通信基站論文無線電監(jiān)測站共址建設

　　監(jiān)測站共址建設模式周期短、成本低，采用這種建站模式能為無線電管理節(jié)省大量的人力資源。這篇通信基站論文分析在實際實施中，要做好前期調研工作，與設備廠家、鐵塔公司進行溝通，利用技術手段，選擇合適的監(jiān)測天線安裝位置等方式把公眾基站輻射對監(jiān)測站影響降到最低�！�無線電通信技術》本刊堅持為社會主義服務的方向，堅持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導，貫徹“百花齊放、百家爭鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針，堅持實事求是、理論與實際相結合的嚴謹學風，傳播先進的科學文化知識，弘揚民族優(yōu)秀科學文化，促進國際科學文化交流，探索防災科技教育、教學及管理諸方面的規(guī)律，活躍教學與科研的學術風氣，為教學與科研服務。

　　【摘要】對無線電固定監(jiān)測站與公眾通信基站共址建設模式進行分析和思考，并結合廣西無線電固定監(jiān)測站與公眾通信基站共址建設的嘗試，通過實際測試，評估共址建設對監(jiān)測結果的影響程度，為今后無線電固定監(jiān)測站建設模式選擇提供參考。

　　【關鍵詞】無線電固定監(jiān)測站;公眾通信基站;共址建設

　　前言

　　無線電技術設施是無線電管理技術手段的重要支撐，無線電固定監(jiān)測站建設是無線電管理機構技術設施建設的重要內容，傳統(tǒng)無線電固定監(jiān)測站建設模式一個最大的困難在于選址難。當前電信行業(yè)基站共建共享方式，為無線電固定監(jiān)測站建設選址提供了新的參考。廣西鐵路監(jiān)測網(wǎng)部分無線電監(jiān)測站站點(接收天線)采用與公眾通信基站同在一座鐵塔或同在一層樓面(以下簡稱共址)的建設模式。

　　1傳統(tǒng)方式無線電固定監(jiān)測站建設存在的問題和困難

　　無線電固定監(jiān)測站建設過程包括選址、監(jiān)測機房建設、天線架設和設備安裝以及其他相關配套設施建設等環(huán)節(jié)。適合的站址是無線電固定監(jiān)測站建設成功的關鍵。傳統(tǒng)無線電固定監(jiān)測站建設站址取得方式主要有自建房和購買商品房兩種方式。自建房方式在實際實施中受到比較大的約束：①城市規(guī)劃批復的建設用地很難是理想的站址位置;②建設的層高很難達到或長期保持該片區(qū)域的最高點，隨著城市建設發(fā)展，容易受其他高層建筑物的遮擋，影響監(jiān)測效果;③需要建設或完善電源、防雷、網(wǎng)絡、環(huán)境監(jiān)控等相關配套設施，總體建設工程量大。購買商品房進行固定站建設是目前地方無線電管理機構進行無線電監(jiān)測固定站建設最普遍的方式，這種方式相對容易找到合適的站址，但這種方式受到另外方面的制約，如架設監(jiān)測天線需占用樓頂公共資源，物業(yè)、業(yè)主阻撓無線電固定站建設時有發(fā)生。總之，傳統(tǒng)建設方式選址難，建設周期長，需要投入大量的人力物力，當站址周邊監(jiān)測環(huán)境劣化，搬移監(jiān)測站點困難。

　　2監(jiān)測站共址建設

　　2.1背景

　　2014年國家鐵塔公司成立后，各地鐵塔公司也紛紛成立。鐵塔公司成立后，統(tǒng)一各地鐵塔建設、維護、運營和基站機房、電源、空調等配套設施建設，極大地減少了電信行業(yè)的鐵塔及相關基礎設施資源的重復建設，提高了電信基礎設施共建共享水平，緩解企業(yè)選址難的問題。無線電管理機構人員編制少，隨著經(jīng)濟社會發(fā)展所承擔各方面的工作任務越來越重，探索行之有效的監(jiān)測站共址建設模式，將很大程度上解決建站選址難的問題。

　　2.2共址建設需要考慮和解決的問題

　　2.2.1監(jiān)測站的選址考慮和理想站址的要求(1)站址選擇需統(tǒng)籌考慮各方面問題，包括：①明確使用目的，分析擬建站點監(jiān)測的重點業(yè)務、重點頻段和需要監(jiān)測覆蓋的區(qū)域，所選擇的站址必須符合使用目的;②考慮附近發(fā)射機的輻射對監(jiān)測站的影響，監(jiān)測站在這個電磁環(huán)境下能正常、穩(wěn)定工作;③考慮建站及維護成本;④考慮周邊公共基礎設施建設情況及站址相關配套設施，以及城市發(fā)展規(guī)劃對擬建站點今后的影響等。(2)理想站址的要求。為了獲得滿意的監(jiān)測效果，理想的無線電固定監(jiān)測站站址應該具有良好的射頻條件，選址符合三個主要原則：①位于適合的監(jiān)測地點，監(jiān)測點海拔相對高，距離監(jiān)測對象相對近，即監(jiān)測點要有良好的地理覆蓋;②避開障礙物，監(jiān)測天線附近無遮擋;③防止電磁輻射，站址附近的噪聲電平應盡可能地小。2.2.2共址建設需要解決的問題公眾通信基站遍布每座城市各個角落，各基站的電源、網(wǎng)絡、防雷設施、機房環(huán)境監(jiān)控等相關配套設施比較完善，從眾多的基站中挑選監(jiān)測覆蓋理想的站點不難，困難在于公眾通信基站屬于大功率發(fā)射設備，站址周邊電磁環(huán)境相對復雜，監(jiān)測站共址建設，需要減少公眾通信基站輻射對無線電固定站的影響，使無線電固定監(jiān)測站正常、穩(wěn)定工作，監(jiān)測出符合要求的數(shù)據(jù)。

　　2.3消除公眾通信基站對無線電固定站影響的技術

　　2.3.1空域濾波器和智能天線空域濾波器原理：用一定形狀的波束來通過有用信號或需要方向的信號，并抑制不需要方向的干擾。陳列天線的波束形成可以采用模擬方式，也可以采用數(shù)字方式。采用數(shù)字方式在基帶實現(xiàn)濾波的技術稱為數(shù)字波束形成(DBF)，是空域濾波的主要形式，在通信中也稱之為智能天線。智能天線由天線陣、波束形成網(wǎng)絡、波束形成算法三部分組成。它通過滿足某種準則的算法去調節(jié)各陣元信號的加權幅度和相位，從而調節(jié)天線陣列的方向圖形狀，以達到增強所需信號抑制干擾信號的目的。2.3.2頻域濾波器頻域濾波器作用是分開及組合不同頻率，選取需要的信號頻率，抑制不需要的信號頻率。接收機加裝頻域濾波器，能對有用頻率進行提取、分隔不需要的頻率分量從而達到抑制干擾的目的。2.3.3天線隔離隔離分為距離空間隔離和隔離物隔離。距離空間隔離，即不同系統(tǒng)天線之間保持一定的距離，監(jiān)測天線盡可能地遠離大輻射源，從而實現(xiàn)空間上的隔離;隔離物隔離是不同系統(tǒng)天線之間增加隔離物(反射板)，增加天線之間的隔離度。2.3.4天線方向圖發(fā)射天線的基本功能是把從饋線取得的能量向周圍空間輻射出去，并且把大部分能量朝某方向輻射，即所謂的天線方向圖。公眾通信基站通常采取板狀天線，這種天線一般是有饋源和角型反射器兩部分組成，兩塊反射板構成120°反射器，反射器和饋源組成扇形定向天線[3]。每塊板狀天線的天線方向立體圖像一個蘋果被均勻地切成三塊中的一塊，根據(jù)天線方向圖，在板狀天線上下及天線背面輻射最小。因此，理論上監(jiān)測天線安裝在這兩個位置上受到公眾通信基站輻射影響最小。

　　2.4共址建設模式實例

　　廣西無線電管理機構積極探索監(jiān)測站共址建設模式。廣西鐵路無線電監(jiān)測網(wǎng)和邊境無線電監(jiān)測網(wǎng)，部分監(jiān)測站站點建設采用了與公眾通信基站共址建設模式。以下以廣西鐵路無線電監(jiān)測網(wǎng)貴港站點為例介紹監(jiān)測站共址建設情況。廣西鐵路監(jiān)測網(wǎng)貴港站采用監(jiān)測站共址建設模式，監(jiān)測天線與公眾通信基站的天線在同一樓面上，如圖1所示，監(jiān)測主機安裝在通信運營商機房內。由于監(jiān)測天線處于公眾通信基站避雷針下45°角保護范圍內，站點不需重新設計避雷針。

　　2.5共址監(jiān)測站運行

　　2.5.1運行情況廣西鐵路監(jiān)測網(wǎng)貴港站于2016年7月初建成并投入使用。經(jīng)過近半年的運行，各項功能運行正常、穩(wěn)定。設備對GSM-R、GSM、CDMA解碼分析功能正常，能很好地完成對GSM-R上下行頻段各項技術指標的監(jiān)測。對10MHz~6GHz內其他各業(yè)務頻段進行監(jiān)測，都具有較高的頻率測量精度和電平測量精度，對小信號有比較好的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)能力，見圖2~4閉站前的頻譜圖。監(jiān)測能力滿足設計要求。2.5.2公眾通信基站對監(jiān)測的影響廣西鐵路監(jiān)測網(wǎng)貴港站與聯(lián)通2G、3G和4G的公眾通信基站共址建設，為了掌握監(jiān)測站共址建設對監(jiān)測效果造成的影響程度，技術人員分別在關閉公眾通信基站(以下簡稱閉站)前后對20MHz~3.5GHz內各業(yè)務頻段分別進行監(jiān)測，比較閉站前后測到的頻譜圖。為了使監(jiān)測數(shù)據(jù)更具可比性，每個頻段閉站前后都采用相同的測試參數(shù)進行監(jiān)測。經(jīng)過監(jiān)測和比較，公眾通信基站對監(jiān)測的影響主要集中在800~1100MHz頻段內，特別是在900MHz附近，見圖3;對其他頻段影響很小，從監(jiān)測的頻譜圖看不出差別，見圖2和圖4。圖4中，閉站后監(jiān)測到的信號幅值下降，是因為關閉了共址的聯(lián)通3G公眾通信基站，監(jiān)測到其他臨近的聯(lián)通3G頻段信號。公眾通信基站對監(jiān)測的影響主要是抬升頻譜背景噪聲，表現(xiàn)為頻譜底噪增大，毛刺增多。受影響嚴重的頻段，底噪抬升有1~4dB。GSM-R上下行頻段是受公眾通信基站影響最大的業(yè)務頻段之一，閉站后，正常信號電平幅值沒有明顯變化，但頻譜的底噪減少3dB左右，毛刺也明顯減少，見圖3。

　　3共址建設建議

　　(1)建站定址前要做好充分的調研工作，做好擬建站址電磁環(huán)境評估，選擇監(jiān)測覆蓋好，電磁環(huán)境較好的站址。(2)與廠家進行積極溝通，接收設備、監(jiān)測天線根據(jù)安裝位置、安裝環(huán)境量身定制，天線和接收機盡可能小型輕便，方便安裝、維護。(3)除了接收天線安裝在機房外邊，其他設備如接收主機建議安裝在機房內，保證設備處于舒適、安全的環(huán)境。(4)引導設備廠家對共址建站進行相關研究，包括相關技術和設備以及數(shù)據(jù)傳輸安全等方面的研究，提高無線電監(jiān)測站和公眾通信基站共址建設的水平。

　　4結語

　　從監(jiān)測效果來看，采用共址建設模式的監(jiān)測站所監(jiān)測到的正常信號的電平幅值沒有明顯變化，只是部分頻段的底噪抬升和毛刺增多，因此共址建設模式在無線電頻譜利用監(jiān)測以及不明信號的監(jiān)測方面是真實可靠的，無線電管理機構可根據(jù)監(jiān)測目的和實際情況選擇合適的建站模式。監(jiān)測站共址建設作為一種新的建站模式，需要進一步去探索和完善。

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