董威
手机信号以电磁波的形式在空气中进行传播。手机通信系统由三大部分组成,即手机、基站,还有交换网络。当我们用手机拨打电话时,手机会把语音转化成信号,然后通过电磁波的形式,发送到距离最近的基站A,基站A接收到信号之后,再通过交换机转发到覆盖对方手机信号的基站B,基站B再把信号发送给对方手机,手机接收到信号之后再把信号转换成语音,从而实现通话。
火车过隧道时,为什么没有信号呢?除了部分隧道位置偏僻、隧道过长、环境复杂等原因导致的运营商网络基础设施建设覆盖不全,影响无线信号覆盖以外,还存在一些其他的原因。首先,电磁波是以直线传播的,遇到障碍物并不会绕过,如果在传播途中遇到阻碍电磁波传播的障碍,信号会被严重影响。当火车穿过隧道时,隧道壁会对电磁波产生较严重的遮挡致其衰减。其次,当手机与基站之间相对高速运动时,累计多普勒频移偏差会显著增加,从而导致语音信号变差。
生活中,“信号不好”的场景可不只有火车过隧道。人群超密集的集会现场,如比赛现场、庙会现场,也会经常出现手机接不通、信息发不出来的现象。这些现象背后的原因是移动通信的带宽限制。无论2G、3G,还是4G通信系统,每个小区在给定频段上都有最大用户数限制,一旦超过上限容量,就会造成网络拥塞、通话无法接入。
未来,5G网络将实现快速连续覆盖,在任何场景下都可以随意使用手机上网,而不用担心卡顿问题。随着通信技术的发展和进步,人们必定会更加便捷地获取和分享信息。