في بيئة حضرية ، كيف يمكننا تقليل تداخل المباني على إشارات هوائي CB؟

من خلال التطور السريع للاتصالات 5G وإنترنت الأشياء ، أصبحت كيفية ضمان جودة اتصال فرقة CB في المباني الكثيفة تحديًا تقنيًا رئيسيًا لتحسين البنية التحتية للاتصالات الحضرية.
1. الطبيعة المادية لبناء التداخل ونموذج توهين الإشارة
تدخل بناء مجموعات على هوائي CB ينبع من ثلاث آليات فيزيائية: فقدان الحيود ، تأثير متعدد وامتصاص المواد. عندما تواجه إشارة CB ذات الطول الموجي البالغ 2.8 متر زوايا المبنى ، وفقًا لنظرية حيود Kirchhoff ، فإن كل حيود الزاوية اليمنى سوف ينتج توهينًا في مجال الحقل حوالي 6 ديسيبل. سيؤدي تأثير "الوادي الحضري" الذي تشكله المباني الكثيفة إلى وضع موجات متعددة الانعكاس ، مما يتسبب في تمديد تأخير الإشارة بأكثر من 10 بي ميكرات ، مما سيؤدي إلى تداخل بين المرمى (ISI).
تختلف الخصائص الكهرومغناطيسية لمواد البناء اختلافًا كبيرًا. تُظهر البيانات التجريبية أن فقدان اختراق الخرسانة العادية لمدة 27 ميجا هرتز يتراوح بين 8 و 15 ديسيبل/م ، ويمكن أن ينتج الطلاء المعدني لجدار الستار الزجاجي من الصلب حتى تأثير محامي لأكثر من 20 ديسيبل. عند المحاكاة باستخدام نموذج تتبع الأشعة ثلاثي الأبعاد ، يمكن أن يصل متوسط ​​مؤشر فقدان المسار لمنطقة CBD النموذجية إلى 3.8-4.5 ، مما يتجاوز بكثير القيمة القياسية 2.0 للمساحة الحرة.
2. بناء نظام تقنية متعددة الأبعاد لمكافحة التداخل
تحسن نظام الهوائي
تقنية تنوع الاستقطاب يمكن أن تقلل من التداخل المتعدد بأكثر من 40 ٪. يتم تجميع هوائي الاستقطاب الرأسي وهوائي الاستقطاب المائل ± 45 درجة معًا ، ويمكن للنسبة القصوى التي تجمع بين الخوارزمية تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء بمقدار 8 ديسيبل دون زيادة طاقة النقل. قام نظام الهوائي الذكي الذي تم نشره بواسطة مشغل طوكيو في منطقة Ginza التجارية إلى تقليل مساحة الإشارة العمياء بنسبة 62 ٪ من خلال التشكيل في الوقت الفعلي.
هندسة مسار الانتشار
إنشاء تخطيط مقطع ذهبي لعقد ترحيل الإشارة: يتم التحكم في المسافة بين المحطات الرئيسية عند 1.5 أضعاف نصف قطر منطقة فريسنل (حوالي 220 مترًا) ، ويتبع ارتفاع التكرار الصيغة H = 0.6Å (λD) (D هي مسافة النقل). زادت منطقة شنتشن نانشان من توحيد تغطية الإشارة بين المباني بنسبة 53 ٪ عن طريق نشر أجهزة الترحيل النشطة الموزعة على أسطح المنازل.
تصميم ودود الكهرومغناطيسي للمباني
إدخال منصة المحاكاة الكهرومغناطيسية في مرحلة التخطيط للمباني الجديدة ، واستخدم الخوارزمية الجينية لتحسين حجم شبكة المعادن لجدار الستار الزجاجي (التحكم أدناه λ/10) ، وتوجيه النمذجة المعمارية لتجنب حجب الإشارة من خلال تصميم حدودي. يتبنى مشروع "متحف المستقبل" في دبي واجهة لوحة الألمنيوم المثقبة ، مما يزيد من إرسال إشارة 27 ميجا هرتز بمقدار 18 ديسيبل مع ضمان القوة الهيكلية.
3. التشغيل الذكي والصيانة وتنسيق السياسة
نظام التكييف البيئي القائم على التعلم الآلي يغير وضع التشغيل والصيانة التقليديين. تجمع شبكة مراقبة الراديو الحضرية التي تم نشرها في برلين بيانات قوة الميدان في الوقت الفعلي من خلال 200 جهاز استشعار ذكي ، وتتوقع أحداث توهين الإشارة قبل 40 دقيقة مع معدل دقة قدره 89 ٪ مع شبكة LSTM العصبية. تقوم وزارة البلدية بضبط طاقة المكرر ديناميكيًا بناءً على ذلك ، بحيث يتم تحسين نسبة كفاءة الطاقة الإجمالية للنظام بنسبة 32 ٪.
يجب إنشاء نظام قياسي للتوافق الكهرومغناطيسي متعدد النطاق على مستوى السياسة. يوصى بالإشارة إلى معيار الجزء الخامس عشر لجنة الاتصالات الفيدرالية 15 ، مما يتطلب من المباني الجديدة تقديم تقارير تقييم الأثر البيئي الكهرومغناطيسي في مرحلة التخطيط ، وحجز ممرات إشارة مخصصة لنطاق CB. قام نظام "شهادة البناء الذكية" التي تروج لها IMDA في سنغافورة بدمج جودة تغطية الإشارة اللاسلكية في نظام تسجيل المباني الخضراء .