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移动通信基站规范精选(十四篇)

发布时间:2023-10-11 17:27:12

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇移动通信基站规范,期待它们能激发您的灵感。

移动通信基站规范

篇1

【关键词】公用移动通信基站 共建共享 城乡规划

1 引言

如今,中国的移动通信全面跨入了3G时代,合理、经济地建设3G网络已成为通信行业非常重视的一个问题。而公用移动通信基站建设是3G网络发展的基础,是保障整个产业发展的关键所在。但是,由于城市建设的快速发展,移动通信基站建设与城市规划建设出现了脱节现象,移动通信基站建设未按照“先规划、后建设”的基本要求来进行,导致目前移动通信基站的建设存在很多问题。

2 基站建设的特点

(1)基站数量多、密度大

移动通信基站属于通信接入设施,具有体量小、数量多、分布广等特点。在密集市区,话务量大,通信基站平均站距为500米左右,局部地区仅300米左右。此外,3G网络除了传输2G的模拟语音信号外,最主要的是传输互联网数字信号,对带宽要求较高,相对通信距离受限,加之3G基站本身功率不高,要达到与2G同样的效果,3G基站布点密度就要明显高于2G基站。

(2)天线架设要求高

无线信号传输受地理环境和建设环境影响较大,因此天线架设的高度、位置、角度等都必须符合要求。

(3)以宏基站为主

无线网络原则上不作分层覆盖,主要采用宏蜂窝基站设置,达到3G覆盖区内室外良好覆盖。大型建筑内部、地下室及电梯内,则采用室内分布系统,达到室内覆盖要求。

3 基站建设存在的问题

(1)重复建设严重

目前由于缺乏政府部门的统一规划管理,各运营商在建设基站等通信设施时未完全遵循共享共建原则,为抢占市场,大规模的重复建设造成了投资以及空间资源的浪费。

(2)审批困难

移动通信基站建设缺乏相关规划规范指导,也未纳入到城乡规划体系之中;同时,在城乡规划相关管理文件中也缺乏对基站规划管理的明确条文,导致规划管理部门在基站审批时,缺乏相关依据支撑,审批非常困难。

(3)选址困难

随着手机迅速普及,以及视频数据等新业务的快速发展,特别是3G业务的大规模推广,基站建设密度大幅增加。而随着城市建设的快速发展,土地资源日益珍贵,站址资源愈加稀少,基站选址与土地资源日益珍贵的矛盾越来越尖锐。

(4)建设困难

不少居民对基站辐射强度、范围及影响等方面缺乏科学的认识,基站建设常常遭到当地居民的投诉和反对,居民抵制、阻挠基站建设的事件时有发生。

(5)建设影响环境

随着移动通信用户数量的急剧增加,移动通信基站数量越来越多,天线架设五花八门,楼顶、女儿墙、铁架和铁塔等上面都竖起了众多天线,与周围建筑严重不协调,在一定程度上影响了城市景观。

(6)建设影响周边土地开发价值

在某地块内建设通信基站,不仅占用了有限的土地资源,而且直接影响了该地块以及周边地块的土地开发价值。

4 对策研究

随着3G业务的大规模推广,大量的3G基站建设面临着规范选址、土地审批、共建共享、与城市环境和谐一致等问题。因此,需尽快研究相关对策,保障通信基站与城市和谐共建,保障通信行业的顺利发展。

(1)尽快出台《无线通信规划技术管理规定》

《无线通信规划技术管理规定》是城市公用移动通信基站规划编制和审批的依据,是规范基站规划、选址、建设的根本前提;因此相关部门应尽快出台该技术管理规定,使通信基站规划、审批、建设有法可依、有章可循。

(2)编制《城市公用移动通信基站专项规划》

移动通信基站等同于水、电、气、道路等基础设施,其选址和建设应纳入城市规划,并应符合《城乡规划法》以及城市规划的要求。但是目前由于种种原因,各地市尚未编制移动通信基站相关规划,移动通信基站建设未能很好地纳入城市规划建设之中。

《城市公用移动通信基站专项规划》编制的主要思路是:根据相关城市规划、规划区话务量特点、各通信运营商在规划区内的无线覆盖目标,确定规划区内移动通信基站的平均站距、基站数量,对基站进行合理布局,并落实各基站站址,对移动通信基站的规划做到定量和定位,切实有效地指导下一阶段移动通信基站的设计和建设。

根据该专项规划内基站规划情况,将通信基站纳入土地出让条件中,将通信基站建设由事后配套变为事前参与,确保基站的有序建设。

根据工业和信息化部《电信基础设施共建共享工程技术暂行规定》(YD 5191-2009),规划的移动通信基站均为多家运营商共同建设,并合理有效地分配使用,尽量满足不同运营商在不同时期的发展需求;在此前提下,最大限度地降低成本,提高城市通信基础资源和土地资源的利用率。

(3)根据规划成果进行审批

在审批环节上,政府部门在相关区域与建筑物的规划审批以及建设和验收时,根据上述专项规划成果,将基站资源作为基础条件来控制,确保预留好基站建设空间。

(4)加强后续管理

相关管理部门应出台基站设置管理的规范性文件,明确基站设置审批的程序、相关部门的职责等,加强公用移动通信基站的管理。

(5)加大宣传力度,为基站建设营造和谐的外部环境

相关管理部门和通信运营商要充分利用电视、广播、报刊、互联网等媒体,及时全面地向社会各界宣传无线电常识、电磁辐射科学知识,引导公众走出对电磁辐射的认识误区,消除恐慌心理,为移动通信基站建设提供和谐的发展环境。

5 结束语

城市公用移动通信基站已成为现代化城市不可或缺的基础设施,其规划、建设和管理对促进社会全面、协调、可持续发展具有重要的意义。因此,需尽快出台《无线通信规划技术管理规定》,编制好《城市公用移动通信基站规划》,并纳入到城乡规划体系之中,使通信基站规划、审批、建设有法可依、有章可循,同时加强基站后续管理,保障通信行业健康有序发展,从而促进无线城市以及社会经济的可持续发展。

参考文献:

[1] 李毅,朱靓慧,孙炼. 纳入城市规划、规范移动通信基站建设[J]. 电信工程技术与标准化, 2006(01).

篇2

【关键词】移动通信基站接地问题建议

移动通信基站的接地问题一直困绕着很多设计、建设和使用单位,这主要是因为移动通信基站的设立需要租用大量的民用建筑作为机房,而民用建筑的接地系统难于满足移动通信防雷接地规范的需要。因此,各类移动通信基站的接地系统的合理设计,是当前移动通信基站接地工程中的重要课题。

一、移动通信基站接地的重要性

为防止移动通信基站遭受雷击的灾害,确保基站内设备的安全和正常工作,确保建筑物、站内工作人员的安全,确保移动通信网络的自由通畅,对移动通信基站的接地十分的有必要。事实证明:在移动通信基站设备遭雷击损坏的事故中,有相当部分是因工程设计或施工中接地不当所致。假若对基站电源进行了正确的接地,这些事故原本是可以避免的。一旦事故发生,造成的经济损失是难以估计的,因此,在日常的维护中,必须对移动通信基站的接地问题引起足够的重视。

二、当前移动通信基站接地中存在的问题

近年以来,随着移动通信的迅猛发展,也出现了大量的实际问题。这些问题的解决本身需要一个过程和一定时间,但是由于市场不等人,这些问题在没有得到深入研究之前,基站的数量已经急剧增加,遗留的问题和隐患也就越来越多。具体分析如下:(1)某些基站采用镀锌钢管、角铁作为接地电极,镀锌扁铁作为连接线,用焊接方式连接构成地网,无可非议,但是,有些施工单位对耐腐蚀性能好,价格较贵的正品的镀锌材料用得不多,对耐腐蚀性能差,价格便宜的付品镀锌材料用得较多。付品镀锌材料由于电化腐蚀比较快,经年累月,接地电阻日益增大,大大缩短了接地网的使用寿命,必然成为故障隐患。(2)地网连接点焊接面积小,焊接质量难于保证,焊接处没有保护或保护的不够,时间一长,焊点极易腐蚀、断裂。(3)某些基站地线引入点只有一个,导致设备不安全使用。引入点只有一个且埋入地下,对于市区来说,由于市区内高大建筑物多,防雷设施也多,相对还比较安全。可是在空旷地或远离市区的移动基站就只能靠自身的防护网保护,雷电电流一旦很大,电弧范围内电压就很高,设备就很不安全。(4)非专业队伍施工多,不懂技术、工艺。很多问题就出在非专业施工队或无人监理施工、无设计图纸施工;施工使用的材料为付品、接地体长度不够、焊点面积不够、焊点无保护、接地体埋入地下深度不够、大量使用便宜降阻剂、甚至在接地体连线上加降阻剂,希望快速降低接地网的接地电阻,这些问题在工程建设初期,可能没有很好的重视,在日后的维护中,很有可能会是隐患所在。

三、对移动通信基站接地的建议

目前,国内的移动通信基站接地网五花八门,有专业施工队伍施工的,有非专业施工队伍施工的,没有施工图纸同样施工等。根据有关资料介绍:在国外,没有设计单位的正规设计和熟练的专业技术人员监督指导,根本就不允许施工。接地网做好后,要有专门的质量验收组鉴定验收。

一个新建移动基站,从勘察、设计、施工到使用需要投资几十万元人民币,所有的设备均加保护地线,但是没有一个好的接地网做保证,设备的保护地线也就没用。资料介绍,沙特阿拉伯是一个多沙漠的国家,平原地区通信铁塔高度在80m,9―4月份雷电时有发生,但通信设施都很安全,关键是有安全可靠的接地网,地网构造上采取环形连接,接地体用Φ120mm*3m的镀铜钢棒,接地体连线用120mm平方裸铜线,接地多点引入方式,局站内凡是有金属的部位都必须接地;与设备连接的地线全部用并接方式,地线排的引入线及引出线都要标明起始点及终点。各部门对地线的连接都很重视,负责技术的人员到施工现场都要观察地线引入及设备连接,可见接地网在通信中的重要性。

因此,我国移动通信基站电源的接地也要有正规的设计单位,专业的施工图纸,熟练的施工队伍,还要有懂专业的、责任心强的监理人员现场监理。从接地网工程施工到维护,都必须严格按照规范、章程操作,加强人员的培训,维护部门至少每年进行一次所有基站接地电阻的测试,并将测试结果记录存档,便于观察维护摸索规律,尽可能减少雷雨灾害给我们造成的损失。

篇3

[关键词]:基站系统 引入途径 防护措施 直击雷 感应雷

1.引言

近年来,随着移动通信技术飞速发展,通信设备可靠性日益提升,后台的维护方法与保养技巧更加有效,移动通信基站的运行可靠性也得到大力提高,但是,由于各类通信设备电路集成度的大大提高,使得设备对雷电的敏感程度也同步增高,于是,雷害问题迅速凸显出来,由雷击导致设备损坏和信息传输中断,甚至威胁到基站维护人员的生命安全,严重影响到社会生产和群众生活。

2.雷电的类型

雷电是天空中带电云层对地面物体产生的剧烈放电现象,通常伴有闪电和雷鸣,分直击雷、电磁脉冲、球形雷、云闪四种。其中,电磁脉冲主要影响电子设备,云闪则对人类危害最小,直击雷威力最大。当移动通信基站遭受雷击时,将主要表现为直击雷、感应雷、地电位反击3种危害形式,直击雷的产生概率最小,但危害情况最严重;感应雷是目前移动通信基站存在的主要危害形式。

3.雷电侵入移动通信基站的主要途径

移动通信基站是一个综合系统,分城区站、城郊站和高山站基站,雷电侵入移动通信基站的主要途径表现为:

(1)从天馈系统进入移动通信基站

由于绝大部分的基站是位于高楼或是高山上,其海拔高度均要高于周边的其他建筑物,尤其是暴露在外的天馈部分则自动成为了雷击的选择对象,通信铁塔作为雷电对地放电的主要接闪通道,很容易导致其他基站设备遭受雷击。当基站铁塔遭受雷击时,铁塔上会出现很高的雷电过电压,相应地会在天馈线上感应较高的雷电过电压。若天馈线在进入基站前未接地处理或接地不当,天馈线上感应出的雷电过电压就会沿天馈线窜入基站进而损坏设备。

(2)从信号传输线路进入移动通信基站

信息产业部YD5068-98中指出:“信号电缆应由地下进出移动通信基站,电缆内芯线在进站处应加装相应的信号避雷器,避雷器和电缆内的空线均应做接地保护。站区内严禁布放架空缆线。”实际中常出现信号线架空进入基站引入雷电流。当有不带电的线缆或其他金属件从户外引入基站内时,则一定要对这种金属件做接地处理,否则雷电流将进入基站损坏设备。

(3)从光缆加强筋进入移动通信基站

现在,随着3G站的建立,由于光纤传输容量大、系统质量轻、抗电磁干扰能力强等特点,光缆从室内走向室外,不仅在通信传输设备中有大量光纤接口,在天馈部分也开始引入光缆。当有雷击发生时,露天架空敷设的传输光缆由于带有金属加强筋,很容易感应上雷电过电压。若传输光缆进入基站前对其加强筋末端的处理不当,加强筋上感应出的雷电过电压会沿着光缆进入基站,很容易造成加强筋在机柜内部对导体拉弧放电,进而损坏通信设备。

(4)从电源系统进入移动通信基站

信息产业部YD5068-98规范中指出:“进入移动通信基站的低压电力电缆宜从地下引入机房,其长度不宜小于50m。电力电缆进入机房时在交流屏处应加装避雷器,从屏内引出的零线(N线)不做重复接地。”尽管目前移动通信基站的交流电源引入大都采用架空电源线直接引入的方式,但由于电力电缆直接暴露在空中,当发生雷击时,空间电磁场在电力电缆上感应出的雷电过电压则沿着电力电缆进入基站,对机房的用电设备造成损坏。

(5)从机房内地网进入移动通信基站

目前的移动通信基站基本都建立了地网,当雷电流沿基站附近的避雷器对地泄放时,由于接地电阻的存在引起基站的地电位升高,进而对基站内部设备进行反击,将从基站内设备接地端口引入雷电流,倘若此时基站内设备接地不当,则会在接地线上感应出较大的感应过电压,进而损坏设备。同时,一级防雷箱的接地线过长,就会在接电线上产生较大的电压,从而击坏基站机房内通信设备,因此,这也成为雷灾引入的又一途径。

4.移动通信基站雷电防护的主要措施

随着防雷工作不断发展,根据国际上国际电工委员会颁布的IEC系列防雷标准、国内颁布的基于IEC标准的国标、行业标准以及中国移动通信集团关于通信基站雷电防护的相关要求,结合对雷电类型和雷害入侵基站的途径分析,移动通信基站雷电防护的主要目的就是通过“引”或 “泄”等方法把雷电流排斥、阻挡在机房、设备之外,减小雷电对移动通信基站设备和相关人员的危害,降低经济损失。移动通信基站雷电防护的主要措施表现为:

(1)对直击雷的防护措施

通过接闪器、引下线和接地体进行防护。

1)有铁塔的移动通信基站其铁塔本身是最好的接闪器,要求铁塔四周与屋顶避雷带的电气连接;如果移动通信基站附近无铁塔的,则宜优先采甩避雷网作为建筑物的接闪器;如果屋面有天线等通信设施可在局部加装避雷针保护,以减小通信站的雷击概率。其中避雷网的网格尺寸应不大于10 m×10m,避雷针应与避雷网可靠连接。

2)通过引下线进行雷电防护的原理是利用至少两根或多根良好接地并已经作好防腐处理的引下线,提高防雷装置可靠性,大大降低沿线压降,减少侧击危险,让雷电流均匀入地,便于地网散流,均衡地电位,减小感应雷的危险,确保及时有效地将雷电流导入大地。

在布置引下线时要注意几个方面:首先,相互之间的间距控制在18m以内,如果是在重要交换局和100m以上的通信楼,则其间距应控制在12m以内,沿建筑物四周均匀对称布置;其次,如果要加长则需要采用l0 mm的圆钢或相同面积的扁钢,与各层均压环焊接;最后,对于框架结构的建筑物,引下线可用建筑物内的钢筋来完成;有铁塔的移动通信基站,可用铁塔本身作为引下线。

3)接地体,是指在土壤中埋下起散流作用的直径大于50mm,壁厚大于3.5mm钢管、尺寸不小于50mm×50mm×5mm的角钢或尺寸不小于40mm×4mm的扁钢作为导体将雷电流安全有效地导入大地,实际应用中多采用接地体应采用多根接地体连接成环型,以方便雷电流的散流和内部电位的均衡。

(2)对感应雷的防护措施

感应雷主要表现为静电感应和电磁感应两种方式,它可以通过电力电缆、通信电缆、光纤和天馈线侵入通信基站,也可以通过空间感应侵入通信站的内部线路。

由于电力电缆的距离长且对雷电波的传输损耗小,所以危害最为突出的是从电源侵入的感应雷,故电源部分的雷电防护时移动通信基站雷电防护的重点。此外,感应雷虽然经过建筑物和机壳的屏蔽衰减后其能量大为减小,但由于站内许多设备的抗过压能力很弱,需要良好处理。

5.结束语

移动通信基站的雷电防护应作为一项综合系统工程,应根据各地地理环境和气象条件,结合现有移动通信基站雷电防护设备设施建设情况和引入雷灾的主要途径进行方案设计,选择合适的防护方法和防护措施,确保移动通信基站设备的正常运行和维护人员的安全。

参考文献:

【1】浅谈移动通信基站防护雷电灾害的有效措施.张宇楠[J].《中国科技博览》,2011年30期.

【2】中华人民共和国通信行业标准,YD 5098-2005,通信局(站)防雷与接地工程设计规范.

篇4

上海市现有中国移动通信集团上海有限公司、中国联合网络通信有限公司上海市分公司、上海电信有限公司三大移动通信运营商。至2015年4月,上海市移动电话用户已超过3300万。基站总数截至2014年底全市约2.6万。

2基站电磁环境管理遇到的新问题

2.1管理制度亟待完善

上海现行的这种基于基站设置年审制度的管理方式,试行多年来使多方受益,被全国环保部门赞誉为“上海模式”,但就管理程序而言仍有欠缺。由于缺乏明确的基站设置环保技术要求,在年审过程中对基站设置的指导作用还不够强。此外,在监管层面上对运营商的环保责任要求不够明确,没有提出每年通报基站设置完成情况的要求,使环保部门对全市公用移动通信基站设置信息掌握滞后。

2.2移动通信技术的发展对检测技术提出了更高的要求

现行的移动通信监测规范为《辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T10.2-1996)和《移动通信基站电磁辐射环境监测方法(试行)》(2007年,无标准号),仍停留在室外宏基站技术阶段,明显滞后于目前多种设置形式共存的通信基站检测需求。且目前本市市场化检测机构数量少、水平参差不齐、总体能力不高。

2.3公众环保意识的不断增强

从数量上说,公众关于移动通信基站的投诉迅速增加,另一方面,随着通信基站的不断增加、人们文化素质的提升和网络知识的普及,公众对电磁环境的理解能力从“一无所知”渐渐转变为“一知半解”,往往对身边电磁辐射源捕风捉影、对相关报道言论断章取义,甚至以讹传讹,因此,对环境监测人员和报告解释人的专业技术能力提出了更高的要求。

2.4环境检测的时间节点应适当调整

《上海市公用移动通信基站设置管理办法》规定,基站投入正式运行前,经营者应当按照环境保护要求,向市环保部门提出检测申请。但事实上基站在正式入网投运前,基本处于调试阶段,发射功率不能达到正常工作水平,此时的环境检测数据尚不能真实反映基站的实际电磁辐射水平,环境检测的时间节点应进行调整。

3对策研究

3.1改革管理模式

目前国务院正大力推进简政放权、放管结合工作。根据基站环境影响小等特点和本市及外省的有益尝试,设计了以下三种移动通信基站监管模式的初步方案。方案一:取消基站环评、验收审批。环保部门取消基站环评、验收审批,改由建设单位自主建设,自行监测,主动向社会公开基站信息和监测结果,环保部门加强事中事后监管,对建成基站进行抽查、抽测。方案二:降低环评类别为登记表并改审批制为备案制。项目建设前,企业填报环评登记表报环保部门备案,项目建成后,企业填报竣工验收登记卡报环保部门备案,环保部门对涉及纠纷投诉及重大敏感点的基站进行监督检查。由事前管理转为事中、事先管理。方案三:简化环评、验收手续。由环保部门出台基站项目环评及验收技术规范,简化基站项目环评报告表,环评按网评价其规模、布局、基站类型、架设方式等,无需明确单个基站的站址,通过验收阶段的监测和核查来确保基站环保达标。通过对三种移动通信基站监管模式初步方案的比较研究,由于基站建设量大面广、可研阶段站址不确定的特点,以及基站建设环境影响较小,上海可以尝试“方案一”进行基站环境管理,依托市无管局的基站年度审核计划,由建设单位自主建设,主动向社会公开基站信息和监测结果,环保部门加强事中事后监管,对建成基站进行抽查、抽测,适应政府简政放权、企业强化责任的要求。

3.2制定技术规范

同时顺应审批制度改革要求,还应结合上海市无线电管理局的基站年度设置计划的强化和《电台执照》审批方式调整,制定基站设置环境保护技术规范,将环保技术要求前置到基站年度设置计划编制阶段,加强对基站建设的源头监管。对存在重大矛盾、群众反应强烈的基站,一般不得再增设新的基站天线。基站设置过程中应及时将信息向公众公开,加强沟通。

3.3完善管理,明确企业职责

坚持政府引导、企业主体,加强环保部门服务与监管的同时,更要发挥运营商的企业主力军作用。要求铁塔公司应在建设前对拟建站址环境中的电磁辐射水平进行自测,通信运营公司应当确保建成后的移动通信台(站)的电磁场场量参数符合国家标准《电磁环境控制限值》中关于公众暴露控制限值的规定。每年按时向环保部门通报新建基站和全网存量站设置情况,对各网络基站总量、分布情况、发射功率、电磁环境水平等信息进行申报登记。在基站正式入网投运、取得《电台执照》后由运营商委托有资质的检测单位开展电磁环境检测工作,并出具检测报告,检测费用由运营商承担。在《电台执照》三年有效期内至少进行一次检测。对于有居民投诉的基站,必须做到优先检测,做好解释工作,化解群众矛盾。对检测中发现的超标基站,应停止运行及时整改。

3.4探索对移动通信基站分类检测的模式

鼓励基站设置方和运营方依据国家标准《电磁环境控制限值》中关于豁免范围的规定,对室内覆盖、小区覆盖、街道站等基站进行梳理,符合“等效辐射功率小于100W”豁免条件的基站可免于管理,不必开展检测工作。不能豁免的基站应依周边环境进行细分,区别对待,加强对环境敏感区移动通信基站的检测管理,优先对这些区域的移动通信基站开展检测、强化这些区域基站的测量布点和测量频度的要求,建立快速响应机制,优先测量公众投诉举报的基站。对于周边50m范围内并无敏感点的宏基站,可以简化适当检测要求,只需在基站入网运行后3年内完成检测。经检测合格的基站,在主要技术参数和环境条件无重大变化情况下,检测报告始终有效。

3.5加强检测机构与公众的沟通

环境保护主管部门可建立一个常态的信息平台,及时向公众提供他们所关注的移动通信基站运营和周围电磁辐射水平的信息,同时,主动公布各电磁辐射环境专业检测机构的技术能力和检测质量水平,提升报告公信力。建立检测能力和检测结论向社会公开的机制,对报告结论错误、质量投诉率高的检测机构予以公示或淘汰;建立对检测机构的检查考评的机制,通过组织比对和监督性复测等方式,对各检测机构的能力和质量进行有效监督,实施优胜劣汰。

3.6规范检测方法

本市中心城区人口密集,楼宇高度参差复杂,为确保覆盖质量,本市移动通信基站往往布设密集且多有临近敏感点,因此应根据本市基站布设特点,进一步细化现有的检测方法,特别是强化检测布点、仪器指标和测量人员能力等方面的要求,使向公众公布的检测报告信息完整、数据可信。3.7提升对检测机构能力的要求积极引导检测机构提升能力,规范检测机构的市场准入。制定相应的管理办法,不断增强检测人员的技术能力,除了要求检测机构必须有计量认证资质外,还需对机构的专职检测人员岗位能力、工作业绩、检测仪器设备的性能指标和对不同类型基站检测适用性进行综合考核,从而做到数据科学客观公正,真正能对检测的结论负责、对调处负责,力争在检测阶段消除大部分的公众疑虑。

4结语

篇5

【关键词】移动通信系统;开放式;基站体系;架构;硬件;软件

引言

在现阶段,移动通信系统基站的灵活性及互操作能力都存在着极大的缺失和不足。为缓解此类现象,本文从软、硬件架构这两个角度提出了新型的开放式基站体系架构。这种新型的基站体系架构能够极大地提高移动通信系统基站的灵活性及互操作能力,使移动通信系统在未来能够实现与时俱进的发展。

1、移动通信开放式基站硬件体系架构

移动通信开放式基站硬件体系架构强调无线电功能与关键接口,它定义了系统的唯一接口及实现软件无线电的硬件应用规律。由于无线电功能分布在各模块之间,可以组织不同的平台服务,实现无线电系统内部的信号波形功能。整个移动通信开放式基站硬件体系架构由开放式基带处理系统与分布式射频系统两部分构成。这两个系统之间通过标准的高速串行总线连接,由交换矩阵实现射频系统与基带处理系统的灵活分配。在高速串行总线上承载着开放的射频控制协议,而该射频控制协议可借鉴民用通信领域定义的CPRI和OBSAIRP3这两种规范,并对这两种规范进行波形适应性改造,最终实现开放的射频控制接口。移动通信开放式基站硬件体系架构如图1所示。

1.1开放式基带处理系统

开放式基带处理系统采用的是标准的商用总线,例如VPX、CPCI一E、CPCI、VME等总线。基带处理单元内部的各模块只需要参照标准商业总线标准开发,便可以插入到系统中,从而可以提升移动通信系统的开放性,增强通信系统对现有商用技术的应用,实现开发与应用成本的降低。整个开放式基带处理单元内部是由综合业务处理与接口单元模块、高速交换单元及基带处理资源池3个单元组成。

综合业务处理与接口单元能提供基于通用目的的处理器基本软件执行过程,其中包括通用处理器、随机存储器、只读存储器、以太网接口、人机界面接口等。其承载功能包括信号波形应用、操作环境、低速信号处理、信源编码、基本的交换与路由控制、无线电配置和系统控制等。高速交换单元包括控制面交换芯片、数据面交换芯片、通用处理器、RAM、ROM等,主要实现系统内部各模块之间的数据面与控制面的高速通信。基带处理资源池由若干个通用信号处理单元组成,通用信号处理单元通过内部的高速交换总线实现FPGA、DSP、GPP整列,通过硬件抽象、动态重构、动态管理等技术实现内部资源的灵活分配与动态管控,其主要承载功能包括高速数据信号的传输、数据缓冲/存储、数据格式化、波形成形、信号算法处理、定时分配,并可向有效载荷提供外部接口。

1.2分布式射频系统

分布式射频系统由若干个覆盖不同频段、可配置或可重构的射频单元、功放单元、天线构成。分布式射频系统提供移动通信系统所需工作频段(VHF、UHF、C波段等)的射频前端功能,包括放大器、变频器、混频器、滤波器、AD/DA转换器等模拟ASIC器件和必要的控制芯片以及天线接口、天线控制接口、测试与状态报告接口等,主要功能是承载包括射频信号的低噪声放大、前端滤波、混频、频率变换、数模变换、功率放大等。

2、移动通信开放式基站软件体系架构

移动通信开放式基站软件架构(见图2)采用的是软件通信体系结构(SCA),并且是通过操作环境将软硬件隔离开的。其操作环境是由实时嵌入式操作系统、通信传输机制及核心框架以及硬件抽象层这三部分构成。

2.1软件体系的实时嵌入式操作系统

嵌入式操作系统作为波形应用运行环境的重要组成部分,能够为上层波形应用提供出对底层物理硬件的抽象和封装,通过合理、有效的方式实现各种嵌入式计算机软硬件资源的组织和管理,并控制程序执行的流程,提供系统的调用接口及驱动程序等,确保用户能够方便地使用嵌入式计算机。

2.2软件体系的嵌入式通信传输机制

嵌入式通信传输机制用于屏蔽嵌入式操作系统异构性和网络协议异构性,实现软件无线电系统内各处理节点间的软件通信,保证系统中波形组件的分布式处理能力。借鉴/云计算0技术的基本理论、分布式数据处理模型以及技术应用,可以解决以往基站模型中存储空间及处理资源的瓶颈,将不均衡的业务处理分布化,形成均衡负载处理。嵌入式CORBA中间件不仅实现了分布式环境中应用软件的跨平台通信,还通过透明的远程功能调用、分离的对象定义和实现方法,规范了客户端和服务器端操作,提高了应用软件的分布式部署能力、可移植性和可重用性。

2.3系统的核心框架体系

基础模块是为支持核心框架而开发的底层公共模块,包括域描述文件解析器、组件连接管理器、波形部署管理器、资源管理器和波形开发公共库。核心模块是实现框架软件核心功能的模块,包括域管理器、设备管理器和文件管理器。域管理器负责波形安装与删除、波形应用管理、波形控制管理和区域配置管理。设备管理器负责设备注册与注销、服务注册与注销、文件系统管理。文件管理器实现分布式文件系统,包括文件管理、文件系统和文件操作。

2.4基站的硬件抽象层

基站的多模功能由运行在操作环境上的波形应用软件来实现,开放式基站SCA系统的组成如图3所示。基站可根据需要运行ITE波形、TD一SCDMA波形、WCDMA波形、cdma20(刃波形、GSM波形、集群波形和抗干扰波形等,这些波形采用组件化建模进行设计。对波形组件的管理通过组件运行和管理框架控制接口进行,波形组件之间、波形组件与系统服务和设备之间通过组件运行和管理框架基本接口中定义的Port接口进行通信。波形与组件运行和管理框架服务接口之间通过中间件进行通信。对系统组件的管理由组件运行和管理框架控制接口通过基本设备接口进行,系统组件可以使用操作系统提供的所有服务,但波形组件仅可以使用部分操作系统提供的服务。这能最大限度地提高系统的开放性和波形的可移植性。整个体系支持波形的安装、启动、停止、动态加载/卸载等功能。

3、结语

本文探讨的移动通信系统开放式基站体系架构具有宽带大、模块多、网络层次扁平、资源共享便捷、运行高效节能等优势,是未来移动通信系统基站发展的大势所趋。移动通信开放式基站体系架构主要是基于软件通信体系结构的,能够极大地提高系统的灵活性,增强系统的互操作性,促进移动通信系统朝着广领域、大宽带、告诉移动的未来方向发展,并能够延长通信系统的使用寿命,大大降低通信系统的维护成本,大幅提高系统的模块化水平。

参考文献

篇6

关键词:雷电电磁脉冲 屏蔽 等电位 接地 移动通信基站

1、引言

随着微电子技术的应用渗透到生产和生活的各个领域,雷电灾害的范围变得越来越大,由闪电直击和过电压波沿金属线传输扩大到雷电电磁脉冲(LEMP-lightning electromagnetic pulse[1])从三维空间入侵到任何角落,无孔不入地造成雷电灾害。移动通信基站是由电源模块、接收发射模块、天馈线模块、中继传输模块等构成的一个综合系统。每到雷雨季节时,抗扰度水平低的移动通信基站MODEM、程控交换机、GSM设备、2M板等常常因雷击而损坏,造成较大的直接和间接经济损失,影响当地移动通信系统的正常运行。因此,在移动通信基站建设之初就应该对雷电电磁脉冲防护提出非常严格的要求,以确保通信设备和人员的安全,减少雷电或其它强电磁脉冲对移动通信系统的干扰,使相关设备免遭损坏,保证通信系统安全可靠地运行。

本文正是就移动通信基站的综合雷电电磁脉冲防护提出的设计方案。

2、雷电能量耦合到移动通信基站的主要途径

雷电电磁脉冲是一种强干扰源,它的传输途径分为两种:一种是空间传输的辐射干扰。闪电通道和引导闪电电流的外部防雷装置都起着辐射天线的作用,它们向周围空间辐射强电磁波;另一种途径是沿金属导线传输的传导干扰。雷电电磁脉冲产生的过电压沿电力线、信号线、地下或地上的电缆线、天馈线以及各种金属管道等导体进行传输。

就室外的移动通信基站而言,雷电电磁脉冲能量的耦合途径主要有:1、雷电直接击中金属导线,如电力线、通讯线等,雷击过电压传导到室内,将终端设备击坏;2、雷电击中金属铁塔,雷电流在下泄过程中形成的高压与邻近的信号系统之间发生反击;3、雷击形成的电磁脉冲以波的形式传输到机房内部,在内部信号网络上感应出过电压或者过电流,从而损坏系统设备。

3、雷电电磁脉冲的综合防护技术

移动通信基站是由电源模块、接收发射模块、天馈线模块、中继传输模块等构成的一个综合系统,防雷的目的是保证整个系统能正常工作,不受雷电的干扰和破坏。IEC的导则指出,防雷最终是通过等电位连接实现的,等电位连接的位置选择在不同防雷区的交界处,而雷击的能量通过接地系统引入大地。根据IEC-61312防雷分区[2]的概念可以知道,不同防雷保护区之间的电磁强度不同,除LPZ0区外,内部防雷保护区因电磁衰减而与外部防雷保护区的雷电电磁强度不一样。因此,做好屏蔽措施,在一定程度上可以有效防止雷电电磁脉冲的侵入。除了线路入侵和电磁感应之外,雷电电磁脉冲进入内部防雷保护区的途径还有接地系统。当雷击点在地网附近,雷电流通过接地体入地,地网瞬间的高电位可能通过接地线反击到设备,造成设备损坏。可见,要实现雷电电磁脉冲的综合防护,应同步采取外部防雷措施和内部防雷措施。IEC/TC-81将综合防雷总结为[2]:D-B-S-E技术,即分流(Dividing)、均压(Bonding)、屏蔽(Shielding)、接地(Earthing )四项技术的综合。只要综合采取四项措施,严格按照相关技术规范进行设计施工,就能起到理想的防护效果。

4、广东省云浮市某移动通信基站雷电电磁脉冲的防护设计

4.1 防雷对象实际勘测

4.1.1 勘测对象

勘测对象为广东省云浮市某移动通信基站。

4.1.2 地理、气象条件

该移动通信基站设在广东省云浮市郊外某小山头,海拔高度为150米。山顶土壤浅薄,表层15厘米以下为香灰土,土壤电阻率大。广东省云浮市的年平均雷电日数为87.6天,最高年份为124天,属雷击高发区。

4.1.3 防雷类别的确定

按照建筑物的年预计雷击次数计算公式[3,4]:N=(次/a)

N-建筑物年预计雷击次数,单位:次/a;

K-校正系数,因基站设在山顶,K取2.0;

Ng-建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/(km 2・a)];

Ae-与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km 2);

Ng===8.04[次/(km 2・a)];

式中L、W、H分别为建筑物的长、宽、高,其中L=7m,W=4m,H=20m。当H<100m时,扩展宽度D=;

Ae=

代入具体数值得到,

Ae== (km 2)

N=≈0.2(次/年)

根据计算,在不改变自然环境条件下,该移动通信基站的年预计雷击次数为0.2次。同时由于机房旁边有高耸的天线铁塔,增加了直击雷的发生概率。可见,该基站的雷击环境比较恶劣,考虑其重要性,可将该基站的防雷类别确定为二类防雷设计标准。

4.2 设计依据

本方案主要依据以下管理法规、技术规范进行设计:

1、《中华人民共和国气象法》;

2、中国气象局令第3 号《防雷减灾管理办法》等雷电灾害防御工作的有关法律、法规、规范性文件;

3、《移动通信基站防雷与接地设计规范》YD5068-98;

4、中华人民共和国国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》;

5、国际电工委员会标准《雷电电磁脉冲的防护》IEC-61312;

6、中华人民共和国《防雷器材指标要求》GB11032-89;

7、《微波站防雷与接地设计规范》YD2011-93;

8、《通讯局站接地设计暂行技术规定》YDJ26-89。

4.3 本方案设计的基本思路

本方案的总体设计示意图如下图1所示。

图 1 移动通信基站总体设计示意图

说明:该移动通信基站由变压器、机房及天线铁塔等三部分组成。三者采用共地系统。

4.3.1 直击雷防护

接闪器、引下线、接地体三部分构成的外部防雷装置起到对直击雷的拦截、疏导分流、入地三大功能,只要设计规范,安装合理,妥善维护,便能对直击雷进行有效的防护。

根据前文分析,该移动通信基站的设计标准为二类。铁塔作为独立避雷针,根据滚球法计算出的保护范围足以覆盖到机房等相关设施。

4.3.2 接地

移动通信基站由变压器、机房及天线铁塔等三部分组成,三者采用共地系统,如图1所示。共用接地网尽量使用机房基础中的钢筋【5】。接地电阻值小于1Ω。

4.3.3 屏蔽

机房五面墙体(四壁墙体加顶层)用镀锌扁钢构成屏蔽网格,镀锌扁钢规格为50mm×5mm,网格尺寸为800mm×800mm,扁钢交叉处作可靠焊接。在机房防静电地板下设置“M型”接地铜排,铜排规格为30mm×3mm,间隔小于2米。机房圈梁、立柱外侧每隔800mm设置一个焊接预留端(在浇铸混凝土前预设),供屏蔽网和等电位焊接使用。电源线应穿金属管埋地进入室内,埋地长度不小于50m,埋地深度不小于0.5m。天馈线、信号线也需埋地入室,在缆线入室处对其金属外层作就近接地处理。

4.3.4 避雷器的选择

1、电源线路保护

电源设三级SPD保护,进行逐级箝压。对航空障碍警示灯在电源输出端加装防逆向SPD保护。电源SPD的选用型号见表1。

2、信号线路保护

信号电路是电子系统的重要组成部分。信号电路中的电子设备绝缘强度低,对过电压和过电流耐受能力差,很容易受到暂态过电压的危害。因此对进入室内的信号线都需选择安装相应的信号SPD进行防护。信号SPD选用型号见表1。

表1 选用避雷器型号表

4.4 天馈系统的防雷防护

移动通信基站天线在接闪器的保护范围内,基站馈线的外金属护层,应在上部A点,下部B点和经走线架进机房入口C处作三点接地(如图1所示)。在铁塔上的两处接地应就近接至铁塔本身,在机房入口第三接地处应就近与地网引出的接地线妥善焊接连通,当铁塔高度大于或等于60m时,同轴电缆馈线的金属外层还应在塔体中部增加一处连接[6]。

同轴电缆馈线进入机房后与通信设备连接处安装天馈SPD,以防来自天馈线引入的感应过电压,天馈SPD接地线应就近连接到设备的金属外壳上,选择天馈SPD时应考虑阻抗、衰耗、工作频段等指标与通信设备相适应[7]。

5、 结论

通过以上移动通信基站防雷工程设计,我们得到如下经验:

1、防雷工程现场勘测非常重要。每个需要防雷的对象所处的雷电环境都是不一样的。因此要十分重视从工程现场采集数据,量身定做地进行防雷方案的设计。

2、对电子信息系统必须综合采取防雷措施才能得到最佳的防雷保护效果。在设计中应综合采用分流、均压、屏蔽、合理布线、安装SPD等措施,全方位地对系统进行防雷保护。

参考文献

[1]IEC6034-5-548.Earthing arrangements and equipotential banding for information technology installations[S]: IEC,1996.

[2]IEC61312. Protection against lightning electromagnetic pulse[S]:IEC/TC 81,1995.

[3]IEC62305-2. Protection Against Lightning Part 2: Risk management[S]:IEC/TC 81,2005.

[4]GB50057-94(2000版).建筑物防雷设计规范[S]: 中华人民共和国机械工业部,1994.

[5]周志敏,周济海,纪爱华.电子信息系统防雷接地技术[M].人民邮电出版社.2004.132.

篇7

[关键词]移动基站;建设问题;对策

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0139-01

移动基站建设、布局以及审批都应该符合城市现代化建设的总体要求,要体现出人文居住环境与自然环境的和谐发展,同时还要做好移动通信运营商之间的资源共享工作,避免重复建设,从而避免资源的浪费现象的发生。但是,目前我国现代化建设速度不断加快,在移动基站建设的过程中存在很多问题,因此,加强移动基站建设问题探讨,进而探寻有效解决对策非常重要。

一、移动基站建设的现状

当前,我国移动通信基站的建设主要具有以下几个特点:①基站数量庞大:移动通信基站作为通信传输的终端,其主要具备数量密集、占地面积小,分布范围大等特点。在人口稠密地地区,由于通信业务量大,基站建设的平均距离为500m左右,个别地区甚至达到了300m。除此之外,随着移动3G网络的建设和发展,对于通信基站距离的要求会更高,其主要原因是3G网络兼带传输互联网数字信号,由于发射信号强度所限,因此想要保持信号的强度,必须提高基站的分布点密度。②宏基站为主要形式:利用宏基站的主要原因是,该基站对3G信号的覆盖率较高,信号传输不受干扰、效果较好。在城市大型建筑物的内部以及地下设施中均可以较好的接收到3G网络信号,主要是采用了室内的信号分布系统,这样可以满足室内的信号要求。③基站发射天线的特点:移动通信信号的发射受到地形环境影响较大,因此在高海拔地区或者地形复杂的地区应该将基站天线架设的足够高,以满足移动信号的传输强度不受衰减或者干扰,保证信号的传输质量。

二、当前基站建设存在的问题

(1)重复建设率高:在当前移动基站的建设过程中,由于缺乏通信主管部门的有效监管和规划,运营商为了抢占资源,处于各自为政的状态,对通信基站的建设处于无序和重复建设性较高的状态之中。并没有遵循基站在各个运营商之间的共享原则,造成了资源浪费现象的发生。(2)审批过程繁琐:由于对移动通信基站的建设问题缺少相关的规范及指导,与城乡规划建设处于失联的状态,因此在建设的过程中,相关的城建管理部门由于缺乏相关条例的支持,对其审批流程繁琐、周期长,对其建设带来一定的影响。(3)对环境以及居民的影响:建设基站势必会对周边环境带来辐射等影响。如果临近居民区,居民由于缺乏相关的科学认识及了解,基站在进行建设的过程中常常会遭到居民的投人和阻挠。(4)选址问题:一方面,由于城市化建设进程的加快,土地为了稀缺的资源,所以基站选址的难度也越来越大;另一方面,随着手机迅速普及,以及视频数据等新业务的快速发展,特别是3G业务的大规模推广,基站建设密度大幅增加,给移动基站的建设造成了很大的压力。目前,很多运营商在进行移动基站建设的过程中,常常会忽略人民对于辐射的担忧,快速的把基站建成。同时由于基站的存在,也影响了周边土地的开发利用价值,造成一定的经济损失。

三、进行移动基站的建设过程中需要遵循的原则

移动基站的建设关乎通信技术的发展,对通信建设有着重要的意义。在建设的过程中应该遵循以下原则:①移动基站的选址原则:在进行移动基站选址的过程中,要根据业务量的大小,选择基站的建设数量,尽量避开大功率无线电发射中心,尤其是电台、电视台和雷达中心点等地区,选择通信业务量多的地点,这些地点一般都在业务中心点和业务比较集中的地方,只有这样才可以提高通信业务的覆盖面积、提高通信的效率,这样也才能增加通信业务的经济效益,保证基站的数量,使基站得到有效的利用;②移动基站设备的选择原则:进行基站建设过程中,特别是由于城区站址空间受限及铁塔天面空间不足,所建设基站不可能有足够的空间,移动基站设备应采用灵敏度较高、耗能低、污染小、集成化程度高的设备,同时应采用合路天线等技术减少铁塔上挂天线数量,以尽可能利用天面资源,实现多家运营商天线承载能力,同时应结合周围环境尽可能在城区对铁塔进行造型设计,完成与周边环境的协调,以得到附近居民的认可的目的。

四、解决移动基站建设存在问题的对策

(一)统筹规划,合理建设

对于通信基站进行适当的管理是一项利国利民的举措。在运营商建设基站时,政府的有关部门应该对其进行合理规划。无线电管理部门应积极与建设、规划、环保、市政等部门协调统一,对无线电基站的建设做好策划,并科学合理的规划其建筑用地,将基站的用地资源进行合理的分配。同时,从整体的发展方面需要各个主管部门进行协作配合,以缩短审批时间加快建设进度,同时还应发挥职能部门的作用,协调新成立的铁塔公司做好运营商的基站建设整合,积极促进资源共享引导他们将基站的建设向景观化方向发展,使得基站的建设能够与环境和谐一致,减少视觉污染的存在,建立和谐文明的城市面貌。

(二)制定相应的管理标准

城市移动通信基站的建设也应该纳入城市规划建设体系,也要符合相关法律法规的要求。移动通信基站等同于水、电、气、道路等基础设施,其选址和建设应纳入城市规划,并应符合《城乡规划法》以及城市规划的要求。编制《城市公用移动基站专项规划》条例可以保证在城市规划建设过程中,对基站的选址做到定位落实。

(三)加强各团队之间的合作,提高基站建设效率

任何工程的开展都离不开团队的配合,这种协作不仅指施工人员的团结互助,还包括运营商、施工单位和环保部门的配合。施工人员要尽量减少施工的次数,在较少的施工中保证施工的效率,减少对周围居民的影响,换取居民的理解和支持。

(四)加大宣传力度和后续管理

目前无线电管理部门对于基站建设的管理力度不大。因此,相关管理部门应出台基站设置管理的规范性文件,明确基站设置审批的程序、相关部门的职责等,加强公用移动通信基站的管理。此外,老百姓普遍错误的认为基站的建设会带来很大的辐射,对自身的健康会产生很大的影响,对于基站的建设产生了严重的恐慌心理和抵触心理。所以,应该为基站建设营造和谐的外部环境相关管理部门和通信运营商要充分利用电视、广播、报刊、互联网等媒体,及时全面地向社会各界宣传无线电常识、电磁辐射科学知识,指导群众科学的认识辐射,走出传统的误区,消除群众对基站建设的恐慌心理,为今后的移动基站建设提供保障。

通信基站是移动通信行业必不可少的基础设施之一,尤其是设置于城市的移动通信基站,其建设、布局以及审批都应该符合城市现代化建设的总体要求,要体现出人文居住环境与自然环境的和谐发展,同时还要做好移动通信运营商之间的资源共享工作,避免重复建设,从而避免资源的浪费现象的发生。通信、城建等职能部门也要加强自身责任,对于当前存在的问题要及时提出对策来解决,保证城市通信基站在建设过程中建设畅通无阻。从当前来看,加强城市移动通信基站的建设进程势在必行,做好规划管理是重中之重,这对于整个社会的发展都具有重要的意义。

参考文献

[1]何红艳.城市公用移动通信基站建设问题及对策研究[J].移动通信,2012,09

篇8

关键词:电磁辐射 移动通信基站 环境评价 监测

中图分类号:TN820 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)07(a)-0128-02

Monitoring of the level of Electromagnetic Radiation of Mobile Communications Stations in Xinjiang Hami

Guo Xiaoli

(Xinjiang Radiation Environment Supervision Station,Urumqi Xinjiang,830000, China)

Abstract:In order to evaluate the impact of environment by electromagnetic radiation generated from mobile communication base station in Xinjiang Hami, according to the relevant specifications and requirements, this paper selected the typical mobile base station in Hami to monitor. The monitoring data were collected and the monitoring results show that: the maximum value of the electric magnetic radiation intensity monitoring was 0.446μW/cm2, which was far lower than the goal of environmental management a value of 8μW/cm2. They were in accordance with the relevant requirements. The overall level of electromagnetic radiation level of mobile base station in Xinjiang Hami is low.

Key words:electromagnetic radiation;mobile communication base station;environmental assessment;monitoring

哈密地区位于新疆东部,是新疆通向中国内地的要道,自古就是丝绸之路的咽喉,近些年来随着当地国民经济的快速发展,建设了一大批移动通信基站,而通信基站的大量建设势必会造成电磁辐射环境污染,影响人们的正常生活。为了研究新疆哈密地区移动通信基站的电磁辐射水平,评价其危害程度和环境影响程度,本文在以往研究成果[1-11]的基础上,对新疆哈密地区典型移动基站的电磁辐射水平进行监测,并对监测数据进行整理、分析、总结和归纳,最终确定其对环境的影响程度。

1 移动通信基站工作原理

移动通信基站是连接通信网络与移动用户的纽带,负责将网络侧的信息以无线电磁波的形式与移动终端进行交互,移动通信基站天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波,或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。在无线通信系统中,天线是收发信机与外界传播介质之间的接口。定向GSM移动通信基站采用三扇区,每个扇区天线夹角多为120°,这样三个扇区能对四周进行360°全覆盖。将正北扇区标记为A扇区,顺时针方向,依次标记为B扇区和C扇区。每个扇区有1组天线,每组有1或数根天线,其中1根为收发共用,其余天线为单收。

2 电磁辐射评价标准

此次监测的依据是《电磁辐射防护规定》(GB8702-88),其规定的公众照射限值如下。

(1)基本限值。

在1天24 h内,任意连续6 min按全身平均的比吸收率(SAR)应小于0.02W/kg。

(2)导出限值。

在1天24 h内,环境电磁辐射场的参数在任意连续6 min内的平均值应满足表1要求。

根据《辐射环境保护管理导则―电磁辐射环境影响评价方法与标准》(HJ/T10.3-1996)规定:为使公众受到总照射剂量小于GB8702-88的规定值,对单个项目的影响必须限制在GB8702-88规定的功率密度限值的1/5,此次监测的移动基站发射频率在870-1840MHz频段,故单个基站的电磁辐射管理值是:40/5=8μW/cm2。

3 移动通信基站电磁辐射环境监测

3.1 监测方法

本次监测在以发射天线为中心半径50 m的范围内,对人员可以到达的距离天线最近处可能受到影响的环境保护目标和以基站天线的主瓣方向为延长线不同距离的变化值进行监测。测量时测量仪器探头(天线)尖端距地面(或立足点)1.7 m,与操作人员之间距离不少于0.5 m。在室内测量,一般选取房间中央位置,点位与家用电器等设备之间距离不少于1 m。若在窗口(阳台)位置监测,探头(天线)尖端在窗框(阳台)界面以内。在通信基站正常工作时间内进行测量。每个测点连续测5次,每次测量时间不小于15 s,并读取稳定状态下的最大值,若监测读数起伏较大时,适当延长监测时间。

3.2 监测参数的选取

根据《电磁辐射防护规定》(GB8702 -88)要求,结合移动通信基站的发射频率,确定测量因子为电场强度(V/m),再转换为评价因子功率密度(μw/cm2)。

3.3 监测仪器

此次监测采用的仪器主要包括:NBM-550电磁分析仪(为非选频式辐射测量仪)、EMR-300电磁分析仪(为非选频式辐射测量仪)、SRM3000 频谱分析仪(选频)。

3.4 监测结果分析

此次监测共选择8个典型基站进行监测,监测结果汇总表。(见表2)和(见图1)

由表2和图1监测结果可知,建成运行基站周围环境的功率密度最大值为0.446μW/cm2,出现在哈密市政公司基站290°主瓣方向20m处,监测的8个基站123组数据其电磁辐射值在0.004~0.446μW/cm2之间,均符合《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)中公众照射导出限值40μW/cm2要求,同时满足《辐射环境保护管理导则-电磁辐射环境影响评价方法和标准》(HJ/T10.3-1996)中单个项目电磁辐射管理值8μW/cm2要求。总体上来说,新疆哈密地区移动通信基站电磁辐射值较低,对周围环境影响不大,符合国家标准。

4 结论与建议

4.1 结论

此次新疆哈密地区移动通信基站电磁辐射环境影响评价工作选择了8个具有代表性的典型基站进行电磁辐射监测,监测得到的123组数据电磁辐射值均小于0.446μW/cm2,监测结果表明其电磁辐射值较低,符合相关规范要求,移动基站引起的电磁辐射水平对环境的影响程度小。

4.2 防护措施建议

(1)做好合理规划和合理布局,建设基站工程之前,应进行环境评价工作,尽量避开环境敏感点,以防为主。

(2)移动通信基站建设前应对拟建地点以及周围环境的电磁辐射水平进行监测,其公众照射导出限值的功率密度大于8 μW/cm2的地区不得建设移动通信基站。

(3)合理选择基站发射功率、载频数、半功率角、下倾角、架设高度、方向角等参数,在满足信号覆盖的前提下,尽量降低基站发射功率。

(4)合理选择新建基站的施工方式,优化工程用地,合理布置施工区,减少铁塔建设及站房建设施工对土地的占有,降低对生态的破坏,工程临时占地在工程结束后积极实施植被恢复。

(5)在住宅楼上建设移动通信基站,建设前建设单位、建筑物产权单位或业主应充分征求所住居民的意见,发生纠纷时应及时向居民做宣传解释工作。

参考文献

[1] 马超.浅谈基站辐射对周边环境及人身体健康的影响[J].中国新通信,2015(2):19.

[2] 陈国业.无线通信基站建设中电磁辐射缓解技术应用实践[J].科技与创新,2014(21):146-147.

[3] 韦阮威.浅谈4G基站的电磁辐射问题[J].中国无线电,2014(11):44-45.

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[5] 王璐,马德敏.WCDMA移动通信基站电磁辐射研究[J].中国新通信,2014(6): 41.

[6] 濮文青,刘红志,余寒,等.安徽地区典型移动通信基站电磁辐射环境影响分析[J].山西建筑,2014,40(9):216-218.

[7] 王浩,韦庆.移动通信基站周边电磁辐射环境容量评价[J].污染防治技术,2014,27(4):18-21.

[8] 肖庆超,易海涛,康征.移动通信基站电磁辐射环境影响研究―― 以北京市为例[J].环境影响评价,2014(5):51-54.

[9] 陆智新.泉州市移动通信基站电磁辐射环境影响分析[J].环境监测管理与技术,2014(5):56-60.

篇9

一、指导思想

为全面贯彻党的和三中、四中全会精神,牢固树立新发展理念,围绕建设网络强区目标,坚持信息基础设施的战略性公共基础设施地位,合理统筹利用公共资源,加快免费开放力度,做深做透“社会塔”“通信塔”互转的共享大文章,用5G技术进一步推动行业和社会的发展,全面助力区“5G产业体系”定位落地。

二、总体目标

为实现2020年5G网络全面商用的目标,按照《市通信基础设施专项规划(2017-2030)》和5G网络全覆盖的要求,分三阶段完成下列任务:到2020年底,完成100座基站建设,实现城区及一体化示范区5G网络基本覆盖;到2021年底,完成200座基站建设,5G网络向农村延伸,镇及行政村基本覆盖。到2022年底,再完成200座基站建设,全区5G基站达500个,5G网络区域范围全面覆盖。同步完成通信机房(核心机房、汇聚机房、基带机房、基站站房)、通信管道及光缆线路、光缆交接箱等配套基础设施建设。

三、保障措施

(一)统一5G站址建设

1、政府全额投资建设的公共设施、公共机构办公场所的经营管理人有义务协助公司依法在该场所从事5G基础设施建设,并为接入提供便利条件。

2、规范项目征地签约、收费主体。项目土地征地协议统一与区土地和房屋征管中心签约。公司应积极主动和当地政府沟通,配合当地政府做好相关保障工作;通信设施建设项目单位应规范施工,所在地政府负责协调解决项目建设中遇到的纠纷阻碍,保障项目的正常施工及交付。

3、在市政府统一规划要求的前提下,实现“一塔(杆)多用、综合复用”的应用效益。区公安、市政、城管、电力、交通运输等部门向市公司开放所属的市政路灯杆、交警监控杆、公园灯杆、电力塔、管道等塔(杆)资源,让“社会塔”成为“通信塔”。市公司统筹负责塔(杆)资源的技术改造,在确保安全的情况下,完成5G多功能杆塔应用部署。

(二)实现5G“四个同步”

行政区域、商业楼宇、住宅小区等新改扩建项目要将移动通信基础设施建设(及相关的站房、管线、引电等)纳入配套基础设施同设计、同规划、同施工、同验收。将5G等移动通信基础设施建设有关规划设计和预留安装条件作为审查的重要内容,纳入工程建设项目系统,实施统一规范管理。确保建设项目充分预留移动通信设备机房、天线位置以及建设项目用地红线内的通信管道、设备间和建筑内配线管网。

(三)加强5G设施保护

任何单位或者个人不得擅自改动或者迁移通信基础设施。因公路、铁路、城市道路、农田水利工程建设等原因,确需改动或者迁移的,原则上应当与移动通信设施所有人协商。改动或迁移的,应当坚持先建设后拆除的原则,确保通信服务持续畅通。加大科普宣传力度,消除公众对5G基站电磁辐射的片面认识。打击盗窃、破坏公用电信设施的违法行为,切实保障5G网络设施设备安全。

(四)推进5G广泛应用

推进基于5G网络的应用服务,加强在智能制造、工业互联网、城市管理、应急指挥、智慧医疗、文化旅游、交通物流等重点领域的应用场景建设。公司要面向社会各行各业全量开放通信资源,提供塔杆、通信、电力保障能力,构建开放共享大平台,让“通信塔”成为“社会塔”。市政、城管、公安、森林防火、环保、气象等单位,在监控监测等信息化项目建设上,可优先使用通信资源。要加强项目建设方案的审核,避免城市塔杆重复建设。

(五)简化5G建设审批

进一步简化优化5G建设中涉及的环境保护、国土资源、交通道路、城乡建设(园林绿地)等行业审批流程,探索建立并行审批联审联批机制,压缩审批时间,提升审批效率,充分发挥规划指导作用,纳入行业规划的5G建设要减少审批要件,开通绿色审批通道,加强主动服务靠前服务意识。

(六)强化协调配合

成立区政府主要领导任组长,市公司、区有关部门及各镇、高新区分管负责人为成员的区5G网络基础设施建设领导小组(名单附后),统筹推进全区5G网络基础设施建设工作。领导小组办公室设在区科经局,具体负责统筹调度、综合协调等推进工作。办公室定期召开5G项目建设推进会,通报各区域5G建设进度,协调解决建设过程中存在的困难和问题。

区委宣传部:负责加强舆论引导,加大科普宣传力度,积极消除公众对移动通信发射塔电磁辐射的片面认识,引导广大群众尊重科学,提高对社会不良信息的辨别能力。

区科经局:负责对移动通信基础设施建设管理进行指导,牵头协调解决建设管理过程中遇到的问题。

区发改委:负责将我区移动通信基础设施建设纳入重点项目计划。负责协调区内供电部门保障移动通信基础设施及其配套设施建设的用电需求,在电力引入方面给予有力支持。

市自然资源和规划分局:负责统筹考虑移动通信基础设施短期建设与长远规划的关系,将区域内通信网络基础设施建设纳入城乡建设总体规划,与城市建设等相关规划做好衔接。在具体基站规划审批中,向公司开通绿色通道,加快审批。

区交运局:负责为现有道路、在建道路和规划道路沿线规划建设移动通信基础设施提供支持。

区生态环境分局:负责协助办理移动通信基础设施建设相关审批手续,强化辐射日常监管。

区农业农村水利局:负责在满足规范的前提下为移动基站建设提供站址资源。

区公安分局:负责加强移动通信基础设施保护,严厉打击盗窃、破坏移动通信基础设施的违法行为,切实维护通信设施安全。

区城管局:负责依法维护行政执法区域内移动通信基础设施单位的合法建设行为。

区住建局:负责加快开放住宅区商业楼字、公园以及路灯、绿地、道路指示牌等公共设施,用于支持移动通信基础设施和室内分布系统的建设。

区机关事务管理中心:负责带头做好政府机关楼面的开放工作。

区土地和房屋征管中心:负责全区基站建设土地征用及协议签订指导工作。

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关键词:通信基站;雷电;引入途径;防护措施

随着通信行业的迅速发展,微电子设备得到广泛应用,通信设备的集成度越来越高,其耐压水平也越来越低。由于移动通信基站分布范围广,位置处于制高点,容易遭受雷击灾害。雷电具有很强的破坏性,一旦通信基站遭受雷击,容易造成通信设备损坏,通信信号中断,给社会带来较大的经济影响,因此做好移动通信基站的防雷是一项重要的工作。

一、雷击移动通信站的主要途径

1.雷电通过基站铁塔和天馈线侵入

一般的基站铁塔高度为40~60 m,有些高达70~90 m。当铁塔的避雷针受到直接雷击时,雷电流通过铁塔,经其接地装置散流入地,使地网地电位升高,导致基站地网与设备之间产生很高的电位差而形成地电位反击,对通信设备造成损坏。如果天馈线为同轴电缆,在导体上感应出较强的感应电流,即为同轴电缆的感应电流。感应电流经同轴电缆从铁塔天线进入基站机房,进入收发信机,烧坏移动通信设备。

2.雷电通过架空管线侵入

移动通信系统基站的架空管线是引入雷害的重要途径。当雷云放电时,其空间形成强大的电场,在架空管线靠近终端时,主要成分是水平电场,出现在电场中的突出物体最易出现感应电荷的集中,使其周围电场强度显著增加,架空管线很容易发生尖端放电而被雷电击中。当架空管线遇雷电侵袭时,将过电压引入基站机房,很可能烧坏基站的通信设备。雷云对地放电也会在架空管线上感应过电压,该过电压也会对电源设备造成威胁。

3.雷电电磁感应影响

接闪器在接闪过程中,雷电流强度大,放电时间短,在接闪器和引下线周围将产生较大的瞬时电磁场。在强磁场作用下,处于磁场中的导体将产生高达几千至几万伏的感应电压,如此之高的感应电压势会造成通信设备的损坏。移动通信设备是集成化较高的设备,耐冲击力相对较差,因此受雷电感应的影响较大。

4.基站机房引入雷电

当移动基站机房建在山顶上,机房位置的海拔高度很高时,直击雷可能绕过避雷针从横向及斜面击中被保护物,这种现象叫雷电绕击。在这种情况下,孤立的避雷针往往已不能防御雷电对机房的直击。因此,基站机房必须采取必要的防雷措施。

二、通信基站的综合防雷措施

1.铁塔的防雷

铁塔顶部天线平台处,塔身中部及塔基处应预留接地孔,或将附近塔身紧固螺栓改用加长紧固螺栓作接地点。因铁塔较高,上述相邻2个接地点之间距离超过60 m时,需在该网点之间增加1个接地点。一定要保证连接点的数量和分散性,以利于分散雷电流。铁塔为落地塔时,其铁塔地网与机房地网之间应每间隔3~5 m相互焊接连通1次,且至少有2处相互连通。铁塔四脚与其他地网就近焊接连通。移动通信天线应有防直击雷的保护措施。天线铁塔设避雷针并与铁塔焊接。天线安装位置应在避雷针的防雷保护区内。避雷针与铁塔焊接的目的就是确保避雷针有良好的接地线,以保证雷电流及时流入大地。

2.架空管线的防雷

连至机房的电力线、光缆等架空管线不能直接进入,应分类穿入金属管埋地后进入机房。若路程较长,则电力线、光缆两端均应加装保护装置。金属管两端分别与地线焊接,焊点要作防腐处理,电力线与信号线不能混合走线。各系统的接地应按照安装要求,分别接至各自的接地汇流排,再统一接至室内接地排。机房内直流电源接地线从室内地线排上引入,与保护地各自独立,再接入接地汇流排上,且不共用引线。

3.天馈线的防雷

馈线屏蔽层应在塔顶、馈线离开塔身至机房转弯处上方0.5~1.0 m处、进入机房入口后的内侧3点妥善接地。当长度超出60 m时,应在其中间增加接地点,使相邻2个接地点间距离不超过60 m,室内走线架应每隔5~10 m接地1次。某些厂家要求馈线进入室内后加装避雷器,避雷器的安装位置应尽可能紧靠馈线进建筑物的入口处。

4.通信机房的防雷

对于通信机房的防雷问题应包括机房的建筑物防雷接地、机房设备和供电系统的防雷接地。一是建筑物的防雷和接地。通信机房天面应按规范要求设置避雷网,机房四角应设引下线,机房屋顶上金属设施应分别就近与避雷带焊接连通。当通信站点天线铁塔位于机房旁边时,铁塔地网与机房地网之间,应每间隔3~5 m相互焊接连通1次,且至少有2处相互连通。当通信站点天线铁塔位于机房屋顶时,其四脚应在屋顶与雷电流引下线分别就近连通。建筑物金属窗框、电缆屏蔽层、设备外壳等也应与主钢筋作可靠连接,形成等电位体。二是供电系统的防雷和接地。通信机房内等电位接地端子板之间应采用螺栓连接,其连接导线截面积应采用不小于16 mm2的多股铜芯导线,穿钢管敷设。出入机房的电缆金属护套在入站处应作保护接地,电缆内芯线在进站处应加装避雷器,电缆内的空线对亦应作保护接地。机房内的走线架应每隔5 m接地1次,走线架、吊挂铁件、机架(或机壳)、金属通风管道、金属门窗以及其他金属管线均应良好接地并相互连通。通信机房的供电电力变压器不宜与通信机房在同一建筑物内,若其安装在通信机房内时,高压电力电缆长度应不小于200 m,在与架空电力线的接头处,电缆金属外护层应就近接地,电缆内3根相线应分别对地加装氧化锌无间隙避雷器。

5.等电位连接

移动通信基站地网应按均压、等电位的原理,将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网,基站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入。对于高土壤电阻率地区的高山基站地网,除了要降低其地阻值外,最重要的是进行等电位连接、屏蔽以及均压处理,以达到各部分之间的电位分布均匀,使电位差为“零”,从而确保雷电流不会对各部分造成高压反击及减小电磁干扰。

6.降低接地电阻值

国家标准要求移动基站地阻值应小于5 Ω,在高土壤电阻率地区,降低接地电阻的常用方法有以下几种:一是采用多支线外引接地装置,外引长度应不大于有效长度;二是接地体埋于较深的低电阻率土壤中;三是采用降阻剂;四是换土。实践证明,换土的方法是改良土壤从而降低接地电阻值的最好方法。其做法是:用电阻率较小的粉状矿泥、塘泥、田泥、黑土、陶土等物质换掉地网内电阻率较高的土壤。

参考文献

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关键词:通信基站;雷电;引入途径;防护措施

随着通信行业的迅速发展,微电子设备得到广泛应用,通信设备的集成度越来越高,其耐压水平也越来越低[1]。由于移动通信基站分布范围广,位置处于制高点,容易遭受雷击灾害[2]。雷电具有很强的破坏性,一旦通信基站遭受雷击,容易造成通信设备损坏,通信信号中断,给社会带来较大的经济影响,因此做好移动通信基站的防雷是一项重要的工作[3]。

1雷击移动通信站的主要途径

1.1雷电通过基站铁塔和天馈线侵入

一般的基站铁塔高度为40~60m,有些高达70~90m。当铁塔的避雷针受到直接雷击时,雷电流通过铁塔,经其接地装置散流入地,使地网地电位升高,导致基站地网与设备之间产生很高的电位差而形成地电位反击,对通信设备造成损坏。如果天馈线为同轴电缆,在导体上感应出较强的感应电流,即为同轴电缆的感应电流。感应电流经同轴电缆从铁塔天线进入基站机房,进入收发信机,烧坏移动通信设备。

1.2雷电通过架空管线侵入

移动通信系统基站的架空管线是引入雷害的重要途径。当雷云放电时,其空间形成强大的电场,在架空管线靠近终端时,主要成分是水平电场,出现在电场中的突出物体最易出现感应电荷的集中,使其周围电场强度显著增加,架空管线很容易发生尖端放电而被雷电击中。当架空管线遇雷电侵袭时,将过电压引入基站机房,很可能烧坏基站的通信设备。雷云对地放电也会在架空管线上感应过电压,该过电压也会对电源设备造成威胁。

1.3雷电电磁感应影响

接闪器在接闪过程中,雷电流强度大,放电时间短,在接闪器和引下线周围将产生较大的瞬时电磁场。在强磁场作用下,处于磁场中的导体将产生高达几千至几万伏的感应电压,如此之高的感应电压势会造成通信设备的损坏。移动通信设备是集成化较高的设备,耐冲击力相对较差,因此受雷电感应的影响较大。

1.4基站机房引入雷电

当移动基站机房建在山顶上,机房位置的海拔高度很高时,直击雷可能绕过避雷针从横向及斜面击中被保护物,这种现象叫雷电绕击。在这种情况下,孤立的避雷针往往已不能防御雷电对机房的直击。因此,基站机房必须采取必要的防雷措施。

2通信基站的综合防雷措施

2.1铁塔的防雷

铁塔顶部天线平台处,塔身中部及塔基处应预留接地孔,或将附近塔身紧固螺栓改用加长紧固螺栓作接地点。因铁塔较高,上述相邻2个接地点之间距离超过60m时,需在该网点之间增加1个接地点。一定要保证连接点的数量和分散性,以利于分散雷电流。铁塔为落地塔时,其铁塔地网与机房地网之间应每间隔3~5m相互焊接连通1次,且至少有2处相互连通。铁塔四脚与其他地网就近焊接连通。移动通信天线应有防直击雷的保护措施。天线铁塔设避雷针并与铁塔焊接。天线安装位置应在避雷针的防雷保护区内。避雷针与铁塔焊接的目的就是确保避雷针有良好的接地线,以保证雷电流及时流入大地。

2.2架空管线的防雷

连至机房的电力线、光缆等架空管线不能直接进入,应分类穿入金属管埋地后进入机房。若路程较长,则电力线、光缆两端均应加装保护装置。金属管两端分别与地线焊接,焊点要作防腐处理,电力线与信号线不能混合走线。各系统的接地应按照安装要求,分别接至各自的接地汇流排,再统一接至室内接地排。机房内直流电源接地线从室内地线排上引入,与保护地各自独立,再接入接地汇流排上,且不共用引线。

2.3天馈线的防雷

馈线屏蔽层应在塔顶、馈线离开塔身至机房转弯处上方0.5~1.0m处、进入机房入口后的内侧3点妥善接地。当长度超出60m时,应在其中间增加接地点,使相邻2个接地点间距离不超过60m,室内走线架应每隔5~10m接地1次。某些厂家要求馈线进入室内后加装避雷器,避雷器的安装位置应尽可能紧靠馈线进建筑物的入口处。

2.4通信机房的防雷

对于通信机房的防雷问题应包括机房的建筑物防雷接地、机房设备和供电系统的防雷接地。一是建筑物的防雷和接地。通信机房天面应按规范要求设置避雷网,机房四角应设引下线,机房屋顶上金属设施应分别就近与避雷带焊接连通。当通信站点天线铁塔位于机房旁边时,铁塔地网与机房地网之间,应每间隔3~5m相互焊接连通1次,且至少有2处相互连通。当通信站点天线铁塔位于机房屋顶时,其四脚应在屋顶与雷电流引下线分别就近连通。建筑物金属窗框、电缆屏蔽层、设备外壳等也应与主钢筋作可靠连接,形成等电位体[4-5]。二是供电系统的防雷和接地。通信机房内等电位接地端子板之间应采用螺栓连接,其连接导线截面积应采用不小于16mm2的多股铜芯导线,穿钢管敷设。出入机房的电缆金属护套在入站处应作保护接地,电缆内芯线在进站处应加装避雷器,电缆内的空线对亦应作保护接地。机房内的走线架应每隔5m接地1次,走线架、吊挂铁件、机架(或机壳)、金属通风管道、金属门窗以及其他金属管线均应良好接地并相互连通。通信机房的供电电力变压器不宜与通信机房在同一建筑物内,若其安装在通信机房内时,高压电力电缆长度应不小于200m,在与架空电力线的接头处,电缆金属外护层应就近接地,电缆内3根相线应分别对地加装氧化锌无间隙避雷器。

2.5等电位连接

移动通信基站地网应按均压、等电位的原理,将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网,基站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入。对于高土壤电阻率地区的高山基站地网,除了要降低其地阻值外,最重要的是进行等电位连接、屏蔽以及均压处理,以达到各部分之间的电位分布均匀,使电位差为“零”,从而确保雷电流不会对各部分造成高压反击及减小电磁干扰。

2.6降低接地电阻值

国家标准要求移动基站地阻值应小于5Ω,在高土壤电阻率地区,降低接地电阻的常用方法有以下几种:一是采用多支线外引接地装置,外引长度应不大于有效长度;二是接地体埋于较深的低电阻率土壤中;三是采用降阻剂;四是换土。实践证明,换土的方法是改良土壤从而降低接地电阻值的最好方法。其做法是:用电阻率较小的粉状矿泥、塘泥、田泥、黑土、陶土等物质换掉地网内电阻率较高的土壤。

3参考文献

[1]YD5098-2005通信局(站)防雷与接地工程设计规范[S].北京:北京邮电大学出版社,2006.

[2]GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[3]虞昊.现代防雷技术基础[M].北京:清华大学出版社,1995.

篇12

关键词通信基站;雷电;引入途径;防护措施

随着通信行业的迅速发展,微电子设备得到广泛应用,通信设备的集成度越来越高,其耐压水平也越来越低[1]。由于移动通信基站分布范围广,位置处于制高点,容易遭受雷击灾害[2]。雷电具有很强的破坏性,一旦通信基站遭受雷击,容易造成通信设备损坏,通信信号中断,给社会带来较大的经济影响,因此做好移动通信基站的防雷是一项重要的工作[3]。

1雷击移动通信站的主要途径

1.1雷电通过基站铁塔和天馈线侵入

一般的基站铁塔高度为40~60 m,有些高达70~90 m。当铁塔的避雷针受到直接雷击时,雷电流通过铁塔,经其接地装置散流入地,使地网地电位升高,导致基站地网与设备之间产生很高的电位差而形成地电位反击,对通信设备造成损坏。如果天馈线为同轴电缆,在导体上感应出较强的感应电流,即为同轴电缆的感应电流。感应电流经同轴电缆从铁塔天线进入基站机房,进入收发信机,烧坏移动通信设备。

1.2雷电通过架空管线侵入

移动通信系统基站的架空管线是引入雷害的重要途径。WwW.133229.coM当雷云放电时,其空间形成强大的电场,在架空管线靠近终端时,主要成分是水平电场,出现在电场中的突出物体最易出现感应电荷的集中,使其周围电场强度显著增加,架空管线很容易发生尖端放电而被雷电击中。当架空管线遇雷电侵袭时,将过电压引入基站机房,很可能烧坏基站的通信设备。雷云对地放电也会在架空管线上感应过电压,该过电压也会对电源设备造成威胁。

1.3雷电电磁感应影响

接闪器在接闪过程中,雷电流强度大,放电时间短,在接闪器和引下线周围将产生较大的瞬时电磁场。在强磁场作用下,处于磁场中的导体将产生高达几千至几万伏的感应电压,如此之高的感应电压势会造成通信设备的损坏。移动通信设备是集成化较高的设备,耐冲击力相对较差,因此受雷电感应的影响较大。

1.4基站机房引入雷电

当移动基站机房建在山顶上,机房位置的海拔高度很高时,直击雷可能绕过避雷针从横向及斜面击中被保护物,这种现象叫雷电绕击。在这种情况下,孤立的避雷针往往已不能防御雷电对机房的直击。因此,基站机房必须采取必要的防雷措施。

2通信基站的综合防雷措施

2.1铁塔的防雷

铁塔顶部天线平台处,塔身中部及塔基处应预留接地孔,或将附近塔身紧固螺栓改用加长紧固螺栓作接地点。因铁塔较高,上述相邻2个接地点之间距离超过60 m时,需在该网点之间增加1个接地点。一定要保证连接点的数量和分散性,以利于分散雷电流。铁塔为落地塔时,其铁塔地网与机房地网之间应每间隔3~5 m相互焊接连通1次,且至少有2处相互连通。铁塔四脚与其他地网就近焊接连通。移动通信天线应有防直击雷的保护措施。天线铁塔设避雷针并与铁塔焊接。天线安装位置应在避雷针的防雷保护区内。避雷针与铁塔焊接的目的就是确保避雷针有良好的接地线,以保证雷电流及时流入大地。

2.2架空管线的防雷

连至机房的电力线、光缆等架空管线不能直接进入,应分类穿入金属管埋地后进入机房。若路程较长,则电力线、光缆两端均应加装保护装置。金属管两端分别与地线焊接,焊点要作防腐处理,电力线与信号线不能混合走线。各系统的接地应按照安装要求,分别接至各自的接地汇流排,再统一接至室内接地排。机房内直流电源接地线从室内地线排上引入,与保护地各自独立,再接入接地汇流排上,且不共用引线。

2.3天馈线的防雷

馈线屏蔽层应在塔顶、馈线离开塔身至机房转弯处上方0.5~1.0 m处、进入机房入口后的内侧3点妥善接地。当长度超出60 m时,应在其中间增加接地点,使相邻2个接地点间距离不超过60 m,室内走线架应每隔5~10 m接地1次。某些厂家要求馈线进入室内后加装避雷器,避雷器的安装位置应尽可能紧靠馈线进建筑物的入口处。

2.4通信机房的防雷

对于通信机房的防雷问题应包括机房的建筑物防雷接地、机房设备和供电系统的防雷接地。一是建筑物的防雷和接地。通信机房天面应按规范要求设置避雷网,机房四角应设引下线,机房屋顶上金属设施应分别就近与避雷带焊接连通。当通信站点天线铁塔位于机房旁边时,铁塔地网与机房地网之间,应每间隔3~5 m相互焊接连通1次,且至少有2处相互连通。当通信站点天线铁塔位于机房屋顶时,其四脚应在屋顶与雷电流引下线分别就近连通。建筑物金属窗框、电缆屏蔽层、设备外壳等也应与主钢筋作可靠连接,形成等电位体[4-5]。二是供电系统的防雷和接地。通信机房内等电位接地端子板之间应采用螺栓连接,其连接导线截面积应采用不小于16 mm2的多股铜芯导线,穿钢管敷设。出入机房的电缆金属护套在入站处应作保护接地,电缆内芯线在进站处应加装避雷器,电缆内的空线对亦应作保护接地。机房内的走线架应每隔5 m接地1次,走线架、吊挂铁件、机架(或机壳)、金属通风管道、金属门窗以及其他金属管线均应良好接地并相互连通。通信机房的供电电力变压器不宜与通信机房在同一建筑物内,若其安装在通信机房内时,高压电力电缆长度应不小于200 m,在与架空电力线的接头处,电缆金属外护层应就近接地,电缆内3根相线应分别对地加装氧化锌无间隙避雷器。

2.5等电位连接

移动通信基站地网应按均压、等电位的原理,将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网,基站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入。对于高土壤电阻率地区的高山基站地网,除了要降低其地阻值外,最重要的是进行等电位连接、屏蔽以及均压处理,以达到各部分之间的电位分布均匀,使电位差为“零”,从而确保雷电流不会对各部分造成高压反击及减小电磁干扰。

2.6降低接地电阻值

国家标准要求移动基站地阻值应小于5 ω,在高土壤电阻率地区,降低接地电阻的常用方法有以下几种:一是采用多支线外引接地装置,外引长度应不大于有效长度;二是接地体埋于较深的低电阻率土壤中;三是采用降阻剂;四是换土。实践证明,换土的方法是改良土壤从而降低接地电阻值的最好方法。其做法是:用电阻率较小的粉状矿泥、塘泥、田泥、黑土、陶土等物质换掉地网内电阻率较高的土壤。

3参考文献

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关键词:移动通信基站;物联网;一体化维护

基站指的是一种功率高、信道多的双向无线电发送机,其一般固定在同一地方。在4G网络日渐普及的背景下,基站的数据传输效率与功能大幅度提高,而为了满足这一发展现状,需对基站维护进行创新。基站维护包括基站硬件设备的保障与故障处理,比如供电设备的巡检、基站故障硬件的更换等。目前,在4G移动基站维护中,RFID技术、物联网技术等的应用十分广泛。同时,为了弥补传统维护模式的不足,对4G移动通信基站进行一体化维护日渐受到业内的重视。

一、移动基站一体化维护

随着网络规模的扩展、业务种类的推陈出新及技术的进步,电信运营商对移动通信基站的运维效率、维护水平及维护成本控制提出了更高的要求,同时运维急需从面向设备、网络过渡到面向市场和业务。为此,必须通过管理和技术创新,以使基站运维工作步入综合化、集约化的道路;实现对设备、信息、人力等资源进行高效配置,以提高运维管理的规范化与标准化水平;强化市场、业务对维护管理的支撑作用,进而建立起以市场为导向、以客户为中心、以效益为目标的生产体系。总之,代维工作走向一体化、综合化是大势所趋。针对移动通信基站的一体化维护,其实现步骤如下:建标立制管理模式创新优化网络运维流程体系、打造一流网络运维体系建立综合代维管理体系先试点、后推广提升能力、全面推行总结提高、持续优化。其中,管理模式创新要求运营商及代维企业建立标准化、统一化、专业化的管理模式,并积极探究代维管理新模式;综合代维管理体系的建立主要包括如下几个方面的内容:启用电子运维系统、应用自动检测技术、实行代维综合管理、实行统一平台指挥协调,并最终实现如下功能:线路资源管理、实时监控、代维费用管理、派单系统、绩效管理、组织管理、人员管理、设备与材料的管理、对线路的管理、巡检管理等。总之,通过对移动通信基站进行一体化维护,可提高通信网络的维护能力,以实现网络运行的高质量、可靠性和稳定性。移动基站一体化维护的过程中可以利用钉钉软件实现远程签到考勤打卡、外勤通、车务通等功能。外勤通是企业外勤业务监管服务产品,能够为外勤人员提供信息查询、汇报、考勤等功能,进而促进企业的现代化管理。外勤通系统由手机端程序及后台两部分组成,手机端安装一个简单的程序就能实现数据查询、数据提交和GPS数据自动上传、后台系统监控等功能。中国移动车务通是基于GPS卫星定位和LBS基站定位技术,采用车载终端能够实时采集车辆运行数据,并将采集的数据信息返回后台处理,从而为企业车辆提供定位、监控、调动和防盗等功能服务。移动基站的考勤打卡功能体现在能够实现多种智能打卡方式,充分利用科技将多种打卡技术应用到企业管理中,并能够灵活的设置考勤打卡时间,解决企业的单双周考勤、不同时段考勤等问题。同时,移动基站一体下的钉钉考勤打卡具有智能请假的功能,对于婚假、年假、病假、事假能够捷申请,方便审核管理,智能统计分析,实现集团的统一化管理。

二、物联网技术的应用

继计算机与互联网技术之后,物联网技术无疑是最具影响力的技术,其目前已渗入生产和生活的方方面面,并已成为4G移动基站维护的创新方法。4G移动通信基站的建设数量激增,其大大增加了系统与设备的维护难度,尤其是从2012年至今,无论是基站数量、设备维护人数,还是维护成本的投入量,增速皆非常快,继而增加了基站的综合维护成本。基于物联网的4G移动通信基站维护是一种基于固有IP网络的新型维护系统,其工作流程如下:首先是采集基站数据,然后是汇聚数据至物联网的节点,使之呈网状分布。在这一过程中,数据资料经硬件主机传入网络管理中心,并逐一完成信息数据的筛选、分类及存储。同时,基站一旦发生运行故障,则随工单告知维护人员与故障相关的监测数据与故障信息,以便及时排除故障。另外,物联网技术亦可应用于基站的日常维护与管理,以实现对维护人员进行考勤管理、工作评估及维护记录存储等。

三、结束语

总之,基站的建设与维护是实现4G通信网络有效运行的重要条件。因此,在4G网络逐渐取代2G、3G等网络的背景下,应按需创新基站的维护与管理手段,以降低基站维护的时间成本、经济成本及提高基站的运维管理水平。

作者:周国荣 单位:甘肃省通信产业服务有限公司维护分公司

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1基站站址规划工作的总体情况

(1)已实施的基站站址规划为解决新基站选址难度大、建设周期长和旧基站的历史遗留问题,深圳从科学布局、共建共享、有序建设、规范管理的角度出发,从开展基站管理调研入手,已经完成一个总体规划、三个专项规划和一个滚动规划。①《深圳市公众移动通信基站站址专项规划》该规划自2005年开始立项,2007年8月由深圳无管局和市规土委规划局联合委托市城规院进行编制,2010年6月由深圳市大规委审批。该专项规划确定了基站预测模型,总结了宏基站、室内分布系统在“点线面”多种情况下的设置规律,确定了城市规划落实基站站址的具体方式,即城市建设区以法定图则为平台按地块落实站址,而郊野公园、市政道路等公共区域以项目落实站址。该规划结合《深圳市近期建设规划》,针对深圳市5年内规划的重点片区、公共建筑、城市公园、郊野公园、城市干线等项目,同步规划建设移动通信基站管线、电力、杆塔的基础设施,是深圳市基站站址规划的一个总体规划,是落实基站建设的一个指导性规划。②《深圳湾滨海休闲带基站选址专项规划》该规划于2011年9月,是针对深圳后海湾滨海休闲带区域编制的一个专项规划,该区域沿深圳湾带型分布,长约9.06公里,面积48.3万平方公里。共规划8个大站,其中3个与现状成形乔木结合,两个与现状设施结合,3个与新栽乔木结合;共规划25个小站,8个挂在大站上,6个附在公园建筑物上,11个独立杆立在观光道路树丛中,上述站点目前已经全部建设完成并投入使用。该规划同步规划了管道和电力,与公园同步规划、同步建设、同步开通。③《宝安区绿道基站详细规划》该规划于2014年7月,主要针对宝安区区域绿道2号线,全长62公里,北起东莞与深圳交界处润龙山,南至白芒检查站。该规划考虑到绿道人群分布等因素,采用统一规划、分步建设的原则,共规划站址22个,目前已建成并投入使用15个,另外7个根据绿道建设分期完成建设。④《华强北移动通信基站智慧路灯专项规划》结合华强北升级改造的规划,同步进行了移动通信基站智慧路灯的规划,同步建设、同步开通,将建成100多根智慧路灯杆,智慧路灯杆涵盖移动通信基站、WiFi基站、各类视频监控、报警、广播、照明等功能,基站已经全部开通并正常运行,与街区整体环境协调、效果好。⑤《深圳市独立式基站站址滚动规划(2014-2015)》该规划于2015年12月,是针对深圳全市陆域的一个滚动规划。共规划站址446个,全部为独立占地建设的基站,规划了具置,与规划体系的法定图则和详细规划结合,是一个完全可直接建设的规划,不需另外选址和报批即可建设,现已经全部建设完成。(2)2017年启动编制的规划今年深圳无管局进一步加大基站规划的力度,主要完成如下的工作:①《深圳市独立式基站站址滚动规划(2017-2018)》该规划于2017年2月完成招标,由深圳移动、联通、电信提交需求,铁塔公司统筹,市城规院中标。这是一个针对深圳全市陆域的滚动规划,规划即可建设,不需再报批,拟规划站址近千个,计划于2017年内编制完成并。②《前海区域基站站址专项规划》前海是深圳未来重点建设发展的一个创新区,多数基础设施还处在规划和建设阶段。针对此情况,深圳无管局于2016年已经先行在该区域与业主单位和物业管理单位开展试点合作,移动通信基站规划由运营商负责,所有基础设施由业主单位或物业管理单位负责投资建设,验收后租给运营商。该模式有助于提高建设效率,且与城市发展高度协调。在试点的基础上,今年拟开展前海深港合作区基站站址规划,拟规划基站将和该区公共基础设施进行同步规划、同步建设,以租代建,若成功将是基站建设的一大突破。③《郊野公园基站站址专项规划》郊野公园是优化城市空间格局、供人们游憩和健身的重要场所。通过对郊野公园发展概况、主要活动项目、配套设施建设与相关规划条例等方面进行比较分析,从而进行站址规划。郊野公园等除节假日外通信业务量不是特别大,但事关市民生命财产安全,这类规划政府部门会重点推进建设。④《坪山区移动通信基站智慧路灯专项规划》在前期探索智慧路灯作为移动通信基站站址建设的基础上,已经形成了一套较为完善的操作模式;特别在华强北地区成功实施后,可以明确智慧路灯是基站建设的一个发展方向。今年拟开展坪山区移动通信基站智慧路灯专项规划,深圳无管局和铁塔公司已经与坪山区政府进行了多次交流沟通,初步选定坪山区步行街和深圳高新区坪山园区为重点区域进行规划;同时,为5G基站的管理和建设探索经验。

2基站站址规划的实现方式

上述规划都是由深圳无管局和市规土部门联合编制、共同实施的。总体规划还需经过市大规委批准,大规委主任由市长担任,成员由所有市直部门负责人和专家组成,通过后其效用等同深圳法规。其他专项和滚动规划由深圳无管局和规土委批准。各类规划的实现形式主要有以下两种:(1)政府出资,政府主导,企业参与《深圳市公众移动通信基站站址专项规划》由深圳无管局申请立项和申请资金,《宝安区绿道基站详细规划》由宝安规土局申请立项和申请资金,都是由政府部门申请进行立项、报批,三家运营商参与进行编制。这种做法的缺点是规划从立项到编制周期较长,很难满足快速增长的基站建设需求。(2)企业出资,政府主导,企业参与大部分规划的编制都采取谁受益、谁出资的原则,由受益方运营商或铁塔公司出资,采取公开招标的方式,由中标方进行编制,深圳无管局和规土委审查、批准并联合署名,如《深圳湾滨海休闲带基站选址专项规划》、《华强北移动通信基站智慧路灯专项规划》、《深圳市独立式基站站址滚动规划(2014-2015)》等,这种做法从提出需求到规划前后不到一年时间,能有效满足基站建设需求。

3基站站址规划的主要特点

(1)规划原则以人为本原则。基站规划过程中兼顾信号覆盖要求并尽量考虑减少基站电磁辐射对人体的影响,既满足市民通信需求又确保辐射强度不超过国家相关规定标准。全覆盖原则。基站覆盖尽可能满足不同用户在建设区、建设控制区、生态区的通信使用需求,力争做到信号全覆盖。尊重现状原则。规划以现有基站为基础,在此基础上开展规划,以控制新建基站的数量。差异化原则。在差异化需求的基础上,根据不同制式、不同业务分区、不同覆盖形态预测基站规划模型,既满足通信需求又不造成浪费。共址共享原则。不同运营商、不同制式的新建基站全部进行共址共享集约化建设。结合深圳城市建设特点,共址采取一地多杆的实现形式,避免单根杆塔太过高大影响城市景观;若出现需求不同步的情况,先行建设的运营商需先建好机柜和线缆。景观化原则。新建基站必须满足城市整体景观要求,基站设置形式、外形、色彩须与周边环境相协调。(2)建立科学的基站预测模型在近10年的基站规划研究过程中,深圳无管局创新地建立了基站预测模型,以“法定图则片区”作为基本预测单元,将片区按业务密度分为高密区、密集区、一般区、边缘区,从城市建设的最终规模和人口规模出发,抓住总量不变的特征,估算有效用户数量,依据总量确定宏基站和室分系统的布局与数量,预留备用站址进行弹性补充,满足不确定性需求。(3)实地勘察站址,广泛征求意见在站址规划选择实施的过程中,深圳无管局和规土部门会联合规划编制部门和运营商对站址进行现场勘察,看是否符合建站条件,勘察比例不少于规划总量的30%;同时,征求各单位和受众人群意见,并在网上公示。最后根据勘察结果对站址进行确认或微调,以达到运营商需求以及城市景观、周边人群意见等因素的平衡。(4)创新建设模式,实现“三同步”对接传统的基站建设工程往往是在道路、隧道、绿化或主体建设完成以后,再进行基站建设,不但施工困难,而且势必对现有设施进行破坏,既浪费又无法保证工程质量。为落实科学发展观、创新建设模式,深圳推行基站与城市基础设施建设同步规划、同步设计、同步开工,并与基础设施设计方、施工方同步对接,在验收环节同步进行验收,既节约建设成本,又保证工程质量,形成多方共赢的局面。在重点规划建设区域(如红树林、前海等),在对基站站址进行规划的同时,也对管道、电力等设施同步进行规划,在基础设施建设过程中同步建设基站的通信管道、电力供应和机房、杆塔,节省人力物力成本。(5)简化审批程序,优化审批流程为加快基站建设步伐,深圳市协调各相关部门优化基站建设的审批流程,简化审批程序。对于已纳入现行基站规划的站址,建设单位无须向相关部门申报审批即可开工进行建设;对于未纳入现行基站规划的站址,按照“同时申报、并行审批、风险自担、事后补齐”的原则,由建设单位同步施工和报审,建成后需补齐相关审批手续并列入下一次的基站规划修订中;若相关部门审核意见不通过,即停止施工并恢复原貌,施工风险由建设单位自行承担。(6)专项统一规划,分步实施建设如《宝安区绿道基站详细规划》属专项规划,共规划了22个站址,已经充分预测未来一段时间的通信需求。在实施落地的过程中,考虑到近期的需求,建设完成了15个站点;日后待需求进一步增加时,再完成其他站点的建设。

4基站站址规划取得的效果