無線電監(jiān)測(cè)縱向涉及最原始的步話機(jī),直到當(dāng)今世界最先進(jìn)的遙測(cè)、遙感乃至空間技術(shù),橫向涉及國(guó)際國(guó)內(nèi)的政治、軍事、經(jīng)濟(jì)建設(shè)以至于人民群眾的日常生活。面對(duì)無線電技術(shù)及應(yīng)用高速發(fā)展的新形勢(shì),無線電監(jiān)測(cè)工作只有及時(shí)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(shí)現(xiàn)健康、快速可持續(xù)發(fā)展。
1 無線電監(jiān)測(cè)面對(duì)的環(huán)境發(fā)生巨大變化
長(zhǎng)期以來,我國(guó)省級(jí)以下的無線電監(jiān)測(cè)主要集中在20MHz~3000MHz范圍。其中日常監(jiān)測(cè)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(dòng)監(jiān)測(cè)站與固定監(jiān)測(cè)站多點(diǎn)定位、移動(dòng)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(shí)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(dòng)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(jiǎn)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(dòng)態(tài)畫面以及遠(yuǎn)程遙控的方向發(fā)展;地面微波正在被價(jià)格日益降低的衛(wèi)星通信所取代;第三代移動(dòng)通信尚未商用,有關(guān)專家已開始探討第四代移動(dòng)通信……
此外,作為國(guó)際電聯(lián)的成員國(guó),遵守電聯(lián)的規(guī)則是一種義務(wù),國(guó)家監(jiān)測(cè)已成為國(guó)際監(jiān)測(cè)的組成部分。盡管20MHz~3000MHz頻段被定義為國(guó)內(nèi)監(jiān)測(cè)范疇,但與周邊國(guó)家的協(xié)調(diào)工作具有重大的國(guó)際意義。
在這種形勢(shì)下,傳統(tǒng)的無線電監(jiān)測(cè)思維和方式都遇到了新的挑戰(zhàn)。無線電監(jiān)測(cè)工作必須跟隨無線電技術(shù)發(fā)展,進(jìn)行全方位、立體化甚至前瞻性規(guī)劃,從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
2 無線電監(jiān)測(cè)的任務(wù)與使命
按照國(guó)際電聯(lián)給出的定義,無線電監(jiān)測(cè)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(cè)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(yàn)證;(4)評(píng)價(jià)境外發(fā)射對(duì)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(cè)的一個(gè)基本特征,即需要客觀詳實(shí)的數(shù)據(jù)、資料。無線電監(jiān)測(cè)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(cè)數(shù)據(jù)整理工作既是對(duì)電磁環(huán)境的科學(xué)評(píng)估,也是對(duì)無線電技術(shù)發(fā)展乃至人類生存環(huán)境的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
正是由于無線電監(jiān)測(cè)工作重要的現(xiàn)實(shí)和歷史意義,無線電監(jiān)測(cè)工作在無線電管理乃至整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有特殊且不可或缺的作用。
3 目前無線電監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中存在的若干問題
3.1 監(jiān)測(cè)設(shè)備問題
(1)關(guān)于固定監(jiān)測(cè)站
傳統(tǒng)的固定監(jiān)測(cè)站通常是監(jiān)測(cè)單位選擇一個(gè)制高點(diǎn)(高樓頂、高山頂)購(gòu)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(cè)設(shè)備和電力、通信、安全等配套設(shè)施,形成監(jiān)測(cè)、測(cè)向、數(shù)據(jù)處理等較為完善的監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)站已經(jīng)不再是制高點(diǎn),監(jiān)測(cè)范圍大大縮小。有的站點(diǎn)甚至已不具備聯(lián)網(wǎng)多點(diǎn)交叉定位能力。
*上世紀(jì)九十年代的監(jiān)測(cè)對(duì)象多是150MHz、450MHz頻段大區(qū)制的專業(yè)通信,如今蜂窩移動(dòng)小區(qū)制成為主要工作對(duì)象,而固定監(jiān)測(cè)站只能對(duì)本站周邊的部分發(fā)射源進(jìn)行監(jiān)測(cè),其監(jiān)測(cè)性能大打折扣。
*隨著固定監(jiān)測(cè)站數(shù)量的增加,如繼續(xù)采用購(gòu)置房屋的方式發(fā)展監(jiān)測(cè)站建設(shè)則會(huì)使不動(dòng)產(chǎn)數(shù)量大量增加,導(dǎo)致積累運(yùn)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(duì)傳統(tǒng)的建設(shè)構(gòu)思進(jìn)行調(diào)整——
*固定監(jiān)測(cè)站建設(shè)必須使用房屋時(shí)可采用租賃方式,這樣既可降低初期成本,也不會(huì)增加太多的不動(dòng)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(cè)站模式等。
*在已具備一定數(shù)量的固定監(jiān)測(cè)站的城市,大力發(fā)展小型站和移動(dòng)站。固定監(jiān)測(cè)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(duì)強(qiáng)度較小信號(hào),可根據(jù)投訴,派移動(dòng)監(jiān)測(cè)車進(jìn)行處理。此外,移動(dòng)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(cè)提供了方便。
(2)關(guān)于移動(dòng)監(jiān)測(cè)站
當(dāng)前我國(guó)的移動(dòng)監(jiān)測(cè)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(jiǎn)約型站。根據(jù)地形、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等實(shí)際情況,各地使用了不同等級(jí)的車輛。不同的生產(chǎn)廠家采用了不同設(shè)計(jì),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(dòng)站的數(shù)量并非越多越好。移動(dòng)站數(shù)量應(yīng)根據(jù)所監(jiān)測(cè)區(qū)域的大小、發(fā)射源數(shù)量、移動(dòng)站的活動(dòng)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(shí)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(cè)功能,舍棄了成本高昂的測(cè)向部分,其輕巧的小型結(jié)構(gòu)和搬移自如的靈活性擴(kuò)展了使用空間。小型站豐富了無線電監(jiān)測(cè)手段的多樣性,通過多站的場(chǎng)強(qiáng)電平比較,同樣能確定發(fā)射源的大體方位,為監(jiān)測(cè)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(cè)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(jī)場(chǎng)、碼頭等。
對(duì)于單站尤其是移動(dòng)站,無線電監(jiān)測(cè)部門需要形成權(quán)威的、強(qiáng)制性的規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn),尤其是對(duì)設(shè)備制造工藝的統(tǒng)一要求。統(tǒng)一監(jiān)測(cè)站技術(shù)、生產(chǎn)和工藝標(biāo)準(zhǔn),不僅提高了選擇移動(dòng)站生產(chǎn)廠家時(shí)的可比較性,更重要的是便于開展統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)人員技能培訓(xùn),從而實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)的聯(lián)合監(jiān)測(cè)。
3.2 監(jiān)測(cè)網(wǎng)問題
一般地,無線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)既有固定監(jiān)測(cè)站也有移動(dòng)監(jiān)測(cè)站,既有單站工作的場(chǎng)合也有聯(lián)合工作的機(jī)會(huì)。相應(yīng)地,監(jiān)測(cè)網(wǎng)問題包括了監(jiān)測(cè)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(cè)網(wǎng)的建設(shè)采取了分散實(shí)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(cè)困難重重。
從2005年開始,國(guó)家組織制定了無線電監(jiān)測(cè)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的協(xié)議規(guī)范RMTP,為監(jiān)測(cè)聯(lián)網(wǎng)提供了基礎(chǔ)平臺(tái),目前仍需要從國(guó)家和地方兩方面提高執(zhí)行力度,同時(shí)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(cè)聯(lián)網(wǎng)的質(zhì)量。
(1)監(jiān)測(cè)站站型的選擇
在滿足城市區(qū)域交叉測(cè)向定位的固定站數(shù)量的基礎(chǔ)上,應(yīng)進(jìn)一步發(fā)展移動(dòng)站,增強(qiáng)無線電監(jiān)測(cè)的機(jī)動(dòng)能力和快速反應(yīng)能力。
無線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)中的移動(dòng)站應(yīng)分為兩級(jí):一級(jí)為功能較為完善的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)站,配置能力強(qiáng)、功能全的監(jiān)測(cè)及測(cè)向設(shè)備,以及野外長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)必需的工作和生活設(shè)施。監(jiān)測(cè)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(cè)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(shí)信號(hào)時(shí)容易貽誤戰(zhàn)機(jī)。因此我們還需要輕便的、小型的、快速的監(jiān)測(cè)車與之配套,這就是二級(jí)移動(dòng)監(jiān)測(cè)站。
二級(jí)移動(dòng)站的車型應(yīng)以越野吉普車為主,配置相對(duì)簡(jiǎn)單的監(jiān)測(cè)、測(cè)向設(shè)備,以便攜、手持式設(shè)備為主。遇有突發(fā)干擾時(shí),如在固定監(jiān)測(cè)站有效范圍內(nèi),由固定監(jiān)測(cè)站給出大致方位,二級(jí)移動(dòng)站快速出擊,標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)站緊隨其后,延伸固定監(jiān)測(cè)站的功能;在超出固定監(jiān)測(cè)站有效范圍后,由標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)站補(bǔ)充測(cè)向,繼續(xù)向二級(jí)站提供目標(biāo)指示。
(2)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的網(wǎng)格化
根據(jù)無線電監(jiān)測(cè)的基本任務(wù),測(cè)向定位工作時(shí)間占工作總時(shí)間不足30% ,多數(shù)時(shí)間是電波監(jiān)測(cè)。而測(cè)向功能的設(shè)備成本卻占了監(jiān)測(cè)設(shè)備總造價(jià)的70%。在具備了相應(yīng)測(cè)向能力以后,監(jiān)測(cè)網(wǎng)應(yīng)向以監(jiān)測(cè)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(gè)時(shí)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(cè)網(wǎng)建設(shè)原則也不應(yīng)相同。
監(jiān)測(cè)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(diǎn)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(chǎng)強(qiáng)比較測(cè)向。實(shí)際上,即便是平原、面狀分布的城市,目前無線電監(jiān)測(cè)也遇到了新的問題:城市高層建筑的增加使監(jiān)測(cè)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(cè)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸
無線電監(jiān)測(cè)網(wǎng)中各站之間的通信是十分重要的。目前,固定監(jiān)測(cè)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(dòng)站與移動(dòng)站之間、固定監(jiān)測(cè)站與移動(dòng)監(jiān)測(cè)站之間的通信依然是一個(gè)瓶頸,制約著監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
目前,移動(dòng)站與固定站、其他移動(dòng)站的聯(lián)系主要靠蜂窩公眾移動(dòng)通信網(wǎng)中的GPRS和CDMA網(wǎng)絡(luò)。其優(yōu)勢(shì)是充分利用了公眾移動(dòng)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(shí),工作人員的現(xiàn)場(chǎng)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(dú)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(cè)的運(yùn)行管理問題
4.1 監(jiān)測(cè)月報(bào)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(cè)月報(bào)制度將無線電監(jiān)測(cè)引入了正規(guī)化的軌道,使無線電監(jiān)測(cè)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(cè)月報(bào)成為檢驗(yàn)無線電監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用狀況和各級(jí)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(cè)設(shè)備用起來,專業(yè)知識(shí)豐富起來,管理隊(duì)伍監(jiān)測(cè)技能高起來。
此外,無線電監(jiān)測(cè)月報(bào)統(tǒng)計(jì)分析制度的實(shí)行有著深刻的歷史意義,對(duì)其歷史意義的分析有助于加深對(duì)無線電監(jiān)測(cè)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(huì)越來越嚴(yán)重。電磁污染一詞越來越頻繁地出現(xiàn)在社會(huì)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(shì)呢?回答這個(gè)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(cè)部門的重大責(zé)任。有了今天的積累,以后才有資格評(píng)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(cè)月報(bào),對(duì)監(jiān)測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)分析,是無線電監(jiān)測(cè)部門神圣的歷史責(zé)任。
同時(shí),電波監(jiān)測(cè)本身就是一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn),必須以嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度來對(duì)待,由于電磁環(huán)境只能用統(tǒng)計(jì)的辦法,通過大量重復(fù)的測(cè)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(shí)的。由于監(jiān)測(cè)月報(bào)制度剛剛起步,有必要在規(guī)范報(bào)表格式和內(nèi)容的同時(shí),規(guī)范監(jiān)測(cè)的操作流程,包括工作程序、監(jiān)測(cè)內(nèi)容、最短監(jiān)測(cè)時(shí)間等內(nèi)容。在大量數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上,由初級(jí)的簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)向更高級(jí)的綜合分析發(fā)展,從而為無線電監(jiān)測(cè)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(cè)與生俱來的科學(xué)責(zé)任。
4.2 干擾查找的理論分析是實(shí)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?yàn)楝F(xiàn)實(shí)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(cè)網(wǎng)測(cè)向的過程。但是這種管理是初級(jí)的、被動(dòng)的。
干擾查處應(yīng)由被動(dòng)出擊變?yōu)橹鲃?dòng)出擊。監(jiān)測(cè)月報(bào)制度促使無線電監(jiān)測(cè)部門通過日常較為規(guī)范的監(jiān)測(cè)實(shí)踐,在監(jiān)測(cè)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)不明信號(hào)并主動(dòng)出擊。當(dāng)一種新的無線電業(yè)務(wù)或無線電應(yīng)用啟動(dòng)時(shí),要對(duì)新業(yè)務(wù)的電磁兼容和干擾進(jìn)行理論分析,作出預(yù)警;一旦干擾出現(xiàn)后,應(yīng)對(duì)干擾進(jìn)行機(jī)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(cè)對(duì)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(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的。
在遇到干擾投訴時(shí),應(yīng)在大量日常監(jiān)測(cè)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(cè)向與傳播模型圖,劃定干擾源存在的最小區(qū)域,對(duì)其實(shí)現(xiàn)精確查找。
4.3 日常維護(hù)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(guó)各省的監(jiān)測(cè)網(wǎng)已現(xiàn)雛形,但其中有些設(shè)備已運(yùn)行數(shù)年,元件的老化、機(jī)械部件的蝕損、數(shù)據(jù)庫(kù)的冗余已經(jīng)影響設(shè)備性能。
監(jiān)測(cè)設(shè)備大致可分成五大部分:硬件,接收機(jī)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(kù);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(diǎn)制定相應(yīng)的維護(hù)方案。
日常維護(hù)是設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保證。我國(guó)無線電監(jiān)測(cè)部門有必要按照監(jiān)測(cè)手冊(cè)確定的維護(hù)原則,制定全國(guó)統(tǒng)一的維護(hù)周期、維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、維護(hù)方法,明確維護(hù)組織,落實(shí)維護(hù)行為,組織互檢并對(duì)各地維護(hù)水平實(shí)施評(píng)價(jià)。無線電監(jiān)測(cè)發(fā)展較快的地區(qū)可以嘗試建立無線電監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量保證體系,確保監(jiān)測(cè)設(shè)備始終處于良好狀態(tài)。