熊金州

介紹了國內(nèi)外電磁輻射標準以及Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)和各種手機的發(fā)射功率，并通過理論計算證明Small Cell滿足我國電磁輻射指標要求。然后對比安裝Small Cell前后室內(nèi)電磁功率密度，證明安裝Small Cell覆蓋后，室內(nèi)電磁輻射的環(huán)保性能普遍得到改善。

Small Cell 電磁輻射 功率密度

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：B 文章編號：1006-1010（2014）-06-0094-03

1 前言

早期家庭型2G或3G小基站稱為Femtocell，2012年Femtocell論壇將小基站稱為Small Cell。Small Cell可將含GSM/CDMA/WCDMA/LTE中的一種或多種移動通信技術(shù)與WLAN（Wi-Fi）集成于一體，同時具備移動電話接入和互聯(lián)網(wǎng)接入功能。這種2G/3G/4G+WLAN的家庭網(wǎng)關(guān)（也稱多模小基站）安裝在用戶室內(nèi)產(chǎn)生的電磁輻射是否滿足國家環(huán)保局的指標要求呢？下面將介紹國內(nèi)外電磁輻射標準，并對室內(nèi)安裝Small Cell后的電磁環(huán)境進行電磁輻射評估。

2 國內(nèi)外電磁輻射標準

國內(nèi)外電磁輻射標準對照表如表1所示。

電磁防護標準制定是以電磁波連續(xù)照射6分鐘使人體體溫上升0.5攝氏度為限值。美國標準是投票決定的，首先由標準院起草標準，并從各州選派100名各種職業(yè)人士包括工人、農(nóng)民、醫(yī)生、工程師等為代表進行投票過半數(shù)通過。美國標準院做過實驗，挑選200只健康小白鼠分兩籠喂養(yǎng)，對其中一籠進行10倍標準的射頻大功率照射（即10×30W/m2的功率密度），在喂養(yǎng)人員并不知情的情況下，一年后受照射的100只小白鼠健康存活，而另一籠有3只死亡，對這一實驗結(jié)果該如何評估？美國標準院的實驗其功率密度（300W/m2）是相當于等效距離1m處用3 700W發(fā)射機或等效距離3m處用34 000W照射小白鼠。這一結(jié)果只能說明美國制定的功率密度標準要求還是太低，而中國電磁標準的嚴格程度可以與前蘇聯(lián)相媲美。從表1可以看出，中國環(huán)保局的標準是相當嚴格的，如從功率密度p的要求來看，與美國的國家標準院相比要高出30W/0.4W=75倍。本文選定的是中國國家環(huán)保局制定的標準。

3 Small Cell的發(fā)射功率

各種發(fā)射設(shè)備射頻功率如表2所示：

表2只列舉設(shè)備最大發(fā)射功率，而實際發(fā)射功率受系統(tǒng)控制。如GSM有30dB控制量，最小發(fā)射功率為0.25mW；CDMA或WCDMA手機有70dB控制量，最小的發(fā)射功率為0.01μW左右。下面計算Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)、2G/3G手機在發(fā)射信號時的功率密度。

根據(jù)文獻[2]，電磁輻射的功率密度計算公式如下：

（1）

其中，SD為功率密度（單位為W/m2）；Pt為發(fā)射功率（單位為W）；R為距發(fā)射機距離（單位為m）；Gt為該方向上的增益，值為1，對應(yīng)0dB。

Small Cell的發(fā)射功率Pt=0.02W，則根據(jù)公式（1），Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)作為發(fā)射體，假定距離用戶接收處0.5m、1m進行功率密度計算：

當R=0.5m時，Pt=0.02W，則SD=0.006W/m2，小于輻射指標0.4/0.006=66倍。

當R=1m時，Pt=0.02W，則SD=0.002W/m2，小于輻射指標0.4/0.002=200倍。

2G（CDMA800）手機在弱覆蓋區(qū)（場強-88dBm）

打電話時，依據(jù)文獻[3]開環(huán)功率控制相關(guān)公式：手機發(fā)射功率=-73dB-（接收到的功率）=-73- （-88）=15dBm=30mW。假定手機距人耳R=0.01m，則功率密度為SD=24W/m2，大于中國輻射指標24/0.4=60倍，但能滿足美國國標30W/m2。

當室內(nèi)信號越差時，由開環(huán)功率控制手機發(fā)射功率計算公式可知，手機發(fā)射功率越大，則手機產(chǎn)生的電磁輻射功率密度就越高。

由以上對比結(jié)果可知，Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)滿足國標規(guī)范，而手機由于實際使用很靠近人耳，手機發(fā)射產(chǎn)生功率密度超國標。關(guān)于手機是否能用的問題，實際情況很復(fù)雜，用簡單功率密度計算可能不準確。有人建議采用電磁波平均比吸收率SAR來評估，但實際操作非常困難。依據(jù)文獻[4]，對于電磁輻射源的管理3.1.1條款規(guī)定“輸出功率等于和小于15W（瓦）的移動式無線電通信設(shè)備，如陸上、海上移動通訊設(shè)備及步話機等，可以免于管理”，從而取得豁免權(quán)。2G/3G手機終端均在豁免之列。

4 室內(nèi)電磁輻射環(huán)境安全性討論

下面討論安裝Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)前后室內(nèi)電磁輻射水平對比情況。

安裝Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)之前，信號源來自室外宏基站，射頻信號通過墻體產(chǎn)生較大穿透損耗，室內(nèi)普遍存在信號弱覆蓋區(qū)。當手機發(fā)起呼叫時，功率較大且又緊靠人耳，輻射量超國標，如上文計算超標60倍，但滿足美國國標。

安裝Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)之后，信號源來自本室內(nèi)的家庭網(wǎng)關(guān)。上文已論證了家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生的輻射劑量比國標低66倍，這時還是要論證手機在此電磁環(huán)境下打電話是否滿足國標要求。

假定手機距離信號源Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)1m、5m和10m處打電話進行安全性分析：

（1）假定手機在距離家庭網(wǎng)關(guān)（信號源）1m處信號場強為-50dBm（實測通常為-45～75dBm）打電話，手機發(fā)射上行功率為-73-（-50）=-23dBm=0.000 005W，SD=0.004W/m2，此處手機發(fā)射產(chǎn)生功率密度優(yōu)于國標0.4/0.004=100倍。

（2）當手機距離家庭網(wǎng)關(guān)增至5m時，路徑損耗增加20lg（5/1）=14dB=25倍，此時手機的上行發(fā)射功率從-23dBm增加到-9dBm，同理可計算得到SD=0.1W/m2，

此處手機發(fā)射產(chǎn)生功率密度優(yōu)于國標4倍。

（3）同理，當手機距離家庭網(wǎng)關(guān)從1m擴大到10m時，射頻信號的路徑損耗增加20lg（10/1）=20dB=100倍，手機發(fā)射功率從-23dBm增加到-3dBm，可計算得到SD=0.4W/m2，此處手機發(fā)射產(chǎn)生功率密度剛好滿足國標。

通過以上計算分析可知，室內(nèi)增加家庭網(wǎng)關(guān)Small Cell覆蓋之后，所有射頻輻射設(shè)備在通話時都能滿足國標，且距離家庭網(wǎng)關(guān)越近，電磁輻射水平越低。室內(nèi)安裝了家庭網(wǎng)關(guān)后，手機通話時發(fā)射功率普遍可以下降100倍（20dB）。同時還能提升通話質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率，并延長手機電池待機時間和使用壽命。

此外，隨著移動通信的迅速發(fā)展，用戶對網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高。有越來越多的高端用戶投訴室內(nèi)弱覆蓋引起的通話質(zhì)量或速率不暢等問題，短時間內(nèi)難以得到解決。根據(jù)文獻[5]，Small Cell通過接入用戶家庭寬帶提供服務(wù)，施工無破壞無噪音、難度低、建設(shè)周期短，并且用戶不用擔心輻射問題，可以快速解決高端用戶投訴問題。目前國內(nèi)各大運營商都在積極試用和推廣Small Cell的使用，而且京信Nanocell產(chǎn)品實現(xiàn)了Small Cell與Wi-Fi的融合組網(wǎng)，對于3G/LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)可以與WLAN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)同步進行或者利用已有WLAN的網(wǎng)絡(luò)端口建設(shè)，完成熱點覆蓋和盲點覆蓋，具有良好的市場前景。

綜上所述，室內(nèi)安裝Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)之后，不僅電磁防護安全性較好，而且通信質(zhì)量也得到大大提高，是解決用戶投訴便捷有效的手段。

參考文獻：

[1] 中國聯(lián)通公司. 中國聯(lián)通WCDMA Home NodeB網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制[Z]. 2009.

[2] 蘇華鴻，孫孺石，薛鋒章，等. 蜂窩移動通信射頻工程[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2007.

[3] 萬曉榆，萬敏，李怡濱. CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2003.

[4] 國家環(huán)境保護局. GB8702-88 電磁輻射防護規(guī)定[S]. 1988.

[5] 李鐵軍，金瑞云. Femtocell技術(shù)優(yōu)勢及與LTE結(jié)合探討[J]. 郵電設(shè)計技術(shù)， 2012（7）： 47-51.★endprint

介紹了國內(nèi)外電磁輻射標準以及Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)和各種手機的發(fā)射功率，并通過理論計算證明Small Cell滿足我國電磁輻射指標要求。然后對比安裝Small Cell前后室內(nèi)電磁功率密度，證明安裝Small Cell覆蓋后，室內(nèi)電磁輻射的環(huán)保性能普遍得到改善。

Small Cell 電磁輻射 功率密度

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：B 文章編號：1006-1010（2014）-06-0094-03

1 前言

早期家庭型2G或3G小基站稱為Femtocell，2012年Femtocell論壇將小基站稱為Small Cell。Small Cell可將含GSM/CDMA/WCDMA/LTE中的一種或多種移動通信技術(shù)與WLAN（Wi-Fi）集成于一體，同時具備移動電話接入和互聯(lián)網(wǎng)接入功能。這種2G/3G/4G+WLAN的家庭網(wǎng)關(guān)（也稱多模小基站）安裝在用戶室內(nèi)產(chǎn)生的電磁輻射是否滿足國家環(huán)保局的指標要求呢？下面將介紹國內(nèi)外電磁輻射標準，并對室內(nèi)安裝Small Cell后的電磁環(huán)境進行電磁輻射評估。

2 國內(nèi)外電磁輻射標準

國內(nèi)外電磁輻射標準對照表如表1所示。

電磁防護標準制定是以電磁波連續(xù)照射6分鐘使人體體溫上升0.5攝氏度為限值。美國標準是投票決定的，首先由標準院起草標準，并從各州選派100名各種職業(yè)人士包括工人、農(nóng)民、醫(yī)生、工程師等為代表進行投票過半數(shù)通過。美國標準院做過實驗，挑選200只健康小白鼠分兩籠喂養(yǎng)，對其中一籠進行10倍標準的射頻大功率照射（即10×30W/m2的功率密度），在喂養(yǎng)人員并不知情的情況下，一年后受照射的100只小白鼠健康存活，而另一籠有3只死亡，對這一實驗結(jié)果該如何評估？美國標準院的實驗其功率密度（300W/m2）是相當于等效距離1m處用3 700W發(fā)射機或等效距離3m處用34 000W照射小白鼠。這一結(jié)果只能說明美國制定的功率密度標準要求還是太低，而中國電磁標準的嚴格程度可以與前蘇聯(lián)相媲美。從表1可以看出，中國環(huán)保局的標準是相當嚴格的，如從功率密度p的要求來看，與美國的國家標準院相比要高出30W/0.4W=75倍。本文選定的是中國國家環(huán)保局制定的標準。

3 Small Cell的發(fā)射功率

各種發(fā)射設(shè)備射頻功率如表2所示：

表2只列舉設(shè)備最大發(fā)射功率，而實際發(fā)射功率受系統(tǒng)控制。如GSM有30dB控制量，最小發(fā)射功率為0.25mW；CDMA或WCDMA手機有70dB控制量，最小的發(fā)射功率為0.01μW左右。下面計算Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)、2G/3G手機在發(fā)射信號時的功率密度。

根據(jù)文獻[2]，電磁輻射的功率密度計算公式如下：

（1）

其中，SD為功率密度（單位為W/m2）；Pt為發(fā)射功率（單位為W）；R為距發(fā)射機距離（單位為m）；Gt為該方向上的增益，值為1，對應(yīng)0dB。

Small Cell的發(fā)射功率Pt=0.02W，則根據(jù)公式（1），Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)作為發(fā)射體，假定距離用戶接收處0.5m、1m進行功率密度計算：

當R=0.5m時，Pt=0.02W，則SD=0.006W/m2，小于輻射指標0.4/0.006=66倍。

當R=1m時，Pt=0.02W，則SD=0.002W/m2，小于輻射指標0.4/0.002=200倍。

2G（CDMA800）手機在弱覆蓋區(qū)（場強-88dBm）

打電話時，依據(jù)文獻[3]開環(huán)功率控制相關(guān)公式：手機發(fā)射功率=-73dB-（接收到的功率）=-73- （-88）=15dBm=30mW。假定手機距人耳R=0.01m，則功率密度為SD=24W/m2，大于中國輻射指標24/0.4=60倍，但能滿足美國國標30W/m2。

當室內(nèi)信號越差時，由開環(huán)功率控制手機發(fā)射功率計算公式可知，手機發(fā)射功率越大，則手機產(chǎn)生的電磁輻射功率密度就越高。

由以上對比結(jié)果可知，Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)滿足國標規(guī)范，而手機由于實際使用很靠近人耳，手機發(fā)射產(chǎn)生功率密度超國標。關(guān)于手機是否能用的問題，實際情況很復(fù)雜，用簡單功率密度計算可能不準確。有人建議采用電磁波平均比吸收率SAR來評估，但實際操作非常困難。依據(jù)文獻[4]，對于電磁輻射源的管理3.1.1條款規(guī)定“輸出功率等于和小于15W（瓦）的移動式無線電通信設(shè)備，如陸上、海上移動通訊設(shè)備及步話機等，可以免于管理”，從而取得豁免權(quán)。2G/3G手機終端均在豁免之列。

4 室內(nèi)電磁輻射環(huán)境安全性討論

下面討論安裝Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)前后室內(nèi)電磁輻射水平對比情況。

安裝Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)之前，信號源來自室外宏基站，射頻信號通過墻體產(chǎn)生較大穿透損耗，室內(nèi)普遍存在信號弱覆蓋區(qū)。當手機發(fā)起呼叫時，功率較大且又緊靠人耳，輻射量超國標，如上文計算超標60倍，但滿足美國國標。

安裝Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)之后，信號源來自本室內(nèi)的家庭網(wǎng)關(guān)。上文已論證了家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生的輻射劑量比國標低66倍，這時還是要論證手機在此電磁環(huán)境下打電話是否滿足國標要求。

假定手機距離信號源Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)1m、5m和10m處打電話進行安全性分析：

（1）假定手機在距離家庭網(wǎng)關(guān)（信號源）1m處信號場強為-50dBm（實測通常為-45～75dBm）打電話，手機發(fā)射上行功率為-73-（-50）=-23dBm=0.000 005W，SD=0.004W/m2，此處手機發(fā)射產(chǎn)生功率密度優(yōu)于國標0.4/0.004=100倍。

（2）當手機距離家庭網(wǎng)關(guān)增至5m時，路徑損耗增加20lg（5/1）=14dB=25倍，此時手機的上行發(fā)射功率從-23dBm增加到-9dBm，同理可計算得到SD=0.1W/m2，

此處手機發(fā)射產(chǎn)生功率密度優(yōu)于國標4倍。

（3）同理，當手機距離家庭網(wǎng)關(guān)從1m擴大到10m時，射頻信號的路徑損耗增加20lg（10/1）=20dB=100倍，手機發(fā)射功率從-23dBm增加到-3dBm，可計算得到SD=0.4W/m2，此處手機發(fā)射產(chǎn)生功率密度剛好滿足國標。

通過以上計算分析可知，室內(nèi)增加家庭網(wǎng)關(guān)Small Cell覆蓋之后，所有射頻輻射設(shè)備在通話時都能滿足國標，且距離家庭網(wǎng)關(guān)越近，電磁輻射水平越低。室內(nèi)安裝了家庭網(wǎng)關(guān)后，手機通話時發(fā)射功率普遍可以下降100倍（20dB）。同時還能提升通話質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率，并延長手機電池待機時間和使用壽命。

此外，隨著移動通信的迅速發(fā)展，用戶對網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高。有越來越多的高端用戶投訴室內(nèi)弱覆蓋引起的通話質(zhì)量或速率不暢等問題，短時間內(nèi)難以得到解決。根據(jù)文獻[5]，Small Cell通過接入用戶家庭寬帶提供服務(wù)，施工無破壞無噪音、難度低、建設(shè)周期短，并且用戶不用擔心輻射問題，可以快速解決高端用戶投訴問題。目前國內(nèi)各大運營商都在積極試用和推廣Small Cell的使用，而且京信Nanocell產(chǎn)品實現(xiàn)了Small Cell與Wi-Fi的融合組網(wǎng)，對于3G/LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)可以與WLAN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)同步進行或者利用已有WLAN的網(wǎng)絡(luò)端口建設(shè)，完成熱點覆蓋和盲點覆蓋，具有良好的市場前景。

綜上所述，室內(nèi)安裝Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)之后，不僅電磁防護安全性較好，而且通信質(zhì)量也得到大大提高，是解決用戶投訴便捷有效的手段。

參考文獻：

[1] 中國聯(lián)通公司. 中國聯(lián)通WCDMA Home NodeB網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體制[Z]. 2009.

[2] 蘇華鴻，孫孺石，薛鋒章，等. 蜂窩移動通信射頻工程[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2007.

[3] 萬曉榆，萬敏，李怡濱. CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2003.

[4] 國家環(huán)境保護局. GB8702-88 電磁輻射防護規(guī)定[S]. 1988.

[5] 李鐵軍，金瑞云. Femtocell技術(shù)優(yōu)勢及與LTE結(jié)合探討[J]. 郵電設(shè)計技術(shù)， 2012（7）： 47-51.★endprint

介紹了國內(nèi)外電磁輻射標準以及Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)和各種手機的發(fā)射功率，并通過理論計算證明Small Cell滿足我國電磁輻射指標要求。然后對比安裝Small Cell前后室內(nèi)電磁功率密度，證明安裝Small Cell覆蓋后，室內(nèi)電磁輻射的環(huán)保性能普遍得到改善。

Small Cell 電磁輻射 功率密度

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：B 文章編號：1006-1010（2014）-06-0094-03

1 前言

早期家庭型2G或3G小基站稱為Femtocell，2012年Femtocell論壇將小基站稱為Small Cell。Small Cell可將含GSM/CDMA/WCDMA/LTE中的一種或多種移動通信技術(shù)與WLAN（Wi-Fi）集成于一體，同時具備移動電話接入和互聯(lián)網(wǎng)接入功能。這種2G/3G/4G+WLAN的家庭網(wǎng)關(guān)（也稱多模小基站）安裝在用戶室內(nèi)產(chǎn)生的電磁輻射是否滿足國家環(huán)保局的指標要求呢？下面將介紹國內(nèi)外電磁輻射標準，并對室內(nèi)安裝Small Cell后的電磁環(huán)境進行電磁輻射評估。

2 國內(nèi)外電磁輻射標準

國內(nèi)外電磁輻射標準對照表如表1所示。

電磁防護標準制定是以電磁波連續(xù)照射6分鐘使人體體溫上升0.5攝氏度為限值。美國標準是投票決定的，首先由標準院起草標準，并從各州選派100名各種職業(yè)人士包括工人、農(nóng)民、醫(yī)生、工程師等為代表進行投票過半數(shù)通過。美國標準院做過實驗，挑選200只健康小白鼠分兩籠喂養(yǎng)，對其中一籠進行10倍標準的射頻大功率照射（即10×30W/m2的功率密度），在喂養(yǎng)人員并不知情的情況下，一年后受照射的100只小白鼠健康存活，而另一籠有3只死亡，對這一實驗結(jié)果該如何評估？美國標準院的實驗其功率密度（300W/m2）是相當于等效距離1m處用3 700W發(fā)射機或等效距離3m處用34 000W照射小白鼠。這一結(jié)果只能說明美國制定的功率密度標準要求還是太低，而中國電磁標準的嚴格程度可以與前蘇聯(lián)相媲美。從表1可以看出，中國環(huán)保局的標準是相當嚴格的，如從功率密度p的要求來看，與美國的國家標準院相比要高出30W/0.4W=75倍。本文選定的是中國國家環(huán)保局制定的標準。

3 Small Cell的發(fā)射功率

各種發(fā)射設(shè)備射頻功率如表2所示：

表2只列舉設(shè)備最大發(fā)射功率，而實際發(fā)射功率受系統(tǒng)控制。如GSM有30dB控制量，最小發(fā)射功率為0.25mW；CDMA或WCDMA手機有70dB控制量，最小的發(fā)射功率為0.01μW左右。下面計算Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)、2G/3G手機在發(fā)射信號時的功率密度。

根據(jù)文獻[2]，電磁輻射的功率密度計算公式如下：

（1）

其中，SD為功率密度（單位為W/m2）；Pt為發(fā)射功率（單位為W）；R為距發(fā)射機距離（單位為m）；Gt為該方向上的增益，值為1，對應(yīng)0dB。

Small Cell的發(fā)射功率Pt=0.02W，則根據(jù)公式（1），Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)作為發(fā)射體，假定距離用戶接收處0.5m、1m進行功率密度計算：

當R=0.5m時，Pt=0.02W，則SD=0.006W/m2，小于輻射指標0.4/0.006=66倍。

當R=1m時，Pt=0.02W，則SD=0.002W/m2，小于輻射指標0.4/0.002=200倍。

2G（CDMA800）手機在弱覆蓋區(qū)（場強-88dBm）

打電話時，依據(jù)文獻[3]開環(huán)功率控制相關(guān)公式：手機發(fā)射功率=-73dB-（接收到的功率）=-73- （-88）=15dBm=30mW。假定手機距人耳R=0.01m，則功率密度為SD=24W/m2，大于中國輻射指標24/0.4=60倍，但能滿足美國國標30W/m2。

當室內(nèi)信號越差時，由開環(huán)功率控制手機發(fā)射功率計算公式可知，手機發(fā)射功率越大，則手機產(chǎn)生的電磁輻射功率密度就越高。

由以上對比結(jié)果可知，Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)滿足國標規(guī)范，而手機由于實際使用很靠近人耳，手機發(fā)射產(chǎn)生功率密度超國標。關(guān)于手機是否能用的問題，實際情況很復(fù)雜，用簡單功率密度計算可能不準確。有人建議采用電磁波平均比吸收率SAR來評估，但實際操作非常困難。依據(jù)文獻[4]，對于電磁輻射源的管理3.1.1條款規(guī)定“輸出功率等于和小于15W（瓦）的移動式無線電通信設(shè)備，如陸上、海上移動通訊設(shè)備及步話機等，可以免于管理”，從而取得豁免權(quán)。2G/3G手機終端均在豁免之列。

4 室內(nèi)電磁輻射環(huán)境安全性討論

下面討論安裝Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)前后室內(nèi)電磁輻射水平對比情況。

安裝Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)之前，信號源來自室外宏基站，射頻信號通過墻體產(chǎn)生較大穿透損耗，室內(nèi)普遍存在信號弱覆蓋區(qū)。當手機發(fā)起呼叫時，功率較大且又緊靠人耳，輻射量超國標，如上文計算超標60倍，但滿足美國國標。

安裝Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)之后，信號源來自本室內(nèi)的家庭網(wǎng)關(guān)。上文已論證了家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生的輻射劑量比國標低66倍，這時還是要論證手機在此電磁環(huán)境下打電話是否滿足國標要求。

假定手機距離信號源Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)1m、5m和10m處打電話進行安全性分析：

（1）假定手機在距離家庭網(wǎng)關(guān)（信號源）1m處信號場強為-50dBm（實測通常為-45～75dBm）打電話，手機發(fā)射上行功率為-73-（-50）=-23dBm=0.000 005W，SD=0.004W/m2，此處手機發(fā)射產(chǎn)生功率密度優(yōu)于國標0.4/0.004=100倍。

（2）當手機距離家庭網(wǎng)關(guān)增至5m時，路徑損耗增加20lg（5/1）=14dB=25倍，此時手機的上行發(fā)射功率從-23dBm增加到-9dBm，同理可計算得到SD=0.1W/m2，

此處手機發(fā)射產(chǎn)生功率密度優(yōu)于國標4倍。

（3）同理，當手機距離家庭網(wǎng)關(guān)從1m擴大到10m時，射頻信號的路徑損耗增加20lg（10/1）=20dB=100倍，手機發(fā)射功率從-23dBm增加到-3dBm，可計算得到SD=0.4W/m2，此處手機發(fā)射產(chǎn)生功率密度剛好滿足國標。

通過以上計算分析可知，室內(nèi)增加家庭網(wǎng)關(guān)Small Cell覆蓋之后，所有射頻輻射設(shè)備在通話時都能滿足國標，且距離家庭網(wǎng)關(guān)越近，電磁輻射水平越低。室內(nèi)安裝了家庭網(wǎng)關(guān)后，手機通話時發(fā)射功率普遍可以下降100倍（20dB）。同時還能提升通話質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率，并延長手機電池待機時間和使用壽命。

此外，隨著移動通信的迅速發(fā)展，用戶對網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高。有越來越多的高端用戶投訴室內(nèi)弱覆蓋引起的通話質(zhì)量或速率不暢等問題，短時間內(nèi)難以得到解決。根據(jù)文獻[5]，Small Cell通過接入用戶家庭寬帶提供服務(wù)，施工無破壞無噪音、難度低、建設(shè)周期短，并且用戶不用擔心輻射問題，可以快速解決高端用戶投訴問題。目前國內(nèi)各大運營商都在積極試用和推廣Small Cell的使用，而且京信Nanocell產(chǎn)品實現(xiàn)了Small Cell與Wi-Fi的融合組網(wǎng)，對于3G/LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)可以與WLAN網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)同步進行或者利用已有WLAN的網(wǎng)絡(luò)端口建設(shè)，完成熱點覆蓋和盲點覆蓋，具有良好的市場前景。

綜上所述，室內(nèi)安裝Small Cell家庭網(wǎng)關(guān)之后，不僅電磁防護安全性較好，而且通信質(zhì)量也得到大大提高，是解決用戶投訴便捷有效的手段。

參考文獻：

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[4] 國家環(huán)境保護局. GB8702-88 電磁輻射防護規(guī)定[S]. 1988.

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