無線電監(jiān)測面臨的問題及對策研究

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無線電監(jiān)測縱向涉及最原始的步話機,直到當(dāng)今世界最先進的遙測、遙感乃至空間技術(shù),橫向涉及國際國內(nèi)的政治、軍事、經(jīng)濟建設(shè)以至于人民群眾的日常生活。面對無線電技術(shù)及應(yīng)用高速發(fā)展的新形勢,無線電監(jiān)測工作只有及時發(fā)現(xiàn)并解決新問題,才能發(fā)揮巨大的作用,保障無線電事業(yè)實現(xiàn)健康、快速可持續(xù)發(fā)展。

1 無線電監(jiān)測面對的環(huán)境發(fā)生巨大變化

長期以來,我國省級以下的無線電監(jiān)測主要集中在20MHz~3000MHz范圍。其中日常監(jiān)測集中在以150MHz和450MHz為中心的頻段內(nèi),偶爾涉及到230MHz、800MHz、900MHz和1800MHz頻段。

查找干擾采用的方式多為移動監(jiān)測站與固定監(jiān)測站多點定位、移動設(shè)備逼近以最終確定目標(biāo)。這種工作方式在上世紀(jì)90年代,尤其是150MHz無線電尋呼業(yè)務(wù)大發(fā)展時期,是非常有效的。但是,隨著無線尋呼業(yè)務(wù)的衰落、公眾移動通信的高速發(fā)展,無線電應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)生了一系列的變化:頻段使用向高端延伸;大區(qū)制群體數(shù)量下降,小區(qū)制體制逐漸上升;點對點的微波通信不斷退出,取而代之的是廣播方式的寬帶無線接入;模擬通信逐步被數(shù)字通信取代;以簡單通話為主的無線專網(wǎng),正在向以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主,可傳送圖文、動態(tài)畫面以及遠程遙控的方向發(fā)展;地面微波正在被價格日益降低的衛(wèi)星通信所取代;第三代移動通信尚未商用,有關(guān)專家已開始探討第四代移動通信……

此外,作為國際電聯(lián)的成員國,遵守電聯(lián)的規(guī)則是一種義務(wù),國家監(jiān)測已成為國際監(jiān)測的組成部分。盡管20MHz~3000MHz頻段被定義為國內(nèi)監(jiān)測范疇,但與周邊國家的協(xié)調(diào)工作具有重大的國際意義。

在這種形勢下,傳統(tǒng)的無線電監(jiān)測思維和方式都遇到了新的挑戰(zhàn)。無線電監(jiān)測工作必須跟隨無線電技術(shù)發(fā)展,進行全方位、立體化甚至前瞻性規(guī)劃,從而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2 無線電監(jiān)測的任務(wù)與使命

按照國際電聯(lián)給出的定義,無線電監(jiān)測的目是支持無線電頻譜管理、頻譜指配和規(guī)劃。無線電監(jiān)測具體的工作內(nèi)容包括:(1)發(fā)現(xiàn)未經(jīng)批準(zhǔn)或不符合技術(shù)要求的無線電發(fā)射;(2)發(fā)現(xiàn)影響執(zhí)照收入的未獲準(zhǔn)發(fā)射;(3)提供頻譜規(guī)劃和指配的依據(jù)及驗證;(4)評價境外發(fā)射對境內(nèi)業(yè)務(wù)的影響等。

所有這些工作都體現(xiàn)了無線電監(jiān)測的一個基本特征,即需要客觀詳實的數(shù)據(jù)、資料。無線電監(jiān)測數(shù)據(jù)和資料既是無線電管理工作的依據(jù),也是未來無線電管理的重要參考。無線電監(jiān)測數(shù)據(jù)整理工作既是對電磁環(huán)境的科學(xué)評估,也是對無線電技術(shù)發(fā)展乃至人類生存環(huán)境的科學(xué)實驗。

正是由于無線電監(jiān)測工作重要的現(xiàn)實和歷史意義,無線電監(jiān)測工作在無線電管理乃至整個國民經(jīng)濟中具有特殊且不可或缺的作用。

3 目前無線電監(jiān)測基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中存在的若干問題

3.1 監(jiān)測設(shè)備問題

(1)關(guān)于固定監(jiān)測站

傳統(tǒng)的固定監(jiān)測站通常是監(jiān)測單位選擇一個制高點(高樓頂、高山頂)購置或自行建設(shè)相應(yīng)面積的房屋,再配以適當(dāng)高度的天線鐵塔,安裝監(jiān)測設(shè)備和電力、通信、安全等配套設(shè)施,形成監(jiān)測、測向、數(shù)據(jù)處理等較為完善的監(jiān)測能力體系。

但是,隨著無線電業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,以及逐步加快的城市建設(shè)步伐,固定監(jiān)測站建設(shè)的傳統(tǒng)做法受到越來越多的困擾——

*城市建設(shè)速度加快,監(jiān)測站已經(jīng)不再是制高點,監(jiān)測范圍大大縮小。有的站點甚至已不具備聯(lián)網(wǎng)多點交叉定位能力。

*上世紀(jì)九十年代的監(jiān)測對象多是150MHz、450MHz頻段大區(qū)制的專業(yè)通信,如今蜂窩移動小區(qū)制成為主要工作對象,而固定監(jiān)測站只能對本站周邊的部分發(fā)射源進行監(jiān)測,其監(jiān)測性能大打折扣。

*隨著固定監(jiān)測站數(shù)量的增加,如繼續(xù)采用購置房屋的方式發(fā)展監(jiān)測站建設(shè)則會使不動產(chǎn)數(shù)量大量增加,導(dǎo)致積累運行成本加大。

本著既要開展工作又要降低成本,還要保持可持續(xù)發(fā)展的基本原則,有必要對傳統(tǒng)的建設(shè)構(gòu)思進行調(diào)整——

*固定監(jiān)測站建設(shè)必須使用房屋時可采用租賃方式,這樣既可降低初期成本,也不會增加太多的不動產(chǎn)。

*在可能的條件下,盡量采用室外站方式。室外站可以有幾種形式:集裝箱模式、室外小型監(jiān)測站模式等。

*在已具備一定數(shù)量的固定監(jiān)測站的城市,大力發(fā)展小型站和移動站。固定監(jiān)測站數(shù)量以能保證覆蓋主要控制地區(qū)為標(biāo)準(zhǔn),一般而言,針對強度較小信號,可根據(jù)投訴,派移動監(jiān)測車進行處理。此外,移動站不僅回避了建筑物高度變化影響工作的問題,也為解決小區(qū)制監(jiān)測提供了方便。

(2)關(guān)于移動監(jiān)測站

當(dāng)前我國的移動監(jiān)測站可謂五花八門,有裝載于中型客車上的全功能型站,也有裝載于面包車上的次功能型站,還有裝載于吉普車上的簡約型站。根據(jù)地形、經(jīng)濟發(fā)展水平等實際情況,各地使用了不同等級的車輛。不同的生產(chǎn)廠家采用了不同設(shè)計,甚至同一廠家為不同地區(qū)生產(chǎn)的相同設(shè)備卻有著不同的結(jié)構(gòu),從而產(chǎn)生了一系列問題。

此外,移動站的數(shù)量并非越多越好。移動站數(shù)量應(yīng)根據(jù)所監(jiān)測區(qū)域的大小、發(fā)射源數(shù)量、移動站的活動能力和目標(biāo)地帶可接近程度以及所需的系統(tǒng)反應(yīng)時間等因素來合理配置。

(3)關(guān)于小型站或可搬移站

小型站僅保留了無線電監(jiān)測功能,舍棄了成本高昂的測向部分,其輕巧的小型結(jié)構(gòu)和搬移自如的靈活性擴展了使用空間。小型站豐富了無線電監(jiān)測手段的多樣性,通過多站的場強電平比較,同樣能確定發(fā)射源的大體方位,為監(jiān)測網(wǎng)布局提供了新的構(gòu)思。小型站為大面積開展日常監(jiān)測提供了方便,尤其適用于業(yè)務(wù)雖不復(fù)雜但需要嚴(yán)密監(jiān)控的特殊地區(qū),如機場、碼頭等。

對于單站尤其是移動站,無線電監(jiān)測部門需要形成權(quán)威的、強制性的規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn),尤其是對設(shè)備制造工藝的統(tǒng)一要求。統(tǒng)一監(jiān)測站技術(shù)、生產(chǎn)和工藝標(biāo)準(zhǔn),不僅提高了選擇移動站生產(chǎn)廠家時的可比較性,更重要的是便于開展統(tǒng)一的監(jiān)測人員技能培訓(xùn),從而實現(xiàn)跨地區(qū)的聯(lián)合監(jiān)測。

3.2 監(jiān)測網(wǎng)問題

一般地,無線電監(jiān)測網(wǎng)既有固定監(jiān)測站也有移動監(jiān)測站,既有單站工作的場合也有聯(lián)合工作的機會。相應(yīng)地,監(jiān)測網(wǎng)問題包括了監(jiān)測站的建設(shè)原則、站與站之間的連接等多方面問題。近些年來,監(jiān)測網(wǎng)的建設(shè)采取了分散實施的策略,設(shè)備由多家供應(yīng)商研制、生產(chǎn)、安裝、配置,其接口標(biāo)準(zhǔn)不一,這也導(dǎo)致聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測困難重重。

從2005年開始,國家組織制定了無線電監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的協(xié)議規(guī)范RMTP,為監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)提供了基礎(chǔ)平臺,目前仍需要從國家和地方兩方面提高執(zhí)行力度,同時改造不符合RMTP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的早期設(shè)備,以保證監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)的質(zhì)量。

(1)監(jiān)測站站型的選擇

在滿足城市區(qū)域交叉測向定位的固定站數(shù)量的基礎(chǔ)上,應(yīng)進一步發(fā)展移動站,增強無線電監(jiān)測的機動能力和快速反應(yīng)能力。

無線電監(jiān)測網(wǎng)中的移動站應(yīng)分為兩級:一級為功能較為完善的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測站,配置能力強、功能全的監(jiān)測及測向設(shè)備,以及野外長時間作業(yè)必需的工作和生活設(shè)施。監(jiān)測車內(nèi)要有足夠的空間,車型以中、小型客車為主。但是這種標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測車體積大,行車速度受限,在城市的道路擁擠地段行駛不便,尤其在捕捉即時信號時容易貽誤戰(zhàn)機。因此我們還需要輕便的、小型的、快速的監(jiān)測車與之配套,這就是二級移動監(jiān)測站。

二級移動站的車型應(yīng)以越野吉普車為主,配置相對簡單的監(jiān)測、測向設(shè)備,以便攜、手持式設(shè)備為主。遇有突發(fā)干擾時,如在固定監(jiān)測站有效范圍內(nèi),由固定監(jiān)測站給出大致方位,二級移動站快速出擊,標(biāo)準(zhǔn)移動站緊隨其后,延伸固定監(jiān)測站的功能;在超出固定監(jiān)測站有效范圍后,由標(biāo)準(zhǔn)移動站補充測向,繼續(xù)向二級站提供目標(biāo)指示。

(2)監(jiān)測網(wǎng)的網(wǎng)格化

根據(jù)無線電監(jiān)測的基本任務(wù),測向定位工作時間占工作總時間不足30% ,多數(shù)時間是電波監(jiān)測。而測向功能的設(shè)備成本卻占了監(jiān)測設(shè)備總造價的70%。在具備了相應(yīng)測向能力以后,監(jiān)測網(wǎng)應(yīng)向以監(jiān)測為主的方向發(fā)展。為此,以小型室外站的網(wǎng)格化布局應(yīng)成為今后一個時期的建設(shè)方向。

由于城市的地理位置不同,城區(qū)分布范圍不同,采用的監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)原則也不應(yīng)相同。

監(jiān)測網(wǎng)內(nèi)各站的一般布局原則是:面狀分布且為平原的城市,可以采用多點定位方式;帶狀分布的平原或雖是面狀分布但處于山區(qū)的城市,宜采用場強比較測向。實際上,即便是平原、面狀分布的城市,目前無線電監(jiān)測也遇到了新的問題:城市高層建筑的增加使監(jiān)測死角越來越多。鑒于成本考慮,我們不可能建太多的全功能型固定站,而應(yīng)重視小型室外站的網(wǎng)格化布局。小型站的低成本,室外站的靈活性給這種新的布局理念提供了客觀基礎(chǔ)。

(3)監(jiān)測網(wǎng)發(fā)展的瓶頸

無線電監(jiān)測網(wǎng)中各站之間的通信是十分重要的。目前,固定監(jiān)測站的站間信息傳輸已經(jīng)較為通暢,擁有無線與有線、專網(wǎng)和公網(wǎng)等多種通信手段。然而,移動站與移動站之間、固定監(jiān)測站與移動監(jiān)測站之間的通信依然是一個瓶頸,制約著監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

目前,移動站與固定站、其他移動站的聯(lián)系主要靠蜂窩公眾移動通信網(wǎng)中的GPRS和CDMA網(wǎng)絡(luò)。其優(yōu)勢是充分利用了公眾移動通信網(wǎng)的高覆蓋率,不足之處一是速率太低滿足不了數(shù)據(jù)回傳需求,二是由于CDMA要接入互聯(lián)網(wǎng),容易引入病毒。

此外,查處無線電干擾時,工作人員的現(xiàn)場指揮是十分重要的。而在分散狀態(tài)下唯一有效的通信方式就是無線電通信,只有構(gòu)建獨立、專用的無線通信系統(tǒng),才能保證有效的調(diào)度指揮。目前的無中心系統(tǒng)不失為一種適宜的選擇。
 
  4 無線電監(jiān)測的運行管理問題

4.1 監(jiān)測月報制度是保持可持續(xù)發(fā)展的重要舉措

2007年開始的無線電監(jiān)測月報制度將無線電監(jiān)測引入了正規(guī)化的軌道,使無線電監(jiān)測工作更加規(guī)范化,目標(biāo)更明確,工作更具體。正如成都市郭勇總結(jié)的:無線電監(jiān)測月報成為檢驗無線電監(jiān)測設(shè)備的使用狀況和各級無線電工作者技術(shù)業(yè)務(wù)能力、分析問題能力、管理能力的一把尺子,有利于使無線電監(jiān)測設(shè)備用起來,專業(yè)知識豐富起來,管理隊伍監(jiān)測技能高起來。

此外,無線電監(jiān)測月報統(tǒng)計分析制度的實行有著深刻的歷史意義,對其歷史意義的分析有助于加深對無線電監(jiān)測內(nèi)涵與外延的理解。

目前,人們大量使用的無線電發(fā)射設(shè)備抬高了背景噪聲,并且隨著無線電技術(shù)和應(yīng)用快速發(fā)展,這種情況會越來越嚴(yán)重。電磁污染一詞越來越頻繁地出現(xiàn)在社會生活中。那么,電磁環(huán)境過去是什么情況,今天是什么水平,未來又將是什么趨勢呢?回答這個問題,需要取得、整理、分析大量的客觀數(shù)據(jù),而這正是無線電監(jiān)測部門的重大責(zé)任。有了今天的積累,以后才有資格評說電磁環(huán)境究竟是惡化了,還是改善了,以及變化的程度。因此,無線電監(jiān)測月報,對監(jiān)測資料的統(tǒng)計分析,是無線電監(jiān)測部門神圣的歷史責(zé)任。

同時,電波監(jiān)測本身就是一項科學(xué)實驗,必須以嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度來對待,由于電磁環(huán)境只能用統(tǒng)計的辦法,通過大量重復(fù)的測量和數(shù)據(jù)的積累,以適當(dāng)?shù)母怕史植疾拍軄碚_地描述,因此,數(shù)據(jù)的采集必須是真實的。由于監(jiān)測月報制度剛剛起步,有必要在規(guī)范報表格式和內(nèi)容的同時,規(guī)范監(jiān)測的操作流程,包括工作程序、監(jiān)測內(nèi)容、最短監(jiān)測時間等內(nèi)容。在大量數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上,由初級的簡單統(tǒng)計向更高級的綜合分析發(fā)展,從而為無線電監(jiān)測賦予更深刻的科學(xué)技術(shù)內(nèi)涵,真正承擔(dān)起無線電監(jiān)測與生俱來的科學(xué)責(zé)任。

4.2 干擾查找的理論分析是實現(xiàn)精確出擊的重要前提

目前,我們查找干擾的基本做法還是靠人員逼近。這是因為現(xiàn)實中,所查找的干擾絕大部分是投訴事件,投訴人首先給定了受擾區(qū)域,省去了監(jiān)測網(wǎng)測向的過程。但是這種管理是初級的、被動的。

干擾查處應(yīng)由被動出擊變?yōu)橹鲃映鰮。監(jiān)測月報制度促使無線電監(jiān)測部門通過日常較為規(guī)范的監(jiān)測實踐,在監(jiān)測中及時發(fā)現(xiàn)不明信號并主動出擊。當(dāng)一種新的無線電業(yè)務(wù)或無線電應(yīng)用啟動時,要對新業(yè)務(wù)的電磁兼容和干擾進行理論分析,作出預(yù)警;一旦干擾出現(xiàn)后,應(yīng)對干擾進行機理分析,從技術(shù)、管理層面提出預(yù)防意見。這才是無線電監(jiān)測對待干擾的完整工作程序。而預(yù)先與事后分析恰恰是以大量、完整、可信的監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的。

在遇到干擾投訴時,應(yīng)在大量日常監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,理性地分析干擾產(chǎn)生的原因和可能的方向,并綜合測向與傳播模型圖,劃定干擾源存在的最小區(qū)域,對其實現(xiàn)精確查找。

4.3 日常維護是保證設(shè)備狀態(tài)良好的必要手段

經(jīng)過“十五”期間的建設(shè),全國各省的監(jiān)測網(wǎng)已現(xiàn)雛形,但其中有些設(shè)備已運行數(shù)年,元件的老化、機械部件的蝕損、數(shù)據(jù)庫的冗余已經(jīng)影響設(shè)備性能。

監(jiān)測設(shè)備大致可分成五大部分:硬件,接收機及相應(yīng)的系統(tǒng)集成器件;軟件,操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫;天饋線及支撐物;車輛及其他配套設(shè)施如空調(diào)、電源、防雷等。我們必須根據(jù)不同設(shè)備的特點制定相應(yīng)的維護方案。

日常維護是設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的保證。我國無線電監(jiān)測部門有必要按照監(jiān)測手冊確定的維護原則,制定全國統(tǒng)一的維護周期、維護標(biāo)準(zhǔn)、維護方法,明確維護組織,落實維護行為,組織互檢并對各地維護水平實施評價。無線電監(jiān)測發(fā)展較快的地區(qū)可以嘗試建立無線電監(jiān)測工作質(zhì)量保證體系,確保監(jiān)測設(shè)備始終處于良好狀態(tài)。


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