С развитием новых стандартов сотовой связи, возникает потребность размещения большего количества базовых станция, для улучшения скорости и качества мобильного интернета. В данном районе существует ПРТО (передающий радиотехнический объект) с техническими характеристиками (Таблица 1).
Таблица 1
Технические характеристики существующего ПРТО
|
1. Место нахождения ПРТО. |
Приморский край, г. Владивосток, в районе ул. 50 лет ВЛКСМ, 32. |
|
2. Год ввода в эксплуатацию |
2019 |
|
3. Сведения о реконструкции ПРТО. |
Существующая ПРТО |
|
4. Тип радиопередающих средств ПРТО. |
БС DBS3900 LTE-2600 – RRU3281/3281/3221 РРС Mini-Link 6352- ODU |
|
5. Количество РПДУ ПРТО. |
БС DBS3900 LTE-2600 – 4/4/4 РРС Mini-Link 6352 – 1 |
|
6. Диапазоны рабочих часто РПДУ ПРТО. |
БС DBS3900 LTE-2600 – 2490-2690 МГц РРС Mini-Link 6352 – 71000-86000 МГц |
|
7. Мощности излучения передатчиков, Вт |
БС DBS3900 LTE-2600 – 20/20/20 Вт РРС Mini-Link 6352- 0.01 Вт |
|
8. Тип модуляции |
БС DBS3900 LTE-2600 – 2М70, 3M00 РРС Mini-Link 6352- АМR 16 QAM |
|
9. Состав антенной системы |
3 панельные антенны AQU4518R14v07 стандарта LTE-2600 Aм1/Aм2/Aм3; 1 параболическая антенна РРС CBG-011286-020 – d=0.6 м Амррс1; |
|
10. Высота установки антенн относительно поверхности земли |
Aм1/Aм2/Aм3 -19.5 м Aмррс1 – 20 м |
|
11. Коэффициенты усиления антенных устройств на передачу (dBi) |
Aм1/Aм2/Aм3 (2600 МГц) – 18.1 dBi Aмррс1- 50.5 dBi |
|
12. Режим работы ПРТО |
Круглосуточный, непрерывный |
|
16. Диаграмма направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях, градусы |
Aм1/Aм2/Aм3 (2600 МГц) – 59°x5.1° Aмррс1 – 0.5°х0.5° |
|
17. Азимут излучения, (градусы)/углы наклона (мех. /элект. / сумм) |
Aм1 = 25° (0°/6°/6°) вниз Aм2 = 145° (0°/2°/2°) вниз Aм3 = 265° (-2°/4°/2°) вниз Aмррс1= 229.5° по юстировке |
|
18. Подводимая к антенне мощность, Вт |
БС DBS3900 LTE-2600 – 34.6/34.6/34.6 Вт РРС Mini-Link 6352 – 0.01 Вт |
Технологическое оборудование сторонней БС и трансмиссии размещено в климатическом шкафу, установленном у основания ОДН ООО «ДВИК» (Н=23 м) по адресу: Приморский край, г. Владивосток, в районе ул. 50 лет ВЛКСМ, 32. на типовых металлических трубостойках.
С учётом существующей БС, рельефа местности и требований Санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.1.8/2.2.4.1383-03 и СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190 необходимо выбрать место для размещения проектируемого оборудования. Подобрать подходящее оборудование (антенны) для проектируемой БС стандартов GSM-900/DCS-1800/UMTS и определить оптимальное место размещения ПРТО.
После анализ сложившейся электромагнитной обстановки путем моделирования в программном комплексе ПК АМО 4.0 и оценки рельефа местности было определены технические характеристики проектируемой БС и место ее размещения (Таблица 2).
Таблица 2
Технические характеристики проектируемой ПРТО
|
1. Место нахождения ПРТО. |
Приморский край, г. Владивосток, в районе ул. 50 лет ВЛКСМ, 32. 43°05′ 48″ с.ш. 131° 55′ 45″ в.д. |
|
2. Год ввода в эксплуатацию |
2020 |
|
3. Сведения о реконструкции ПРТО. |
Проектируемая ПРТО |
|
4. Тип радиопередающих средств ПРТО. |
БС DBS3900 GSM-900/DCS-1800/UMTS – RRU3281/3281/3221 |
|
5. Количество РПДУ ПРТО. |
БС DBS3900 GSM-900 – 2/2/2,1800 – 2/2/2, UMTS – 3/3/3 |
|
6. Диапазоны рабочих часто РПДУ ПРТО. |
БС DBS3900 GSM-900 – 880-960 МГц, DCS-1800 – 1695- 1990, UMTS – 2490-2960 |
|
7. Мощности излучения передатчиков, Вт |
БС DBS3900 DBS3900 GSM-900/DCS-1800/UMTS – 20/20/20 Вт |
|
8. Тип модуляции |
БС DBS3900 GSM-900/DCS-1800/UMTS – 2М70, 3M00 |
|
9. Состав антенной системы |
Панельные антенны AQU4518R9v06 стандарта GSM-900/DCS-1800/UMTS Aм1/Aм2/Aм3; |
|
10. Высота установки антенн относительно поверхности земли |
Aм1/Aм2/Aм3 -20м |
|
11. Коэффициенты усиления антенных устройств на передачу (dBi) |
Aм1/Aм2/Aм3 – 17.8 dBi |
|
12. Режим работы ПРТО |
Круглосуточный, непрерывный |
|
16. Диаграмма направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях, градусы |
Aм1/Aм2/Aм3 (2600 МГц) – 59°x5.1° |
|
17. Азимут излучения, (градусы)/углы наклона (мех. /элект. / сумм) |
Aм1 = 5° (0°/6°/6°) вниз Aм2 = 125 (0°/2°/2°) вниз Aм3 = 245° (-2°/4°/2°) вниз |
|
18. Подводимая к антенне мощность, Вт |
БС DBS3900 GSM-900/DCS-1800/UMTS – 98,2/Вт |
Затем необходимо провести экспликацию зданий в радиусе 100 от места размещения ПРТО (Таблица 3).
Экспликация зданий
|
Описание застройки |
Высота здания, м. |
Высота над уровнем моря, м. |
Расстояние до места размещения БС, м. |
|
|
с севера: |
||||
|
27 |
Одноэтажный кирпичный магазин (ул. 50 лет ВЛКСМ 30, ст.2) |
3 |
70 |
86 |
|
с северо-востока: |
||||
|
28 |
Одноэтажный кирпичный магазин (ул. Полярная, 1, ст3) |
3 |
70 |
64 |
|
4 |
Детская площадка (ул. Полярная 1) |
1 |
69 |
32 |
|
29 |
Одноэтажно нежилое (ул. Полярная 1.ст. 2) |
2 |
69 |
94 |
|
с востока: |
||||
|
30 |
Одноэтажные нежилые – гаражи (ул. Слуцкого) |
2,5 |
68 |
12 |
|
с юго-востока: |
||||
|
5 |
Одноэтажные нежилые здания – гараж |
2,5 |
66 |
22 |
|
6 |
Двухэтажные нежилые здания – гаражи |
5 |
65 |
41 |
|
7 |
Одноэтажные нежилые здания – гаражи |
2,5 |
64 |
61 |
|
11 |
Двухэтажное е нежилые здания – гаражи |
4 |
63 |
96 |
|
8 |
Девятиэтажное жило здание (ул. Полярная,1 к1) |
25 |
72 |
|
|
9 |
Детская площадка (ул. Полярная,1 к1) |
1 |
70 |
|
|
10 |
Автостоянка |
1 |
68 |
|
|
с юга: |
||||
|
14 |
Одноэтажные нежилые здания – гаражи |
2,5 |
63 |
62 |
|
13 |
Одноэтажные нежилые здания -гаражи |
2,5 |
64 |
41 |
|
с юго-запада: |
||||
|
16 |
Одноэтажные кирпичный магазин (ул. Коммунаров, 14 – крыша плоская) |
3 |
68 |
89 |
|
с запада: |
||||
|
18 |
Трехэтажное кирпичное здание (ул. Коммунаров, 13 – крыша скатная) |
9 |
70 |
54 |
|
с северо-запада: |
||||
|
19 |
Десятиэтажное жилое здание (ул. 50 лет ВЛКС, 32) |
30 |
72 |
49 |
|
22 |
Десятиэтажное жилое здание (ул. 50 лет ВЛКС, 30) |
30 |
76 |
91 |
|
23 |
Трансформаторная будка (ул. 50 лет ВЛКС, 30) |
4 |
74 |
90 |
|
20 |
Одноэтажные нежилые здания -гаражи |
2,5 |
78 |
87 |
|
Одноэтажно нежилое (ул. Полярная 1.ст. 2) |
2 |
69 |
94 |
|
|
с востока: |
||||
|
30 |
Одноэтажные нежилые – гаражи (ул. Слуцкого) |
2,5 |
68 |
12 |
|
с юго-востока: |
||||
|
5 |
Одноэтажные нежилые здания – гараж |
2,5 |
66 |
22 |
|
6 |
Двухэтажные нежилые здания – гаражи |
5 |
65 |
41 |
|
7 |
Одноэтажные нежилые здания – гаражи |
2,5 |
64 |
61 |
|
11 |
Двухэтажное е нежилые здания – гаражи |
4 |
63 |
96 |
|
5 |
Одноэтажные нежилые здания – гараж |
2,5 |
66 |
22 |
|
6 |
Двухэтажные нежилые здания – гаражи |
5 |
65 |
41 |
|
с юга: |
||||
|
14 |
Одноэтажные нежилые здания – гаражи |
2,5 |
63 |
62 |
|
13 |
Одноэтажные нежилые здания -гаражи |
2,5 |
64 |
41 |
|
с юго-запада: |
||||
|
16 |
Одноэтажные кирпичный магазин (ул. Коммунаров, 14 – крыша плоская) |
3 |
68 |
89 |
|
с запада: |
||||
|
18 |
Трехэтажное кирпичное здание (ул. Коммунаров, 13 – крыша скатная) |
12,5 |
70 |
42 |
|
с северо-запада: |
||||
|
19 |
Десятиэтажное жилое здание (ул. 50 лет ВЛКС, 32) |
30 |
72 |
49 |
|
22 |
Десятиэтажное жилое здание (ул. 50 лет ВЛКС, 30) |
30 |
76 |
91 |
|
23 |
Трансформаторная будка (ул. 50 лет ВЛКС, 30) |
4 |
74 |
90 |
|
20 |
Одноэтажные нежилые здания -гаражи |
2,5 |
78 |
87 |
|
19 |
Десятиэтажное жилое здание (ул. 50 лет ВЛКС, 32) |
30 |
72 |
49 |
|
22 |
Десятиэтажное жилое здание (ул. 50 лет ВЛКС, 30) |
30 |
76 |
91 |
Экспликация производится с помощью фрагмента топографической съемки, путем нумерованы объектов застройки и городской инфраструктуры, с целью оценки влияния ПРТО на них (Рисунок 1). Если объект находится в зоне влияния БС, то производится проверка на критерий безопасности.
Рисунок 1 – ситуационный план с пронумерованными зданиями
После анализа полученных данных построим ДН в направлении излучения антенн с учетом рельефа местности, а также с помощь программного комплекса ПК АМО 4.0 оценим ЗОЗ (зону ограничения застройки) в неосновных азимутах излучения. [1,9] Произведем расчёт ЗОЗ в вертикальной плоскости по основным азимутам излучения и сформируем графики. [2,39]
Проводим расчёт ЗОЗ в вертикальной плоскости с учетом существующей БС по основным азимутам излучения и формируем графики.
С учетом новой ПРТО определяем максимальную протяженность ЗОЗ и минимальную нижнюю границу. [3]
– А1 (AQU4518R14v07) – представлена в виде объемной пространственной фигуры в секторе азимутом 25,0 градусов с максимальной ее протяженностью от фазового центра антенны вдоль линии максимального излучения равной 64,8 метра и высотой нижней границы ЗОЗ равной 11.9 метров (Рисунок 2).
Рисунок 2 – Расчёт ЗОЗ в вертикальной плоскости по азимуту 25 с учетом новой ПРТО
– А2 (AQU4518R14v07) – представлена в виде объемной пространственной фигуры в секторе азимутом 145 градусов с максимальной ее протяженностью от фазового центра антенны вдоль линии максимального излучения равной 105,1 метра и высотой нижней границы ЗОЗ равной 11,7 метров (Рисунок 3).
Рисунок 3 – Расчёт ЗОЗ в вертикальной плоскости по азимуту 145 25 с учетом новой ПРТО
– А3 (AQU4518R14v07) – представлена в виде объемной пространственной фигуры в секторе азимутом 265 градусов с максимальной ее протяженностью от фазового центра антенны вдоль линии максимального излучения равной 55.9 метра и высотой нижней границы ЗОЗ равной 11,7 метров (Рисунок 4).
Рисунок 4 – Расчёт ЗОЗ в вертикальной по азимуту 265 25 с учетом новой ПРТО
– Аррс (РРС CBG-011286-020) – представлена в виде объемной пространственной фигуры в секторе азимутом 229,5 градусов с максимальной ее протяженностью от фазового центра антенны вдоль линии максимального излучения равной 47,9 метра и высотой нижней границы ЗОЗ равной 15 метров (Рисунок 5).
Рисунок 5 – Расчёт ЗОЗ в вертикальной плоскости по азимуту 229,5 25 с учетом новой ПРТО
Диаграммы направленности по основным азимутам для проектируемой БС с учетом, существующей:
– А1 (AQU4518R9v06) – представлена в виде объемной пространственной фигуры в секторе азимутом 5 градусов с максимальной ее протяженностью от фазового центра антенны вдоль линии максимального излучения равной 87,4 метра и высотой нижней границы ЗОЗ равной 10,8 метров; (Рисунок 6).
Рисунок 6 – Расчёт ЗОЗ в вертикальной по азимуту 5 для проектируемой ПРТО
– А2 (AQU4518R9v06) – представлена в виде объемной пространственной фигуры в секторе азимутом 125 градусов с максимальной ее протяженностью от фазового центра антенны вдоль линии максимального излучения равной 85,2 метра и высотой нижней границы ЗОЗ равной 12,6 метров (Рисунок 7).
Рисунок 7 – Расчёт ЗОЗ в вертикальной плоскости по азимуту 125 для проектируемой ПРТО
Рисунок 8 – Расчёт ЗОЗ в вертикальной плоскости по азимуту 245 для проектируемой ПРТО
– А3 (AQU4518R9v06) – представлена в виде объемной пространственной фигуры в секторе азимутом 265 градусов с максимальной ее протяженностью от фазового центра антенны вдоль линии максимального излучения равной 86,6 метра и высотой нижней границы ЗОЗ равной 11,7 метров (Рисунок 8).
Рисунок 9 – Расчёт ЗОЗ в горизонтальной плоскости на различных высотах для двух ПРТО
Результирующая ЗОЗ от всех антенн существующего ПРТО, имеет вид сложной пространственной фигуры, нижняя граница которой находится на высоте 10.8 м и максимальной протяженностью 87,4 м. [4,10]. От антенн проектируемого ПРТО имеет вид сложной пространственной фигуры, нижняя граница которой находится на высоте 11,7 м и максимальной протяженностью 105,1 м. (Рисунок 9).
Рисунок 10 – ЗОЗ в горизонтальной плоскости на ситуационном плане для двух ПРТО
По итогам проведенного моделирования были рассчитаны 5 контрольных точек (Рисунок 10) в районе 18 объекта (0,1549 мкВт/кв.см) , 4 объекта детского городка(0,0185 мкВт/кв.см), объекта 29 (0,0583 мкВт/кв.см) и объекта 8 (9,7058 мкВт/кв.см), объекта 9 (0,1132 мкВт/кв.см). В результате контрольных измерений ПДУ не обнаружено, но в одном из районов (жилой десятиэтажный дом №8) были зафиксированы граничные значения ПДУ. [5,14] Таким образом использование программных средств при проектировании новых базовых станций, позволяет предупредить возникновение проблем, связанных с электромагнитной экологией.
Использованные источники
1. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 “Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ)” – М.: Издательство стандартов, 2003 г. – 9 с.
2. Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин, Физика. 11 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений: базовый и профильный – М.: Просвещение, 2008 г. – 39 с.
3. «Средства защиты от электромагнитных излучений» [Электронный ресурс]: http://studall.org/all-120786.html Доступ свободный.
4. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» – Издательство стандартов, 2008 г. – 10 с.
5. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03 “Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи” – М.: Издательство стандартов, 2003 г. – 14 с.
