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部分类型的TD基站是否可以豁免环评测试  

2011-06-03 09:06:07|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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文/周双阳

3G网络的推出伴随着大规模的基站建设,大规模的基站建设必然为各方面所关注,而随着人们环保意识的增强,一些居民对于移动基站的辐射问题显得更加关注,基站辐射到底是否合乎国家标准,也成了人们关注的话题。目前,业内已经普遍接受了3G无线系统的辐射要小于2G,而在3G各种体制中,由于智能天线的应用,使得TD-SCDMA系统的无线辐射又小于其它3G系统。那么TD无线系统辐射情况到底如何,随着TD网络的大规模部署,TD基站的无线辐射特性也应该有一个结论,为此,我们是否可以根据国家的相应规定和标准,定量的得出一些更进一步的结论来呢。

1、国家对电磁辐射的规定

那么,如何来衡量基站的辐射水平呢,根据《中华人民共和国环境影响评价法》,如果建设项目可能造成轻度环境影响的,应当编制环境影响报告表,对产生的环境影响进行分析或者专项评价;而对环境影响很小、不需要进行环境影响评价的,应当填报环境影响登记表。移动通信基站的电磁辐射等项目应该是介于两者之间的影响。如室外宏基站可能倾向于前者,一些微小基站、室内分布等则可能更趋向于后者。

目前,对于电磁辐射的防护标准可遵循国家标准:《电磁辐射防护规定》(GB8702-88),该规定的3.1.2条规定,在当前移动通信的频段内可以豁免的电磁辐射体的等效辐射功率小于100W(50dBm)时,可以实施电磁环境的豁免;而当电磁辐射体的等效辐射功率大于100W(50dBm)时,则应该向环保部门提交“环境影响报告书(表)”。由此,根据上面的规定可得,对于10W以下小功率的,同时使用较小天线增益的基站、直放站设备是可以申请环境评测的豁免资格的;而使用更大的功率设备,应用较高增益天线的基站、直放站等则需要进行相关的环评测试,并提交“环境影响报告书(表)”。

应该讲,随着相关法规的贯彻实施和各方面对于电磁辐射认识的加强,目前基站建设已经形成一套严格的审批程序,基站对周围的辐射量值的控制得到了制度性的保证。

2、部分类型的TD基站是否可以豁免

目前的电磁辐射的环评测试主要手段是在相关基站的站址周围踩点进行测量,测量值包括场强密度(V/m)及功率密度(微瓦/平方厘米)。根据电磁辐射防护规定2.1条,公众照射的测试是在6分钟的平均吸收率,也就是功率辐射的平均值。由于TD基站采用时分双工方式,即只在部分时间内进行发射,另外一部分时间系统是接收,因此,对于同等功率标称值的设备,TD基站的平均辐射功率值要小一些,考虑到TD非对称时隙,以目前现网的执行情况,这个平均功率值减小值可设定为2dB,也就是从TDD方面考虑,TD系统的辐射值要比设备标称小2dB。

同样,根据平均功率密度的测试原理,由于TD智能天线的赋型增益是一个变化的量值,其赋型波瓣主要是对正在使用的用户,如果取平均值计算功率辐射密度,赋型增益是不能计算的。

我们以目前6W的TD基站计算, 根据电磁辐射防护规定3.1.2条,当等效辐射功率小于100W(50dBm)时,可以实施电磁环境的豁免的规定。目前室外基站使用的RRU无论是A频段还是B频段的均为多通道RRU,每个通道最大的发射功率为6W,每个RRU共8个通道。则6W基站的等效辐射功率为

等效辐射功率(EIRP)=用户每天线最大发射功率+10LOG10(发射天线数)+发射天线增益-馈线及接头损耗

而,

用户每天线最大发射功率=单天线最大发射功率(6W)+10LOG10(2/8)-2dB = 37.8-6-2 = 29.8,

 则,

等效定向辐射功率= 29.8+9+14-1= 51.8(dB m)

等效全向辐射功率= 29.8+9+11-1= 48.8(dB m)

这样,我们就可以推导出6W的TD室外基站在使用11dB全向天线时是可以达到申请豁免电磁环境测试条件的。实际上,目前TD实际单基站都是3载波以上应用,因此以单载波计算,辐射值将更小,如果再算上不同时隙智能天线的指向不同,则平均辐射还会再小一些,在此我们暂且忽略,当然将这些问题全部展开,则需要更加复杂的推导和计算了。

3、3G辐射的新问题

3G网络的推出带来了一些新的技术应用,其中一个重要的标志就是无线系统的功率控制,在基站层面,无线系统会根据通信的质量和容量来确定基站的功率,也就是说基站发射功率是一个变化的值,一般来讲基站系统达到最大功率标称值的概率较小,特别是在哪些覆盖良好,而又无线容量较为充裕的区域。同时,根据用户使用移动通信业务的习惯,通信繁忙时和闲时的无线网络容量有着很大的差别,通信繁忙时和闲时的基站发射概率也有很大的差别,如果按照24小时计算概率标称值的话,基站的平均功率就会有2dB左右的下降。

如果按照业务繁忙区域和偏远的业务稀少区域相比,这样的差距将会更大,偏远区域出现业务饱和的概率将会更小,那么我们的环评测试标准是不是应该将那些偏远区域的3G基站实施环评豁免呢。而对于TD系统而言,由于有闲时时隙关断功能(在时隙关断后,基站则无功率发出),这样的平均功率值将会下降的更多,那么,我们的环评标准是不是应该对3G,特别是TD系统的这些特性有所关注呢,我们是不是可以得出处于偏远的区域且业务容量稀少的区域可以实施环评豁免呢。

在实际环评测试中,相关单位应该对此有充分的认识,尤其在3G网络建设初期,由于3G用户较少,3G基站的电磁辐射强度普遍偏低,一些单位使用测试仪表精度不高,或是测试方法不当时,甚至测不到基站的辐射功率。

而从网络层面考虑,运营商是不会让无线网络容量负载保持在一个非常高的水平,当用户不断增加,网络容量上升,一些区域出现容量拥塞后,运营商会尽快想办法扩容或实施网络优化,来缓解容量拥塞,当容量缓解下来,基站的辐射强度自然也会有所下降,这就是3G辐射特性的一大显著特点。

当今无线通信技术在不断的发展,移动通信系统还在不断的演进,新技术新系统还将不断的出现,我们的环评测试标准是不是应该以科学发展观的态度与时俱进呢。至少,由我们上面的分析可知,的确还有一些问题值得我们去探讨去研究。而即将到来的LTE又将会出现多天技术,这对基站的无线辐射特性又将带来一次变革,那么我们的电磁环境评估测试又该怎样去应对呢。

一些人认为电磁波是一种看不见、摸不着、不可控制的东西,因此对于移动通信系统的电磁辐射抱有很大的恐惧心理,从而对基站建设抱有极大的抵触情绪。对此,我们相关单位一方面应该积极宣传,基站的无线辐射的影响很小,以现代的技术完全是可控、可见、可预测的;另一方面,我们还应该具体分析不同移动通信系统的特点,认真的具体对待每一个设备的特性,只有这样我们才能真正的把握好局面,使移动通信系统更好地服务于广大用户,整个产业也将得到和谐的发展。

(交流用稿)

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