各种效应001---乒乓效应在软件中的体现_孤岛效应

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在SpringCloud架构中,乒乓效应指分布式架构中,服务之间可能在网络情况不稳定的时候,出现这种情况,但是可以通过

SpringCloud中提供的熔断机制避免乒乓效应。

2,孤岛效应(Islanding Effect)是指电网突然失压时,并网光伏发电系统仍保持对电网中的邻近部分线路供电状态的一种效应。在电子电路中,孤岛效应是指电路的某个区域有电流通路而实际没有电流流过的现象。 在通信网络中,无线移动基站的覆盖可能会存在的一种现象。

乒乓效应

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乒乓效应(ping-pong effect)指的是在两个不同的状态之间来回变化。在不同的领域,乒乓效应有不同的解释。

移动通信系统中,如果在一定区域里两基站信号强度剧烈变化,手机就会在两个基站间来回切换,产生所谓的“乒乓效应”。

中文名

乒乓效应

外文名

ping-pong effect

金融,通信

反弹效应

股市乒乓效应

概述:乒乓球效应指一个乒乓球从高位掉到地上会反弹,而后再落地再反弹,直到耗尽自身能量不再反弹。等待下一个寻底机会。

移动通信乒乓效应

类比:一个男人的老婆和母亲就开窗户好还是关窗户好进行辩论,如图1所示。

图1  立场不稳的男人图1 立场不稳的男人

他的老婆说:“开窗户好,外面的新鲜空气能够进来!”这个男人就说:“是开窗户好。”他的母亲说:“关窗户好,外面空气冷,小心感冒!”这个男人又说:“是关着窗户好。”他的老婆说:“家里面这么热,又干燥,现在开窗户好,嗓子就不会太干了!”这个男人改口说:“那就开窗户好。”他的母亲又说:“忽冷忽热的,开了窗户,风刮进来,小心咳嗽!”这个男人又说:“是关着窗户好。”老婆和母亲说的各有道理,但都不是足够的有理(无主导小区)。他的老婆和母亲问道:“你到底有没有自己的主见?”

乒乓效应就是在连接状态的手机服务小区来回变化,每一个小区服务时间都很短暂,就像处在婆媳之间的男人立场一样,来回的变化。造成乒乓切换的主要原因是主导小区变化快或者没有主导小区。

主导小区变化快是指多个小区交替成为主导小区,但每个小区成为主导小区的时间非常短。在导频污染发生的时候,容易产生主导小区变化快的问题。无主导小区是指存在多个信号非常差的小区交替成为主导小区。乒乓效应可能占用较多的系统资源,引起网络性能的下降。乒乓效应可以通过工程参数的调整来规避。

防止方法

防止“乒乓切换”的办法是:迟滞

在基站下载的参数文件中有两个参数需要我们注意,即“ 再呼叫型区间切换处理电平”(参考值:23dB)和“再呼叫型区间切换区域的选择电平”(参考值:32dB)。这两个参数表示在通话时,当手机接收到原基站的信号强度降到23dB时,手机发起申请,要求做基站间的切换(Handover),即切换到下一个基站上通话。但下一个基站信号必须在32dB以上,手机才能真正切换过去,否则只能在原基站上通话。之所以这两个参数间有9dB的差值,目的是防止“乒乓效应”。为说明这个问题,我们假设这两个电平值接近,比如都为23dB。此时,手机虽然可以很容易地切换到下一个基站上去,但是由于移动通信的信号有不稳定的特点,很可能刚切换过来的基站的信号又变弱,手机又开始往回切换,从而造成“乒乓效应”。这两个值相差越大,“乒乓效应”发生的可能性就越小。但太大又可能造成手机在合适的时候无法使用下一基站通话。一般情况下,我们都采用上面给出的参考值;一些特殊环境也可考虑改变这些参数。上面我们讨论的是由手机发起切换申请的情形,另外还有由基站发起申请的情形,即当基站接收手机的信号弱到一定程度(6dB),由基站通知手机做切换,如果此时手机能找到一个信号强的基站(32dB以上),则切换到该基站上通话。造成“乒乓效应”有两种可能,一是通信信号很不稳定,二是两参数值间隔太小。

实例说明

有这样一个例子,某一高层楼房,外面采用日立大功率基站定向覆盖,楼内采用20mW京瓷基站覆盖。在楼房内的办公室中,当客户通话过程中如果转动身体,则手机便做频繁的切换,甚至无法通话。这是因为,开始时假如用户使用外面的基站进行通话,手机的上行信号能够经过窗口(较强)和透过墙壁(较弱)到达基站。当转动身体时,手机通过窗口的信号减弱,造成外面基站几乎收不到手机的信号,于是基站申请要手机做切换,以使用周围的比如室内基站。当用户再转动身体时,室内基站信号又变弱,室外基站信号变强,手机又往回切,造成“乒乓效应”。这里的情况主要是由于外面基站采用定向天线的天线阵阵元数目太少(基站侧的另两根全向接收天线对手机的上行信号几乎不起任何作用,因为它们在该用户方向上的接收增益非常微弱),造成下行信号在室内和上行信号在基站侧的多径衰落深度加大,信号不稳定。对于室内20mW基站,其信号强度本身就弱,并且它的天线也为简单阵元结构,本身消除多径效应的能力也很弱。所以,用户所处环境多径衰落非常明显,信号在空间上(手机侧)和时间上(基站侧)很不稳定。

要解决这个问题,须将两个定向天线同时覆盖该楼房,并将另外两根全向接收天线也换成定向天线,以接收来自大楼方向的手机信号;还可以适当调高周围相关基站的两个切换参数间的差值。或者将日立基站换作京瓷基站(因京瓷基站4根天线均为发射和接收天线,可以更好的减小多径衰落;但此时基站会由于采用了定向天线,其自适应功能而被浪费掉)。在满足话务覆盖的情况下,室内的20mW基站也可以不用安装。

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