电磁环境监测论文关于“数字红利”频段的电磁环境监测论文范文参考资料VIP

电磁环境监测论文关于“数字红利”频段的电磁环境监测论文范文参考资料 文/ 张 宸 被称为“数字红利”频段的700MHz 频段具有覆盖广、穿透力强等优势，若能用于公网移动通信，将使得TD-LTE建网成本大大降低。探索在青海湖构建700MHz 公众移动通信网的可行性，可为该频段的多样化使用提供有益经验。 6 9 8 M H z 8 0 6 M H z / 8 6 2 M H z 间的频段， 一般统称为700MHz频段。该频段处于低频段，具有信号覆盖广、穿透力强等特性，适合大范围网络覆盖，而且该频段组网成本低，若用于公众移动通信公网或 _专网，将为社会公众创造全新的经济社会价值。因此，700MHz频段被国际公认为“数字红利”频段。 按照国家广电总局的规划，到2020年，全国地面数字电视广播覆盖网基本建成，地面模拟电视信号停止播出。因此，以往主要用于模拟广播电视的700MHz频段就可以腾空，释放出约100M资源挪为他用。做为重点旅游景区的环湖地区位于青海省东部，由于经常举办重要体育赛事，需要建设临时通信网，为了论证在700MHz频段组建临时移动通信网的合理性，摸清在该频段可能受到的无线电信号干扰，需要对环湖地区700MHz频段电磁环境进行实地监测。 测试系统工作原理 开展空中无线电电磁环境测试，其硬件的核心部分是接收天线和频谱分析仪。需要选用与测试频段相匹配的接收天线来捕捉和获取空中的电磁背景噪声和无线电信号。频谱分析仪可对经由连接测试天线的馈线线缆传输的噪声与信号进行测量和分析。安装了专用分析软件的电脑控制终端可将由频谱分析仪得到的测量分析数据进行进一步处理，获取直观的测试结果和结论。其他辅助硬件主要有伺服电机、三脚架、GPS授时器、低噪放、电源线以及电源通信线缆，用于在俯仰和方位两个维度获取空间电磁噪声和无线电信号。 电磁环境测试系统组成如图1。测试系统硬件连接好后，利用笔记本电脑控制终端上的系统控制软件，首先，通过488线缆设置频谱仪和测量天线的相关参数；其次，通过通讯电缆设置伺服电机的运行参数信息。参数设置完毕，系统就可以在伺服电机控制天线按所要求的方位角和俯仰角进行旋转的同时控制频谱分析仪，对预选址空间进行无线电电磁环境测试。测试完毕后，频谱分析仪将测试结果回传至电脑控制终端，控制软件完成对监测数据的折算分析处理后最终生成测试报告。电脑控制软件还可以通过USB口控制GPS授时器，读取测试点的经纬度信息。 另外，该系统还支持多站远程组网控制模式，即多套该系统可以组成网络。电脑控制终端可以对该网络进行远程遥控，并下发指令和测试参数。网络内的单套系统在依照测试参数执行完指令后，将测试结果回传到电脑控制终端。系统频谱仪和测试天线需满足一般无线电业务使用频段内的电磁环境测试需要。 “数字红利”频段测试方法 700MHz工作频段主要用于广电部门传输模拟和数字开路电视信号，在该频段规划的广电信号为增补DS36-DS49频道，从694MHz起至806MHz止，共14个频道，每频道占用带宽为8MHz，频率规划使用见表1。拟临时建设的公众移动通信网络采用TD-LTE制式，信号占用带宽20MHz，设备接收灵敏度-106dBm。在测试中，主要利用监测天线在预选址工作频段内0度360度方位角和0度40度俯仰角内对预选址空间电磁背景噪声和存在的无线电信号进行测试，测试时间一般选择早中晚三个时段，以不遗漏目标信号为原则。在电磁环境较为复杂的情况下，也可灵活选择测试时段，向700MHz工作频段低段和高段延拓测试。测试过程中，需观察测试点广电开路信号使用情况和其他无线电信号同频邻频和杂散干扰情况。测试要求频谱分析仪仪表接收灵敏度高于TD-LTE基站设备接收灵敏度。 环湖地区电磁环境测试 在青海省东部的环湖地区临时搭建公众通信网，主要用于环湖公路沿线公众移动通信信号覆盖与组网。拟建设70个外站，其中抽取41个典型拟建站点进行监测。测试选用0.7GHz4GHz扇面天线，频谱分析仪接收灵敏度典型值为-140dBm（在拟测频段频点归一化，低于TD-LTE基站设备接收灵敏度），扇面天线在测试频段增益约为11.4 dB，馈线损耗约为0.8 dB。 在环湖地区700MHz红利频段内，通过抽取41处典型站址测试，在26处地点测到广电系统DS-41（734MHz742MHz）信号，信号强度最大达到-29dBm；在2处地点测到广电DS-36频道信号（694 MHz-702MHz），信号强度最大达到-44.7dBm；在4处地点测到广电DS-44频道信号 （758MHz766MHz），信号强度最大达到-77dBm；在2处地点测到广电DS-45频道信号 （766MHz774MHz），信号强度最大达到-62dBm；在2处地点测到广电DS-47频道信号 （782 MHz790MHz），信号强度最大达到-51dBm。 其中，DS-41、DS-44、DS-45、DS-47频道为数字信号，解调为杂音；DS-36频道为模拟电视信号，在701.75MHz解调出电视伴音；另在749.12MHz、743.253MHz、725.954MHz测到窄带杂波，解调无声音。测试结果详见图2、图3、图4、图5，频点占用统计和地理分布结果见图6和图7。从图6和图7可以看出，尽管在所有监测点都监测到了5个占用信号，占用总带宽达到了40MHz，但是从监测点地理分布来看，以湖为中心，其东北和西南沿线左侧有12个监测点没有测到广电在用信号（图7*标记点处），而在测到信号的29个地点中，绝大多数地点只发现有DS- 4 1（734MHz742MHz）信号在用，仅有8处监测到4个其他频道信号，而只有1处地点最多同时监测到了4个信号。 根据测试结果，从电磁环境监测的总体情况来看，在环湖地区使用700MHz红利频段临时架设公众移动数字通信网是可行的，700MHz频段内的702MHz至734MHz窗口是比较理想的频段。从监测结果来看，在所有监测地点，该窗口并没有发现有信号占用。如需使用其他频点，在站15、站16、站17、站18、站20架设临时基站时需要做好网络优化措施，并需承担受到周边存在合法基站带来干扰影响的风险。 700MHz“数字红利”频段具有良好的传播特性和覆盖能力，在室外开阔环境下处于低频段的700MHz TD-LTE基站覆盖半径约为2.6GHz的3倍到4倍，覆盖面积约为2.6GHz的10倍。若能用于公网移动通信，将使得TD-LTE建网成本大大降低。从监测情况来看，目前在700MHz“数字红利