4G时代的移动通信基站环评标准

（中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司，合肥 230031）

4G时代的移动通信基站环评标准

古莉姗，邓也，武科

（中国移动通信集团设计院有限公司安徽分公司，合肥 230031）

随着4G基站的大规模建设，4G基站的环境影响评价工作也越来越多，由于4G基站使用的是2GHz以上的频段，其信号衰耗远大于900MHz系统，但是现有的环境影响评价标准中没有考虑高频和低频的差别，所以本文对4G时代的移动通信基站环评标准的问题进行了探讨，并提出了一种测试的方法。

环境影响评价；4G；安全防护距离；电磁辐射

基站是移动通信系统的重要组成部分，其运行实现了手机之间、手机与移动通信系统之间的信息连接，起到了桥梁与纽带的作用，是服务社会和方便人民生活的基础民生设施。近年来，移动通信事业快速发展，传统的话音业务需求逐步向数据业务需求转变，为满足无线网络覆盖和容量需求，特别是对居民区、商业区等人口密集区域的深度覆盖需求，基站的建设频速、分布密度越来越高，随着公众健康意识、自我保护意识和法律意识的不断增强，与基站电磁辐射相关的环保投诉纠纷也逐年增多。

为做好环境保护工作，使得移动通信事业与环境保护协调发展，控制电磁辐射污染、保障公众健康，确保移动通信基站建设项目的顺利进行，运营商需要开展辐射环境影响评价工作。随着铁塔公司的成立，该项工作逐渐改由铁塔公司承担，在通过城市环保部门的评审后，新建的移动通信基站才能正式运行。

1 环境影响评价的标准和工作内容

移动通信基站环境影响评价主要依据的标准包括《中华人民共和国环境保护法》、《电磁辐射检测仪器和方法》、《环境影响评价技术导则》等。

移动通信基站环境影响评价的主要工作是电磁辐射评价。首先，通过对基站站址周边环境敏感点的电磁辐射现状值的监测，掌握基站建设前的电磁辐射环境情况。然后通过对典型基站的详细分析，掌握其对周边环境辐射的分布规律，通过类比分析，评估基站建设后，运行时对周围电磁环境的辐射影响。通过移动基站环境评价工作，对不符合规范的基站，提出整改方案，调整方案落实后，重新检测及评价其是否满足标准要求。

根据《建设项目环境影响评价分类管理名录》（中华人民共和国环境保护部令第33号）的规定，“环境敏感区”主要是指以居住、医疗卫生、文化教育、科研、行政办公为主要功能的区域。因此，基站的主要环境保护目标为评价范围内的居民住宅区、学校、医院、幼儿园、机关及活动的人群。

环境影响评价的工作思路如图1所示。

若敏感点至天线直线距离大于主瓣安全防护距离，则该点功率密度值不需进行预测。

若敏感点至天线直线距离小于主瓣安全防护距离，且位于主瓣区域，则该点需要进行整改。

若敏感点至天线直线距离小于主瓣安全防护距离，且小于副瓣安全防护距离，则该点需要进行整改。

若敏感点至天线直线距离小于主瓣安全防护距离，且大于副瓣安全防护距离，则需进行功率密度预测，然后在进行判断。

其中比较关键的步骤如下。

1.1 辐射安全防护距离预测

根据《电磁辐射检测仪器和方法》（HJ/ T10.2-1996）中远场轴向功率密度的计算公式，可以推导出基站安全防护距离预测公式：

其中，Pd为功率密度评价标准限值，μW/cm2；目前的评价标准为当基站只含单套系统时，Pd=8μW/cm2，当基站含多套系统时，Pd=20μW/cm2。

P为天线口功率，单位W。等于机顶功率减去天馈系统总损耗功率。

G为天线增益（倍数）；G=10天线增益/10。

R为安全防护距离，单位m。

1.2 天线增益归一化值选取

在计算主瓣安全防护距离时，G=10天线增益/10，而在计算副瓣安全防护距离时，天线增益归一化值取天线最大垂直副瓣增益归一化值保守估算，G=10天线增益/10×10天线最大垂直副瓣归一化增益/10。

图1 移动通信基站环境评价工作思路示意图

若敏感点位于天线垂直副瓣区域，根据保守原则，统一取天线最大垂直副瓣增益归一化值来预测功率密度。

若敏感点位于天线垂直主瓣区域，同时处于天线水平副瓣区域，则根据敏感点相对天线水平夹角所对应的水平波瓣增益归一化值进行功率密度预测，但归一化取值不得低于天线最大垂直副瓣归一化值。

2 4G时代的移动通信基站环评标准问题

2.1 移动通信基站环评标准应用于不同频段产生的问题

根据《移动通信基站电磁辐射环境监测方法（试行）》（环发[2007]114号）第5.3条中规定：监测点位一般布设在以发射天线为中心半径50 m的范围内可能收到影响的保护目标。

一般来说，距离基站50 m范围内的信号覆盖可以视为自由空间传播。电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射。自由空间的传播损耗公式为：

Lfs(dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz) (2)

由式(2)可见，自由空间中电波传播损耗（亦称衰减）只与工作频率f和传播距离d有关，当f或d增大一倍时，Lfs将分别增加6 dB。

目前，3家电信运营商的频率资源使用情况及后期频段使用演进如图2所示。

那么，站高都相同的情况下，在同一位置点，1 800 MHz基站的自由空间损耗比900 MHz基站增加6 dB，TD-LTE D频段（2 600 MHz）基站的自由空间损耗比900 MHz基站增加9 dB。

依据目前的标准，在辐射安全防护距离的计算过程中，没有考虑频率的因素。移动通信系统常用的3G/4G系统基站设备标称功率一般为40 W，900 MHz系统基站设备标称功率一般为40 W或60 W，900 MHz和3G/4G天线增益基本上一致，一般在14～17 dB左右，由于3G/4G系统使用的为BBU+RRU设备，其天馈损耗比900 MHz系统小，按照目前的辐射安全防护距离公式计算出来的900 MHz系统安全防护距离和3G/4G系统的安全防护距离几乎没有差距。

但是4G系统的自由空间传播损耗远大于900 MHz系统，在极端情况下可以理解为4G系统的天线口功率比900 MHz系统低6～9 dB，所以辐射安全防护距离应该是900 MHz系统的1/8～1/4。但依据现有标准，很难体现高频和低频系统的安全防护距离差别，在目前大量存在多系统共站址的情况下，若不能客观的评价一个系统的辐射情况，那么很容易加大整个站点通不过环评的概率。

2.2 如何判断高频段组网的辐射安全距离评价标准

为了客观的判断高频段组网的辐射安全距离评价标准，应该对现网运行的基站进行电场强度现场监测。

现场监测基站选取的原则如下。

(1) 一个天面上同时有GSM900/1800，TD-LTE D频段基站的天线。

(2) 所选GSM900/GSM1800/TD-LTE D频段的基站安全防护距离基本一致。

(3) 选取不少于10个基站进行监测。

(4) 在城市郊区或者乡镇、农村选址，尽量减少其它基站的电磁辐射对测量站点的影响。

图2 电信运营商频率资源使用情况及后期频段使用演进图

现场监测方法如下。

(1)关闭GSM1800、TD-LTE基站，只监测GSM900基站电磁辐射强度。

(2)关闭GSM900、TD-LTE基站，只监测GSM1800基站电磁辐射强度

(3)关闭GSM900、GSM1800基站，只监测TDLTE D频段基站电磁辐射强度。

(4)在基站正常工作时间内进行监测，监测时间选择在环境电磁辐射的高峰期，一般为一天的8：00～20：00，每个测试点连续测量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。

在获取GSM900、GSM1800和TD-LTE D频段基站的综合场强后，对同一位置不同系统的综合场强值进行对比，通过大量的测试数据，获得高频段组网的辐射安全距离评价标准。

3 总结

本文对移动通信基站环境影响评价标准和工作内容进行了介绍，并详细解释了其中的两个关键环节。随着4G基站的大规模建设，4G基站的环境影响评价工作也越来越多，由于4G基站使用的是2 GHz以上的频段，其信号衰耗远大于900 MHz系统，但是现有的环境影响评价标准中没有考虑高频和低频的差别，所以本文对4G时代的移动通信基站环评标准的一些问题进行了探讨，并提出了一种测试的方法。

News

《信息物理系统发展白皮书》专家研讨会在北京召开

近日，《信息物理系统发展白皮书》专家研讨会在北京召开。中国工程院李伯虎院士以及中国电子技术标准化研究院、同济大学、北京科技大学、中航工业、中船工业、东风汽车、三一重工、南瑞集团等高校、研究院所和骨干企业的专家、代表参加会议，工业和信息化部信息化和软件服务业司安筱鹏副司长参加会议并致辞。安筱鹏指出，信息物理系统作为两化融合的技术体系，是信息化和软件服务业司深入推动两化融合的重要抓手。指导编制《信息物理系统发展白皮书》是促进信息物理系统发展的重要举措之一。安筱鹏强调，白皮书的编制要充分总结提炼国内外研究成果，既要有继承性又要有创新性，对我国信息物理系统的发展具有指导性；对信息物理系统的认识要有层次性和系统性，并要不断深化、动态演进；白皮书要能体现我国在该领域的最高认识，具有一定的权威性。

（来源：工业和信息化部官网)

Discussion on environmental impact assessment standard of 4G mobile communication base

GU Li-shan, DENG Ye, WU Ke
(China Mobile Group Design Institute Co., Ltd. Anhui Branch, Hefei 230031, China)

With the large-scale construction of 4G base stations, 4G base station's environmental impact assessment work is also more and more. The 4G base station is using a frequency of more than 2GHz, the signal attenuation is far greater than the 900MHz system. But the existing environmental impact assessment standard does not consider the difference between high frequency and low frequency, so in this paper,we discussed on the 4G mobile communication base station EIA, and put forward a test method.

ELA; 4G; safety protection distance; electromagnetic radiation

TN929.5

A

1008-5599（2017）02-0046-04

2016-08-24