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    手机在万米高空能收到地面上基站的信号吗?

    来源:佛山市林创科技有限公司  发布时间:2021-02-05

    每天都有无数这样的庞然大物,运载着“宇宙的精华,万物的灵长”,翱翔在云霄之上的万米高空。

    但这些乘客却无时无刻不处于焦虑之中。那是因为,他们和世界沟通的窗口——手机,只能处于飞行模式,从紧密连接的网络,变成了一个无言的孤岛。

    收集到他们的内心独白:“本来要和客户开会的,只能推迟了”。

    “多想给女朋友视频展示下窗外俯瞰的美景…还是拍些照片吧!”

    “在这无聊的几个小时里,要是能玩会游戏该多好,可没有网就连不上服务器!”

    这些强烈的需求,都在呼唤着一个我们早已习以为常的好朋友:移动信号你赶紧上天来吧!

    其实,覆盖全球的通信卫星早已把万米高空网上冲浪变成了现实,但由于带宽小,成本高,自然导致了不菲的价格。因此除了少数商务人士体验过之外,大部分人还是选择了忍耐。

    现在地面上不是有很多移动基站么?如果能把信号朝天上发射,手机在飞机上能收到信号的话,不就能正常上网了吗?听起来真是个好办法,但仔细一想问题还挺多的。

    1、基站到底能把信号发多远?

    一般来说,在密集城区,基站的覆盖范围也就是几百米,在偏远地区几公里也就到头了,怎么看也不像有覆盖到万米高空的能力。到底需要多少基站,需要先进行网络规划。网规主要从两方面考虑:容量和覆盖。

    所谓容量,就是要服务一片区域,满足所有人的上网需求的话,需要多少基站才行。由于每个基站的容量是一定的,因此必然能从容量的维度算出来一个基站数量。要正常覆盖一个大城市,所需的地面基站可能就得好几万个。

    所谓覆盖,就是基站发射的信号在经历过空间传播损耗,各种树木遮挡,障碍物反射折射,最终可以被你的手机接收到,并且手机发射的信号也能成功被基站接收到的最大距离。

    一般来说,基站相对手机来说,是一个庞然大物,信号的发射功率也远强于手机,因此理论上可以发射地非常远。

    比如,很多城市在用的电视塔,其实也相当于一个超大号的基站,由于功率大,高度高,一个塔就可以覆盖整个城市。

    如果把基站的天线对准天上发射信号,由于没有任何遮挡,传播损耗相对较小,信号的传播范围将更为广阔。这就是纯粹的视距直线传播。

    由于天上的飞机是比较稀疏的,乘客数量也不多,同时上网的人就更少了,因此天空覆盖时,首要考虑的是覆盖而非容量。

    如下图所示,从基站的高度向地球作切线,并延长该线直到和飞机在天上的巡航高度相同,便得到了基站的天空覆盖半径:d=d1+d2。

    假如飞机的巡航高度为 1.2 万米的话,一个地对空基站的覆盖半径理论上可达 400 公里。再考虑些余量的话,十几个基站就可以覆盖一条航线,覆盖全国也只需几百站点。

    然而这里还有问题要考虑,基站可以把信号发射地那么远,但手机只有区区一百多克,能力弱鸡,能收到来自数百公里之外的基站信号吗?

    通信是双向的,下行重要,上行也非常关键。5G 手机的发射功率最多也就 0.4 瓦,发出的信号能够穿梭数百公里到达基站吗?其实是不行的。手机在飞机上不但收不到基站的信号,发出的信号基站也是不可能收到的。

    同理,平时会有用户问“我家距离有信号的地方50公里,能安装手机信号m6米乐app官网下载吗?”其实你内心已经有答案了。肯定是不行的,手机信号m6米乐app官网下载只是信号的搬运工,如果距离基站太远,安装了也没效果的哦~基站是安装信号m6米乐app官网下载最关键的信号源。如果你在室内移动信号弱,需要到室外才能正常用网,那么这时候我们就可以通过安装手机信号m6米乐app官网下载来增强室内信号了。

    言归正传,如果要飞机上能用网,需要通过对飞机进行改造,给机腹部装上高增益的专业天线,就可以和数百公里之外的基站你来我往相互通信了。

    飞机收到基站的信号之后,通过一个叫做 CPE(Customer Premises Equipment)的装备把移动信号转换成 wifi 信号,这样所有乘客就都可以连接 wifi 来上网了。

    所有用户的上行数据都汇聚到 CPE 上,再转换为移动信号,并通过机载天线发送出去,由地面的基站接收处理,达成了比特生命的闭环。2、飞机飞得这么快,会有多普勒频移的影响吗?

    当然会的。但可以通过频偏补偿来修正。所谓多普勒效应,就是飞机朝基站高速飞来的时候,信号的频率会产生正偏移,越来越高;而飞机离基站而去的时候,信号的频率则会因负偏移而越来越低。

    据研究,如果使用 4.9GHz 频谱,在飞机时速 1200km/h 时,频偏就就已经达到了 5MHz,此时必须通过基站和 CPE 的特殊纠正算法来处理之后,系统才能正常工作。通过一系列地对空覆盖技术,就可以让地面基站覆盖天空,这样手机在万米高空就能实现地面上基站的信号了。

    这样就能在飞机上远程会议、高清视频、甚至玩游戏等,移动信号覆盖能让原本单调而焦虑的旅途变得更方便欢乐。以上便是林创科技分享,要想信号强,林创帮您忙!