无线电监测面临的问题及对策研究

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天之谱科技有限公司 TZP Technology Co,Ltd

无线电监测面临的问题及对策研究
来源：网络无线电监测纵向涉及最原始的步话机，直到当今世界最先进的遥测、遥感乃至空间技术，横向涉及国际国内的政治、军事、经济建设以至于人民群众的日常生活。面对无线电技术及应用高速发展的新形势，无线电监测工作只有及时发现并解决新问题，才能发挥巨大的作用，保障无线电事业实现健康、快速可持续发展。 1无线电监测面对的环境发生巨大变化长期以来，我国省级以下的无线电监测主要集中在20MHz～3000MHz范围。其中日常监测集中在以150MHz和450MHz为中心的频段内，偶尔涉及到230MHz、800MHz、900MHz和1800MHz频段。查找干扰采用的方式多为移动监测站与固定监测站多点定位、移动设备逼近以最终确定目标。这种工作方式在上世纪90年代，尤其是150MHz无线电寻呼业务大发展时期，是非常有效的。但是，随着无线寻呼业务的衰落、公众移动通信的高速发展，无线电应用领域发生了一系列的变化：频段使用向高端延伸;大区制群体数量下降，小区制体制逐渐上升;点对点的微波通信不断退出，取而代之的是广播方式的宽带无线接入;模拟通信逐步被数字通信取代;以简单通话为主的无线专网，正在向以数据业务为主，可传送图文、动态画面以及远程遥控的方向发展;地面微波正在被价格日益降低的卫星通信所取代;第三代移动通信尚未商用，有关专家已开始探讨第四代移动通信…… 此外，作为国际电联的成员国，遵守电联的规则是一种义务，国家监测已成为国际监测的组成部分。尽管20MHz～3000MHz频段被定义为国内监测范畴，但与周边国家的协调工作具有重大的国际意义。在这种形势下，传统的无线电监测思维和方式都遇到了新的挑战。无线电监测工作必须跟随无线电技术发展，进行全方位、立体化甚至前瞻性规划，从而实现可持续发展。 2无线电监测的任务与使命按照国际电联给出的定义，无线电监测的目是支持无线电频谱管理、频谱指配和规划。无线电监测具体的工作内容包括：(1)发现未经批准或不符合技术要求的无线电发射;(2)发现影响执照收入的未获准发射;(3)提供频谱规划和指配的依据及验证;(4)评价境外发射对境内业务的影响等。所有这些工作都体现了无线电监测的一个基本特征，即需要客观详实的数据、资料。无线电监测数据和资料既是无线电管理工作的依据，也是未来无线电管理的重要参考。无线电监测数据整理工作既是对电磁环境的科学评估，也是对无线电技术发展乃至人类生存环境的科学实验。正是由于无线电监测工作重要的现实和历史意义，无线电监测工作在无线电管理乃至整个国民经济中具有特殊且不可或缺的作用。3目前无线电监测基础设施建设中存在的若干问题 3.1监测设备问题 (1)关于固定监测站传统的固定监测站通常是监测单位选择一个制高点(高楼顶、高山顶)购置或自行建设相应面积的房屋，再配以适当高度的天线铁塔，安装监测设备和电力、通信、安全等配套设施，形成监测、测向、数据处理等较为完善的监测能力体系。但是，随着无线电业务的快速发展，以及逐步加快的城市建设步伐，固定监测站建设的传统做法受到越来越多的困扰—— 城市建设速度加快，监测站已经不再是制高点，监测范围大大缩小。有的站点甚至已不具备联网多点交叉定位能力。上世纪九十年代的监测对象多是150MHz、450MHz频段大区制的专业通信，如今蜂窝移动小区制成为主要工作对象，而固定监测站只能对本站周边的部分发射源进行监测，其监测性能大打折扣。随着固定监测站数量的增加，如继续采用购置房屋的方式发展监测站建设则会使不动产数量大量增加，导致积累运行成本加大。本着既要开展工作又要降低成本，还要保持可持续发展的基本原则，有必要对传统的建设构思进行调整—— 固定监测站建设必须使用房屋时可采用租赁方式，这样既可降低初期成本，也不会增加太多的不动产。在可能的条件下，尽量采用室外站方式。室外站可以有几种形式：集装箱模式、室外小型监测站模式等。在已具备一定数量的固定监测站的城市，大力发展小型站和移动站。固定监测站数量以能保证覆盖主要控制地区为标准，一般而言，针对强度较小信号，可根据投诉，派移动监测车进行处理。此外，移动站不仅回避了建筑物高度变化影响工作的问题，也为解决小区制监测提供了方便。 (2)关于移动监测站当前我国的移动监测站可谓五花八门，有装载于中型客车上的全功能型站，也有装载于面包车上的次功能型站，还有装载于吉普车上的简约型站。根据地形、经济发展水平等实际情况，各地使用了不同等级的车辆。不同的生产厂家采用了不同设计，甚至同一厂家为不同地区生产的相同设备却有着不同的结构，从而产生了一系列问题。此外，移动站的数量并非越多越好。移动站数量应根据所监测区域的大小、发射源数量、移动站的活动能力和目标地带可接近程度以及所需的系统反应时间等因素来合理配置。 (3)关于小型站或可搬移站小型站仅保留了无线电监测功能，舍弃了成本高昂的测向部分，其轻巧的小型结构和搬移自如的灵活性扩展了使用空间。小型站丰富了无线电监测手段的多样性，通过多站的场强电平比较，同样能确定发射源的大体方位，为监测网布局提供了新的构思。小型站为大面积开展日常监测提供了方便，尤其适用于业务虽不复杂但需要严密监控的特殊地区，如机场、码头等。对于单站尤其是移动站，无线电监测部门需要形成权威的、强制性的规范性标准，尤其是对设备制造工艺的统一要求。统一监测站技术、生产和工艺标准，不仅提高了选择移动站生产厂家时的可比较性，更重要的是便于开展统一的监测人员技能培训，从而实现跨地区的联合监测。工作时间占工作总时间不足30%，多数时间是电波监测。而测向功能的设备成本却占了监测设备总造价的70%.在具备了相应测向能力以后，监测网应向以监测为主的方向发展。为此，以小型室外站的网格化布局应成为今后一个时期的建设方向。由于城市的地理位置不同，城区分布范围不同，采用的监测网建设原则也不应相同。监测网内各站的一般布局原则是：面状分布且为平原的城市，可以采用多点定位方式;带状分布的平原或虽是面状分布但处于山区的城市，宜采用场强比较测向。实际上，即便是平原、面状分布的城市，目前无线电监测也遇到了新的问题：城市高层建筑的增加使监测死角越来越多。鉴于成本考虑，我们不可能建太多的全功能型固定站，而应重视小型室外站的网格化布局。小型站的低成本，室外站的灵活性给这种新的布局理念提供了客观基础。 (3)监测网发展的瓶颈无线电监测网中各站之间的通信是十分重要的。目前，固定监测站的站间信息传输已经较为通畅，拥有无线与有线、专网和公网等多种通信手段。然而，移动站与移动站之间、固定监测站与移动监测站之间的通信依然是一个瓶颈，制约着监测网络的发展。目前，移动站与固定站、其他移动站的联系主要靠蜂窝公众移动通信网中的GPRS和CDMA网络。其优势是充分利用了公众移动通信网的高覆盖率，不足之处一是速率太低满足不了数据回传需求，二是由于CDMA要接入互联网，容易引入病毒。此外，查处无线电干扰时，工作人员的现场指挥是十分重要的。而在分散状态下唯一有效的通信方式就是无线电通信，只有构建独立、专用的无线通信系统，才能保证有效的调度指挥。目前的无中心系统不失为一种适宜的选择。 4无线电监测的运行管理问题 4.1监测月报制度是保持可持续发展的重要举措 2007年开始的无线电监测月报制度将无线电监测引入了正规化的轨道，使无线电监测工作更加规范化，目标更明确，工作更具体。正如成都市郭勇总结的：无线电监测月报成为检验无线电监测设备的使用状况和各级无线电工作者技术业务能力、分析问题能力、管理能力的一把尺子，有利于使无线电监测设备用起来，专业知识丰富起来，管理队伍监测技能高起来。此外，无线电监测月报统计分析制度的实行有着深刻的历史意义，对其历史意义的分析有助于加深对无线电监测内涵与外延的理解。目前，人们大量使用的无线电发射设备抬高了背景噪声，并且随着无线电技术和应用快速发展，这种情况会越来越严重。电磁污染一词越来越频繁地出现在社会生活中。那么，电磁环境过去是什么情况，今天是什么水平，未来又将是什么趋势呢?回答这个问题，需要取得、整理、分析大量的客观数据，而这正是无线电监测部门的重大责任。有了今天的积累，以后才有资格评说电磁环境究竟是恶化了，还是改善了，以及变化的程度。因此，无线电监测月报，对监测资料的统计分析，是无线电监测部门神圣的历史责任。同时，电波监测本身就是一项科学实验，必须以严肃认真的科学态度来对待，由于电磁环境只能用统计的办法，通过大量重复的测量和数据的积累，以适当的概率分布才能来正确地描述，因此，数据的采集必须是真实的。由于监测月报制度刚刚起步，有必要在规范报表格式和内容的同时，规范监测的操作流程，包括工作程序、监测内容、最短监测时间等内容。在大量数据积累的基础上，由初级的简单统计向更高级的综合分析发展，从而为无线电监测赋予更深刻的科学技术内涵，真正承担起无线电监测与生俱来的科学责任。4.2干扰查找的理论分析是实现精确出击的重要前提目前，我们查找干扰的基本做法还是靠人员逼近。这是因为现实中，所查找的干扰绝大部分是投诉事件，投诉人首先给定了受扰区域，省去了监测网测向的过程。但是这种管理是初级的、被动的。干扰查处应由被动出击变为主动出击。监测月报制度促使无线电监测部门通过日常较为规范的监测实践，在监测中及时发现不明信号并主动出击。当一种新的无线电业务或无线电应用启动时，要对新业务的电磁兼容和干扰进行理论分析，作出预警;一旦干扰出现后，应对干扰进行机理分析，从技术、管理层面提出预防意见。这才是无线电监测对待干扰的完整工作程序。而预先与事后分析恰恰是以大量、完整、可信的监测数据为基础的。在遇到干扰投诉时，应在大量日常监测数据的基础上，理性地分析干扰产生的原因和可能的方向，并综合测向与传播模型图，划定干扰源存在的最小区域，对其实现精确查找。 4.3日常维护是保证设备状态良好的必要手段经过“十五”期间的建设，全国各省的监测网已现雏形，但其中有些设备已运行数年，元件的老化、机械部件的蚀损、数据库的冗余已经影响设备性能。监测设备大致可分成五大部分：硬件，接收机及相应的系统集成器件;软件，操作系统及数据库;天馈线及支撑物;车辆及其他配套设施如空调、电源、防雷等。我们必须根据不同设备的特点制定相应的维护方案。日常维护是设备正常运转的保证。我国无线电监测部门有必要按照监测手册确定的维护原则，制定全国统一的维护周期、维护标准、维护方法，明确维护组织，落实维护行为，组织互检并对各地维护水平实施评价。无线电监测发展较快的地区可以尝试建立无线电监测工作质量保证体系，确保监测设备始终处于良好状态。
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