2024-5-22 09:25

酷暑之下、谁来安抚躁动的无线网络

高温天气容易让人心烦气躁,在炎热的天气下打电话、刷抖音、视频直播有没有觉得没有日常流畅,听不清、转圈圈、卡顿等各种问题层出不穷。是的,这种不流畅不是因为你心烦气躁,而是手机信号在酷暑下也会躁动乱窜,造成网速给热“崩”了,这种现象被称为大气波导现象,早在4G就已大面积出现,5G愈发严重。随着高温天气的到来,较大范围的用户将会遇到这种现象。

大气波导是一种在对流层环境中形成的异常大气结构,主要是由于大气的逆温和逆湿引起的。当对流层中的某层出现逆温或水汽急剧减小,导致空气密度和折射率的垂直变化很大时,无线电波射线会发生超折射传播。这种电磁能量在波导层的上下壁之间来回反射向前传播的现象,被称为大气波导。大气波导环境会改变电磁波传播路径和范围,使得通信、探测、导航等系统出现特殊的传播特征,其中无线网络通信信号能在这种环境中传播400公里甚至更远的距离。

我国的大气波导分布范围很广,其中主要存在两种不同类型的波导干扰:海面蒸发波导和内陆表面波导。

海面蒸发波导主要影响沿海地市,发生频度高,干扰持续时间长,全天24小时都可能发生。而内陆表面波导主要影响内陆城市,一般发生在晚上7点到第二天11点左右。大气波导在春夏秋三季都会发生,其中夏季强度较大。

具体来说,我国的一些地区,如环渤海区域,主要受海面蒸发波导的影响。而江浙沪区域、山河四省中部地区可能会受到内陆表面波导的干扰。这些波导干扰对无线电波的影响范围很广,极限频率主要集中在30 MHz~5 GHz,对L波段、S波段和C波段的无线电系统的影响尤为显著。

大气波导现象不就意味着无线信号形成超远距离覆盖?按理说会增强信号覆盖,网速应该变得更好才对。但很可惜,信号传播不是简单地叠加。

手机信号说到底可以分成两大类,一种是你手机发送给基站,比如开直播,画面信息要上传,这种叫做上行数据;还有一种是基站发送给你的,看视频、下载游戏,数据从基站来,这种叫做下行数据。

目前国内三大运营商5G网络主要采用的是TDD模式,TDD 学名叫做时分双工( Time Division Duplexing ),接收和发送在同一频率信道的不同时间进行的,用时间来区分接收和发送信道。有点像生活中的潮汐车道,只有一条道,需要上行就变成上行链路,需要下行就变成下行链路。

即使传输数据速度再快,从基站发出到用户收到还是需要时间的,为了避免接收和发送的碰撞,在接收和发送之间设计了类似于交通灯中的黄灯GP作为缓冲区,在黄灯GP时间段,既不做上行数据业务也不做下行数据业务。

但是黄灯 GP 到底要持续多久,是经过精密计算的,可当发生大气波导干扰时,远处的信号传输距离太大,当传播信号的时长超过GP规定的时长时,上下行数据就乱成一锅粥,网速也就崩了。

大气波导干扰现象是TDD制式网络绕不过去的痛,近两年得到越来越多的重视和提及的主要原因是5G网络用户数激增和直播业务的蓬勃发展,大气波导干扰下的5G网络无法满足各类用户的需求。

为了应对大气波导对无线网络的影响,运营商已经采取了系列技术措施,如修改特殊子帧时隙配比、优化网络参数、网络结构调整等,以改善网络性能并减少干扰。但至今也没有彻底解决大气波导干扰问题,依然有大量用户因大气波导干扰而无法随时随地享受5G网络带来的高速率、低延时体验。

来源:C114通信网

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本评论 更新于:2024-6-23 2:20:48
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