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论中波广播发射台站的抗5G干扰技术及策略

2022-02-08李秉新

数字传媒研究 2022年1期
关键词:中波台站频段

李秉新

内蒙古自治区广播电视传输发射中心林西726台 内蒙古 赤峰市 024000

林西726台距离最近的5G基站直线距离1.8公里,利用频谱分析仪测试,目前还未受到干扰。在5G技术快速发展的背景下,频谱资源变得越来越紧张,科学的规划以及利用频谱资源,保证各个频率使用主体之间实现兼容,已经成为当前亟需解决的问题。根据工信部发布的《工业和信息化部关于第五代移动通信系统使用3300-3600MHz和4800-5000MHz频段相关事宜的通知》,5G适用频段与现有的广播电视业务核心频段出现了重叠的问题。随着5G通信的快速普及,其必然会对广播电视信号产生干扰。因此,当前需要对具体的干扰问题进行分析和研究,并根据相关的原理,制定出有效利用抗干扰技术的具体对策,这样才能够从根本上解决频段互相重叠造成的干扰问题。

1 中波广播发射台站信号接收系统及5G信号干扰原因分析

中波广播发射台站卫星信号接收系统的构成为接收天线、馈源、高频头、功分器、接收机等。运行的过程中,通过接收天线对卫星转发的下行信号进行反射并直接汇聚到接收天线焦点位置,通过馈源将信号传送到高频头,由高频头将输出信号进行放大处理,变成广播接收机能够识别的信号,最后由接收机对信号解调,输出广播高频信号。一般情况下,采用抛物面前馈天线,由于所处的环境相对复杂,信号比较容易受到5G信号的影响。

早在2017年,工信部确定了5G通信适用的频段,即3300-3400MHz、3400-3660MHz和4800-5000MHz。上行为5925-6425MHz,下行则为3400-4200MHz,通过对比和分析,其频段与我国广播电视信号中的下行频段存在重叠部分,随着5G基站建设数量的不断增加,必然会对广播电视的传输发射造成影响。由于重叠部分主要是下行频段,在实际运行中,5G信号会直接通过基站发射,利用卫星接收天线进入到接收机中,造成广播电视信号受到干扰,不仅会直接影响接收机工作,造成广播电视信号接收、解码受到影响,还可能会导致信号接收系统出现故障无法运行。

2 5G干扰形式

中波广播发射台站卫星接收天线将收集到的信号送入高频头,这些信号是包括5G信号在内的一种混合体,通过高频头进行放大处理后,被送入到接收机中。与5G基站信号相比,卫星转发器下行信号较弱,这意味着5G信号的进入,必然会对广播信号正常传递造成影响。按照5G频谱的实际分配方案,电信、联通则会对接收系统造成较大影响,对中频段信号产生一定影响,具体来说:(1)同频干扰,主要是指两个或多个相同频率信号之间出现的干扰情况。在3400-3600MHz范围内,联通、电信的5G基站会直接对接受系统造成同频干扰,是中波广播发射台站受到的最大干扰。(2)邻频干扰,指两个或多个相邻频率信号之间的互相干扰问题。在3600-4200MHz范围内,如果接收系统出现了高频头性能不理想问题,5G基站信号变频分量就会进入到C频段卫星转发器下行信号频率范围内,进而出现邻频干扰的情况。[1](3)饱和干扰。3400-3700MHz频段中,如果5G基站和中波广播发射台距离比较近,在5G基站全负荷运转时,输出大功率会干扰到接收系统。按照国际电信联盟的报告,在中波卫星接收系统干扰信号功率总和超过-60dBm时,会造成饱和干扰使广播接收系统无法运转。

3 抗5G干扰策略

随着干扰问题越来越突出,工业和信息化部、国家广电总局先后颁布了一系列的规范,明确了5G基站干扰保护距离、影响因素具体确定方法,提出了一系列缓解干扰的具体措施以及建议,进一步对干扰协调工作进行了完善。这在一定程度上解决了5G信号、中波广播发射台站之间互相干扰的问题,确保多方共存能够实现,也为进一步促进5G技术的发展提供了支持。2019年,国家广电总局、中国联合网络通信集团、中国电信集团有限公司联合制定了关于协调干扰的办法,该方法指出了卫星接收系统需要使用何种方式避免受到5G信号的干扰,为更好的处理干扰问题起到了指向性作用。按照干扰的形式,主要可以从以下几个方面制定对应的干扰策略。

3.1 防止同频干扰方法

基于无线电信号的频率越高传播损耗越大的特点,5G信号与4G相比来说,传输距离更短。因此,为了能够更好的落实抗干扰措施,可以通过缩短基站、接收天线之间的距离,通过空间距离改变,使5G信号能量衰减。在实际操作中,由于广播电视接收天线有着方向性的特点,要与卫星的位置进行配合,因此,接收天线在方向上是不能够改变的,5G基站建设选址过程中需要尽量远离抛物面天线开口方向。同时,可以通过增加下行信号、5G信号信噪比的形式处理干扰问题,即加大下行信号强度或是减小5G信号强度,如可以通过加装屏蔽器的形式,对5G信号实施有效隔离和屏蔽,减少其对广播电视信号造成的干扰问题。但这种形式也存在一定的缺陷,会对周围居民的正常通信造成影响,因此,对于同频干扰问题来说,单单依靠广播电视部门难以完全解决,还需要多个部门之间互相协调和沟通,通过互相合作的方式真正解决问题。

3.2 防止邻频干扰方法

避免邻频干扰的方法主要通过更换窄带低噪声变频放大器、装备滤波器的方式实现。影响邻频干扰情况严重程度的因素主要有两个方面:(1)卫星下行信号和5G信号功率比;(2)基站出现偏移的情况。因此,在实际处理邻频干扰的过程中,可以通过提高功率比的形式,将干扰问题解决,具体操作中,主要是利用功率压制、利用高频信号空间衰减率原理。这些方法都能够缓解或者解决邻频干扰,需要注意的是,在实际操作中还需要根据不同的情况进行综合考虑,合理的选择不同方法处理干扰问题。

3.3 防止饱和干扰方法

针对饱和干扰问题来说,在实际处理中一般是采用加大卫星信号强度、降低5G信号强度的方式进行处理,或者是利用卫星信号压制5G信号、拉开5G基站与接收设备距离等方式进行。[2]在实际操作中,需要多个部门进行配合,通过多方协调,按照实际情况落实对应的措施,为更好的防止干扰问题出现提供支持。如在实际操作中,想要通过拉开基站、接收设备之间距离的方式防止干扰问题出现,首先广播电视部门需要对现有的接收设备位置进行重新选定,结合5G基站建设的方案,在不改变方向的基础上,尽量远离5G基站,满足5G技术发展的要求,为5G技术的快速发展提供支持。其次,如果广播电视台接收设备位置由于各种因素无法进行改变,则需要5G建设部门进行配合,在保证5G建设要求的基础上,尽量与广播电视信号接收设备拉开一定的距离。通过不同部门之间的协调和沟通,选择最适合的方案处理干扰问题,不仅能够保障从根本上处理好干扰问题,还可以保证抗干扰效果的持久性,为5G技术真正实现稳定发展提供一定支持。

结 语

随着5G技术不断发展和应用的情况下,5G用户不断增加,基站的发射功率也在不断增大,未来中波广播发射台站面临更加严峻的干扰问题,相关部门需要高度重视。因此,对于中波广播发射台站来说,按照实际情况,处理好同频、邻频、饱和干扰相关问题。5G基站也要充分统筹考虑,通过发射台站和通信公司的相互协调、配合,充分利用技术优势,为二者实现更好的发展提供支持。只有这样才能真正保证广播电视系统正常运转与5G技术发展不发生冲突,确保广播电视信号的传输发射安全。

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