詞語解釋
“拐彎效應(yīng)”是指在通信過程中,信號(hào)傳播的路徑可能會(huì)受到地形的影響,而造成信號(hào)傳播的路徑發(fā)生變化,從而影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量。拐彎效應(yīng)是指在通信過程中,信號(hào)傳播的路徑可能會(huì)受到地形的影響,而造成信號(hào)傳播的路徑發(fā)生變化,從而影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量。 拐彎效應(yīng)的應(yīng)用主要是在無線電通信中,因?yàn)闊o線電信號(hào)是沿著地球表面?zhèn)鞑サ,地形的變化?huì)影響信號(hào)傳播的路徑,從而影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量。拐彎效應(yīng)的發(fā)生可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的功率減弱,信號(hào)的噪聲增加,信號(hào)的傳輸距離縮短,信號(hào)的傳輸速率降低等現(xiàn)象。 拐彎效應(yīng)的發(fā)生可能會(huì)對(duì)無線電通信產(chǎn)生負(fù)面影響,因此,在設(shè)計(jì)無線電通信系統(tǒng)時(shí),需要考慮拐彎效應(yīng)的影響,并采取一定的措施來抑制它。例如,可以采用發(fā)射功率增大、采用更高的發(fā)射頻率、采用更高的天線增益等方法來抑制拐彎效應(yīng)。此外,還可以采用多種技術(shù)來改善信號(hào)傳播的路徑,如地形跟蹤技術(shù)、多路徑傳播技術(shù)等。 拐角效應(yīng):當(dāng)移動(dòng)臺(tái)沿著一個(gè)拐角移動(dòng)時(shí),移動(dòng)臺(tái)的接收信號(hào)電平發(fā)生變化。在拐角后面如果有一個(gè)新的基站,移動(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)強(qiáng)度就會(huì)上升得非?臁H绻苿(dòng)臺(tái)不能足夠快地獲得新基站,那么增加的干擾就會(huì)導(dǎo)致掉話。另一方面,如果新基站不能調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)的功率,高的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率會(huì)閉塞新小區(qū)內(nèi)的所有用戶。解決方法:由于高層建筑物的遮擋,在UE和天線的有效傳播路徑被切斷,這是天線賦形波束無法到達(dá)UE的主要原因。當(dāng)天線和UE之間的視距傳輸被切斷,有效利用電波的繞射達(dá)到UE將是使被遮擋區(qū)域變?yōu)楦采w區(qū)的有力手段。Huygen定律使用菲涅爾區(qū)來描述繞射的信號(hào)衰減,當(dāng)建筑物遮擋在第一菲涅爾區(qū)內(nèi)時(shí),第一菲涅爾區(qū)場強(qiáng)接近全部場強(qiáng)的1/2。通過對(duì)實(shí)際模型的分析,在了解建筑物高度與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上,可以知道建筑物高度是相對(duì)固定的,而終端的位置又是隨機(jī)的(由于繞射波在峰點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生球面波傳輸,所以一般工程上可將R點(diǎn)定義為小區(qū)的覆蓋邊緣),所以調(diào)整天線的位置是我們調(diào)整繞射效果的唯一途徑。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化中,天線的掛高、下傾角、方位角和天線的位置是可調(diào)的。一般情況下,我們調(diào)整天線的傾角就可以達(dá)到目的。因?yàn)橥ǔ5膬A角的設(shè)置是為了減小對(duì)鄰近小區(qū)的干擾,而由于建筑物的遮擋,形成天然抗干擾的屏障,所以可以適當(dāng)減小傾角。從而使TA徑向被天線主瓣覆蓋,這樣信號(hào)功率和繞射的效果能夠得到保證。圖3是調(diào)整下傾角前后到達(dá)建筑物峰點(diǎn)的信號(hào)比較,如結(jié)果關(guān)聯(lián)所示,箭頭所指點(diǎn)的接收功率差約1.2dB。如果下傾角的設(shè)置無法滿足要求,可適當(dāng)調(diào)整天線的方位角。由于智能天線的賦形波束較窄,當(dāng)高度在第一菲涅爾區(qū)時(shí),也可能因?yàn)橘x形波束未能彌補(bǔ)繞射損耗而未能達(dá)到理想的信號(hào)功率值。通過將天線的主瓣轉(zhuǎn)向遮擋建筑可增強(qiáng)增益值而有效彌補(bǔ)繞射帶來的損耗。當(dāng)然調(diào)整天線方位角會(huì)影響覆蓋區(qū)域的分布,需要整體考慮和優(yōu)化。如果下傾角和方位角都無法達(dá)到要求,則可以考慮增加天線的掛高。由于h的增加,可以使繞射效果更明顯,再疊加天線的垂直3dB帶寬,基本可以彌補(bǔ)繞射帶來的損耗。當(dāng)然,如果是一座摩天大樓屹立于面前,再怎么調(diào)節(jié)天線的掛高也是徒勞。而且由于減小了下傾角的大小,可能無法保證大樓下方的覆蓋質(zhì)量。這時(shí)候,只有考慮將天線位置拉遠(yuǎn)來滿足繞射的條件。
拐角效應(yīng):當(dāng)移動(dòng)臺(tái)沿著一個(gè)拐角移動(dòng)時(shí),移動(dòng)臺(tái)的接收信號(hào)電平發(fā)生變化。在拐角后面如果有一個(gè)新的基站,移動(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)強(qiáng)度就會(huì)上升得非?臁H绻苿(dòng)臺(tái)不能足夠快地獲得新基站,那么增加的干擾就會(huì)導(dǎo)致掉話。另一方面,如果新基站不能調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)的功率,高的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率會(huì)閉塞新小區(qū)內(nèi)的所有用戶。解決方法:由于高層建筑物的遮擋,在UE和天線的有效傳播路徑被切斷,這是天線賦形波束無法到達(dá)UE的主要原因。當(dāng)天線和UE之間的視距傳輸被切斷,有效利用電波的繞射達(dá)到UE將是使被遮擋區(qū)域變?yōu)楦采w區(qū)的有力手段。Huygen定律使用菲涅爾區(qū)來描述繞射的信號(hào)衰減,當(dāng)建筑物遮擋在第一菲涅爾區(qū)內(nèi)時(shí),第一菲涅爾區(qū)場強(qiáng)接近全部場強(qiáng)的1/2。通過對(duì)實(shí)際模型的分析,在了解建筑物高度與網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上,可以知道建筑物高度是相對(duì)固定的,而終端的位置又是隨機(jī)的(由于繞射波在峰點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生球面波傳輸,所以一般工程上可將R點(diǎn)定義為小區(qū)的覆蓋邊緣),所以調(diào)整天線的位置是我們調(diào)整繞射效果的唯一途徑。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化中,天線的掛高、下傾角、方位角和天線的位置是可調(diào)的。一般情況下,我們調(diào)整天線的傾角就可以達(dá)到目的。因?yàn)橥ǔ5膬A角的設(shè)置是為了減小對(duì)鄰近小區(qū)的干擾,而由于建筑物的遮擋,形成天然抗干擾的屏障,所以可以適當(dāng)減小傾角。從而使TA徑向被天線主瓣覆蓋,這樣信號(hào)功率和繞射的效果能夠得到保證。圖3是調(diào)整下傾角前后到達(dá)建筑物峰點(diǎn)的信號(hào)比較,如結(jié)果關(guān)聯(lián)所示,箭頭所指點(diǎn)的接收功率差約1.2dB。如果下傾角的設(shè)置無法滿足要求,可適當(dāng)調(diào)整天線的方位角。由于智能天線的賦形波束較窄,當(dāng)高度在第一菲涅爾區(qū)時(shí),也可能因?yàn)橘x形波束未能彌補(bǔ)繞射損耗而未能達(dá)到理想的信號(hào)功率值。通過將天線的主瓣轉(zhuǎn)向遮擋建筑可增強(qiáng)增益值而有效彌補(bǔ)繞射帶來的損耗。當(dāng)然調(diào)整天線方位角會(huì)影響覆蓋區(qū)域的分布,需要整體考慮和優(yōu)化。如果下傾角和方位角都無法達(dá)到要求,則可以考慮增加天線的掛高。由于h的增加,可以使繞射效果更明顯,再疊加天線的垂直3dB帶寬,基本可以彌補(bǔ)繞射帶來的損耗。當(dāng)然,如果是一座摩天大樓屹立于面前,再怎么調(diào)節(jié)天線的掛高也是徒勞。而且由于減小了下傾角的大小,可能無法保證大樓下方的覆蓋質(zhì)量。這時(shí)候,只有考慮將天線位置拉遠(yuǎn)來滿足繞射的條件。
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