很容易地切換到下一個(gè)基站上去，但是由于移動(dòng)通信的信號(hào)有不穩(wěn)定的特點(diǎn)，很可能剛切換過(guò)來(lái)的基站的信號(hào)又變?nèi)?，手機(jī)又開(kāi)始往回切換，從而造成“乒乓

4、效應(yīng)”。這兩個(gè)值相差越大，“乒乓效應(yīng)”發(fā)生的可能性就越小。但太大又可能造成手機(jī)在合適的時(shí)候無(wú)法使用下一基站通話。一般情況下，我們都采用上面給出的參考值；一些特殊環(huán)境也可考慮改變這些參數(shù)。上面我們討論的是由手機(jī)發(fā)起切換申請(qǐng)的情形，另外還有由基站發(fā)起申請(qǐng)的情形，即當(dāng)基站接收手機(jī)的信號(hào)弱到一定程度（6dB），由基站通知手機(jī)做切換，如果此時(shí)手機(jī)能找到一個(gè)信號(hào)強(qiáng)的基站(32dB以上)，則切換到該基站上通話。造成“乒乓效應(yīng)”有兩種可能，一是通信信號(hào)很不穩(wěn)定，二是兩參數(shù)值間隔太小。 有這樣一個(gè)例子，某一高層樓房，外面采用日立大功率基站定向覆蓋，樓內(nèi)采用20mW京瓷基站覆蓋。在樓房?jī)?nèi)的辦公室中，當(dāng)客戶通話過(guò)程

5、中如果轉(zhuǎn)動(dòng)身體，則手機(jī)便做頻繁的切換，甚至無(wú)法通話。這是因?yàn)椋_(kāi)始時(shí)假如用戶使用外面的基站進(jìn)行通話，手機(jī)的上行信號(hào)能夠經(jīng)過(guò)窗口（較強(qiáng)）和透過(guò)墻壁（較弱）到達(dá)基站。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)身體時(shí)，手機(jī)通過(guò)窗口的信號(hào)減弱，造成外面基站幾乎收不到手機(jī)的信號(hào)，于是基站申請(qǐng)要手機(jī)做切換，以使用周?chē)谋热缡覂?nèi)基站。當(dāng)用戶再轉(zhuǎn)動(dòng)身體時(shí)，室內(nèi)基站信號(hào)又變?nèi)?，室外基站信?hào)變強(qiáng)，手機(jī)又往回切，造成“乒乓效應(yīng)”。這里的情況主要是由于外面基站采用定向天線的天線陣陣元數(shù)目太少（基站側(cè)的另兩根全向接收天線對(duì)手機(jī)的上行信號(hào)幾乎不起任何作用，因?yàn)樗鼈冊(cè)谠撚脩舴较蛏系慕邮赵鲆娣浅Ｎ⑷酰?，造成下行信?hào)在室內(nèi)和上行信號(hào)在基站側(cè)的多徑衰落深度加大，信

6、號(hào)不穩(wěn)定。對(duì)于室內(nèi)20mW基站，其信號(hào)強(qiáng)度本身就弱，并且它的天線也為簡(jiǎn)單陣元結(jié)構(gòu)，本身消除多徑效應(yīng)的能力也很弱。所以，用戶所處環(huán)境多徑衰落非常明顯，信號(hào)在空間上（手機(jī)側(cè)）和時(shí)間上（基站側(cè)）很不穩(wěn)定。 要解決這個(gè)問(wèn)題，須將兩個(gè)定向天線同時(shí)覆蓋該樓房，并將另外兩根全向接收天線也換成定向天線，以接收來(lái)自大樓方向的手機(jī)信號(hào)；還可以適當(dāng)調(diào)高周?chē)嚓P(guān)基站的兩個(gè)切換參數(shù)間的差值。或者將日立基站換作京瓷基站（因京瓷基站4根天線均為發(fā)射和接收天線，可以更好的減小多徑衰落；但此時(shí)基站會(huì)由于采用了定向天線，其自適應(yīng)功能而被浪費(fèi)掉）。在滿足話務(wù)覆蓋的情況下，室內(nèi)的20mW基站也可以不用安裝。記憶效應(yīng)記憶效應(yīng)多發(fā)生在基

7、站分布較密集，移動(dòng)臺(tái)快速行使的情況下，如城市的高架道路、城市的輕軌以及磁懸浮列車(chē)路線等。產(chǎn)生條件：某一基站A存在兩個(gè)同頻不同BSIC的鄰區(qū)關(guān)系B和C。移動(dòng)臺(tái)從B站附近經(jīng)過(guò)，鄰區(qū)表中已解出B小區(qū)的BSIC，過(guò)后，以動(dòng)態(tài)快速行使至A小區(qū)覆蓋區(qū)域，并切換到A小區(qū)，此后，移動(dòng)臺(tái)在快速行使至C小區(qū)主覆蓋區(qū)域，此時(shí)，C小區(qū)的電平很強(qiáng)，已達(dá)到切換條件，基站下發(fā)切換命令，但造成切換失敗。產(chǎn)生原因：在通信過(guò)程中，移動(dòng)臺(tái)為了和其鄰小區(qū)建立起預(yù)同步切換關(guān)系就必須要根據(jù)服務(wù)小區(qū)下行SACCH攜帶系統(tǒng)消息的指示去收聽(tīng)其鄰小區(qū)的BCCH信道，BCCH信道攜帶著小區(qū)的同步和頻率校正信道，移動(dòng)臺(tái)驗(yàn)證它接收的信道確實(shí)是BCCH

8、的一種辦法就是確認(rèn)這個(gè)頻率是否攜帶著FCCH。預(yù)同步要求移動(dòng)臺(tái)不僅要對(duì)其鄰小區(qū)的FCCH解碼而且要對(duì)帶有TDMA幀號(hào)和BSIC號(hào)的SCH來(lái)解碼。就移動(dòng)臺(tái)而言它只有通過(guò)TCH26復(fù)幀的空閑幀才有足夠的時(shí)間來(lái)解譯其鄰小區(qū)BCCH信的信息。在數(shù)據(jù)交換過(guò)程中，移動(dòng)臺(tái)可以在接收結(jié)束和發(fā)送開(kāi)始這個(gè)時(shí)間間隔（約1ms）來(lái)測(cè)量本小區(qū)的接收電平和質(zhì)量，但沒(méi)有足夠時(shí)間來(lái)測(cè)量鄰小區(qū)的電平；但在移動(dòng)臺(tái)發(fā)送結(jié)束和接收開(kāi)始這個(gè)時(shí)間間隔（約2ms）內(nèi)，它不僅可以用來(lái)測(cè)量本小區(qū)的接收電平和信號(hào)質(zhì)量，還可以測(cè)量鄰小區(qū)的電平，但還是沒(méi)有時(shí)間來(lái)尋找鄰小區(qū)的FCCH并解碼SCH；在TCH26復(fù)幀結(jié)構(gòu)中總有一個(gè)空閑幀，移動(dòng)臺(tái)可以利用這

9、個(gè)空閑幀所帶來(lái)的長(zhǎng)間隔（約6ms），來(lái)進(jìn)行FCCH和SCH的解碼。但這個(gè)空閑幀并不一定正好對(duì)應(yīng)上鄰小區(qū)的FCCH信道。這里就是26和51兩個(gè)數(shù)的算術(shù)特性介入的地方，因?yàn)檫@兩個(gè)數(shù)沒(méi)有公因子，兩個(gè)周期隨時(shí)間推移而循環(huán)，可使空閑幀肯定能在11個(gè)循環(huán)周期內(nèi)與FCCH對(duì)準(zhǔn)。在通話過(guò)程中，手機(jī)沒(méi)有足夠的時(shí)間取得同鄰小區(qū)的同步，根據(jù)GSM規(guī)范，當(dāng)某一頻點(diǎn)消失后，手機(jī)內(nèi)存中會(huì)保存該頻點(diǎn)以及BSIC大概10秒鐘，當(dāng)再次出現(xiàn)該頻點(diǎn)時(shí)，在沒(méi)有解出BSIC之前，將以前存在內(nèi)存中的該頻點(diǎn)的BSIC碼，作為當(dāng)前的BSIC碼。解決措施：主要是修改BCCH的頻點(diǎn)。在高速路段盡量拉開(kāi)同BCCH小區(qū)的間距，使移動(dòng)臺(tái)不斷刷新儲(chǔ)存的

10、BCCH和BSIC的對(duì)應(yīng)關(guān)系，減少“記憶效應(yīng)”的發(fā)生。孤島效應(yīng)造成越區(qū)覆蓋原因：天線掛高較高，覆蓋較遠(yuǎn)；該區(qū)域覆蓋較差，沒(méi)有主覆蓋；地形復(fù)雜引起覆蓋的不規(guī)則；相鄰關(guān)系定義不全造成的孤島效應(yīng)等。危害：對(duì)其它基站造成干擾，丟失鄰區(qū)關(guān)系形成孤島效應(yīng)而導(dǎo)致掉話等。如何判斷越區(qū)覆蓋？在測(cè)試中判斷越區(qū)覆蓋，主要從以下幾個(gè)途徑：1、看服務(wù)小區(qū)：在測(cè)試地點(diǎn)，MS占用附近基站以外的基站的信號(hào)。即MS和服務(wù)基站之間另有基站相隔?？梢耘袛喾?wù)小區(qū)存在越區(qū)覆蓋。2、看鄰小區(qū)：如果發(fā)現(xiàn)鄰小區(qū)中存在附近基站/小區(qū)之外的小區(qū)，且電平和附近小區(qū)的電平相當(dāng)或更高?？梢耘袛嘣撪徯^(qū)存在越區(qū)覆蓋。1、增大天線傾角（推薦）2、降功率

11、。要慎重，有可能造成該小區(qū)主力覆蓋方向的室內(nèi)覆蓋不好！3、對(duì)于全向站而言，天線傾角無(wú)法更改，添加切換關(guān)系，適當(dāng)降一點(diǎn)功率；更改頻點(diǎn)等。多徑效應(yīng)由電波傳播信道中的多徑傳輸現(xiàn)象所引起的干涉延時(shí)效應(yīng)。在實(shí)際的無(wú)線電波傳播信道中(包括所有波段)，常有許多時(shí)延不同的傳輸路徑，稱為多徑現(xiàn)象。通常信號(hào)從端到端的傳播路徑可以是直射、反射或是繞射等,不同路徑的相同信號(hào)在接受端疊加就會(huì)增大或減小信號(hào)的能量,即所謂的多徑干擾。多徑效應(yīng)移動(dòng)體(如汽車(chē))往來(lái)于建筑群與障礙物之間，其接收信號(hào)的強(qiáng)度，將由各直射波和反射波疊加合成。多徑效應(yīng)會(huì)引起信號(hào)衰落。各條路徑的電長(zhǎng)度會(huì)隨時(shí)間而變化，故到達(dá)接收點(diǎn)的各分量場(chǎng)之間的相位關(guān)系也

12、是隨時(shí)間而變化的。這些分量場(chǎng)的隨機(jī)干涉，形成總的接收?qǐng)龅乃ヂ?。各分量之間的相位關(guān)系對(duì)不同的頻率是不同的。因此，它們的干涉效果也因頻率而異，這種特性稱為頻率選擇性。在寬帶信號(hào)傳輸中，頻率選擇性可能表現(xiàn)明顯，形成交調(diào)。與此相應(yīng)，由于不同路徑有不同時(shí)延，同一時(shí)刻發(fā)出的信號(hào)因分別沿著不同路徑而在接收點(diǎn)前后散開(kāi)，而窄脈沖信號(hào)則前后重疊。多徑效應(yīng)不僅是衰落的經(jīng)常性成因，而且是限制傳輸帶寬或傳輸速率的根本因素之一。在短波通信中，為保證電路在多徑傳輸中的最大時(shí)延與最小時(shí)延差不大于某個(gè)規(guī)定值，工作頻率要求不低于電路最高可用頻率的某個(gè)百分?jǐn)?shù)。這個(gè)百分?jǐn)?shù)稱為多徑縮減因子，是確定電路最低可用頻率的重要依據(jù)之一。圖中為多徑縮減因子與路徑長(zhǎng)度的關(guān)系。對(duì)流層傳播信道中的抗多徑措施，通常有抑制地面反射、采用窄天線波束和分集接收等。遠(yuǎn)近效應(yīng)由于手機(jī)用戶在一個(gè)小區(qū)內(nèi)是隨機(jī)分布的，而且是經(jīng)常變化的，同一手機(jī)用戶可能有時(shí)處在小區(qū)的邊緣，有時(shí)靠近基站。如果手機(jī)的發(fā)射功率按照最大通信距離設(shè)計(jì)，則當(dāng)手機(jī)靠近基站時(shí)，功率必定有過(guò)剩，而且形成有害的電磁輻射。解決這個(gè)問(wèn)題的方法是根據(jù)通信距離的不同，實(shí)時(shí)地調(diào)整手機(jī)的發(fā)射功率，即功率控制。功率控制的原則是，當(dāng)信道的傳播條件突然變好時(shí)，功率控制單元