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逆向思維深度分析:手機為啥沒信號?

發(fā)布時間:2014-12-27 責任編輯:sherryyu

【導讀】坐地鐵,高鐵,電梯甚至是商場的時候,我們的手機都會沒信號,這到底是怎么回事,是運營商的問題還是手機本身沒有設(shè)計好呢?這里小編帶大家從逆向思維來深度了解我們的手機沒信號的真相。
 
互聯(lián)網(wǎng)對我們?nèi)粘I畹膮⑴c度越來越高,所以手機信號的有無也會對其使用者造成很實際的影響。為什么有時候手機會沒信號呢?小編帶大家看看。
 
智能手機的產(chǎn)品形態(tài)(材質(zhì)的影響、天線的設(shè)計),以及電信運營服務(wù)商格局(頻段)在這幾年的時間里也有著看得見,同時也是摸得著的變化,從而直接或間接的影響著手機的信號接收。
手機信號
實際情況中我們了解手機在地鐵里,在電梯里,在商場里,或是在郊外都有可能沒信號。所以為了解答手機為什么會沒信號的問題,我們不如換個角度從手機如何進行正常的通信為出發(fā)點逆推。
  
那么手機接收到信號(與基站溝通)的條件是什么呢?簡單的歸結(jié)起來就是以下三點,如果這三點能夠得到很好地滿足,我們手中拿著的手機也就能被稱為是手機,可以被用來作為通信工具。
  
1、手機處在基站的信號范圍內(nèi)
  
2、手機能發(fā)出去并接收到信號
  
3、二者的制式頻段能夠相匹配
  
手機是否處在基站的信號范圍內(nèi)
  
手機和手機之間、手機和內(nèi)容源之間是靠一個大鐵塔(基站)來建立、維持聯(lián)系的。智能手機如今普及了這么多年,估計絕大部分消費者的腦海里應(yīng)該對此差不多都以一個類似的認識。
  
“大鐵塔(基站)為手機帶來了信號”,這個說法的確沒錯,但對于生活在城市中的朋友來說,內(nèi)個用來發(fā)射信號(高頻無線電波)的鐵搭并沒有想象中的那么大,而且它的輻射也沒有那么高。
 
1.城市中的基站處理能力有限
  
在一座城市中,基站是以“小而多”的方式存在的,如果能將不同基站和其信號覆蓋的范圍圖形化的話,應(yīng)該是一個類似蜂窩的造型,所以在手機的設(shè)置選項中會有蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)這樣一個選項。
  
蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的好處就是解決高密度的訪問需求,如果一座城市只在城中間樹立一座大鐵塔,它就無法解決頻率復用的問題(一個頻率只能對應(yīng)一條信息),以及信號強度的衰減問題。
城市中基站覆蓋的信號范圍圖形化后類似蜂巢樣式
城市中基站覆蓋的信號范圍圖形化后類似蜂巢樣式
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2.小型基站的覆蓋能力有限
  
一座小型基站的信號覆蓋范圍差不多也就是圍繞其半徑一公里之內(nèi),所以以北京市的主城區(qū)來說,這里面會有很多這樣的基站。而城市快速擴張基站建設(shè)不及時,自然也就有一些盲區(qū)出現(xiàn)。
  
基站規(guī)模小,信號的穿透力相對也就弱一些。所以現(xiàn)在的寫字樓、地鐵站里面都會設(shè)置迷你基站,以增強其信號覆蓋。但像電梯這種“鐵匣子”基本還是無解的,所以想打電話就別上電梯。
 
3.各個基站之間存在物理信號盲區(qū)
  
除了完全沒有覆蓋(主要是3G4G網(wǎng)絡(luò))和信號穿透力弱的原因之外,當我們身處在個個小基站的節(jié)點位置時,手機對不同頻段邊緣信號的選擇也會造成網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的下降,這也是不可避免的。
  
手機時間往前推個十年,當時的手機身上帶個天線、有個凸起之類的并不稀奇。畢竟當時半導體、通信行業(yè)的發(fā)展并不像今天這么發(fā)達,當然基站的建設(shè)規(guī)模也沒有今天這么龐大、這么系統(tǒng)。
  
雖然外置天線的設(shè)計在手機近十年的進化過程中已完全被淘汰,但是手機本身還是需要有物理天線的設(shè)計,以及與之配套的基帶芯片、射頻芯片。那么這一套系統(tǒng)同樣會決定信號的接發(fā)。
 
1.金屬材質(zhì)對天線設(shè)計的影響
  
如今很多手機都開始采用金屬外殼,那么根據(jù)“電磁屏蔽”原理,電磁波很難穿透金屬圈、金屬殼所包圍的機身,所以在這種情況下并不是基站的信號沒有覆蓋到,而是手機自身問題。
  
當年的iPhone 4任性地采用了不銹鋼中框,并用其做了天線,也預見性的在鋼圈上加入了防止其聯(lián)通形成電磁屏蔽的塑料阻隔,但因塑料阻隔加入的數(shù)量的不足,最后還是出現(xiàn)了天線門。
1.金屬材質(zhì)對天線設(shè)計的影響
后期蘋果在新品上加入了更多的塑料阻隔,并且在iPhone 6的身上放置了被多數(shù)人認為是丑陋的天線阻隔條,以保證信號接收。同樣的情況在HTC One M7的身上也有出現(xiàn),T字天線殘念。
 
2.基帶的軟件優(yōu)化可影響信號接收能力
  
除了天線之外,手機中基帶芯片的固件也會影響到對頻帶信號的解調(diào)、解碼工作。蘋果、華為兩家大公司都曾經(jīng)因為升級基帶芯片的固件,造成部分產(chǎn)品完全接受不到信號的問題出現(xiàn)。
2.基帶的軟件優(yōu)化可影響信號接收能力
那么基帶芯片固件優(yōu)化的好壞能夠影響到手機接發(fā)信號的能力,所以在很多手機論壇上也出現(xiàn)了一些做這些內(nèi)容的玩家,他們提供對應(yīng)機型的自制基帶(Radio),以增強信號的接發(fā)。
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二者的制式頻段能是否夠相匹配
  
手機與基站網(wǎng)絡(luò)的制式、頻段不同,二者也無法建立正常的溝通。所以在三星“世界風”等雙卡手機推出之前,手機支持的網(wǎng)絡(luò)制式都比較單一,一部手機只對應(yīng)一套網(wǎng)絡(luò)制式的SIM卡。
  
而如今基帶芯片技術(shù)的發(fā)展很快,高通、華為都有能力在一顆芯片上集成多個基帶(五模十三頻經(jīng)常被提及),但同樣因為網(wǎng)絡(luò)制式的增加和帶寬頻譜的劃分,手機獲取信號也就有了障礙。
  
1.發(fā)往不同地區(qū)的產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)制式不同
  
上面的問題又出在兩個方面,且改版機(水貨機)的問題最明顯。首先就是國際品牌對發(fā)往各個地區(qū)的手機會有不同網(wǎng)絡(luò)模式的設(shè)置,支持哪個、不支持哪個是根據(jù)當?shù)剡\營商的情況而定。
1.發(fā)往不同地區(qū)的產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)制式不同
就以iPhone 6手機為例,因為美國當?shù)貨]有運營TD-SCDMA、TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)的運營商,所以美版的iPhone 6在國內(nèi)也就無法支持中國移動的3G、4G網(wǎng)絡(luò),這樣做也是為了減少相應(yīng)的專利授權(quán)費。
  
2.不同地區(qū)相同制式的頻段分配不同
  
由頻譜劃分帶來的問題則主要是在我們出國的時候會有遇到,就以我們目前常用來打語音電話的GSM網(wǎng)絡(luò)為例,GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包目前主要被搭載在850、900、1800、1900MHz四個頻段上。
 
具體到GSM1800,它的上行頻段為1710-1785MHz,下行頻段為1805-1880MHz。而在不同的國家,部署著使用不同頻段無線電波的基站,所以如果手機不支持相應(yīng)的頻段也就無法正常使用了。
  2.不同地區(qū)相同制式的頻段分配不同
對于上面的問題,如果是廠商或運營商使用軟件設(shè)置了網(wǎng)絡(luò)鎖(關(guān)閉了對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)制式的支持),則用戶可以通過軟件破解或者是通過官方解鎖。如果是硬件的閹割那就是徹底沒有辦法了。
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