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移動通信電磁環(huán)境影響和管理論文
基站建設(shè)越來越密集，距離公眾越來越近，環(huán)境糾紛矛盾日益加劇，通過預(yù)測模式可以估算出大部分基站(單個項(xiàng)目或系統(tǒng))電磁輻射控制距離水平10～30m，垂直方向?yàn)?.0～4.5m，對基站初步選址等提供指導(dǎo)。國內(nèi)目前對基站環(huán)評的管理因?yàn)槎喾矫娴脑驅(qū)嶋H未起到有應(yīng)用的作用且在監(jiān)管、建設(shè)和公眾糾紛方面產(chǎn)生了諸多矛盾，應(yīng)從細(xì)化分類基站環(huán)評管理、調(diào)整基站環(huán)評時機(jī)和內(nèi)容、構(gòu)建有效的公眾參與、主動信息公開等多個方面改進(jìn)，化解基站運(yùn)營期面臨的問題，構(gòu)建和諧社會。
前言
進(jìn)入21世紀(jì)后，通信技術(shù)特別是無線通信技術(shù)發(fā)展日新月異，通信技術(shù)給人們的工作、生活方式帶來了極大改變，近幾年提出并大力發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、移動互聯(lián)網(wǎng)等都是以無線通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。因此，在可預(yù)見的將來，通信技術(shù)的發(fā)展將會對人類社會產(chǎn)生更深遠(yuǎn)的影響。移動通信基站作為無線通信網(wǎng)絡(luò)重要組成部分，布滿了城市和鄉(xiāng)村的每一個角落，其在提供優(yōu)質(zhì)無線信號和區(qū)域全覆蓋的同時，其產(chǎn)生的電磁輻射問題越來受到人們的關(guān)注，甚至產(chǎn)生投訴、糾紛。
1 移動通信技術(shù)發(fā)展新形勢
自1985年第一代移動通信網(wǎng)絡(luò)(1G)投入商業(yè)運(yùn)營以來，移動通信技術(shù)不斷發(fā)展，根據(jù)ITU(國際電信聯(lián)盟)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，移動通信技術(shù)經(jīng)歷了第一代模擬蜂窩系統(tǒng)(1G)、第二代數(shù)字移動系統(tǒng)(2G)、第三代移動通信系統(tǒng)(3G)、LTE系統(tǒng)(3.9G)、第四代移動通信系統(tǒng)(4G)的演進(jìn)。
我國移動通信系統(tǒng)的發(fā)展和建設(shè)，初期落后于世界發(fā)達(dá)國家，但從第二代移動通信系統(tǒng)開始，建設(shè)速度和規(guī)模已經(jīng)超越發(fā)達(dá)國家。新形勢下，基站服務(wù)半徑越來越小，建設(shè)密度越來越大，在城區(qū)，基站的服務(wù)半徑已經(jīng)縮小至約0.1～0.3km;移動通信運(yùn)營商在大力建設(shè)LTE基站的同時將在相當(dāng)長一段時期繼續(xù)使用2G、3G基站。
2 基站電磁環(huán)境影響
基站天線發(fā)射的電磁輻射場在空間分布范圍和強(qiáng)度，主要受天線輸入功率、天線增益、天線方向性以及空間傳播過程中的吸收衰減等影響。在遠(yuǎn)場區(qū)某觀測點(diǎn)的功率密度S可按下式計(jì)算：
(W2/m) 公式2-1
式中：G—天線最大增益(倍數(shù));
——天線的相對場強(qiáng)分布系數(shù)，取值在0～1之間;
——觀測點(diǎn)-天線間連線與天線最大輻射方向的垂直夾角;
——觀測點(diǎn)-天線間連線與天線最大輻射方向的水平夾角;
——反射系數(shù)的絕對值，取值在0～1之間。
——觀測點(diǎn)與天線之間的距離(m);
——觀測點(diǎn)與天線的地面鏡像之間的距離(m)。
——吸收系數(shù)，在僅考慮空氣介質(zhì)衰減時，基站電磁輻射值可近似取1。
在實(shí)際工作中， P、G數(shù)值容易獲得、但值不容易直接獲得，對于均勻直線陣天線，在垂直面上方向函數(shù)可以近似為：
公式2-2
在基站輻射遠(yuǎn)場軸向上，F(xiàn)(θ，φ)=1，此時公式2-1可簡化為：
公式2-3
現(xiàn)實(shí)中除了移動通信基站后，還有其它電磁輻射源很多，因?yàn)閷τ诨?單個項(xiàng)目或一套通信系統(tǒng))需要將其管理限值設(shè)定為公眾電磁曝露限值[7]的幾分之一，本文取五分之一，即單個基站或通信系統(tǒng)的管理限值設(shè)定為8?w/cm2。選取2G、3G和LTE基站主流配置參數(shù)，利用公式2-3可估算出大部分基站的電磁輻射控制距離，為基站選址等進(jìn)行初步篩選提供指導(dǎo)。表2-1 典型基站軸向控制距離估算結(jié)果
網(wǎng)絡(luò)制式 機(jī)頂功率(W/載扇或W/通道) 天饋損耗(dB) 天線增益(dBi) 天線俯角(度) 軸向d(m) 水平方向(m) 垂直方向(m)
GSM900/1800 20～40 5～8 15 3～8 10～20 10～20 1.0～3.0
CDMA 20 5～8 15.5 3～8 10.6～14.9 11～15 1.0～2.5
WCDMA 20 1.5～3 17 3～8 22.4～26.6 23～27 2.0～4.0
LTE 15～20 1.5～3 18 3～8 21.7～29.8 22～30 2.0～4.5
3 基站環(huán)境管理分析
國外大多數(shù)國家未要求基站建設(shè)前進(jìn)行環(huán)評報(bào)告編制和審批，對基站建設(shè)前的管理重點(diǎn)放在了公示公告、公眾參與調(diào)查和規(guī)劃選址上[2][3][4]。
根據(jù)中國《環(huán)評影響評價法》要求，基站建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)在可研階段即進(jìn)行環(huán)評，完成環(huán)評報(bào)告編制和審批，然后才能合法建設(shè)。到目前為止，實(shí)際上該要求并未被很好的執(zhí)行，大部分基站是在已經(jīng)建成后補(bǔ)做環(huán)評。造成這種局面的原因有很多，借鑒國際上的一些做法，國內(nèi)基站環(huán)評可以從下面進(jìn)行改進(jìn)：
(1)由政府主管部門牽頭，在公眾廣泛參與的基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)一的專題研究，制定符合我國基站管理實(shí)際的豁免政策。
(2)調(diào)整基站環(huán)評時機(jī)和內(nèi)容：基站環(huán)評即要能對基站前期選址起到指導(dǎo)作用，又要充分考慮選址過程的不確定因素，重點(diǎn)對已建成的基站進(jìn)行符合性檢查或檢測以有有效的監(jiān)管。 為此目的，對于大規(guī)模建設(shè)的基站，環(huán)評模式分為一次規(guī)劃階段環(huán)評和實(shí)際運(yùn)營階段驗(yàn)收環(huán)評。規(guī)劃階段環(huán)評是對區(qū)域基站規(guī)劃、規(guī)模、總體布局進(jìn)行前瞻性評價，作為過程文件對基站的建設(shè)提出環(huán)保要求和指導(dǎo)意見，并充分征求公眾、社會組織、運(yùn)營商等方面意見，規(guī)劃環(huán)評可通信行政主管部門統(tǒng)一組織開展;驗(yàn)收段環(huán)評主要對已納入規(guī)劃環(huán)評并已建成的基站地址、環(huán)保措施落實(shí)、電磁輻射水平、公眾訴求等進(jìn)行回顧性評價。此兩階段環(huán)評可以解決目前環(huán)評深度與相應(yīng)階段工程條件不匹配，環(huán)評時機(jī)不符合實(shí)行，又能減少不必要的審批環(huán)節(jié)，讓真正需要環(huán)評的項(xiàng)目能遵守環(huán)評，落實(shí)環(huán)評的要求，符合相關(guān)法規(guī)，充分維護(hù)相關(guān)的利益。
(3)構(gòu)建有效的公眾參與、主動信息公開
長期以來，在我國的項(xiàng)目、政策、法規(guī)決策系統(tǒng)中，我國公眾參與渠道一直不暢通，許多公眾苦于沒有相應(yīng)的參與渠道而不得參與，又或者采取一些極端、過激的方式表達(dá)對決策的異議。在基站環(huán)境管理公眾參與和調(diào)查上，建議依托區(qū)域內(nèi)的獨(dú)立協(xié)會或組織，在獲得政府授權(quán)或相應(yīng)高要求的執(zhí)業(yè)執(zhí)照的情況下，獨(dú)立組織公眾、專家、建設(shè)單位和其它利益相關(guān)方進(jìn)行分階段的調(diào)查、討論、監(jiān)督，貫穿項(xiàng)目擬建、建設(shè)、運(yùn)營的全過程。政府主導(dǎo)主動公開基站建設(shè)信息和運(yùn)營信息，制定統(tǒng)一的基站建設(shè)的信息公開流程、制度，搭建民眾投訴渠道。
4 結(jié)論
在考慮天線方向性的情況下給出的基站電磁輻射理論預(yù)測模式能較好的反映移動通信基站電磁輻射場空間分布。利用簡化后的估算模式估算出大部分基站的電磁輻射防護(hù)控制距離水平方向?yàn)?0～30m，垂直方向?yàn)?.0～4.5m，據(jù)此可對基站初步選址等提供指導(dǎo)。
基站電磁輻射環(huán)境管理離不開法律法規(guī)和制度，中國目前對基站環(huán)評的管理因?yàn)槎喾矫娴脑驅(qū)嶋H未起到有應(yīng)用的作用且在監(jiān)管、建設(shè)和公眾糾紛方面產(chǎn)生了諸多矛盾，可從進(jìn)一步細(xì)化分類基站環(huán)評管理、調(diào)整基站環(huán)評時機(jī)和內(nèi)容、構(gòu)建有效的公眾參與、主動信息公開等多個方面改進(jìn)。在現(xiàn)有體制下，由政府主導(dǎo)搭建多方參與的監(jiān)督平臺和科譜宣傳等，以加強(qiáng)項(xiàng)目運(yùn)營期的監(jiān)管和溝通，化解基站運(yùn)營期面臨的問題，構(gòu)建和諧社會。
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