李秉新
內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心林西726臺(tái) 內(nèi)蒙古 赤峰市 024000
林西726臺(tái)距離最近的5G基站直線距離1.8公里,利用頻譜分析儀測試,目前還未受到干擾。在5G技術(shù)快速發(fā)展的背景下,頻譜資源變得越來越緊張,科學(xué)的規(guī)劃以及利用頻譜資源,保證各個(gè)頻率使用主體之間實(shí)現(xiàn)兼容,已經(jīng)成為當(dāng)前亟需解決的問題。根據(jù)工信部發(fā)布的《工業(yè)和信息化部關(guān)于第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)使用3300-3600MHz和4800-5000MHz頻段相關(guān)事宜的通知》,5G適用頻段與現(xiàn)有的廣播電視業(yè)務(wù)核心頻段出現(xiàn)了重疊的問題。隨著5G通信的快速普及,其必然會(huì)對(duì)廣播電視信號(hào)產(chǎn)生干擾。因此,當(dāng)前需要對(duì)具體的干擾問題進(jìn)行分析和研究,并根據(jù)相關(guān)的原理,制定出有效利用抗干擾技術(shù)的具體對(duì)策,這樣才能夠從根本上解決頻段互相重疊造成的干擾問題。
中波廣播發(fā)射臺(tái)站衛(wèi)星信號(hào)接收系統(tǒng)的構(gòu)成為接收天線、饋源、高頻頭、功分器、接收機(jī)等。運(yùn)行的過程中,通過接收天線對(duì)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的下行信號(hào)進(jìn)行反射并直接匯聚到接收天線焦點(diǎn)位置,通過饋源將信號(hào)傳送到高頻頭,由高頻頭將輸出信號(hào)進(jìn)行放大處理,變成廣播接收機(jī)能夠識(shí)別的信號(hào),最后由接收機(jī)對(duì)信號(hào)解調(diào),輸出廣播高頻信號(hào)。一般情況下,采用拋物面前饋天線,由于所處的環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,信號(hào)比較容易受到5G信號(hào)的影響。
早在2017年,工信部確定了5G通信適用的頻段,即3300-3400MHz、3400-3660MHz和4800-5000MHz。上行為5925-6425MHz,下行則為3400-4200MHz,通過對(duì)比和分析,其頻段與我國廣播電視信號(hào)中的下行頻段存在重疊部分,隨著5G基站建設(shè)數(shù)量的不斷增加,必然會(huì)對(duì)廣播電視的傳輸發(fā)射造成影響。由于重疊部分主要是下行頻段,在實(shí)際運(yùn)行中,5G信號(hào)會(huì)直接通過基站發(fā)射,利用衛(wèi)星接收天線進(jìn)入到接收機(jī)中,造成廣播電視信號(hào)受到干擾,不僅會(huì)直接影響接收機(jī)工作,造成廣播電視信號(hào)接收、解碼受到影響,還可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)接收系統(tǒng)出現(xiàn)故障無法運(yùn)行。
中波廣播發(fā)射臺(tái)站衛(wèi)星接收天線將收集到的信號(hào)送入高頻頭,這些信號(hào)是包括5G信號(hào)在內(nèi)的一種混合體,通過高頻頭進(jìn)行放大處理后,被送入到接收機(jī)中。與5G基站信號(hào)相比,衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器下行信號(hào)較弱,這意味著5G信號(hào)的進(jìn)入,必然會(huì)對(duì)廣播信號(hào)正常傳遞造成影響。按照5G頻譜的實(shí)際分配方案,電信、聯(lián)通則會(huì)對(duì)接收系統(tǒng)造成較大影響,對(duì)中頻段信號(hào)產(chǎn)生一定影響,具體來說:(1)同頻干擾,主要是指兩個(gè)或多個(gè)相同頻率信號(hào)之間出現(xiàn)的干擾情況。在3400-3600MHz范圍內(nèi),聯(lián)通、電信的5G基站會(huì)直接對(duì)接受系統(tǒng)造成同頻干擾,是中波廣播發(fā)射臺(tái)站受到的最大干擾。(2)鄰頻干擾,指兩個(gè)或多個(gè)相鄰頻率信號(hào)之間的互相干擾問題。在3600-4200MHz范圍內(nèi),如果接收系統(tǒng)出現(xiàn)了高頻頭性能不理想問題,5G基站信號(hào)變頻分量就會(huì)進(jìn)入到C頻段衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器下行信號(hào)頻率范圍內(nèi),進(jìn)而出現(xiàn)鄰頻干擾的情況。[1](3)飽和干擾。3400-3700MHz頻段中,如果5G基站和中波廣播發(fā)射臺(tái)距離比較近,在5G基站全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),輸出大功率會(huì)干擾到接收系統(tǒng)。按照國際電信聯(lián)盟的報(bào)告,在中波衛(wèi)星接收系統(tǒng)干擾信號(hào)功率總和超過-60dBm時(shí),會(huì)造成飽和干擾使廣播接收系統(tǒng)無法運(yùn)轉(zhuǎn)。
隨著干擾問題越來越突出,工業(yè)和信息化部、國家廣電總局先后頒布了一系列的規(guī)范,明確了5G基站干擾保護(hù)距離、影響因素具體確定方法,提出了一系列緩解干擾的具體措施以及建議,進(jìn)一步對(duì)干擾協(xié)調(diào)工作進(jìn)行了完善。這在一定程度上解決了5G信號(hào)、中波廣播發(fā)射臺(tái)站之間互相干擾的問題,確保多方共存能夠?qū)崿F(xiàn),也為進(jìn)一步促進(jìn)5G技術(shù)的發(fā)展提供了支持。2019年,國家廣電總局、中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信集團(tuán)、中國電信集團(tuán)有限公司聯(lián)合制定了關(guān)于協(xié)調(diào)干擾的辦法,該方法指出了衛(wèi)星接收系統(tǒng)需要使用何種方式避免受到5G信號(hào)的干擾,為更好的處理干擾問題起到了指向性作用。按照干擾的形式,主要可以從以下幾個(gè)方面制定對(duì)應(yīng)的干擾策略。
基于無線電信號(hào)的頻率越高傳播損耗越大的特點(diǎn),5G信號(hào)與4G相比來說,傳輸距離更短。因此,為了能夠更好的落實(shí)抗干擾措施,可以通過縮短基站、接收天線之間的距離,通過空間距離改變,使5G信號(hào)能量衰減。在實(shí)際操作中,由于廣播電視接收天線有著方向性的特點(diǎn),要與衛(wèi)星的位置進(jìn)行配合,因此,接收天線在方向上是不能夠改變的,5G基站建設(shè)選址過程中需要盡量遠(yuǎn)離拋物面天線開口方向。同時(shí),可以通過增加下行信號(hào)、5G信號(hào)信噪比的形式處理干擾問題,即加大下行信號(hào)強(qiáng)度或是減小5G信號(hào)強(qiáng)度,如可以通過加裝屏蔽器的形式,對(duì)5G信號(hào)實(shí)施有效隔離和屏蔽,減少其對(duì)廣播電視信號(hào)造成的干擾問題。但這種形式也存在一定的缺陷,會(huì)對(duì)周圍居民的正常通信造成影響,因此,對(duì)于同頻干擾問題來說,單單依靠廣播電視部門難以完全解決,還需要多個(gè)部門之間互相協(xié)調(diào)和溝通,通過互相合作的方式真正解決問題。
避免鄰頻干擾的方法主要通過更換窄帶低噪聲變頻放大器、裝備濾波器的方式實(shí)現(xiàn)。影響鄰頻干擾情況嚴(yán)重程度的因素主要有兩個(gè)方面:(1)衛(wèi)星下行信號(hào)和5G信號(hào)功率比;(2)基站出現(xiàn)偏移的情況。因此,在實(shí)際處理鄰頻干擾的過程中,可以通過提高功率比的形式,將干擾問題解決,具體操作中,主要是利用功率壓制、利用高頻信號(hào)空間衰減率原理。這些方法都能夠緩解或者解決鄰頻干擾,需要注意的是,在實(shí)際操作中還需要根據(jù)不同的情況進(jìn)行綜合考慮,合理的選擇不同方法處理干擾問題。
針對(duì)飽和干擾問題來說,在實(shí)際處理中一般是采用加大衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度、降低5G信號(hào)強(qiáng)度的方式進(jìn)行處理,或者是利用衛(wèi)星信號(hào)壓制5G信號(hào)、拉開5G基站與接收設(shè)備距離等方式進(jìn)行。[2]在實(shí)際操作中,需要多個(gè)部門進(jìn)行配合,通過多方協(xié)調(diào),按照實(shí)際情況落實(shí)對(duì)應(yīng)的措施,為更好的防止干擾問題出現(xiàn)提供支持。如在實(shí)際操作中,想要通過拉開基站、接收設(shè)備之間距離的方式防止干擾問題出現(xiàn),首先廣播電視部門需要對(duì)現(xiàn)有的接收設(shè)備位置進(jìn)行重新選定,結(jié)合5G基站建設(shè)的方案,在不改變方向的基礎(chǔ)上,盡量遠(yuǎn)離5G基站,滿足5G技術(shù)發(fā)展的要求,為5G技術(shù)的快速發(fā)展提供支持。其次,如果廣播電視臺(tái)接收設(shè)備位置由于各種因素?zé)o法進(jìn)行改變,則需要5G建設(shè)部門進(jìn)行配合,在保證5G建設(shè)要求的基礎(chǔ)上,盡量與廣播電視信號(hào)接收設(shè)備拉開一定的距離。通過不同部門之間的協(xié)調(diào)和溝通,選擇最適合的方案處理干擾問題,不僅能夠保障從根本上處理好干擾問題,還可以保證抗干擾效果的持久性,為5G技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展提供一定支持。
隨著5G技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用的情況下,5G用戶不斷增加,基站的發(fā)射功率也在不斷增大,未來中波廣播發(fā)射臺(tái)站面臨更加嚴(yán)峻的干擾問題,相關(guān)部門需要高度重視。因此,對(duì)于中波廣播發(fā)射臺(tái)站來說,按照實(shí)際情況,處理好同頻、鄰頻、飽和干擾相關(guān)問題。5G基站也要充分統(tǒng)籌考慮,通過發(fā)射臺(tái)站和通信公司的相互協(xié)調(diào)、配合,充分利用技術(shù)優(yōu)勢,為二者實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展提供支持。只有這樣才能真正保證廣播電視系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)與5G技術(shù)發(fā)展不發(fā)生沖突,確保廣播電視信號(hào)的傳輸發(fā)射安全。