本文摘要：監(jiān)測(cè)站共址建設(shè)模式周期短、成本低，采用這種建站模式能為無(wú)線(xiàn)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(shí)際實(shí)施中，要做好前期調(diào)研工作，與設(shè)備廠(chǎng)家、鐵塔公司進(jìn)行溝通，利用技術(shù)手段，選擇合適的監(jiān)測(cè)天線(xiàn)安裝位置等方式把公眾基站輻射對(duì)監(jiān)測(cè)站
監(jiān)測(cè)站共址建設(shè)模式周期短、成本低，采用這種建站模式能為無(wú)線(xiàn)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(shí)際實(shí)施中，要做好前期調(diào)研工作，與設(shè)備廠(chǎng)家、鐵塔公司進(jìn)行溝通，利用技術(shù)手段，選擇合適的監(jiān)測(cè)天線(xiàn)安裝位置等方式把公眾基站輻射對(duì)監(jiān)測(cè)站影響降到最低�！�無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)》本刊堅(jiān)持為社會(huì)主義服務(wù)的方向，堅(jiān)持以馬克思列寧主義、毛澤東思想和鄧小平理論為指導(dǎo)，貫徹“百花齊放、百家爭(zhēng)鳴”和“古為今用、洋為中用”的方針，堅(jiān)持實(shí)事求是、理論與實(shí)際相結(jié)合的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)，傳播先進(jìn)的科學(xué)文化知識(shí)，弘揚(yáng)民族優(yōu)秀科學(xué)文化，促進(jìn)國(guó)際科學(xué)文化交流，探索防災(zāi)科技教育、教學(xué)及管理諸方面的規(guī)律，活躍教學(xué)與科研的學(xué)術(shù)風(fēng)氣，為教學(xué)與科研服務(wù)。
【摘要】對(duì)無(wú)線(xiàn)電固定監(jiān)測(cè)站與公眾通信基站共址建設(shè)模式進(jìn)行分析和思考，并結(jié)合廣西無(wú)線(xiàn)電固定監(jiān)測(cè)站與公眾通信基站共址建設(shè)的嘗試，通過(guò)實(shí)際測(cè)試，評(píng)估共址建設(shè)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響程度，為今后無(wú)線(xiàn)電固定監(jiān)測(cè)站建設(shè)模式選擇提供參考。
【關(guān)鍵詞】無(wú)線(xiàn)電固定監(jiān)測(cè)站;公眾通信基站;共址建設(shè)
前言
無(wú)線(xiàn)電技術(shù)設(shè)施是無(wú)線(xiàn)電管理技術(shù)手段的重要支撐，無(wú)線(xiàn)電固定監(jiān)測(cè)站建設(shè)是無(wú)線(xiàn)電管理機(jī)構(gòu)技術(shù)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容，傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)電固定監(jiān)測(cè)站建設(shè)模式一個(gè)最大的困難在于選址難。當(dāng)前電信行業(yè)基站共建共享方式，為無(wú)線(xiàn)電固定監(jiān)測(cè)站建設(shè)選址提供了新的參考。廣西鐵路監(jiān)測(cè)網(wǎng)部分無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)站站點(diǎn)(接收天線(xiàn))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(jiǎn)稱(chēng)共址)的建設(shè)模式。
1傳統(tǒng)方式無(wú)線(xiàn)電固定監(jiān)測(cè)站建設(shè)存在的問(wèn)題和困難
無(wú)線(xiàn)電固定監(jiān)測(cè)站建設(shè)過(guò)程包括選址、監(jiān)測(cè)機(jī)房建設(shè)、天線(xiàn)架設(shè)和設(shè)備安裝以及其他相關(guān)配套設(shè)施建設(shè)等環(huán)節(jié)。適合的站址是無(wú)線(xiàn)電固定監(jiān)測(cè)站建設(shè)成功的關(guān)鍵。傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)電固定監(jiān)測(cè)站建設(shè)站址取得方式主要有自建房和購(gòu)買(mǎi)商品房?jī)煞N方式。自建房方式在實(shí)際實(shí)施中受到比較大的約束：①城市規(guī)劃批復(fù)的建設(shè)用地很難是理想的站址位置;②建設(shè)的層高很難達(dá)到或長(zhǎng)期保持該片區(qū)域的最高點(diǎn)，隨著城市建設(shè)發(fā)展，容易受其他高層建筑物的遮擋，影響監(jiān)測(cè)效果;③需要建設(shè)或完善電源、防雷、網(wǎng)絡(luò)、環(huán)境監(jiān)控等相關(guān)配套設(shè)施，總體建設(shè)工程量大。購(gòu)買(mǎi)商品房進(jìn)行固定站建設(shè)是目前地方無(wú)線(xiàn)電管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)固定站建設(shè)最普遍的方式，這種方式相對(duì)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(shè)監(jiān)測(cè)天線(xiàn)需占用樓頂公共資源，物業(yè)、業(yè)主阻撓無(wú)線(xiàn)電固定站建設(shè)時(shí)有發(fā)生�？傊瑐鹘y(tǒng)建設(shè)方式選址難，建設(shè)周期長(zhǎng)，需要投入大量的人力物力，當(dāng)站址周邊監(jiān)測(cè)環(huán)境劣化，搬移監(jiān)測(cè)站點(diǎn)困難。
2監(jiān)測(cè)站共址建設(shè)
2.1背景
2014年國(guó)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(shè)、維護(hù)、運(yùn)營(yíng)和基站機(jī)房、電源、空調(diào)等配套設(shè)施建設(shè)，極大地減少了電信行業(yè)的鐵塔及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施資源的重復(fù)建設(shè)，提高了電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享水平，緩解企業(yè)選址難的問(wèn)題。無(wú)線(xiàn)電管理機(jī)構(gòu)人員編制少，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所承擔(dān)各方面的工作任務(wù)越來(lái)越重，探索行之有效的監(jiān)測(cè)站共址建設(shè)模式，將很大程度上解決建站選址難的問(wèn)題。
2.2共址建設(shè)需要考慮和解決的問(wèn)題
2.2.1監(jiān)測(cè)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(wèn)題，包括：①明確使用目的，分析擬建站點(diǎn)監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)業(yè)務(wù)、重點(diǎn)頻段和需要監(jiān)測(cè)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(jī)的輻射對(duì)監(jiān)測(cè)站的影響，監(jiān)測(cè)站在這個(gè)電磁環(huán)境下能正常、穩(wěn)定工作;③考慮建站及維護(hù)成本;④考慮周邊公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況及站址相關(guān)配套設(shè)施，以及城市發(fā)展規(guī)劃對(duì)擬建站點(diǎn)今后的影響等。(2)理想站址的要求。為了獲得滿(mǎn)意的監(jiān)測(cè)效果，理想的無(wú)線(xiàn)電固定監(jiān)測(cè)站站址應(yīng)該具有良好的射頻條件，選址符合三個(gè)主要原則：①位于適合的監(jiān)測(cè)地點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)海拔相對(duì)高，距離監(jiān)測(cè)對(duì)象相對(duì)近，即監(jiān)測(cè)點(diǎn)要有良好的地理覆蓋;②避開(kāi)障礙物，監(jiān)測(cè)天線(xiàn)附近無(wú)遮擋;③防止電磁輻射，站址附近的噪聲電平應(yīng)盡可能地小。2.2.2共址建設(shè)需要解決的問(wèn)題公眾通信基站遍布每座城市各個(gè)角落，各基站的電源、網(wǎng)絡(luò)、防雷設(shè)施、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控等相關(guān)配套設(shè)施比較完善，從眾多的基站中挑選監(jiān)測(cè)覆蓋理想的站點(diǎn)不難，困難在于公眾通信基站屬于大功率發(fā)射設(shè)備，站址周邊電磁環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，監(jiān)測(cè)站共址建設(shè)，需要減少公眾通信基站輻射對(duì)無(wú)線(xiàn)電固定站的影響，使無(wú)線(xiàn)電固定監(jiān)測(cè)站正常、穩(wěn)定工作，監(jiān)測(cè)出符合要求的數(shù)據(jù)。
2.3消除公眾通信基站對(duì)無(wú)線(xiàn)電固定站影響的技術(shù)
2.3.1空域?yàn)V波器和智能天線(xiàn)空域?yàn)V波器原理：用一定形狀的波束來(lái)通過(guò)有用信號(hào)或需要方向的信號(hào)，并抑制不需要方向的干擾。陳列天線(xiàn)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(shí)現(xiàn)濾波的技術(shù)稱(chēng)為數(shù)字波束形成(DBF)，是空域?yàn)V波的主要形式，在通信中也稱(chēng)之為智能天線(xiàn)。智能天線(xiàn)由天線(xiàn)陣、波束形成網(wǎng)絡(luò)、波束形成算法三部分組成。它通過(guò)滿(mǎn)足某種準(zhǔn)則的算法去調(diào)節(jié)各陣元信號(hào)的加權(quán)幅度和相位，從而調(diào)節(jié)天線(xiàn)陣列的方向圖形狀，以達(dá)到增強(qiáng)所需信號(hào)抑制干擾信號(hào)的目的。2.3.2頻域?yàn)V波器頻域?yàn)V波器作用是分開(kāi)及組合不同頻率，選取需要的信號(hào)頻率，抑制不需要的信號(hào)頻率。接收機(jī)加裝頻域?yàn)V波器，能對(duì)有用頻率進(jìn)行提取、分隔不需要的頻率分量從而達(dá)到抑制干擾的目的。2.3.3天線(xiàn)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(xiàn)之間保持一定的距離，監(jiān)測(cè)天線(xiàn)盡可能地遠(yuǎn)離大輻射源，從而實(shí)現(xiàn)空間上的隔離;隔離物隔離是不同系統(tǒng)天線(xiàn)之間增加隔離物(反射板)，增加天線(xiàn)之間的隔離度。2.3.4天線(xiàn)方向圖發(fā)射天線(xiàn)的基本功能是把從饋線(xiàn)取得的能量向周?chē)臻g輻射出去，并且把大部分能量朝某方向輻射，即所謂的天線(xiàn)方向圖。公眾通信基站通常采取板狀天線(xiàn)，這種天線(xiàn)一般是有饋源和角型反射器兩部分組成，兩塊反射板構(gòu)成120°反射器，反射器和饋源組成扇形定向天線(xiàn)[3]。每塊板狀天線(xiàn)的天線(xiàn)方向立體圖像一個(gè)蘋(píng)果被均勻地切成三塊中的一塊，根據(jù)天線(xiàn)方向圖，在板狀天線(xiàn)上下及天線(xiàn)背面輻射最小。因此，理論上監(jiān)測(cè)天線(xiàn)安裝在這兩個(gè)位置上受到公眾通信基站輻射影響最小。
2.4共址建設(shè)模式實(shí)例
廣西無(wú)線(xiàn)電管理機(jī)構(gòu)積極探索監(jiān)測(cè)站共址建設(shè)模式。廣西鐵路無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)網(wǎng)和邊境無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)網(wǎng)，部分監(jiān)測(cè)站站點(diǎn)建設(shè)采用了與公眾通信基站共址建設(shè)模式。以下以廣西鐵路無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)網(wǎng)貴港站點(diǎn)為例介紹監(jiān)測(cè)站共址建設(shè)情況。廣西鐵路監(jiān)測(cè)網(wǎng)貴港站采用監(jiān)測(cè)站共址建設(shè)模式，監(jiān)測(cè)天線(xiàn)與公眾通信基站的天線(xiàn)在同一樓面上，如圖1所示，監(jiān)測(cè)主機(jī)安裝在通信運(yùn)營(yíng)商機(jī)房?jī)?nèi)。由于監(jiān)測(cè)天線(xiàn)處于公眾通信基站避雷針下45°角保護(hù)范圍內(nèi)，站點(diǎn)不需重新設(shè)計(jì)避雷針。
2.5共址監(jiān)測(cè)站運(yùn)行
2.5.1運(yùn)行情況廣西鐵路監(jiān)測(cè)網(wǎng)貴港站于2016年7月初建成并投入使用。經(jīng)過(guò)近半年的運(yùn)行，各項(xiàng)功能運(yùn)行正常、穩(wěn)定。設(shè)備對(duì)GSM-R、GSM、CDMA解碼分析功能正常，能很好地完成對(duì)GSM-R上下行頻段各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)。對(duì)10MHz~6GHz內(nèi)其他各業(yè)務(wù)頻段進(jìn)行監(jiān)測(cè)，都具有較高的頻率測(cè)量精度和電平測(cè)量精度，對(duì)小信號(hào)有比較好的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)能力，見(jiàn)圖2~4閉站前的頻譜圖。監(jiān)測(cè)能力滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。2.5.2公眾通信基站對(duì)監(jiān)測(cè)的影響廣西鐵路監(jiān)測(cè)網(wǎng)貴港站與聯(lián)通2G、3G和4G的公眾通信基站共址建設(shè)，為了掌握監(jiān)測(cè)站共址建設(shè)對(duì)監(jiān)測(cè)效果造成的影響程度，技術(shù)人員分別在關(guān)閉公眾通信基站(以下簡(jiǎn)稱(chēng)閉站)前后對(duì)20MHz~3.5GHz內(nèi)各業(yè)務(wù)頻段分別進(jìn)行監(jiān)測(cè)，比較閉站前后測(cè)到的頻譜圖。為了使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更具可比性，每個(gè)頻段閉站前后都采用相同的測(cè)試參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)和比較，公眾通信基站對(duì)監(jiān)測(cè)的影響主要集中在800~1100MHz頻段內(nèi)，特別是在900MHz附近，見(jiàn)圖3;對(duì)其他頻段影響很小，從監(jiān)測(cè)的頻譜圖看不出差別，見(jiàn)圖2和圖4。圖4中，閉站后監(jiān)測(cè)到的信號(hào)幅值下降，是因?yàn)殛P(guān)閉了共址的聯(lián)通3G公眾通信基站，監(jiān)測(cè)到其他臨近的聯(lián)通3G頻段信號(hào)。公眾通信基站對(duì)監(jiān)測(cè)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(yán)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(wù)頻段之一，閉站后，正常信號(hào)電平幅值沒(méi)有明顯變化，但頻譜的底噪減少3dB左右，毛刺也明顯減少，見(jiàn)圖3。
3共址建設(shè)建議
(1)建站定址前要做好充分的調(diào)研工作，做好擬建站址電磁環(huán)境評(píng)估，選擇監(jiān)測(cè)覆蓋好，電磁環(huán)境較好的站址。(2)與廠(chǎng)家進(jìn)行積極溝通，接收設(shè)備、監(jiān)測(cè)天線(xiàn)根據(jù)安裝位置、安裝環(huán)境量身定制，天線(xiàn)和接收機(jī)盡可能小型輕便，方便安裝、維護(hù)。(3)除了接收天線(xiàn)安裝在機(jī)房外邊，其他設(shè)備如接收主機(jī)建議安裝在機(jī)房?jī)?nèi)，保證設(shè)備處于舒適、安全的環(huán)境。(4)引導(dǎo)設(shè)備廠(chǎng)家對(duì)共址建站進(jìn)行相關(guān)研究，包括相關(guān)技術(shù)和設(shè)備以及數(shù)據(jù)傳輸安全等方面的研究，提高無(wú)線(xiàn)電監(jiān)測(cè)站和公眾通信基站共址建設(shè)的水平。
4結(jié)語(yǔ)
從監(jiān)測(cè)效果來(lái)看，采用共址建設(shè)模式的監(jiān)測(cè)站所監(jiān)測(cè)到的正常信號(hào)的電平幅值沒(méi)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(shè)模式在無(wú)線(xiàn)電頻譜利用監(jiān)測(cè)以及不明信號(hào)的監(jiān)測(cè)方面是真實(shí)可靠的，無(wú)線(xiàn)電管理機(jī)構(gòu)可根據(jù)監(jiān)測(cè)目的和實(shí)際情況選擇合適的建站模式。監(jiān)測(cè)站共址建設(shè)作為一種新的建站模式，需要進(jìn)一步去探索和完善。
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