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标题: 冬天的通信能力会减弱吗?  [查看完整版帖子] [打印本页]

时间:  2025-12-20 21:40
作者: 士兵将军     标题: 冬天的通信能力会减弱吗?

本帖最后由 士兵将军 于 2025-12-20 21:48 编辑

网上看到很多电动车厂商在东北测试冬天的车辆情况。
电动车厂商有没有同时测试车机的通信情况呢?

手机、车机、运营商的基站等等的通信设备在冬天的通信能力会减弱吗?
时间:  2025-12-20 23:23
作者: xh1028

通讯受天气变化很小,基本可以忽略不计
时间:  2025-12-21 01:35
作者: Apple666

冬天基站散热更好了,通信能力反而有可能会更强
时间:  2025-12-21 01:38
作者: Apple666

夏天有些基站,AAU/RRU被暴晒,再加上有些BBU机柜散热空调坏了,说不定性能还会下降。
时间:  2025-12-22 00:10
作者: 士兵将军

xh1028 发表于 2025-12-20 23:23
通讯受天气变化很小,基本可以忽略不计

下雪、下冻雨,大到盖住了基站呢?
时间:  2025-12-22 00:10
作者: 士兵将军

Apple666 发表于 2025-12-21 01:35
冬天基站散热更好了,通信能力反而有可能会更强

下雪、下冻雨,大到盖住了基站呢?
时间:  2025-12-22 08:40
作者: xh1028

本帖最后由 xh1028 于 2025-12-22 08:40 编辑
士兵将军 发表于 2025-12-22 00:10
下雪、下冻雨,大到盖住了基站呢?

常见基站天线都是30几米高,天线都是下倾角,只要不是下30米厚的雪都不影响(下面的小机房传输信号不影响)
时间:  2025-12-22 22:39
作者: 士兵将军

xh1028 发表于 2025-12-22 08:40
常见基站天线都是30几米高,天线都是下倾角,只要不是下30米厚的雪都不影响(下面的小机房传输信号不影响 ...

好的
时间:  2025-12-22 23:20
作者: weu12345678

本帖最后由 weu12345678 于 2025-12-22 23:27 编辑

N28A (700MHz)、N41 (2.6GHz) 和 N78 (3.5GHz) 这三个主力5G频段,冬天的影响是不同的。

频率越高,越怕积雪;频率越低,越怕干扰;干雪是透镜,湿雪是黑洞;高频怕散射,低频怕阻挡。
基站天线向下倾斜发射信号时,地面的作用至关重要。
1. N78 (3.5GHz):
N78是目前5G速度最快的主力频段,但它的物理特性决定了它在冬天比较敏感。
最怕积雪(严重减弱),爱落叶(无遮挡):
N78的波长很短。当基站天线罩上覆盖了湿雪或结冰时,冰层厚度很容易接近波长的几分之一。这对电磁波来说是墙。
湿雪对3.5GHz信号的吸收损耗非常大。如果天线积雪,N78的覆盖半径会急剧收缩,原本能收到5G信号的边缘区域会回落到4G。
N78通常使用Massive MIMO(大规模天线阵列)。积雪不仅衰减信号,还会改变天线表面的介电常数,导致波束赋形打不准。原本应该精准指向手机的信号束,可能因为积雪发生了散射或偏移。
3.5GHz信号穿透树叶的能力很差。
在北方冬天,树叶掉光后,N78的信号就无遮挡。在有树林阻挡的街道或公园,冬天的N78信号强度通常比夏天高出 3-5dB,只要基站天线没结厚冰,N78在冬天的覆盖范围反而会变大;一旦结冰,性能跳水。
N41 (2.6GHz):
N41是目前覆盖最广的主力5G频段。
积雪影响中等。虽然不如N78那么敏感,但湿雪依然会造成明显的信号衰减。2.6GHz穿透树干和树枝的能力尚可,没有树叶的阻挡,信号穿透力会明显优于夏季。相对稳定,受冬天物理环境影响较小。


N28A (700MHz):
无视积雪,700MHz的波长长,绕射能力强。天线罩上那点积雪或薄冰,对于N28A来说几乎可以忽略不计,信号能轻松穿透。
冬天容易出现逆温层,这在大气中形成了一个大气波导。几公里外乃至几百公里外的基站的N28A信号,会顺着这个“管道”传过来,直接干扰本地的基站。用户手机信号满格但信噪比(SINR)极差,无法正常工作。


干雪: 介电常数低,像泡沫塑料。无线电波几乎可以无损穿透干雪层,接触到底下的土壤再反射回来。
湿雪: 含有液态水。水是无线电波的杀手。湿雪地面会大量吸收射频能量,导致反射信号急剧减弱。


N78:最怕漫反射与吸收(地面积雪不平整,信号打到地面后发生散射,能量四散而逃,反射到手机上的有效能量减少。这会导致信号强度波动剧烈。)N78对水分敏感。如果地面是化了一半的湿雪,基站打下来的信号会被雪层吸收掉很大一部分,导致非视距区域(比如大楼背面靠反射信号覆盖的区域)信号变差。如果是平整的干雪类似镜面反射,N78利用Massive MIMO技术,反而可以利用地面的强反射来增强信号覆盖。

N41:表现介于N78和N28A之间。它比N78更能容忍地面的散射,但在湿雪环境下,依然会有明显的反射损耗。

N28A:穿透干雪,无视覆盖:
对于700MHz信号,几十厘米厚的干雪几乎是透明的。信号会穿透积雪,打到地面反射上来。所以干雪对N28A几乎无影响。
如果路边积雪很高,N28A的信号可能会因为“菲涅尔区受阻”而衰减,导致地面信号不如高层信号好。

积雪多径效应,停着不动时: 信号很好。动起来后: 信号掉得比夏天快。(快衰落)


时间:  2025-12-22 23:50
作者: 星辰大海2024

运营商不知道,不过户外网桥的Wi-Fi会受到暴雨的影响,速率会下降
时间:  2025-12-23 14:21
作者: 士兵将军

weu12345678 发表于 2025-12-22 23:20
N28A (700MHz)、N41 (2.6GHz) 和 N78 (3.5GHz) 这三个主力5G频段,冬天的影响是不同的。

频率越高,越怕 ...

n78和n41的内容里有写湿雪会影响;而N28A (700MHz)只写了干雪没有影响,没有写湿雪,是不是湿雪对N28A (700MHz)也像干雪那样没有影响?
时间:  2025-12-24 00:10
作者: weu12345678

士兵将军 发表于 2025-12-23 14:21
n78和n41的内容里有写湿雪会影响;而N28A (700MHz)只写了干雪没有影响,没有写湿雪,是不是湿雪对N28A (7 ...

湿雪对 N28A是负面影响。
之所以在之前的对比中没有着重强调它,是因为相比于 N78 和 N41,湿雪对 N28A 的杀伤力“不够看”,在工程上往往被视为可忽略或轻微损耗。

核心原因只有一个:液态水。
干雪: 物理本质是冰晶+空气。冰的介电特性很稳定,对无线电波几乎透明。所以 N28A 穿透干雪就像穿透空气一样轻松。
湿雪: 物理本质是冰晶+空气+水。水是无线电波的强吸收剂。
只要有水,就会吸收电磁波能量。 无论频率是高是低,能量都会损耗,只是程度不同。
我们可以用*波长与厚度的比例”来解释为什么 N28A 比 N78 更不怕湿雪。
假设天线罩上积了 2厘米 厚的湿雪:
对于 N78 (3.5GHz):
波长约 8.5厘米。
2厘米的湿雪相当于 1/4 波长。
在电磁学中,1/4波长的阻挡层会产生极强的干涉和反射。这层湿雪不仅吸收信号,还会像一面镜子一样把信号反射回天线内部。这会导致信号衰减 10dB - 20dB(信号损失90%-99%)。
对于 N28A (700MHz):
波长约 43厘米。
2厘米的湿雪只相当于 1/20 波长。
对于 N28A 的长波来说,这层湿雪太“薄”了。信号虽然会被吸收掉一部分能量(约 1dB - 3dB),但大部分能量依然能“跨”过去。
湿雪对 N78 是一堵墙,对 N28A 是一层脏了灰尘的玻璃窗——光线变暗了,但还能看清外面。

虽然信号能穿透,但湿雪会给 N28A 基站带来一个设备层面的麻烦,叫“失配”。
天线失谐: 基站天线是精密调校的设备。当天线表面覆盖了一层导电的湿雪(水是导电的),天线的阻抗(Impedance)会发生变化。
驻波比升高: 这会导致一部分发射出去的能量被反射回发射机。
设备保护: 基站检测到反射回来的能量太大(驻波比告警),为了防止烧坏功放,会主动降低发射功率。
结果: 虽然湿雪没挡住信号,但基站自己“怂”了,把功率调低了。这会导致覆盖范围缩小。

场景一:湿雪覆盖的茂密树林(罕见)
如果发生“雨夹雪”或“冻雨”,树枝上包裹了一层厚厚的冰水混合物。
干雪/落叶: N28A 轻松穿透。
湿雪包裹树枝: 此时树林变成了一堵“水墙”。虽然 N28A 绕射能力强,但面对大面积的含水障碍物,信号依然会衰减 3-5dB。这虽然不如 N78 衰减几十 dB 那么夸张,但在边缘区域足以导致掉话。

场景二:地面的“吸波地毯”
这是最典型的影响。
反射消失: N28A 的覆盖往往依赖地面反射(特别是在山区或楼宇间)。
湿雪作用: 地面的湿雪导电性增强,且介电常数变大。对于 700MHz 信号,湿雪地面不再是良好的反射面,而变成了吸收体。
后果: 原本依靠地面反射才能收到信号的“阴影区”(如大楼背面、山谷深处),在雪化成水(湿雪)的时候,N28A 信号会变弱。


一句话概括:
湿雪对 N28A 并非没有影响,只是因为 N28A “腿长”(波长长) 且 “耐力好”(水吸收少),它受到的损耗远小于 N78。在用户感知层面,除非是极端冻雨天气,否则很难察觉到 N28A 因湿雪而变差。


时间:  2025-12-24 00:20
作者: weu12345678

从5G技术特性角度分析的冬天通信能力变化:
1. Massive MIMO 与 波束赋形(Beamforming):从“狙击”变“散弹”
5G(特别是N78和N41)的核心技术是波束赋形。基站通过调整几十个天线振子的相位,将信号像手电筒光束一样精准地对准您的手机。
冬天的挑战:相位失真(Phase Distortion)
技术原理: 波束赋形极其依赖相位的精确性。天线阵列中,相邻振子发出的波,相位差必须控制在极小的范围内。
积雪/结冰的影响: 当天线罩上覆盖了不均匀的冰层(有的地方厚,有的地方薄),电磁波穿过冰层时速度会变慢(介质不同)。这导致不同振子发出的信号,到达空中的时间出现了微小的相位偏差。
后果:
波束发散: 原本聚焦的“激光束”变成了发散的“手电筒”,信号增益下降。
指向偏移: 基站以为信号打向了东边,实际上因为冰层的折射,信号偏向了东南。
结果: 手机明明在覆盖范围内,但因为波束打歪了,导致速率上不去。
2. 高阶调制(256 QAM):环境一乱,立刻降速
5G之所以快,是因为它敢用 256 QAM 甚至更高阶的调制方式(在一个波形里携带更多比特的数据)。
冬天的挑战:信噪比恶化
技术原理: 调制阶数越高,对信号的“纯净度”要求越变态。256 QAM 就像是在一个晃动的靶子上射中极小的红心。
地面积雪的散射 + 大气波导的干扰:
冬天的多径效应(乱反射)和远端干扰,会增加背景噪声。
这导致EVM(误差矢量幅度)升高。简单说,就是靶子晃动得太厉害了。
AMC(自适应调制编码)的反应:
基站检测到误码率升高,会立刻触发AMC算法,主动降低调制阶数。
从 256 QAM 降级到 64 QAM 甚至 16 QAM。
结果: 您的手机信号格数可能还是满的,但网速直接腰斩(因为携带的信息量少了)。这是冬天“满格慢网”的主要技术原因之一。

3. TDD 系统(N41/N78):时隙保护的崩溃
N41和N78是 TDD(时分双工),也就是在同一个频率上,按时间切片,一会儿发(下行),一会儿收(上行)。
冬天的挑战:大气波导带来的“越界信号”
技术原理: 为了防止远处的信号干扰,TDD系统在收发切换时留有一个GP(保护间隔,Guard Period)。这个间隔通常只允许几十公里的信号延迟。
大气波导的破坏: 冬天的大气波导把几百公里外的信号传过来了。这些信号飞了太久,到达本地时,已经严重超时。
后果:
远端基站的“下行信号”(发射),正好撞上了本地基站的“上行时隙”(接收)。
这直接摧毁了本地的上行链路。
用户感知: 上行受限。您能刷视频(下行还在),但发微信发不出去,或者直播卡顿,因为上行通道被远处的“幽灵信号”堵死了。

4. 终端节能与功率控制:低温下的博弈
5G协议中有复杂的功率控制机制。基站会根据信号质量,命令手机:“大声点!”或“小声点!”。
冬天的挑战:电池电压 vs 协议指令
技术原理: 在信号边缘(如冬天积雪覆盖区),基站会命令手机以最大功率发射,以保证连接。
低温物理限制: 手机的锂电池在低温下内阻变大。如果通信模块听从基站指令瞬间拉高功率,电池电压会瞬间跌落。
设备的自我保护: 为了防止低压关机,手机的电源管理芯片会强制限制射频发射功率,无视基站的“大声点”指令。
结果: 上行链路短板。手机听得见基站(基站有电,不怕冷),但基站听不见手机信号。导致5G连接断开,回落到4G。


5. 切换算法:误判增加
5G网络依靠测量报告来决定什么时候把您从A基站切换到B基站。
冬天的挑战:覆盖模型改变
现象: 如前所述,N78因为落叶信号变强,N28A因为干扰变差。
算法困境: 网络的邻区关系列表通常是基于平均情况配置的。
后果:
乒乓切换: 在冬天,某些原本信号弱的基站(因为落叶)突然变强了,手机频繁在两个基站间跳来跳去。
拖死: 手机可能一直抓着一个通过大气波导传来的远端强信号不放,但实际上那个信号根本无法通信,导致无法及时切换到正确的本地基站。
冬天的影响不仅仅是信号衰减,更是一场“同步与精度的灾难”:

波束赋形因为冰层而“眼花”(相位失真)。
高阶调制因为环境噪点而“降级”(速度变慢)。
TDD时序因为超远距离传播而“错乱”(上行干扰)。
功率控制因为电池低温而“失效”(上行受限)。
所以,冬天的通信设备,虽然看起来硬件没坏,但在微秒级的数字信号处理层面,它们正在经历一场的考验。


时间:  2025-12-24 13:14
作者: 士兵将军

weu12345678 发表于 2025-12-24 00:10
湿雪对 N28A是负面影响。
之所以在之前的对比中没有着重强调它,是因为相比于 N78 和 N41,湿雪对 N28A ...

好的,谢谢!
十分感谢解惑!
时间:  2025-12-24 13:16
作者: 士兵将军

weu12345678 发表于 2025-12-24 00:20
从5G技术特性角度分析的冬天通信能力变化:
1. Massive MIMO 与 波束赋形(Beamforming):从“狙击”变“ ...

哦,好的。
那么,冬天对通信还是有影响的!
时间:  2025-12-24 13:49
作者: 手机尾号2800

电池续航有影响吧?
时间:  2025-12-25 11:23
作者: 士兵将军

手机尾号2800 发表于 2025-12-24 13:49
电池续航有影响吧?

应该有影响吧
时间:  2025-12-25 16:52
作者: 911bbs

5GHz信号穿透树叶的能力很差。


就这一点,五G就完旦了




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