第一篇:移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法(試行)(環(huán)發(fā)〔2007〕114號)
【發(fā)布單位】國家環(huán)境保護(hù)總局 【發(fā)布文號】環(huán)發(fā)〔2007〕114號 【發(fā)布日期】2007-07-31 【生效日期】2007-07-31 【失效日期】 【所屬類別】政策參考
【文件來源】國家環(huán)境保護(hù)總局
移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法(試行)
(環(huán)發(fā)〔2007〕114號)
各省、自治區(qū)、直轄市環(huán)境保護(hù)局(廳),各省、自治區(qū)、直轄市通信管理局:
為規(guī)范和加強(qiáng)移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測工作,根據(jù)《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》及有關(guān)電磁輻射的標(biāo)準(zhǔn),國家環(huán)??偩趾托畔a(chǎn)業(yè)部聯(lián)合制定了《移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》。該方法適用于超過豁免水平、工作頻率范圍在110兆赫茲~40000兆赫茲內(nèi)移動通信基站的電磁輻射環(huán)境監(jiān)測?,F(xiàn)印發(fā)給你們,自印發(fā)之日起執(zhí)行。
附件: 移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法(試行)
二○○七年七月三十一日
本內(nèi)容來源于政府官方網(wǎng)站,如需引用,請以正式文件為準(zhǔn)。
第二篇:移動通信基站電磁輻射與人體健康
隨著無線電傳播技術(shù)的迅速發(fā)展,通信設(shè)備的安全性以及電磁輻射與人體組織交互作用的潛在危害性引起了人們的關(guān)注。因此,我們需要仔細(xì)、深入地研究這個問題,精確量化這些交互作用,確定他們是否遵循相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)代人們都生活在電磁波環(huán)境之中。如電閃雷擊、太陽黑子活動、大氣、宇宙等都產(chǎn)生電磁波,這是來自自然的電磁波現(xiàn)象;而人為的電磁波主要來源于無線電發(fā)射設(shè)備、工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備,如無線電臺、手持移動電話、氦弧焊機(jī)、交流高壓輸電線、汽車點火器、熒光燈、微波爐、電動機(jī)、電視機(jī)、計算機(jī)等等都會產(chǎn)生電磁波。實際上,在地球上的任何地方,無論白天還是黑夜,都存在著各種頻率、強(qiáng)度不
一、看不見、摸不著又聞不到的電磁波。
一、無線電波與電磁輻射
電磁波向空中發(fā)射或泄漏的現(xiàn)象叫電磁輻射,過量的電磁輻射就造成了電磁污染。目前電磁輻射的來源主要來自以下幾個方面:
* 高頻感應(yīng)加熱方面:使用頻率多為300kHz~3MHz。
* 高頻介質(zhì)加熱方面:使用頻率為10~30MHz。
* 微波方面:主要用于雷達(dá)導(dǎo)航、探測、通信、電視及核物理科學(xué)研究等,頻率一般在3~300GHz之間。
* 生活方面:如各種家用電器:電視機(jī)、電冰箱、微波爐、家用電腦、電吹風(fēng)、電熱毯、護(hù)眼燈等。
* 信號發(fā)射設(shè)備:如電視信號塔、移動通信基站、尋呼臺基站和電氣化鐵路、高壓輸電線等。
信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局根據(jù)無線電業(yè)務(wù)劃分規(guī)定,對不同頻段的無線電頻率波道配置進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)劃,以便對各種無線電臺(站)設(shè)置請求進(jìn)行頻率指配。各類無線電發(fā)射設(shè)備和電磁輻射裝置必須符合國家相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求。任何電磁輻射設(shè)備的設(shè)置使用,同時還必須符合電磁輻射防護(hù)規(guī)定的國家標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到公眾和職業(yè)照射標(biāo)準(zhǔn)的要求,使電磁輻射對人體的影響減到最小。
根椐《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》,廣播使用的主要是中波和短波,而毫米波、厘米波和分米波又統(tǒng)稱微波,GSM使用的是890~954MHz,3G使用的是1920~2170MHz,都屬于微波中的分米波。我們?nèi)粘J褂玫奈⒉t一般是2450MHz,也屬于微波中的分米波。
二、電磁輻射的強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)
1.電磁輻射強(qiáng)度
由于GSM移動通信采用的是微蜂窩技術(shù),手機(jī)和基站通過電磁波雙向聯(lián)系,每個基站都有一定的作用范圍。所以提高信號的有效辦法就是增加通信基站,使通話服務(wù)區(qū)覆蓋每個地方,減少盲區(qū)。然而,隨著通信基站越建越多,人們開始疑慮通信基站所發(fā)射的電磁波是否對人體有傷害。
我們知道電磁輻射其實是一種能量,它對環(huán)境的影響大小主要取決于能量的強(qiáng)弱,用來表示其強(qiáng)度大小的單位主要有:功率(W)、功率密度(W/m?或MW/cm?)、電場強(qiáng)度(V/m)、磁場強(qiáng)度(A/m)、磁感應(yīng)強(qiáng)度(T或Gs)。
2.比吸收率SAR
如何衡量電磁輻射對人體作用的大小呢?電磁輻射能量要大到什么程度就會對人體產(chǎn)生傷害呢?我們先來了解一下“SAR”這個名詞,SAR的中文意思是“比吸收率”。SAR定義為生物體每單位質(zhì)量所吸收的電磁輻射功率,即吸收計量率。它的單位是W/kg。那么,如何測定SAR的值呢?
SAR值測量系統(tǒng)由人體模型、測量儀表、探針、機(jī)械臂等組成。測量時,在人體模型內(nèi)部倒入專用測試液體,液體的電磁性與人體的電磁性一致;將發(fā)射源緊貼模型放置,設(shè)置好發(fā)射源的發(fā)射功率,由機(jī)械臂帶動探針在液體內(nèi)運動,自動測量場強(qiáng)E,由以下公式就可以計算出SAR的值:
SAR=E2(δ/p)
式中:E為場強(qiáng);δ為介電常數(shù);p為液體密度。
國際上,F(xiàn)CC、ICNIRP(國際非電離性照射保護(hù)委員會)、IEEE等機(jī)構(gòu)先后制定了電磁輻射對人體作用的衡量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前通用的標(biāo)準(zhǔn)有兩個:一個是歐洲使用的2W/kg,另一個是美國使用的1.6W/kg。歐洲采用的測試標(biāo)準(zhǔn)測量單位是10克,而美國采用的測試標(biāo)準(zhǔn)測量單位為1克。
我國現(xiàn)使用的標(biāo)準(zhǔn)是國家環(huán)境保護(hù)局頒布的GB 8702-88“電磁輻射防護(hù)規(guī)定”,規(guī)定中給出了職業(yè)照射和公眾照射兩種SAR限值。
(1)職業(yè)照射:在每天8小時工作期間內(nèi),任意連續(xù)6分鐘按全身平均的比吸收率(SAR)應(yīng)小于0.1W/kg。
(2)公眾照射:在1天24小時內(nèi),任意連續(xù)6分鐘按全身平均的比吸收率(SAR)應(yīng)小于0.02W/kg。
3.我國環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)
SAR的測量是在屏蔽室中進(jìn)行的,而我們生活的空間無線電波復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過屏蔽室,這使人們比較難以接受SAR的概念。我國衛(wèi)生部為了控制電磁波對環(huán)境的污染、保護(hù)人民健康、促進(jìn)電磁技術(shù)發(fā)展而制訂了《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB9175-88》。該標(biāo)準(zhǔn)沒有沿用國際流行的SAR標(biāo)準(zhǔn),而是采用電場強(qiáng)度V/m和功率密度?W/cm?作單位,適用于一切人群經(jīng)常居住和活動場所的環(huán)境電磁輻射,不包括職業(yè)輻射和射頻、微波治療需要的輻射。
在這個國標(biāo)中,對微波電磁輻射,以功率密度微瓦/平方厘米(?W/cm?)來做為計量單位。將環(huán)境電磁波容許輻射強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)分為兩級(見表1): 表1 環(huán)境電磁波許可輻射強(qiáng)度分級標(biāo)準(zhǔn)
容許場強(qiáng)
波長 單位
一級(安全區(qū))二級(中間區(qū)<)
長、中、短波 V/m 超短波 微波 混合 V/m ?W/cm? V/m
<10 <5 <10
<25 <12 <40
按主要波段場強(qiáng);若各波段場分散,則按復(fù)合場強(qiáng)加權(quán)確定
一級標(biāo)準(zhǔn),為安全區(qū),指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長期居住、工作、生活的一切人群(包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者),均不會受到任何有害影響的區(qū)域。
二級標(biāo)準(zhǔn),為中間區(qū),指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長期居住、工作和生活的一切人群(包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者),可能引起潛在性不良反應(yīng)的區(qū)域,在此區(qū)域內(nèi)可建造工廠和機(jī)關(guān),但不許建造居民住宅、學(xué)校、醫(yī)院和療養(yǎng)院等。
我國制訂的這個國家標(biāo)準(zhǔn)相對其他國家標(biāo)準(zhǔn)是比較嚴(yán)格的,歐洲大部分國家現(xiàn)在都是200?W/cm?,美國1982年頒布的標(biāo)準(zhǔn)是3000?W/cm?比我國要寬松75倍,足已證明我國政府在有關(guān)電磁輻射環(huán)境保護(hù)方面是極其負(fù)責(zé)的,而且移動通信運營部門的整套設(shè)備以及技術(shù)參數(shù)也是按照國家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制的。
三、基站電磁輻射的理論計算
從以上國家標(biāo)準(zhǔn),我們知道只要電磁輻射強(qiáng)度在10?W/cm?以下,對所有人群(包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者)都是絕對有安全保證的。
電磁輻射強(qiáng)度的理論計算公式:
S=P/4πr2
式中,S為功率密度;P為發(fā)射功率;r為發(fā)射點與測量點之間的距離。
根據(jù)此公式,某一地點的電磁輻射強(qiáng)度S與發(fā)射功率P成正比,而與該點到發(fā)射點的距離r的平方成反比。
根據(jù)相關(guān)設(shè)備的技術(shù)參數(shù),移動通信2G基站天線向一個扇區(qū)實際輻射功率為14.26W,3G基站為2.38W。
將基站功率代入上式估算,在距離2G基站10米處的功率密度為:
S=P/4πr?=14.26/(4π×100)=0.0113W/m?
=1.13 ?W/cm?
遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于最安全的10?W/cm?的一級標(biāo)準(zhǔn),以后的3G基站就只有約0.19?W/cm?。
射頻信號的絕對功率常用dBm、dBw表示,它與mW、W的換算關(guān)系如下:例如信號功率xW,利用dBm表示其大小為:p(dBm)=10 log((x×1000(mW)),1W等于30dBm,等于0dBw。
射頻信號的相對功率常用dB和dBc兩種形式表示,其區(qū)別在于:dB是任意兩個功率的比值的對數(shù)表示形式,而dBc是某一個頻率點輸出功率和載頻輸出功率的比值的對數(shù)表示形式。
一般GSM基站天線高度均在35至55米,電磁波在空中傳播衰減很快,而且當(dāng)電磁波穿過一般磚墻時要衰減6dB左右(折合4倍),穿過帶鋼筋的墻要衰減20dB左右。因此,將GSM基站天線建在一般住宅樓頂時,樓內(nèi)居民是絕對安全的。
四、基站電磁輻射的實際監(jiān)測結(jié)果
2005年9月,江蘇移動進(jìn)行了實際電磁輻射環(huán)境調(diào)查,共選取全省3個城市13個典型基站進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測,使用德國NARDA EMR-300綜合場強(qiáng)儀(頻帶寬度為0.1~3000MHz)進(jìn)行實測。
在以基站為中心半徑300米范圍內(nèi),監(jiān)測點位布設(shè)以基站發(fā)射天線為相對水平零點,間隔90度,分4個方向做測量線,每條測量線上優(yōu)選50米、100米、150米……300米等距離面設(shè)測量點。測量時間選擇在城市環(huán)境電磁輻射的高峰期,測量高度取1.7米,每個測量點連續(xù)測量5次,每次測量不小于15秒,并讀取穩(wěn)定狀態(tài)的最大值。測量時避開高層建筑、樹木、高壓線等影響,測量的氣候條件應(yīng)符合儀器規(guī)定的使用條件。實際測量結(jié)果見表2。
表2 電磁輻射環(huán)境監(jiān)測結(jié)果 序號 基站名稱 1 2 3 4 5 6 向陽 金港花園 蠡澤 臨城2 陽山花苑 中院 建設(shè)情況 G7已建 G8未建 G7已建
輻射強(qiáng)度?W/cm? <0.01~0.32 <0.01~0.11 <0.01~0.01 G8已建未開通 <0.01~0.05 G8未建 G7已建
<0.01 0.01~0.13 7 8 9 10 11 12 13 明珠小區(qū) 都市花園 郵政物流 化工新村 水上樂園 刁鋪 東園 網(wǎng)優(yōu)已建 網(wǎng)優(yōu)已建 3G未建 網(wǎng)優(yōu)已建 3G未建 搬遷 3G未建
<0.01~0.14 <0.01~0.04 <0.01~0.03 <0.01~0.28 <0.01~0.09 <0.01~0.05 <0.01~0.17
監(jiān)測結(jié)果表明:所有基站周圍電磁輻射環(huán)境功率密度均遠(yuǎn)低于國家一級(安全區(qū))10?W/cm?的限值,最高的只有0.32 ?W/cm?,最低的還小于0.01 ?W/cm?,是安全標(biāo)準(zhǔn)的百分之一。已建基站和未開通基站周圍環(huán)境測量結(jié)果相比較,無顯著差異,事實證明基站輻射對環(huán)境的影響微乎其微,可以忽略不計。
五、相關(guān)理論研究
瑞典輻射防護(hù)協(xié)會就其獨立專家組(IEG)于2003年12月關(guān)于電磁場的研究發(fā)布了第一個報告。事實上,近年來在這些領(lǐng)域已經(jīng)公布了許多新的研究,總的科學(xué)評估自《斯圖爾特報告》發(fā)布之后還沒有出現(xiàn)實質(zhì)改變。正如著名物理學(xué)家、中國科學(xué)院院士何祚庥所說,截至目前,世界上尚未發(fā)現(xiàn)一例因電磁輻射對人體產(chǎn)生危害的確定案例??梢?,談基站而色變完全沒有必要。
另外,我國移動通信基站使用的頻率是國際電聯(lián)統(tǒng)一規(guī)劃的,其制式也是國際通用的,其設(shè)備是經(jīng)國家無線電管理局型號核準(zhǔn)批準(zhǔn)進(jìn)口或生產(chǎn)的,因而在移動通信基站的設(shè)置問題上是與世界發(fā)達(dá)國家和地區(qū)一樣的。其次,在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)時、我國的管理是非常嚴(yán)格到位的。在基站設(shè)置上,先要由運營商向市無線電管理辦公室提出申請,市無線電管理辦公室對這些位置進(jìn)行審核、測試。確保其各項技術(shù)指標(biāo)符合國家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),保證電磁波輻射都在“一級標(biāo)準(zhǔn)”以內(nèi)才予以批準(zhǔn)。在基站建成后,市無線電管理辦公室要對基站進(jìn)行驗收,核準(zhǔn)設(shè)備型號,測試各項技術(shù)指標(biāo)符合國家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),保證電磁波輻射都在“一級標(biāo)準(zhǔn)”以內(nèi)后,才頒發(fā)電臺執(zhí)照。領(lǐng)取電臺執(zhí)照后的基站才能投入運行。運行中,運營商需隨時保證其設(shè)備處于良好的狀況。市無線電管理辦公室有一支專門的技術(shù)隊伍,經(jīng)常性地對公眾移動基站進(jìn)行跟蹤監(jiān)測,防止有害輻射、有害干擾的發(fā)生,從而凈化電磁環(huán)境,確保其電磁波輻射強(qiáng)度在國家安全標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。
移動通信基站由于目標(biāo)大,往往使人們對基站電磁輻射對環(huán)境的影響產(chǎn)生疑問。然而理論和實踐都證明,任何一期移動通信工程建設(shè)方案的設(shè)計,均是經(jīng)過深思熟慮的。而且在全國,任何一個城市的通信大樓頂部或附近都有移動通信鐵塔,而且上面掛滿了BP機(jī)天線、微波天線、移動通信天線、特高頻天線等,對應(yīng)的機(jī)房內(nèi)充滿了各種現(xiàn)代通信設(shè)備。然而從全國職業(yè)病防治或各種癌癥發(fā)病率的統(tǒng)計分布看,還沒有相對集中于通信工程技術(shù)人員的跡象。因此,普通群眾更沒必要擔(dān)心基站的電磁輻射。
還有,基站密度越高輻射強(qiáng)度越低。手機(jī)與基站及基站控制器之間,有智能控制機(jī)制,動態(tài)調(diào)整互相之間的通話信道、電磁輻射功率與接收靈敏度。
在上述控制原理下,一個覆蓋半徑在500至700米的BTS基站,相對于該范圍內(nèi)的移動手機(jī)而言,距離基站越遠(yuǎn),對應(yīng)信道和手機(jī)的發(fā)射峰值功率越強(qiáng)。當(dāng)GSM手機(jī)在距基站700米左右的樓內(nèi)通話時,基站對應(yīng)信道的發(fā)射功率在13W左右,GSM手機(jī)的發(fā)射峰值為2W左右;而當(dāng)手機(jī)移動到距基站1至200米的視角距離時,基站與手機(jī)之間對應(yīng)的信道發(fā)射功率將分別自動調(diào)節(jié)在0.1W左右。
由此可以推論:移動通信基站密度越高,相應(yīng)每個基站電磁輻射強(qiáng)度越低;手機(jī)距離移動通信基站越近,手機(jī)在使用過程中對通話者電磁輻射當(dāng)量越低、越安全。
六、結(jié)束語
綜上所述,移動通信基站由于功率小,離人體距離遠(yuǎn),對我們所帶來的輻射強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于手機(jī),實際測量結(jié)果,基站開通和不開通時整個環(huán)境的電磁強(qiáng)度基本沒有變化,因此對人體是綠色安全的。而我們關(guān)注電磁輻射,希望大家都能了解電磁輻射強(qiáng)度與發(fā)射功率成正比,而與距離的平方成反比。所以平時更應(yīng)注意在我們身邊的,離人體很近、而功率又很大的電器設(shè)備,比如:電吹風(fēng)、吸塵器、電水壺、電熱毯、大屏幕彩電等等,因為它們的輻射強(qiáng)度有可能是基站對人體影響的成百上千倍。
第三篇:移動通信基站故障淺談
移動通信基站故障淺談
移動通信系統(tǒng)中的基站主要負(fù)責(zé)與無線有關(guān)的各種功能,為MS(移動臺)提供接入系統(tǒng)的UM接口,直接和MS通過無線相連接,系統(tǒng)中基站發(fā)生故障對整個移動網(wǎng)的影響是很大的。引起基站故障的原因很多,但大多可歸為以下四類,本文結(jié)合本人的實際工作對基站故障歸納分析如下:
一,因傳輸問題引起的故障
移動通信雖屬于無線通信,但其實際為無線與有線的結(jié)合體。移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC)與基站控制器(BSC)之間的A接口以及基站控制器(BSC)與基站收發(fā)信臺(BTS)之間的ABIS接口其物理連接均為采用標(biāo)準(zhǔn)的2.048MB/S的PCM數(shù)字傳輸來實現(xiàn)。另外基站的各部件的穩(wěn)定工作離不開穩(wěn)定的時鐘信號,而基站的時鐘信號是從PCM傳輸中提取的,愛立信的基站不提供外部時鐘輸入的端口,這些基站設(shè)備是基于采用傳統(tǒng)的PDH組網(wǎng)方試而設(shè)計的。
目前傳輸設(shè)備正從PDH向SDH逐步過度,而按照SDH的傳輸體制,由于指針調(diào)整的原因,其傳送時鐘是通過線路碼傳輸,由分插復(fù)用器(ADM)專門的時鐘端口輸出。如果采用從SDH的隨路碼流中提取時鐘的方法,將會帶來諸如失步,滑碼,死站的問題。如新橋站原采用愛立信RBS200設(shè)備,傳輸采用SDH系統(tǒng),此站自開通以來一直不穩(wěn)定,后經(jīng)愛立信工程師到現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)為基站同步不好,建議采用PDH傳輸系統(tǒng),或基站采用RBS2000設(shè)備,(RBS2000對同步要求較RBS200低),后用RBS2000設(shè)備替換原RBS200設(shè)備,基站工作正常至今。
日常維護(hù)中經(jīng)常有基站所有或部分載頻不穩(wěn)定,時而退服時而工作的現(xiàn)象,BSC側(cè)對CF測試結(jié)果為BTS COMMUNICATION NOT POSSIBLE 或CF LOAD FAILED。此類故障大都為傳輸不穩(wěn)定有誤碼,滑碼而引起的。當(dāng)傳輸誤碼積累到一定時,BSC無法對基站進(jìn)行控制,數(shù)據(jù)裝載,此時可在本地模式下通過OMT對IDB數(shù)據(jù)從新裝載,復(fù)位后可恢復(fù)正常。
二,因基站軟件問題引起的故障
基站系統(tǒng)中的軟件是指揮和管理基站各部件有序,正常工作的。若基站IDB數(shù)據(jù)與基站情況不匹配,則基站一定無法正常工作。如在對北碼頭基站進(jìn)行傳輸壓縮(兩條壓縮為一條)后發(fā)現(xiàn)A,B小區(qū)工作正常而C小區(qū)工作不正常,說明BSC無法與C小區(qū)進(jìn)行通信,于是懷疑與之想鄰的B小區(qū)的軟件設(shè)置有誤,經(jīng)查看發(fā)現(xiàn)B小區(qū)的傳輸方式被誤設(shè)為STANDALONE(單獨方式),一條傳輸時ABC各扇區(qū)的傳輸方式應(yīng)分別設(shè)為CASCADE,CASCADE,STANDALONE,將B的傳輸方式改為CASCADE后基站恢復(fù)正常。
三,因基站硬件引起的故障
此類故障較常見,現(xiàn)象也較明顯,一般有故障的硬件其紅色FOULT燈會點亮,但有時不能被表面假象所迷惑。
例如唐閘基站B扇區(qū)一載頻(TRU)退服,到站后發(fā)現(xiàn)此載頻的紅色FOULT燈和TX NOT ENABLE 燈都亮,于是判斷為TRU硬件損壞,更換后故障現(xiàn)象依舊,此時更換TRU就犯了“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”的錯誤,TRU退服可能為其本身硬件故障也可能為與之相連的其他硬件或連線的故障。用OMT軟件診斷后提示為CU到TRU間的連線故障,檢查發(fā)現(xiàn)連線松動,重新連接后故障消失。對此類故障建議先用OMT軟件進(jìn)行故障定位,根據(jù)OMT的建議替換單元進(jìn)行操作,而不能只看表面。
四,因各種干擾引起的故障
移動通信系統(tǒng)中的干擾也會影響基站的正常工作,有同頻干擾,鄰頻干擾,互調(diào)干擾等。現(xiàn)在陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)采用同頻復(fù)用技術(shù)來提高頻率利用率,增加系統(tǒng)容量,但同時也引入了各種干擾。
日常維護(hù)中新建站以及擴(kuò)容站新加載頻的頻點選取不合理基站將無法正常工作,對此類故障應(yīng)與網(wǎng)優(yōu)配合,綜合考慮各種因素,選取合理頻點,消除以上干擾。
對移動通信系統(tǒng)中基站的各類故障應(yīng)認(rèn)真分析,找到其真正原因,才能以最快的速度排除故障,提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。
第四篇:移動通信基站基礎(chǔ)知識
移動通信基站基礎(chǔ)知識
移動通信基站的建設(shè)是我國移動通信運營商投資的重要部分,移動通信基站的建設(shè)一般都是圍繞覆蓋面、通話質(zhì)量、投資效益、建設(shè)難易、維護(hù)方便等要素進(jìn)行。隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向數(shù)據(jù)化、分組化方向發(fā)展,移動通信基站的發(fā)展趨勢也必然是寬帶化、大覆蓋面建設(shè)及IP化。本講座主要介紹移動通信基站基礎(chǔ)知識、GSM基站簡介、GSM基站的優(yōu)化、GSM基站的維護(hù)及移動通信基站對健康的影響。。
GSM數(shù)字移動通信發(fā)展非常迅速,從早期規(guī)劃的大區(qū)制,到后來的小區(qū)制,直到現(xiàn)在的微蜂窩、微微蜂窩,相對應(yīng)的天線從早期架設(shè)在屋面鐵塔上,到后來天線降到屋面上,直到現(xiàn)在要把天線設(shè)置在屋面下的外墻側(cè)面上。所有的這些變化都說明,對GSM基站站點的優(yōu)化在不同階段要有不同的思路,只有不斷更新思想,才能建設(shè)和優(yōu)化好GSM無線網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。
在GSM建設(shè)初期,建設(shè)基站的主要目的是為了擴(kuò)大無線覆蓋面,盡可能力移動用戶提供較為滿意的連續(xù)覆蓋,所以基站數(shù)量相對較少,無線網(wǎng)絡(luò)也相對簡單。
隨著GSM移動電話用戶數(shù)量的飛速增長,GSM基站只有不斷地進(jìn)行擴(kuò)容與新建,才能滿足用戶的需求。隨著無線網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)資源配置不合理現(xiàn)象日益突出,因此,在GSM基站進(jìn)入快速發(fā)展階段。應(yīng)重視對基站的優(yōu)化。
下面以福州市區(qū)GSM基站為例,從3個方面闡述影響移動通信質(zhì)量的原因,并提出采取優(yōu)化的方法。
一、預(yù)測模型的影響及其優(yōu)化
1.預(yù)測模型的影響
根據(jù)所使用的頻率不同,通常有兩種不同數(shù)學(xué)模型預(yù)測GSM基站無線覆蓋范圍。
(1)Okumura電波傳播衰減計算模式
GSM900MHz主要采用CCIR推薦的Okumura電波傳播衰減計算模式。該模式是以準(zhǔn)平坦地形大城市區(qū)的中值場強(qiáng)或路徑損耗作為參考,對其他傳播環(huán)境和地形條件等因素分別以校正因子的形式進(jìn)行修正。
(2)Cost-231-Walfish-Ikegami電波傳播衰減計算模式
GSM 1800 MHz主要采用歐洲電信科學(xué)技術(shù)研究聯(lián)合推薦的“Cost-2-Walfish-Ikegami”電波傳播衰減計算模式。該模式的特點是:從對眾多城市的電波實測中得出的一種小區(qū)域覆蓋范圍內(nèi)的電波損耗模式。
不管是用哪一種模式來預(yù)測無線覆蓋范圍,只是基于理論和測試結(jié)果統(tǒng)計的近似計算。由于實際地理環(huán)境千差萬別,很難用一種數(shù)學(xué)模型來精確地描述,特別是城區(qū)街道中各種密集的、下規(guī)則的建筑物反射、繞射及阻擋,給數(shù)學(xué)模型預(yù)測帶來很大困難。因此。有一定精度的預(yù)測雖可起到指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)基站選點及布點的初步設(shè)什,但是通過數(shù)學(xué)模型預(yù)測與實際信號場強(qiáng)值總是存在差別。2.采取的優(yōu)化方法
(1)福州市區(qū)GSM基站電波傳播的環(huán)境福州市區(qū)內(nèi)的地理環(huán)境是:
有山(于山、烏山等)、有湖(西湖公園、左海公園等)、有江(閩江等),還有參差不齊的高校大廈。福州市區(qū)現(xiàn)有GSM 900 MHz基站198個,GSM 1800 MHz基站也有70個左右(截至1999年底)。這些基站遍布在全市各主要商業(yè)區(qū)、住宅小區(qū)、行政辦公大樓、學(xué)校以及郵電局(樓)等場所,基站與基站之間最小間距己小于300m。因此,電波傳播環(huán)境是錯綜復(fù)雜的。
(2)優(yōu)化的方法
根據(jù)福州市區(qū)的地理環(huán)境和基站分布情況,要得到真實的電波場強(qiáng)覆蓋情況,需借助于場強(qiáng)測試儀進(jìn)行現(xiàn)場實測(路惻)。優(yōu)化時主要分高話務(wù)量密集區(qū)和中低話務(wù)量區(qū)兩種情況進(jìn)行:
①高話務(wù)量密集區(qū)的場強(qiáng)測試和優(yōu)化
所謂高話務(wù)量密集區(qū)是指福州市的五四路、東街口、五一廣場等區(qū)域。這些區(qū)域每平方公里的愛爾蘭數(shù)一般在120以上(即120Erl/km2);場強(qiáng)值設(shè)置應(yīng)下低于-65dB,以保證在高話務(wù)量區(qū)內(nèi)的所有GSM手機(jī)都處在強(qiáng)場強(qiáng)覆蓋狀況。
借助場強(qiáng)測試儀進(jìn)行現(xiàn)場測試(包括室內(nèi)、室外覆蓋),重點了解并記錄各基站覆蓋區(qū)、重疊區(qū)、弱場強(qiáng)值區(qū)(小于-65 dB。尤其是小于-75 dB)分布情況。然后對這個區(qū)域內(nèi)的場強(qiáng)值調(diào)整及優(yōu)化。
a.弱場強(qiáng)值區(qū)的調(diào)整及優(yōu)化
主要是室內(nèi)區(qū)域的調(diào)整及優(yōu)化,因為電波穿過各種墻體進(jìn)入室內(nèi)約有15 dB一20dB的衰減值,因此需加強(qiáng)室內(nèi)區(qū)域的場強(qiáng)值。
對建好且已投入使用的高樓大廈、賓館(一般是三級以上)等如果在技術(shù)上可采取室內(nèi)分布系統(tǒng)的,應(yīng)優(yōu)先考慮建設(shè)室內(nèi)覆蓋點:如果在技術(shù)上不能采取室內(nèi)分布系統(tǒng)的(有些物業(yè)管理部門不同意施工),則應(yīng)考慮建設(shè)微蜂窩站點;對于在建或擬建的建筑物(尤其是高檔大廈)應(yīng)積極與業(yè)主聯(lián)系,爭取在建設(shè)階段就布好室內(nèi)分布系統(tǒng)。
根據(jù)實際情況,對室內(nèi)覆蓋站可獨立增加頻點建站,也可利用原有室外站頻點建站(通過天線分路器共享室外、室內(nèi)載頻);可建成定向無線分布式的室內(nèi)覆蓋,也可建成全向式天線分布式的室內(nèi)覆蓋。
以上是改善繁華地段弱場強(qiáng)值區(qū)的有效方法,解決得好一方面可以解決高層建筑干擾問題,另一方面可提高接通率,吸收話務(wù)量。
目前在福州市區(qū)的省政府新大樓、省郵電管理局、省移動公司大廈、福州電信樞紐大樓、大利嘉城、雙子星大樓等基站均采用室內(nèi)覆蓋,在郵電公寓等基站建設(shè)了微蜂窩站。
b.場強(qiáng)重疊區(qū)的調(diào)整及優(yōu)化
場強(qiáng)重疊區(qū)主要是相鄰多基站無線電波重疊覆蓋區(qū)域。由于多基站的多扇區(qū)對某一特定區(qū)域進(jìn)行無線電波重疊覆蓋,必然使進(jìn)入該特定區(qū)域的移動手機(jī)出現(xiàn)頻繁切換。掉活率上升。因此,必須減少這類區(qū)域的重疊覆蓋區(qū)域的面積。
對場強(qiáng)重疊區(qū)的優(yōu)化可考慮采用增大下傾角的方法或換成電調(diào)下傾角的天線,使覆蓋重疊區(qū)減小,并減少干擾。
通過調(diào)低周圍相關(guān)基站的天線掛高、發(fā)射功率或使用更低增益(如 8dB)的無線等方法,也可改善場強(qiáng)重疊覆蓋帶卒的負(fù)面影響.減少掉話率。
目前在福州市的五四路、東街口、五一廣場、三叉街等地段上的基站就應(yīng)降低天線高度或使用更低增益天線或調(diào)低基站輸出功率。
②中低話務(wù)量區(qū)的場強(qiáng)測試和優(yōu)化
所謂中低活務(wù)量區(qū)是指除了高話務(wù)量區(qū)外的其它區(qū)域,一般指福州市的二環(huán)路以外(行政區(qū)域劃分的三、四級及以下的區(qū)域)。該區(qū)域場強(qiáng)值最低可放寬到-90 dB~100 dB。借助場強(qiáng)測試儀進(jìn)行現(xiàn)場測試(包括室內(nèi)、室外覆蓋),重點了解并記錄各基站覆蓋區(qū)、重疊區(qū)、弱場強(qiáng)值區(qū)(小于-90 dB,尤其是小于-100 dB)分布情況。然后對這個區(qū)域內(nèi)的場強(qiáng)值調(diào)整及優(yōu)化。
由于這類區(qū)域場強(qiáng)重疊區(qū)并不像密集區(qū)域場強(qiáng)重疊區(qū)那樣影響移動用戶(掉話率),因此應(yīng)把優(yōu)化的重點放在改善弱場強(qiáng)值區(qū),最簡單、最直接的方法就是增設(shè)室外基站,加大場強(qiáng)值,改善覆蓋。
總之,因預(yù)測不準(zhǔn)確,對GSM基站進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化,主要是通過增設(shè)室內(nèi)站、微蜂窩站、室外站,調(diào)整基站無線參數(shù)以及發(fā)射功率等方法,改善無線電波的傳播及覆蓋,使區(qū)域內(nèi)的無線覆蓋更接近數(shù)學(xué)模式電波傳播模型,為用戶提供良好的通話質(zhì)量。
二、環(huán)境變化及其優(yōu)化
1.環(huán)境變化
GSM發(fā)展非常迅速,基站遍布城市各個角落與街道,另一方面城市的規(guī)劃與建設(shè)不斷地更新和發(fā)展,一座座高樓大廈拔地而起。這樣,早先建設(shè)的基站在某扇區(qū)或多個扇區(qū)就有可能被后來建設(shè)的高樓所阻擋,基站電波傳播環(huán)境急劇惡化,因此必須對基站進(jìn)行優(yōu)化,使基站的資源配置始終處于最優(yōu)狀態(tài),產(chǎn)生出最大經(jīng)濟(jì)效益。
2.采取的優(yōu)化方法
(1)基站天線調(diào)整
最有效且簡單的辦法是對基站天線進(jìn)行調(diào)整,即把被阻擋的扇區(qū)天線移到該樓其它位置,避開阻擋建筑物,這種方法適用于無線及饋線調(diào)整相對比較容易的基站。例如.福州市電信樞紐GSM基站建設(shè)于1995年,當(dāng)時該基站第一扇區(qū)(朝北面)沒有阻擋物,但是在1998年城市規(guī)劃中,位于該基站第一扇區(qū)的正前方新建了一座科技大廈,與樞紐大樓相隔不到15 m,完全阻擋了樞紐站第一扇區(qū)的無線覆蓋,該扇區(qū)話務(wù)量直線下降。為了使該扇區(qū)的資源能得到有效利用,優(yōu)化時,對該扇區(qū)的兩副收發(fā)/分集接收天線作了及時調(diào)整,移到靠西面的北側(cè),避開阻擋建筑物。
(2)搬遷基站或扇區(qū)
當(dāng)天線及饋線調(diào)整較為困難且基站因阻擋,實際利用率大大降低時,可采用兩種優(yōu)化方法。優(yōu)化方法之一,搬遷基站。當(dāng)然采取這種方法,在人員、時間、資金等方面要付出代價,應(yīng)慎重考慮,盡量少采用。優(yōu)化方法之二,去掉被阻擋的扇區(qū),在周圍適當(dāng)?shù)膮^(qū)域內(nèi)另設(shè)站點。
城市中的重要基站往往處于城市的中心,而隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐的下斷加快,舊城改造、城市重新規(guī)劃在所難免,基站所處的周圍環(huán)境也處于不斷更新和改變中?;局車臒o線電波環(huán)境也隨之改變。因此對城市內(nèi)基站進(jìn)行優(yōu)化應(yīng)適應(yīng)城市環(huán)境的改變。使無線電波處于較佳覆蓋,資源配置處于較合理狀態(tài)。
值得一提的是上述調(diào)整是動態(tài)的而不是靜態(tài)的。
三.網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)建及其優(yōu)化
1.網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展
在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,往往把基站各相關(guān)的參數(shù)設(shè)置在有利于擴(kuò)大基站覆蓋面的位置上。隨著GSM用戶增多,網(wǎng)絡(luò)下斷擴(kuò)建,基站越建越多,GSM無線網(wǎng)絡(luò)不斷向小蜂窩--微蜂窩結(jié)構(gòu)發(fā)展,原先的基站參數(shù)(如基站的輸出功率、無線高度、無線增益、無線傾角等)設(shè)置已不適應(yīng)現(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要,必須進(jìn)行調(diào)整。
由這個因素引起的基站優(yōu)化工作量最大,涉及面也最廣,而且也是最迫切需要解決的問題,因為這直接關(guān)系到整個無線網(wǎng)絡(luò)能否順利擴(kuò)容、增加無線網(wǎng)絡(luò)容量、滿足用戶對GSM移動通信的需求等問題。2.采取的優(yōu)化方法
--這種因素引起的基站優(yōu)化可從兩個層面進(jìn)行:
(1)對設(shè)在市內(nèi)高層建筑上基站的優(yōu)化
毫無疑問,這類基站(一般是指天線離地掛高在30m以上)在GSM建設(shè)初期起到了重要的作用,在基站數(shù)不斷增加的情況下,這類基站正面作用越來越小、反面作用越來越突出,它阻礙基站的進(jìn)一步發(fā)展(建設(shè)、擴(kuò)容),特別是給頻率復(fù)用造成困難。--在對福州市內(nèi)早期建設(shè)在高層建筑物上的一些基姑進(jìn)行優(yōu)化時??刹扇∫韵路椒ǎ?/p>
①如果無線能降高的,就采取降低天線高度的辦法,便于在其周圍建設(shè)新基站,提高頻率復(fù)用率。例如,目前福州市內(nèi)的郵電公寓基站由原先天線掛在14層屋面的50mn鐵塔上,降到現(xiàn)今14層屋面上(還是太高,優(yōu)化時應(yīng)調(diào)整到8層外側(cè)墻上)。
②如果無線不能降高或降高很困難的基站,有兩種辦法:
a.對這些高層站使用的頻率重新分配(規(guī)劃),使之與大部分市內(nèi)低層基站使用的頻率不重復(fù),形成福州市內(nèi)高層建筑物群覆蓋和低層建筑物群覆蓋兩個層面,例如福州市郵政大廈、江濱等基站可調(diào)整為高層覆蓋區(qū)。
b.由于市內(nèi)高層站也不能設(shè)置太多,那樣會浪費寶貴的頻率資源,因此對一些多余的基站(特別是市中心、繁華地段的高層基站)則應(yīng)拆除,像福州市閩江飯店基站就應(yīng)拆除。
(2)對設(shè)在低層建筑物上基站的優(yōu)化
對這類基站(一般指10層以下民用住宅樓,天線離地掛高在15m~30m之間),如果是基站無線覆蓋半徑要求控制在500m左右時,這樣的無線離地掛高是比較合適的。隨著基站小區(qū)的不斷分裂,小區(qū)半徑間隔越來越?。ㄒ堰_(dá)到300m,甚至更?。? 這時就要對天線進(jìn)行調(diào)整。
由于對這類基站進(jìn)行優(yōu)化,主要是把基站無線覆蓋小區(qū)半徑控制在一個更小的范圍內(nèi),因此,通常采用調(diào)整無線傾角的辦法來加以控制。一方面,調(diào)整天線下傾角方法簡單、施工方便、周期短,且又能使天線在干擾方向上的增益減?。毫硪环矫鏌o線下傾后,提高了本覆蓋區(qū)內(nèi)的信號強(qiáng)度,既改善了本覆蓋區(qū)的場強(qiáng),又增加了抗同頻干擾的能力,因此能有效地對服務(wù)區(qū)進(jìn)行控制。
當(dāng)通過調(diào)整天線傾角無法達(dá)到預(yù)期的目的時,就要通過更換小增益天線、調(diào)整基站的發(fā)射功率,或者降低天線的離地高度等方法來控制小區(qū)信號強(qiáng)度。--在實際工程中對天線下傾角調(diào)整不是越大越好,這是因為隨著天線下傾角的增大,水平方向傳播特性圖將變成扁平。一般下傾角超過10°,水平方向圖就會出現(xiàn)失真。因而天線下傾角在0°~10°之間選擇較為合理。
另外,有些廠家在設(shè)計天線時,把主瓣與旁瓣交界處的場強(qiáng)值設(shè)地成0 dB,且天線內(nèi)部本身又沒有設(shè)置下傾角度,為了抑制該0dB場強(qiáng)值落在最想覆蓋的基站小區(qū)內(nèi)(造成近距離覆蓋效果不好),因而無線下傾角至少也要下傾1°~2°。如果運營商選擇這類天線,則天線下傾角建議在1°~10°之間選擇為宜。
當(dāng)然,影響GSM基站通信質(zhì)量的因素是非常復(fù)雜的,如智能跳頻技術(shù)運用的好壞、配套傳輸和電源質(zhì)量穩(wěn)定的情況、工程施工質(zhì)量的好壞等因素都會直接影響到基站通信質(zhì)量,限于文章的篇幅。這里不再一一論述。
第五篇:移動通信基站的維護(hù)
移動通信基站的維護(hù)
移動通信系統(tǒng)中的基站主要負(fù)責(zé)與無線有關(guān)的各種功能,為MS(移動臺)提供接入系統(tǒng)的UM接口,直接和MS通過無線相連接,系統(tǒng)中基站發(fā)生故障對整個移動網(wǎng)的影響是很大的。引起基站故障的原因很多,但大多可歸為以下四類:
一.因傳輸問題引起的故障
移動通信雖屬于無線通信,但其實際為無線與有線的結(jié)合體。移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC)與基站控制器(BSC)之間的A接口以及基站控制器(BSC)與基站收發(fā)信臺(BTS)之間的ABIS接口其物理連接均為采用標(biāo)準(zhǔn)的2.048MB/S的PCM數(shù)字傳輸來實現(xiàn)。另外基站的各部件的穩(wěn)定工作離不開穩(wěn)定的時鐘信號,而基站的時鐘信號是從PCM傳輸中提取的,愛立信的基站不提供外部時鐘輸入的端口,這些基站設(shè)備是基于采用傳統(tǒng)的PDH組網(wǎng)方試而設(shè)計的。
目前傳輸設(shè)備正從PDH向SDH逐步過度,而按照SDH的傳輸體制,由于指針調(diào)整的原因,其傳送時鐘是通過線路碼傳輸,由分插復(fù)用器(ADM)專門的時鐘端口輸出。如果采用從SDH的隨路碼流中提取時鐘的方法,將會帶來諸如失步,滑碼,死站的問題。如新橋站原采用愛立信RBS200設(shè)備,傳輸采用SDH系統(tǒng),此站自開通以來一直不穩(wěn)定,后經(jīng)愛立信工程師到現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)為基站同步不好,建議采用PDH傳輸系統(tǒng),或基站采用RBS2000設(shè)備,(RBS2000對同步要求較RBS200低),后用RBS2000設(shè)備替換原RBS200設(shè)備,基站工作正常至今。
日常維護(hù)中經(jīng)常有基站所有或部分載頻不穩(wěn)定,時而退服時而工作的現(xiàn)象,BSC側(cè)對CF測試結(jié)果為BTS COMMUNICATION NOT POSSIBLE 或CF LOAD FAILED。此類故障大都為傳輸不穩(wěn)定有誤碼,滑碼而引起的。當(dāng)傳輸誤碼積累到一定時,BSC無法對基站進(jìn)行控制,數(shù)據(jù)裝載,此時可在本地模式下通過OMT對IDB數(shù)據(jù)從新裝載,復(fù)位后可恢復(fù)正常。
二,因基站軟件問題引起的故障
基站系統(tǒng)中的軟件是指揮和管理基站各部件有序,正常工作的。若基站IDB數(shù)據(jù)與基站情況不匹配,則基站一定無法正常工作。如在對北碼頭基站進(jìn)行傳輸壓縮(兩條壓縮為一條)后發(fā)現(xiàn)A,B小區(qū)工作正常而C小區(qū)工作不正常,說明BSC無法與C小區(qū)進(jìn)行通信,于是懷疑與之想鄰的B小區(qū)的軟件設(shè)置有誤,經(jīng)查看發(fā)現(xiàn)B小區(qū)的傳輸方式被誤設(shè)為STANDALONE(單獨方式),一條傳輸時ABC各扇區(qū)的傳輸方式應(yīng)分別設(shè)為CASCADE,CASCADE,STANDALONE,將B的傳輸方式改為CASCADE后基站恢復(fù)正常。
三,因基站硬件引起的故障
此類故障較常見,現(xiàn)象也較明顯,一般有故障的硬件其紅色FOULT燈會點亮,但有時不能被表面假象所迷惑。
例如唐閘基站B扇區(qū)一載頻(TRU)退服,到站后發(fā)現(xiàn)此載頻的紅色FOULT燈和TX NOT ENABLE 燈都亮,于是判斷為TRU硬件損壞,更換后故障現(xiàn)象依舊,此時更換TRU就犯了“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”的錯誤,TRU退服可能為其本身硬件故障也可能為與之相連的其他硬件或連線的故障。用OMT軟件診斷后提示為CU到TRU間的連線故障,檢查發(fā)現(xiàn)連線松動,重新連接后故障消失。對此類故障建議先用OMT軟件進(jìn)行故障定位,根據(jù)OMT的建議替換單元進(jìn)行操作,而不能只看表面。
四,因各種干擾引起的故障
移動通信系統(tǒng)中的干擾也會影響基站的正常工作,有同頻干擾,鄰頻干擾,互調(diào)干擾等。現(xiàn)在陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)采用同頻復(fù)用技術(shù)來提高頻率利用率,增加系統(tǒng)容量,但同時也引入了各種干擾。
日常維護(hù)中新建站以及擴(kuò)容站新加載頻的頻點選取不合理基站將無法正常工作,對此類故障應(yīng)與網(wǎng)優(yōu)配合,綜合考慮各種因素,選取合理頻點,消除以上干擾。
對移動通信系統(tǒng)中基站的各類故障應(yīng)認(rèn)真分析,找到其真正原因,才能以最快的速度排除故障,提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。
五、移動通信基站維修實例 愛立信模擬基站系統(tǒng)RBS883障礙處理一例
江蘇南通易家橋站的模擬基站系統(tǒng)為RBS883,原經(jīng)安裝調(diào)測后,基站能正常工作。運行一段時間后,交換側(cè)測試發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中B小區(qū)第十個載頻沒有發(fā)射功率,經(jīng)到現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)其對應(yīng)的COMB不能調(diào)諧。
我們知道,江蘇目前的愛立信模擬基站系統(tǒng)RBS883一般均使用自動調(diào)諧的形式,即功率合成器采用自動調(diào)諧合成器。其調(diào)諧過程主要是由功率監(jiān)測單元接受從功率合成器中耦合出的-32dB的射頻信號和從方向耦合器中耦合出的-40dB的射頻信號,通過對這兩個射頻信號進(jìn)行比較處理后,功率監(jiān)測單元啟動并控制相應(yīng)的自動調(diào)諧合成器上的電動步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)自動調(diào)諧功能。
下面我們對RBS883的具體結(jié)構(gòu)作一說明。
在RBS883系統(tǒng)中,自動調(diào)諧功能主要由以下結(jié)構(gòu)共同協(xié)調(diào)完成:功率監(jiān)測單元(PMU-AT)、信道收發(fā)信機(jī)(TRM)、自動調(diào)諧合成器(COMB)、方向耦合器。其工作原理如下:當(dāng)某一信道收發(fā)信機(jī)的發(fā)信機(jī)打開后,其輸出功率信號經(jīng)射頻線輸入到功率合成器中的環(huán)形隔離器并最后進(jìn)入合成器腔體中,同時從環(huán)形隔離器中(功率合成器上的Pi口)耦合出-32dB的射頻信號,經(jīng)功率監(jiān)測單元面板上的參考信號輸入端口(COMB端口,共有八個,分別與位于無線機(jī)架A中的八個合成器腔體相連),輸入到功率監(jiān)測單元中;另外,輸入到合成器腔體中的射頻信號最后進(jìn)入方向耦合器并經(jīng)天饋線系統(tǒng)發(fā)射,同時也從方向耦合器的前向功率(PFWD)口耦合-40dB的射頻信號,經(jīng)功率監(jiān)測單元面板上的Pout FWD口輸入到功率監(jiān)測單元中。
功率監(jiān)測單元對以上兩種射頻信號進(jìn)行比較處理,當(dāng)兩信號相差7-9dB以上時,功率監(jiān)測單元就會通過步進(jìn)馬達(dá)控制線(從功率監(jiān)測單元面板上的M01-M08端口至功率合成器上的步進(jìn)馬達(dá)信號連接頭)向相應(yīng)的功率合成器送步進(jìn)馬達(dá)控制電源信號,啟動步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)動,并控制其轉(zhuǎn)動量使其準(zhǔn)確調(diào)諧到相應(yīng)的頻率上。
首先更換COMB,問題依舊,證明COMB正常;將功率計接到TRM的TX口,用LCTRL1軟件將TRM的功率打開,發(fā)現(xiàn)功率計有功率顯示,證明信道盤TRM正常;一般說來,如果功率監(jiān)測單元或方向耦合器壞,會導(dǎo)致該小區(qū)所有載頻出現(xiàn)問題,而不應(yīng)是某一載頻退服,因此我們可斷定功率監(jiān)測單元及方向耦合器沒有問題。
于是我們將目光轉(zhuǎn)移到連線上:與相鄰載頻(第八個或第十二個載頻)同時對換COMB端的Pi輸出頭與馬達(dá)連接后發(fā)現(xiàn),該載頻能正常工作,而相鄰載頻卻不能工作,從而將障礙定位在Pi輸出線和馬達(dá)連接線上;更換從功率合成器上Pi口至功率監(jiān)測單元上COMB口間的連線后,載頻正常工作,問題解決。
這些問題都因功率合成器上Pi口至功率監(jiān)測單元上COMB口間的連線損壞,功率監(jiān)測單元無法接收從功率合成器中耦合出的-32dB的射頻信號,進(jìn)而無法控制COMB調(diào)諧。愛立信數(shù)字基站系統(tǒng)RBS200障礙處理一例
江蘇南通的海北站(RBS200系統(tǒng))曾發(fā)生過某個載頻不能工作的情況:交換側(cè)測試反應(yīng)為該套載頻接收正常但不能有效發(fā)射;到基站觀察發(fā)現(xiàn),該套載頻在推服過程中,RRX、TRXC及SPU一切正常,而RTX不能有效鎖定,導(dǎo)致整套載頻無法正常工作。
我們知道,愛立信數(shù)字基站系統(tǒng)RBS200一般均采用自動調(diào)諧合成器的形式。自動調(diào)成器實質(zhì)是一個窄帶合路器,其輸入被機(jī)械地調(diào)諧到指定的GSM頻點。在每一個合路器的輸入端都有一個步進(jìn)馬達(dá),它受控于它所連接的RTX。兩個輸入被合路成一路輸出,若干個合成器的輸出可以被連接成一條鏈。在調(diào)諧期間,發(fā)射機(jī)將其合路器的輸入設(shè)置到可以給出最大前向功率的位置,而且還檢驗反射回的功率,如果反射功率超過最大允許值,那么發(fā)射機(jī)將其自身禁用并發(fā)出一個錯誤代碼。
下面我們聯(lián)系RBS200的具體結(jié)構(gòu)作一說明。
RBS200系統(tǒng)的自動調(diào)諧功能主要由以下結(jié)構(gòu)共同協(xié)調(diào)完成:無線發(fā)射頂(RTX)、自動調(diào)諧合成器(COMB)、發(fā)射機(jī)帶通濾波器(TXBP)、監(jiān)測耦合器單元(MCU)及發(fā)射機(jī)分路器(TXD)。
其工作原理如下:語音信息經(jīng)過編碼、交織、加密等一系列處理過程后,由TRXC通過TX總線傳送到無線發(fā)射機(jī)(RTX),無線發(fā)射機(jī)對其進(jìn)行調(diào)制和放大,并經(jīng)自動調(diào)諧合成器(COMB)調(diào)諧和發(fā)射機(jī)帶通濾波器(TXBP)濾波后,最后傳送到監(jiān)測耦合器單元(MCU)并經(jīng)天饋線系統(tǒng)發(fā)射出去;與此同時,監(jiān)測耦合器單元的一個輸出被連接到發(fā)射機(jī)分路器(TXD)單元的輸入端,經(jīng)發(fā)射機(jī)分路器分路后,由其輸出端連接到相應(yīng)的一個RTX的“PT”口,RTX將該信號與其自身發(fā)射信號進(jìn)行分析比較后,進(jìn)而控制自動調(diào)諧合成器使其準(zhǔn)確調(diào)諧到相應(yīng)的頻點上。
我們檢查并更換硬件設(shè)備COMB、RTX及TXD,結(jié)果在檢查RTX時,發(fā)現(xiàn)該RTX的“PT”端口中的針頭歪掉了,導(dǎo)致該RTX與從TXD過來的射頻線不能有效接觸,RTX收不到從TXD反饋加來的參考信號,無法將該信號與其自身發(fā)射信號進(jìn)行分析比較,進(jìn)而無法控制自動調(diào)諧合成器使其準(zhǔn)確調(diào)諧到相應(yīng)的頻點上,因此該載頻不能正常工作。將該RTX的“PT”端口中的針頭撥正后,該套載頻工作正常。3 愛立信數(shù)字基站系統(tǒng)RBS2000障礙處理兩例
(1)因缺少環(huán)路終端而導(dǎo)致基站退服
啟東土管局基站為RBS2000站,原為5/5/5配置,后因信令壓縮的需要,經(jīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員現(xiàn)場測試分析后,決定將其改型為4/4/4配置,并經(jīng)信令壓縮成一條傳輸線。壓縮傳輸后基站能正常工作。后因某種原因基站遷址,由原少年宮遷至啟安賓館,在重新開通時,基站的A小區(qū)能正常工作,而B、C小區(qū)卻不能工作,從交換機(jī)側(cè)反應(yīng)為CF數(shù)據(jù)灌不進(jìn)去。
經(jīng)到現(xiàn)場用OMT軟件觀察發(fā)現(xiàn),TEI值、PCM等設(shè)置一切無誤,而用Monitor菜單也不能發(fā)現(xiàn)任何告警信息;對B、C小區(qū)重新灌入原IDB后,障礙依舊,斷定IDB數(shù)據(jù)無誤。在C機(jī)架的DXU中灌入A小區(qū)的IDB數(shù)據(jù)并改變架頂?shù)腜CM連接方式,使原C、B機(jī)架分別對應(yīng)A、B小區(qū),則C機(jī)架(對應(yīng)A小區(qū))能正常工作,而B機(jī)架(對應(yīng)B小區(qū))卻不能工作;對B機(jī)架進(jìn)行同樣的操作后,情況與C一致,由此判斷B、C機(jī)架設(shè)備無障礙。
在判斷基站軟、硬件一切正常的情況下,我們將目光轉(zhuǎn)移到傳輸上。該站現(xiàn)為4/4/4配置,一條傳輸線,從DF架連到A機(jī)架的C3口,并從A機(jī)架的C7口出來連到B機(jī)架的C3口,然后再從B機(jī)架的C7口連到C機(jī)架的C3口。
在檢查連線及IDB中傳輸設(shè)置無誤后,對傳輸通道進(jìn)行環(huán)路測試并用萬用表檢查通路,沒有發(fā)現(xiàn)任何問題。最后在C架的C7口加上一環(huán)路終端,重新推站,基站恢復(fù)正常。在基站工作正常的情況下,我們曾做過如下試驗:將整個基站斷電一段時間后再供電、起站。共斷過三次電,其中有兩次在不加環(huán)路終端的情況下基站能正常工作,而另一次卻必須加上一環(huán)路終端基站才能工作。由此可見,因掉電而退服的基站,這種障礙現(xiàn)象并不是必然的,而是具有一定的偶然性,即可能會出現(xiàn)這種障礙。
在我們?nèi)粘2僮骶S護(hù)中,對于只有一條傳輸線的RBS2000基站(其它站型的基站尚未出現(xiàn)如此現(xiàn)象),當(dāng)出現(xiàn)故障時,我們首先應(yīng)該按照正常的步驟進(jìn)行操作維護(hù),包括用OMT觀察告警信息、復(fù)位、拔插硬件板、檢查軟件設(shè)置及硬件故障等。在一切努力均告失敗的情況下,試著在C架架頂?shù)腃7端口加上一個環(huán)路終端,可能會幫助我們解決問題。
(2)因硬件原因引起基站告警
南通北碼頭基站為RBS2000站型,經(jīng)工程局安裝并調(diào)測后,基站能正常工作。但經(jīng)過一段時間的話務(wù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),該基站的A、B小區(qū)有較高的擁塞和掉話。通過BSC觀察發(fā)現(xiàn),該站的A、B小區(qū)均有分集接收告警,同時A小區(qū)還有駐波比方面的告警。到基站用OMT觀察,發(fā)現(xiàn)有分集接收丟失告警及VSWR/POWER檢測丟失告警。
由于告警均與天饋線系統(tǒng)有關(guān),我們先用駐波比測試儀分別對A、B小區(qū)的四根天饋線進(jìn)行了測試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)測量值均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),證明天饋線本身沒有問題。我們知道,分集接受是解決信號衰落、提高信號接收強(qiáng)度的重要措施之一。小區(qū)通過兩根接收天線接受信號,可以產(chǎn)生3dB左右的增益,同時通過對兩路信號的對比來判斷接受系統(tǒng)是否正常。如果TRU檢測兩路信號的強(qiáng)度差別很大,基站就會產(chǎn)生分集接收丟失告警。分集接收丟失告警可能是TRU、CDU、至TRU的射頻連線或天饋線故障引起的。
由于在本例中,我們注意到A、B小區(qū)均有分集接收告警且擁塞和掉話均較高,于是懷疑A、B小區(qū)的天饋線相互錯位。后經(jīng)高空作業(yè)人員對天饋線逐一檢查,發(fā)現(xiàn)A、B小區(qū)的接受天線相互錯位。因此A、B小區(qū)的兩根接收天線接受方向不一致,方向不對的天線就接收不到該小區(qū)手機(jī)發(fā)出的信號或接受信號很弱,從而使小區(qū)產(chǎn)生分集接收丟失告警且伴隨著較高的擁塞和掉話。經(jīng)更改后,分集接收丟失告警消失,且擁塞和掉話降到了指標(biāo)范圍內(nèi)。
對于VSWR/POWER檢測丟失告警,我們也從原理上對其進(jìn)行了分析處理。我們知道,在RBS2000中,每個TRU都通過Pfwd和Prefl兩根射頻線分別與CDU的Pf與Pr相連,從而檢測CDU的前向功率和反向功率。如果反向功率過大,則說明天饋線駐波比太大或CDU有問題,這時TRU會自動關(guān)閉發(fā)射機(jī)產(chǎn)生ANT VSWR告警。同時TRU還對Pfwd和Prefl這兩根射頻線進(jìn)行環(huán)路測試,如環(huán)路不通,則產(chǎn)生一個VSWR/POWER告警。在本例中,由于出現(xiàn)了VSWR/POWER告警,于是我們對其環(huán)路進(jìn)行了檢查。在RBS2000中,Pfwd和Prefl這兩根射頻線的接口處在FU上,其一端分別連到CDU前面板的Pf和Pr口,另一端則通過背板連線連到TRU的后背板,并與TRU通過射頻頭相連,從而形成Pfwd和Prefl的整個環(huán)路。我們對CU、FU上的接頭進(jìn)行認(rèn)真檢查,確定一切正常后,對TRU的后備板進(jìn)行了檢查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)后備板的射頻頭接口處凹了進(jìn)去,導(dǎo)致TRU與后備板接觸不好所致。經(jīng)更改后,VSWR/POWER檢測丟失告警消失。
六、移動通信基站的防雷
防雷是一項綜合工程,它包括防直擊雷、防感應(yīng)雷以及接地系統(tǒng)的設(shè)計。根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部批準(zhǔn)的中國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):“移動通信基站防雷與接地設(shè)計規(guī)范”以及產(chǎn)品的特點和工程設(shè)計的經(jīng)驗,提出以下解決方案。1.接地系統(tǒng)
防雷工程設(shè)計中無論是防直擊雷還是感應(yīng)雷,接地系統(tǒng)是最重要的部分 1.1對接地電阻的要求:
從理論上講接地電阻愈小愈好。據(jù)我們的經(jīng)驗,地阻決不能大于4歐姆,應(yīng)力爭小于1歐姆。1.2應(yīng)采用聯(lián)合接地:
接地的“流派” 很多,近年來聯(lián)合接地的觀點占了上風(fēng)。因為,現(xiàn)代化的城市不可能以足夠的距離作幾個地網(wǎng)來滿足使用要求。采用聯(lián)合接地時只要保證各種接地作到共地網(wǎng)而不共線的原則,機(jī)房設(shè)備做到用匯流排或均壓環(huán)實現(xiàn)設(shè)備的等電位聯(lián)接即可。2.直擊雷的防護(hù):
移動通信基站天線通常放在鐵塔上,防直擊雷避雷針應(yīng)架設(shè)在鐵塔頂部,其高度按滾球法計算,以保護(hù)天線和機(jī)房頂部不受直擊雷擊,避雷針應(yīng)設(shè)有專門的引下線直接接入地網(wǎng)(引下線用40mm?4mm的鍍鋅扁鋼)。鐵塔接地分兩種情況:若鐵塔在樓頂上,則鐵塔地應(yīng)接入樓頂?shù)匿摻罹W(wǎng)或用三根以上的鍍鋅扁鋼焊接在避雷帶上。若鐵塔在機(jī)房側(cè)面,則建議單獨作鐵塔地網(wǎng),地網(wǎng)距機(jī)房地網(wǎng)應(yīng)大于十米。否則兩地網(wǎng)間應(yīng)加隔離避雷器。3.感應(yīng)雷的防護(hù):
感應(yīng)雷是指由于閃電過程中產(chǎn)生的電磁場與各種電子設(shè)備的信號線、電源線以及天饋線之間的耦合而產(chǎn)生的脈沖電流。也指帶電雷云對地面物體產(chǎn)生的靜電感應(yīng)電流。若能將電子設(shè)備上電源線、信號線或天饋線上感應(yīng)的雷電流通過相應(yīng)的防感應(yīng)雷避雷器引導(dǎo)入地,則達(dá)到了防感應(yīng)雷的目的。3.1天饋線糸統(tǒng)的防雷與接地
基站至天線的同軸電纜不采用金屬外護(hù)層上、中、下部接在鐵塔上的方案。我們建議天線同軸電纜從鐵塔中心引下,這樣可以減少由于避雷針接閃后的雷電流沿鐵塔泄放時對同軸電纜的感應(yīng)電流。因為鐵塔四支柱同時泄放雷電流入地時鐵塔中心的感應(yīng)場最弱。若天線塔高度超過30m,天饋線電纜在塔的下部電纜外護(hù)層可接地一次(可直接接鐵塔或直接接地皆可)。
電纜進(jìn)入機(jī)房走線架接在六個天饋避雷器(組件)上,型號為CT1000H-DIN和CT2100H-DIN,前者工作頻率范圍為850-960MHZ;后者為1700-1900MHZ。天饋避雷器組件由紫銅構(gòu)成,紫銅構(gòu)件的接地應(yīng)采用截面積大于25平方毫米的多股銅線接在機(jī)房內(nèi)的匯流排上。本防雷設(shè)計用的天饋避雷器采用∏型網(wǎng)絡(luò)高通濾波器方案,它不同于國內(nèi)外慣用的氣體放電管方案。這種避雷器扦入損耗低(小于0.2dB),駐波?。ㄐ∮?.15),雷電通流量大(最大可作到50KA/在8/20μs下),殘壓低(小于18v)。
對室外基站,天饋避雷器和機(jī)柜接地都應(yīng)分別接入接地排(見圖LDTA2000-01)3.2 供電糸統(tǒng)的防雷與接地
移動通信基站外供電源可能是架空線進(jìn)入,也可能是穿金屬管埋地進(jìn)入基站。無論是什么情況,都應(yīng)在出入基站的電源線出口處加裝大通流量的電源避雷器,因為電源線架線長,走線也較復(fù)雜,易應(yīng)感應(yīng)較強(qiáng)的雷電流。設(shè)計了CY380-100GJ(10/350us)電源避雷器。雷電通流量在10/350us波型下雷電通流量大于50KA,后面應(yīng)再配置兩級并聯(lián)型避雷器。三級防雷器之間的間距應(yīng)在10m以上。若基站較小,三級防雷不能保證上述距離,則應(yīng)當(dāng)設(shè)計為串聯(lián)型電源避雷器它是由二級或三級并聯(lián)式避雷器加隔離電感后的組合。雷電通流量仍為10/350us波型下大于50KA,工作電流可達(dá)60A。若基站用電超過60A,則只能作并聯(lián)方案。
對室外基站由于供電線路很長。應(yīng)設(shè)計具有三級防雷功能的大雷電通流量的串聯(lián)型電源避雷器。雷電通流量為60KA,工作電流35A。電源避雷器接地線也接在機(jī)柜的接地排上。
基站三相電源供電應(yīng)采用三相五線制。外線進(jìn)入基站的第一級電源避雷器接地線可以就近接電源保護(hù)地(PE)。第二級電源避雷器接地可接供電設(shè)備的保護(hù)地。第三級電源避雷器接機(jī)房匯流排。3.3 信號線路的防雷與接地 由基站外進(jìn)出的信號線都應(yīng)穿金屬管埋地,避免感應(yīng)過大的雷電流。信號線的進(jìn)站處都應(yīng)加相應(yīng)接口和相應(yīng)信號電平的信號避雷器。信號線超過5m長度的,在其線兩端設(shè)備的端口,加裝相應(yīng)的信號避雷器。