通信中的几个效应
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通信中的几个效应波导效应、乒乓效应、记忆效应、孤岛效应、多径效应、远近效应阴影效应、拐角效应1、波导效应波导效应(即隧道效应)主要由建筑、峡谷等引起,如两旁建筑整齐的街道、隧道、较长的走廊、岩石峡谷等都会形成波导效应,信号传播如在波导内传播相似,沿波导方向损耗小,信号就强,其他方向损耗大,信号强度就弱。
波导效应容易引起越区覆盖和导频污染等,在井型街道会引起切换频繁、掉话等。
波长越短的无线电波,当遇到在物体时,在其表面发生镜面反射的可能也越大。
当信号在两侧是规则楼房的街道中传播时,便是以反射方式进行,我们称之为“波导效应”。
当手机收到强弱不同和接到达手机时间不同的信号会有什么效果,可能会掉话也有可能出现通话质量差,就像光波一样,有直射的信号也有反射和折射的信号被手机检测到。
波导效应在城市环境中存在,由于街道两旁有高大的建筑物,结果使得沿传播方向的街道上信号增强,垂直于传播方向的街道上信号减弱,两者相差达10dB以上,这种现象在离基站距离越远,减弱程度就越小,隧道覆盖会存在波导效应,微波传输也会存在波导效应,波导效应衰落的比较快。
2、乒乓效应移动通信系统中,如果在一定区域里两基站信号强度剧烈变化,手机就会在两个基站间来回切换,产生所谓的“乒乓效应”。
解决措施:1、调整两个小区的切换门限2、控制其中一个小区的覆盖(调整接入参数、调整天馈、降低功率等),保证该区域有主覆盖小区。
3、防止“乒乓切换”的办法是:迟滞在基站下载的参数文件中有两个参数需要我们注意,即“再呼叫型区间切换处理电平”(参考值:23dB)和“再呼叫型区间切换区域的选择电平”(参考值:32dB)。
这两个参数表示在通话时,当手机接收到原基站的信号强度降到23dB时,手机发起申请,要求做基站间的切换(Handover),即切换到下一个基站上通话。
但下一个基站信号必须在32 dB以上,手机才能真正切换过去,否则只能在原基站上通话。
之所以这两个参数间有9dB的差值,目的是防止“乒乓效应”。
通信原理中的多径效应
多径效应是通信原理中的一个重要概念。
它指的是信号从发射点到接收点经过多条路径传播,由于路径长度、传播媒介等因素的不同,信号到达接收点的时间、强度等特征也会产生变化。
这种变化会导致信号的失真、干扰、衰减等问题,影响通信系统的性能和可靠性。
多径效应在无线通信系统中尤为常见,因为无线信号在空气中传播时会受到多种反射、折射、散射等影响,形成多条路径。
这些路径可能经过建筑物、树木、山脉等障碍物,还可能受到天气、季节等环境因素的影响,导致信号到达接收点的时间、相位、幅度等参数发生变化。
为了克服多径效应带来的问题,通信系统中采用了多种技术手段,如频率选择性衰减、码分多址、时分多址等。
此外,还可以使用天线阵列、信号处理等方法,增强信号的鲁棒性和可靠性,提高通信质量和效率。
综上所述,多径效应是通信原理中不可忽视的因素,需要在设计和实现通信系统时加以考虑和解决。
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通信多普勒效应
通信多普勒效应指的是,当发送器和接收器之间相对运动时,信号频率会发生变化的现象。
这种现象与多普勒效应类似,只不过在通信领域中出现。
当发送器和接收器相对静止时,信号频率不变。
但是如果它们相对运动,例如一个人在移动的汽车上使用手机进行通话,那么信号频率就会发生变化。
具体来说,当两者向着彼此移动时,接收器会收到一个高于发送器频率的信号;反之,当两者相向而行时,接收器会收到一个低于发送器频率的信号。
这是因为当两者相对靠近时,信号波长会缩短,频率就会增加;反之,当两者相对远离时,信号波长会拉长,频率就会降低。
通信多普勒效应在雷达和卫星通信中有着广泛的应用。
在雷达中,可以利用多普勒效应来确定目标物体的速度和方向;在卫星通信中,可以通过调整信号频率来克服多普勒效应的影响,使通信更加稳定可靠。
总之,通信多普勒效应是一种重要的现象,对于理解通信原理及其应用具有重要意义。
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多普勒效应与多径衰落对移动通信的影响多普勒效应是移动通信中常见的现象,它主要是由于信号源和接收器之间的相对运动引起的频率偏移。
多径衰落则是移动通信中另一个重要的问题,它由于信号在传播过程中经历了多条不同路径的传播,而引起信号的干涉和衰减。
这两个问题都对移动通信的质量和性能产生了影响,下面将分别进行详细介绍。
首先,多普勒效应对移动通信的影响主要体现在频率偏移上。
频率偏移是由于信号源和接收器之间的相对运动而引起的,当信号源和接收器之间的相对速度较大时,频率偏移也相对较大。
这种频率偏移会导致移动通信中的一些问题,例如频率偏移可能会导致信号的解调错误,从而影响通信的准确性。
此外,频率偏移还会使得通信系统中的频谱资源分配产生问题,例如在频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)等多址技术中,频率偏移会导致不同用户的信号之间相互干扰,进而影响通信系统的容量和性能。
其次,多径衰落对移动通信的影响主要体现在信号的干扰和衰减上。
多径衰落是由于信号在传播过程中经历了多条不同路径的传播而引起的,这些不同路径的传播会导致信号在接收器处产生干涉和衰减。
干涉会使得接收器接收到多个相位和幅度不同的信号,从而造成信号的叠加和失真,进而影响信号的解调和恢复。
此外,多径衰落还会导致信号的衰减,在接收器处接收到的信号强度会随着距离的增加而逐渐减弱,从而导致通信系统的覆盖范围缩小,或者需要增加功率来提高通信质量。
为了应对多普勒效应和多径衰落对移动通信的影响,通信系统中通常采取一些技术手段来降低这些干扰和衰减。
例如,对于多普勒效应,通信系统可以采用频率补偿技术来纠正频率偏移,例如使用频率锁定环路(PLL)或数字信号处理(DSP)等方法来补偿频率偏移。
对于多径衰落,通信系统可以采用等化器和碰撞避免技术来减小干扰和衰减,例如使用最小均方误差(MMSE)等化器和反卷积等方法来减小多径衰落引起的干涉。
总的来说,多普勒效应和多径衰落是移动通信中常见的问题,它们都会对通信系统的质量和性能产生影响。
孤岛效应是基站覆盖性问题,当基站覆盖在大型水面或多山地区等特殊地形时,由于水面或山峰的反射,使基站在原覆盖范围不变的基础上,在很远处出现"飞地",而与之有切换关系的相邻基站却因地形的阻挡覆盖不到,这样就造成"飞地"与相邻基站之间没有切换关系,"飞地"因此成为一个孤岛,当手机占用上"飞地"覆盖区的信号时,很容易因没有切换关系而引起掉话。
什么是孤岛效应?问:怎样发现某个掉话点是由于“孤岛效应”产生的?答:分析 1 掉话2 掉话现象:一直不切换,直至掉话。
主服小区与邻区同BCCH同BSIC也是这个现象吗?3 确定目前主服小区是多少,距离基站距离是多少?4 然后从掉话点开始查看是否存在六个邻区中没有与主服务小区建立邻区关系,5 如果有邻区关系,仍然一直不切换,直至掉话,是信号质量差。
6 如果没有邻区关系,是因为漏加了邻区关系,还是孤岛效应,怎样区分?7 如果确实是邻区,是漏加了邻区,如果不是邻区,是孤岛效应?8 怎样确定孤岛效应的区域范围?怎样消除孤岛效应?漂移小区与相邻小区同BCCH、BSIC,以至没有邻区可以切换什么是越区覆盖?它和孤岛效应有什么关系?孤岛的一个原因是越区覆盖。
孤岛效应和越区覆盖都属于基站覆盖性问题。
无遮挡传播远?天线高度高?高山站、街道的波导效应?湖泊的反射效应?“飞地效应”:当基站覆盖在大型水面或多山地区等特殊地形时,由于水面或山峰的反射,使基站在原覆盖范围不变的基础上,在很远处出现"飞地",而与之有切换关系的相邻基站却因地形的阻挡覆盖不到,这样就造成"飞地"与相邻基站之间没有切换关系,"飞地"因此成为一个孤岛,当手机占用上"飞地"覆盖区的信号时,很容易因没有切换关系而引起掉话。
楼房会有“飞地效应”吗?“伞状覆盖”效应:服务小区由于各种原因(无线传输环境太好、基站位置过高或天线的倾角较小),导致覆盖太大以至于将邻小区覆盖在内,造成在某些小区的覆盖范围出现一片孤独区域(所谓的伞状覆盖),此孤独区域在地理上没有邻区,类似于“孤岛”。
通信中的几个效应(波导效应、乒乓效应、记忆效应、孤岛效应、多径效应、远近效应)1、波导效应波导效应(即隧道效应)主要由建筑、峡谷等引起,如两旁建筑整齐的街道、隧道、较长的走廊、岩石峡谷等都会形成波导效应,信号传播如在波导内传播相似,沿波导方向损耗小,信号就强,其他方向损耗大,信号强度就弱。
波导效应容易引起越区覆盖和导频污染等,在井型街道会引起切换频繁、掉话等。
波长越短的无线电波,当遇到在物体时,在其表面发生镜面反射的可能也越大。
当信号在两侧是规则楼房的街道中传播时,便是以反射方式进行,我们称之为“波导效应”。
当手机收到强弱不同和接到达手机时间不同的信号会有什么效果,可能会掉话也有可能出现通话质量差,就像光波一样,有直射的信号也有反射和折射的信号被手机检测到。
波导效应在城市环境中存在,由于街道两旁有高大的建筑物,结果使得沿传播方向的街道上信号增强,垂直于传播方向的街道上信号减弱,两者相差达10dB以上,这种现象在离基站距离越远,减弱程度就越小,隧道覆盖会存在波导效应,微波传输也会存在波导效应,波导效应衰落的比较快。
2、乒乓效应移动通信系统中,如果在一定区域里两基站信号强度剧烈变化,手机就会在两个基站间来回切换,产生所谓的“乒乓效应”。
解决措施:1、调整两个小区的切换门限2、控制其中一个小区的覆盖(调整接入参数、调整天馈、降低功率等),保证该区域有主覆盖小区。
3、防止“乒乓切换”的办法是:迟滞在基站下载的参数文件中有两个参数需要我们注意,即“再呼叫型区间切换处理电平”(参考值:23dB)和“再呼叫型区间切换区域的选择电平”(参考值:32dB)。
这两个参数表示在通话时,当手机接收到原基站的信号强度降到23dB时,手机发起申请,要求做基站间的切换(Handover),即切换到下一个基站上通话。
但下一个基站信号必须在32 dB以上,手机才能真正切换过去,否则只能在原基站上通话。
之所以这两个参数间有9dB的差值,目的是防止“乒乓效应”。
移动通信基础多径效应在我们日常生活中,移动通信已经成为了不可或缺的一部分。
无论是打电话、发短信,还是上网、刷视频,我们都离不开移动通信技术的支持。
然而,在移动通信的过程中,有一种现象叫做多径效应,它对通信质量有着重要的影响。
那什么是多径效应呢?简单来说,当无线电信号从发射端发送出去后,在到达接收端之前,可能会通过多条不同的路径。
比如说,信号可能会直接从发射端传到接收端,这被称为直射路径;也可能会先经过建筑物、山脉、树木等物体的反射、折射或者散射,然后再到达接收端,这些就是所谓的非直射路径。
想象一下,你在一个城市的街道上打电话,信号从手机基站发出后,一部分直接传到你的手机,而另一部分可能会先被高楼大厦反射,然后再到达你的手机。
这样,你的手机就会同时接收到多个经过不同路径传播的信号,这些信号在时间、相位和幅度上可能会有所不同。
多径效应会带来一系列的问题。
首先,它会导致信号的衰落。
由于不同路径的信号到达接收端的时间不同,它们可能会相互叠加或者相互抵消。
当这些信号叠加在一起时,如果它们的相位相同,就会增强信号的强度;但如果相位相反,就会削弱信号的强度,这就导致了信号的衰落。
有时候,你可能会发现手机信号突然变弱或者中断,这很可能就是多径效应导致的信号衰落造成的。
其次,多径效应还会引起码间干扰。
在数字通信中,信息是以码元的形式传输的。
由于不同路径的信号到达时间不同,可能会导致相邻码元的重叠,从而影响接收端对信号的正确解码,这就是码间干扰。
码间干扰会增加误码率,降低通信的可靠性。
为了应对多径效应带来的问题,通信工程师们想出了很多办法。
其中一种常见的方法是采用分集技术。
分集技术的基本思想是通过多个独立的路径来传输相同的信息,然后在接收端将这些信号进行合并。
这样,即使其中一些路径上的信号受到了衰落的影响,只要还有其他路径上的信号良好,就能够保证通信的质量。
常见的分集技术包括空间分集、频率分集和时间分集等。
空间分集是通过在不同的位置设置多个接收天线来实现的。
简述多径效应多径效应是无线通信中常见的现象,指的是信号在传播过程中由于遇到障碍物、反射、折射等因素而形成多条路径,并在接收端产生多个信号。
这些多个信号在时间、相位、幅度等方面存在差异,导致接收端无法正确解读原始信号,从而影响通信质量。
多径效应主要发生在室内或城市等复杂环境中,当无线信号传播到接收端时,会遇到建筑物、墙壁、家具、人体等障碍物。
这些障碍物会使信号发生反射、折射、散射等现象,从而形成多条路径到达接收端。
由于每条路径的长度、传播时间、相位等存在差异,因此在接收端会出现信号的叠加现象,即多径效应。
多径效应会对无线通信系统的性能产生负面影响。
首先,多径效应会导致信号的衰减和失真。
在信号的传播过程中,不同路径上的信号会相互干扰,使得部分信号的幅度减弱甚至消失,造成信号的衰减。
同时,由于不同路径上的信号相位和时间存在差异,信号会发生相位失真和时延扩展,使得接收端无法正确解读信号,影响通信质量。
多径效应会引起信号的多径干扰。
当信号经过多条路径到达接收端时,不同路径上的信号会相互干扰,使得接收端无法准确区分不同路径上的信号。
这种干扰会导致信号的误码率增加,降低通信系统的可靠性和性能。
为了解决多径效应带来的问题,无线通信系统采取了一系列的技术手段。
首先,采用等化器来对接收信号进行处理,抵消信号的失真和干扰。
等化器可以根据信号的传播特性,对信号进行相应的补偿,使得接收端能够恢复原始信号。
其次,采用天线阵列等技术来改善信号的接收和传播特性。
天线阵列可以通过调节天线的相位和幅度,实现对信号的波束成型和方向调节,从而减少多径效应带来的干扰。
此外,还可以采用编码和解码技术来提高信号的容错性,降低误码率。
多径效应是无线通信中常见的现象,由于信号在传播过程中遇到障碍物、反射、折射等因素而形成多条路径。
多径效应会导致信号的衰减、失真和干扰,进而降低通信质量。
为了解决多径效应带来的问题,无线通信系统采取了等化器、天线阵列、编码解码等技术手段。
多路径干扰、动态多普勒效应近年来,随着无线通信技术的飞速发展,多路径干扰和动态多普勒效应成为了无线通信领域中的两个重要问题。
它们不仅影响着无线信号的传输质量和可靠性,也给无线通信系统的设计和优化带来了很大的挑战。
多路径干扰是指无线信号在传播过程中,由于经过了多个路径的反射、折射和散射,使得接收端收到了多个具有不同相位和延迟的信号。
这些信号在接收端叠加在一起,产生了干扰,从而降低了信号的质量。
多路径干扰的主要原因包括信号的反射、折射以及散射等。
动态多普勒效应是指无线信号在传播过程中,由于信号源或接收端的运动,导致接收信号的频率发生变化。
根据多普勒效应的原理,当信号源和接收端相对静止时,接收到的信号频率与信号源的频率完全一致。
但是,当信号源和接收端相对运动时,接收到的信号频率会发生偏移,这就是动态多普勒效应。
动态多普勒效应对于高速移动场景下的无线通信尤为重要。
多路径干扰和动态多普勒效应对无线通信系统的性能有着重要影响。
首先,它们都会导致信号的衰减和失真,从而降低信号的质量。
其次,多路径干扰还会引起码间干扰和符号间干扰,进一步降低了系统的容量和可靠性。
而动态多普勒效应则会导致接收信号的频偏,从而使得接收端难以正确解调信号。
针对多路径干扰和动态多普勒效应,无线通信系统的设计和优化需要采取一系列的方法和技术来克服。
首先,可以通过合理的天线设计和部署,减小多路径干扰的影响。
其次,可以采用自适应调制和编码技术,提高系统对动态多普勒效应的抗干扰能力。
此外,还可以利用信道估计和均衡技术,对接收信号进行恢复和优化。
在实际应用中,多路径干扰和动态多普勒效应往往是同时存在的,彼此之间相互影响。
因此,需要综合考虑它们对系统性能的影响,并采取综合的优化方法。
例如,可以结合多天线技术和自适应信号处理算法,来减小多路径干扰和抑制动态多普勒效应。
多路径干扰和动态多普勒效应是无线通信系统中不可忽视的问题。
它们对信号的传输质量和可靠性有着重要影响,需要采取一系列的技术来解决。
孤岛效应:服务小区由于各种原因(无线传输环境太好、基站位置过高或天线的倾角较小),导致覆盖太大以至于将邻小区覆盖在内,造成在某些小区的覆盖范围出现一片孤独区域(所谓的伞状覆盖),此孤独区域在地理上没有邻区,类似于“孤岛”。
如果移动台在此区域移动,由于没有邻区,移动台无法切换到其他的小区导致掉话发生。
“孤岛效应”多出现在网络扩容后。
随着新基站的割接入网,需对原来的小区覆盖范围作调整,但小区覆盖范围收缩太快会造成2个小区切换带上覆盖不好,反之,容易形成“孤岛效应”。
通常解决此类问题的手段可通过大量的DT测试发现问题,一般可减少小区的覆盖范围以及增加邻区列表。
乒乓效应:移动通信系统中,如果在一定区域里两基站信号强度剧烈变化,手机就会在两个基站间来回切换,产生所谓的"乒乓效应"。
防止“乒乓切换”的办法是:迟滞在基站下载的参数文件中有两个参数需要我们注意,即“ 再呼叫型区间切换处理电平”(参考值:23dB)和“再呼叫型区间切换区域的选择电平”(参考值:32dB)。
这两个参数表示在通话时,当手机接收到原基站的信号强度降到23dB时,手机发起申请,要求做基站间的切换(Handover),即切换到下一个基站上通话。
但下一个基站信号必须在32dB以上,手机才能真正切换过去,否则只能在原基站上通话。
之所以这两个参数间有9dB的差值,目的是防止“乒乓效应”。
为说明这个问题,我们假设这两个电平值接近,比如都为23dB。
此时,手机虽然可以很容易地切换到下一个基站上去,但是由于移动通信的信号有不稳定的特点,很可能刚切换过来的基站的信号又变弱,手机又开始往回切换,从而造成“乒乓效应”。
这两个值相差越大,“乒乓效应”发生的可能性就越小。
但太大又可能造成手机在合适的时候无法使用下一基站通话。
一般情况下,我们都采用上面给出的参考值;一些特殊环境也可考虑改变这些参数。
上面我们讨论的是由手机发起切换申请的情形,另外还有由基站发起申请的情形,即当基站接收手机的信号弱到一定程度(6dB),由基站通知手机做切换,如果此时手机能找到一个信号强的基站(32dB以上),则切换到该基站上通话。
通信系统中的多径效应及抗干扰技术通信系统在传输信号时常常面临着多径效应和干扰的问题。
多径效应是指信号在传输过程中经过不同路径达到接收端,产生多个到达时刻不同的信号副本,从而导致信号失真和间隔干扰的现象。
干扰是指外界因素对信号传输造成的干扰,如噪声、电磁波干扰等。
本文将就通信系统中的多径效应及抗干扰技术进行探讨。
一、多径效应的成因及对通信系统的影响多径效应主要由于信号在传输过程中经过不同路径,导致传输信号的多个版本同时到达接收端。
这些版本由于传输路径的不同,到达时刻、相位和幅度都会存在差异,从而引起信号失真和间隔干扰的问题。
多径效应对通信系统的影响主要体现在以下几个方面:1. 信号衰减:多径传输中,信号的一部分可能经过较长路径到达接收端,导致信号衰减严重,影响接收到的信号质量。
2. 时延扩展:多个到达时刻不同的信号副本会导致信号的时延扩展,破坏信号的时序关系,影响通信系统的正常运行。
3. 多径间隔干扰:多个到达时刻不同的信号副本会产生间隔干扰,使得原始信号的信息无法被准确提取。
针对多径效应的问题,通信系统需要采取一系列的抗干扰技术。
二、抗干扰技术1. 等化技术:等化是通过滤波器对接收到的信号进行处理,使得信号的时延扩展受到抑制,信号失真得到减小。
等化技术可以通过传统的线性等化方法,如最小均方误差等化,也可以使用非线性等化方法,如神经网络等化。
2. 多径补偿技术:多径补偿技术通过检测多径信号的到达时刻和相位差异,并对信号进行相应的修正,以减小信号的失真和衰减。
多径补偿技术可以通过前向误差修正等方法进行实现。
3. 多天线技术:多天线技术是通过增加接收和发送天线的数量,以改善信号的传输质量。
多天线技术可以减小多径效应对信号的影响,提高通信系统的抗干扰性能。
4. 自适应调制技术:自适应调制技术是根据信道的状态自动调整传输速率和调制方式,使得传输系统能够适应多径效应和干扰的变化。
自适应调制技术可以提高系统的性能和鲁棒性。
多普勒效应与多径衰落对移动通信的影响多普勒效应是指当移动物体相对于接收器或发送器移动时,导致接收到的信号频率发生变化的现象。
具体地说,当移动物体朝向接收器运动时,接收到的信号频率会变高,而当移动物体远离接收器时,接收到的信号频率会变低。
这是因为移动物体的运动导致了传输介质中信号波长的压缩或拉伸,从而改变了信号的频率。
多普勒效应会导致接收到的信号发生频率偏移,从而对解调信号产生干扰。
多普勒效应对移动通信的影响主要体现在两个方面:频率偏移和功率衰减。
频率偏移是指接收到的信号频率与发送方实际发送的信号频率之间的差异。
这会导致接收信号的解调产生误差,从而降低通信系统的可靠性。
功率衰减是指移动物体运动导致信号强度的衰减。
由于多普勒效应会使接收到的信号的频率偏离发送方的原始频率,因此会导致接收信号的功率减弱。
功率衰减会影响通信信号的传输质量和覆盖范围。
另一个对移动通信的影响因素是多径衰落。
多径衰落是指信号在传播路径上发生反射、绕射和散射后,到达接收器的多个信号波的叠加效应。
这些多个信号波之间存在差异的路径长度,导致它们在时间和相位上发生了变化。
多径衰落会对移动通信造成严重的干扰。
当多个路径上的信号波叠加时,可能会产生混叠、干扰和信号衰减。
这会导致接收信号质量的下降,增加误码率,甚至导致通信中断。
多径衰落的严重性取决于信号波的传播环境,如大楼、山区或城市等。
为了减少多径衰落对移动通信的影响,可以采取一些技术措施。
例如,使用合适的天线技术和天线配置,以提高信号的覆盖范围和鲁棒性。
另外,信号处理技术如等化器、自适应调制和编码、抗干扰和抗多径衰落的调制方法等,也可以用来减小多径衰落的影响。
综上所述,多普勒效应和多径衰落是移动通信中的常见干扰和影响因素。
它们会对通信系统的可靠性、传输质量和覆盖范围产生较大影响。
通过合适的技术措施和信号处理方法,可以减小多普勒效应和多径衰落对移动通信的影响,提高通信系统的性能。
呼吸效应在CDMA系统中,当一个小区内的干扰信号很强时,基站的实际有效覆盖面积就会缩小;当一个小区的干扰信号很弱时,基站的实际有效覆盖面积就会增大。
简言之,呼吸效应表现为覆盖半径随用户数目的增加而收缩。
导致呼吸效应的主要原因是CDMA系统是一个自干扰系统,用户增加导致干扰增加而影响覆盖。
CDMA网络与GSM网络的不同之处在于:由于不再把信道和用户分开考虑,也就没有了传统的覆盖和容量之间的区别。
一个小区的业务量越大,小区面积就越小。
因为在CDMA 网络中业务量增多就意味着干扰的增大。
这种小区面积动态变化的效应称为小区呼吸。
可以通过形象的例子加以说明,在一个房间中有许多客人,同时讲话的人愈多就愈难听清对话方的声音。
如果开始你还能同位于房间另一头的熟人进行交谈,那么当房间内的嘈杂声达到一定程度时你就根本无法听明白对方的话。
这说明谈话区的小区半径缩小了。
小区覆盖范围随区内业务强度而变化的现象就是所谓的“呼吸效应”。
TD-SCDMA的呼吸效应,对于TD-SCDMA而言,通过低带宽FDMA和TDMA来抑制系统的主要干扰,在单时隙中采用CDMA技术提高系统容量,而通过联合检测和智能天线技术(SDMA技术)克服单时隙中多个用户之间的干扰,因而产生呼吸效应的因素显著降低,因而TD系统不再是一个干扰受限系统(自干扰系统),覆盖半径不像CDMA那样因用户数的增加而显著缩小,因而可认为TD系统没有呼吸效应。
远近效应由于手机用户在一个小区内是随机分布的,而且是经常变化的,同一手机用户可能有时处在小区的边缘,有时靠近基站。
如果手机的发射功率按照最大通信距离设计,则当手机靠近基站时,功率必定有过剩,而且形成有害的电磁辐射。
解决这个问题的方法是根据通信距离的不同,实时地调整手机的发射功率,即功率控制。
假设一个小区的用户都以相同的功率发射,则靠近基站的移动台到达基站的信号强,远离基站的移动台到达基站的信号弱,这样就会导致强信号掩盖弱信号,这就是所谓的“远近效应”。
通信原理中的多径效应
在无线通信中,多径效应是指无线信号在传播时经过多条不同的传输路径,并从不同路径到达接收器,导致接收到的信号具有多个分离的分量。
多径效应是无线通信中的一个普遍现象,它会影响信号的质量和可靠性,导致信号解调成为一项复杂的任务。
多径效应主要由以下两种信号传播现象引起:
1. 直射径:无线信号从发射器直接传到接收器形成的传播路径。
2. 反射径:无线信号经过反射体(如楼房、坡地等)产生的反射光,到达接收器形成的传播路径。
在传输路径上,无线信号会经过多种类型的传播路径,这些路径的长度、形状、介质材料、角度等因素是不同的,导致采用不同路径的信号到达接收器时,会出现信号相位和幅度的差异,这便是多径效应的主要表现。
当传输路径差异过大时,导致信号的相位和幅度出现极大的变化,进而使信号在接收端出现衰减和衰落。
例如,高楼大厦、隧道和山地等地方就容易产生多径效应。
为了解决多径效应所带来的问题,通常采用一些信号处理技术来优化信号解码,如等化器、信号处理器等。
等化器可以降低信号中的时延扭曲和失真,是解决多径效应的一种常见方式。
总之,多径效应是影响无线信号传输的一个重要因素,对于通信系统的性能有重要影响。
对待多径效应,需要针对不同的信号传输环境采用不同的措施来有效抑制和缓解其对通信信号的影响。
通信中的几个效应
(波导效应、乒乓效应、记忆效应、孤岛效应、多径效应、远近效应)
1、波导效应
波导效应(即隧道效应)主要由建筑、峡谷等引起,如两旁建筑整齐的街道、隧道、较长的走廊、岩石峡谷等都会形成波导效应,信号传播如在波导内传播相似,沿波导方向损耗小,信号就强,其他方向损耗大,信号强度就弱。
波导效应容易引起越区覆盖和导频污染等,在井型街道会引起切换频繁、掉话等。
波长越短的无线电波,当遇到在物体时,在其表面发生镜面反射的可能也越大。
当信号在两侧是规则楼房的街道中传播时,便是以反射方式进行,我们称之为“波导效应”。
当手机收到强弱不同和接到达手机时间不同的信号会有什么效果,可能会掉话也有可能出现通话质量差,就像光波一样,有直射的信号也有反射和折射的信号被手机检测到。
波导效应在城市环境中存在,由于街道两旁有高大的建筑物,结果使得沿传播方向的街道上信号增强,垂直于传播方向的街道上信号减弱,两者相差达10dB以上,这种现象在离基站距离越远,减弱程度就越小,隧道覆盖会存在波导效应,微波传输也会存在波导效应,波导效应衰落的比较快。
2、乒乓效应
移动通信系统中,如果在一定区域里两基站信号强度剧烈变化,手机就会在两个基站间来回切换,产生所谓的“乒乓效应”。
解决措施:
1、调整两个小区的切换门限
2、控制其中一个小区的覆盖(调整接入参数、调整天馈、降低功率等),保证该区域有主覆盖小区。
3、防止“乒乓切换”的办法是:迟滞
在基站下载的参数文件中有两个参数需要我们注意,即“再呼叫型区间切换处理电平”(参考值:23dB)和“再呼叫型区间切换区域的选择电平”(参考值:32dB)。
这两个参数表示在通话时,当手机接收到原基站的信号强度降到23dB时,手机发起申请,要求做基站间的切换(Handover),即切换到下一个基站上通话。
但下一个基站信号必须在32 dB以上,手机才能真正切换过去,否则只能在原基站上通话。
之所以这两个参数间有9dB的差值,目的
是防止“乒乓效应”。
为说明这个问题,我们假设这两个电平值接近,比如都为23dB。
此时,手机虽然可以很容易地切换到下一个基站上去,但是由于移动通信的信号有不稳定的特点,很可能刚切换过来的基站的信号又变弱,手机又开始往回切换,从而造成“乒乓效应”。
这两个值相差越大,“乒乓效应”发生的可能性就越小。
但太大又可能造成手机在合适的时候无法使用下一基站通话。
一般情况下,我们都采用上面给出的参考值;一些特殊环境也可考虑改变这些参数。
上面我们讨论的是由手机发起切换申请的情形,另外还有由基站发起申请的情形,即当基站接收手机的信号弱到一定程度(6dB),由基站通知手机做切换,如果此时手机能找到一个信号强的基站(32dB以上),则切换到该基站上通话。
造成“乒乓效应”有两种可能,一是通信信号很不稳定,二是两参数值间隔太小。
有这样一个例子,某一高层楼房,外面采用日立大功率基站定向覆盖,楼内采用20mW 京瓷基站覆盖。
在楼房内的办公室中,当客户通话过程中如果转动身体,则手机便做频繁的切换,甚至无法通话。
这是因为,开始时假如用户使用外面的基站进行通话,手机的上行信号能够经过窗口(较强)和透过墙壁(较弱)到达基站。
当转动身体时,手机通过窗口的信号减弱,造成外面基站几乎收不到手机的信号,于是基站申请要手机做切换,以使用周围的比如室内基站。
当用户再转动身体时,室内基站信号又变弱,室外基站信号变强,手机又往回切,造成“乒乓效应”。
这里的情况主要是由于外面基站采用定向天线的天线阵阵元数目太少(基站侧的另两根全向接收天线对手机的上行信号几乎不起任何作用,因为它们在该用户方向上的接收增益非常微弱),造成下行信号在室内和上行信号在基站侧的多径衰落深度加大,信号不稳定。
对于室内20mW基站,其信号强度本身就弱,并且它的天线也为简单阵元结构,本身消除多径效应的能力也很弱。
所以,用户所处环境多径衰落非常明显,信号在空间上(手机侧)和时间上(基站侧)很不稳定。
要解决这个问题,须将两个定向天线同时覆盖该楼房,并将另外两根全向接收天线也换成定向天线,以接收来自大楼方向的手机信号;还可以适当调高周围相关基站的两个切换参数间的差值。
或者将日立基站换作京瓷基站(因京瓷基站4根天线均为发射和接收天线,可以更好的减小多径衰落;但此时基站会由于采用了定向天线,其自适应功能而被浪费掉)。
在满足话务覆盖的情况下,室内的20mW基站也可以不用安装。
3、记忆效应
记忆效应多发生在基站分布较密集,移动台快速行使的情况下,如城市的高架道路、城市的轻轨以及磁悬浮列车路线等。