【摘要】 5G網絡已經進入規模部署和商用階段,5G基站對各廣播電視臺C波段衛星接收中央臺《新聞聯播》接收出現干擾的原因排查過程,并提出解決5G干擾問題的建設意見分析與探討,最后對5G環境下干擾提供了幾點思路。縣市區廣播電視臺使用的C波段衛星接收站使用頻率與5G基站相同或相近,站點位置相互交錯,因此5G基站與C波段衛星站相互干擾進行詳細分析,特別針對影響最嚴重的同頻和鄰頻干擾問題,提出解決方案。
【關鍵詞】 5G干擾 C波段衛星接收 廣播電視衛星 C頻段濾波器
前言
5G網絡大規模商用后,各廣播電視臺多地出現C頻段廣播電視衛星接收站受到5G信號干擾的現象,嚴重威脅到安全播出。鄞州區融媒體中心(前身是鄞州區廣播電視臺)擔負著廣播電視《新聞聯播》的轉播任務,承擔二套電視頻道播出與一套廣播105.2調頻發射,每晚7點準時轉播中央臺《新聞聯播》節目,都是通過C波段衛星接收的。所以說衛星信號的好壞對廣播電視臺到關重要。
筆者分析了鄞州區廣播電視臺, 5G基站對C波段衛星接收機產生干擾的原因,并測試驗證了衛星接收系統中受干擾的具體設備;提出了現階段可行的衛星接收站抗5G信號干擾改造建議,并對濾波器的改造效果進行論證;對廣播電視衛星接收站加裝濾波器的有效性開展了評估測試工作,為今后各地縣市區廣播電視衛星接收站改造提供借鑒和參考。本文通過對鄞州區廣播電視臺衛星天線受到5G信號干擾實際案例的分析,提出了一些可行的解決方案。
一.C波段衛星信號被干擾情況的查找、分析,經驗
C波段受干擾情況
最早發現是2019年3月9日晚上7時許,我臺C波段衛星信號受到干擾,干擾時間持續較長。反映給無線電管理部門后通過排查,確定為移動,電信,聯通等公司,借用我臺中心區宋詔橋村的146米高的區電視臺鐵塔,在不同高度上安裝5G通信天線試驗所致。在受干擾期間,C波段所有極化(中星6B-V、中星6A-H)的全部衛星節目均出現信號異常的現象。
1.衛星接收機出現不同程度的告警,主要為RF信號質量差(Po o r Quality RF Signal)。
2.衛星接收機輸出碼流同步丟失并有大量連續計數錯誤,畫面出現嚴重馬賽克現象或黑場現象。
正常時,中星6B-V接收最高功率為-39dBm,干擾發生時,3550MHz的功率升高至-19dBm,足足增加了20dB,為正常情況下的100倍。干擾信號的強度,不僅大于系統噪聲功率,甚至遠遠超過了衛星節目信號的強度,不符合國際電聯的要求,對衛星天線接收系統產生了嚴重的阻塞 干擾。
衛星信號受到干擾時整個系統底噪至少提升了5d B。信號正常時,本系統衛星信號最低功率約為-45dBm,則要求外來干擾信號的功率應低10dB左右,約為-55dBm。可知5G基站對3600?3750MHz衛星信號產生的影響最為嚴重,這與實際情況相符。
二.C波段衛星接收受5G干擾的常用排查方法;
根據實際的測試情況來看,5G極其容易會對C波段衛星接收造成一定程度上的上述干擾,我們必須要對其進行相應的處理,以提高C波段衛星接收的效率和整體質量。
1.對系統內部進行排查
我們在開展干擾排查工作的過程
之中,相應的技術人員一定要全面而詳細地監控圖像信息的變化情況,利用相應的檢測儀器裝備來檢測干擾頻率的實際大小和具體變化情況。 在發現有干擾問題出現的時候,我們相應的排查人員一定要全方位地排查系統內部,尤其是頻率變化涉及的各大系統以及裝置。在這前提下,更全面地了解C波段衛星接收、相關系統等受到的5G干擾的實際狀況。
2.對5G干擾源進行猜測
在正常情況之下,C波段衛星接
收受5G干擾的時間一般會比較長,并且會產生較為嚴重的后果。為了能夠更加充分、更加詳細地知曉實際的干擾狀況,我們相應的技術人員一定要及時、準確地記錄下受到干擾作用作為嚴重的頻段,并對其干擾情況進行更深層次地研究。與此同時,在實際的應用過程之中,高度較高的地方,相對于高度較低的地方來說,更加容易受到5G干擾,且干擾影響更加大。在對天線頻率進行觀察、檢測的過程之中,一定要對高頻信號接受裝置的接受范圍進行計算,繼而借助頻譜儀等儀器來檢測信號頻率。
而在檢測工作開展的時候,極其容易察覺頻率發生變化的整體情況和這一變化而導致的不相同之處,并且很容易會導致頻率變化出現異常情況。
三.C波段衛星接收受5G干擾的常見帶通濾波器處理方法
根據工信部的《管理辦法》, 3600?3700MHz頻段的地球站,我縣中心區宋詔橋村的146米高的電視臺鐵塔,5G基站的半徑4km的圓形區域。鄞州區廣播電視臺C波段衛星天線所使用的頻率范圍為3600?4200MHz。針對目前的情況,按照干擾協調管理辦法,我們初步制定了五種解決方案緩解或消除干擾:
1.為衛星接收站加裝抗5G干擾帶通濾波器
我們在實際應用之中,衛星窄帶濾波器可以發揮屏蔽帶外干擾的功能,并且不容易出現信號延遲問題、信號磨損問題,工作頻率大多在3700兆赫到4200兆赫,所以非常適用于處理C波段衛星接收受5G干擾,能夠非常有效地防范強帶外干擾的發生。
我們在研究5G信號以及C波段衛星信號的頻段區域的時候,明顯發現這兩者出現干擾現象,從而會對電視廣播信號的傳遞等造成非常大的影響以及干擾。所以5G干擾帶通濾波器有效抗干擾設備、采取針對性抗干擾對策是非常重要且必要的。5G基站提高帶外信號抑制能力,精心挑選廠家設備、加裝輸出濾波器,帶外抑制比標準為45dB,如能提高到60dB,帶外干擾預計可降低到底噪的水平。
借助衛星濾波器的幫助,可以促使射頻信號進入到高頻率接收裝置已開展頻率變化工作之前,極大地抑制5G信號所導致的帶外干擾,從而最大程度上減少混頻諧波干擾的發生,而且隨著各項相關技術的不斷成熟,衛星濾波器的種類選擇范圍越來越廣泛。然而,在應用衛星濾波器的時候,一定要注意一些重要的相關事項,例如加載好濾波器之后,接收裝置盡管可以正常性地接受部分信號,但是它的載噪比會發生下降的情況。故而,在這一情況之下,在獲取衛星頻率的整一個過程之中,一定要盡量減少選擇容易受到干擾的頻段。
2.更換窄帶高頻頭
在窄帶高頻頭的作用影響下,頻帶較高的射頻信號能夠較為順暢、高效地通過。在正常情況之下,在帶外頻率低于3600兆赫的情況下,借助窄帶高頻頭可以獲得大約45分貝的衰減值,尤其是低于3500兆赫的時候,能夠獲取更加大分貝的衰減值。由此觀之,窄帶高頻頭具備抑制輕微干擾的功能與作用。
3.為固定地面鍋
加裝屏蔽網加裝屏蔽網,減少5G基站干擾信號,此方案對正常接收衛星信號也會有一定程度的影響。借助C/KU復合高頻頭的屏蔽阻斷反射網的力量,可以非常積極地反射較多的5G干擾頻率波段。在這一過程之中,相應技術人員只需要在干擾的方向上再加裝屏蔽網,能夠更大程度地提高干擾能力,獲取更加理想化的防干擾效果。
4.適當降低5G基站發射功率、調整天線最大輻射方向,減少衛星天線陣列方向5G信號的強度。采用頻率匹配的低噪聲下變頻器(LNB)。《GB/T 11442-2017 C頻段衛星電視接收站通用規范》和《GY/T 147-2000 衛星數字電視接收站通用技術要求》都規定,衛星電視接收站接收頻段范圍為3700?4200MH z (可拓展至3400?4200MHz)。由于5G系統試驗頻段已確定為3500 ?3600M Hz,《管理辦法》附4要求LNB工作頻段范圍為3700?4200MHz,不讓3400?3600MHz的5G信號進入衛星天線接收系統,減少和避免阻塞干擾。部分衛星信號位于3600?3700MHz頻段,則考慮采用3625?4200MHz的LNB。
5.建立健全協調機制
經由協調多方面的工作,可以有效地減少相應的干擾問題出現。所以,在相應機構獲取5G頻率應用許可之后,必須要及時地對所屬區域的無線電管理部門進行備案,并確保相關工作人員能夠充分地了解相應信息、所需要裝配的防干擾裝備,主動地參與到防干擾協調體系之中,進而再進行實際的5G應用。
綜上所述,相關部門必須要協調其所需要花費的各項成本、資源的承擔和技術人員、裝置設備等分配,以提高協調工作的整體效率以及質量水平,具有非常積極的現實意義和應用價值。
四.結束語
鄞州區廣播電視臺C波段衛星信號被干擾現象進行了介紹,找出干擾源和干擾原因解決方案。實現5G系統與C波段衛星信號之間的鄰頻共存,促進5G通信試驗的順利進行,保障衛星電視節目的安全播出。綜上所述,在5G技術應用的實際情況之中,會不可避免地干擾到C波段衛星接收工作的開展,影響到廣播電視臺安全播出工作。因此,我們技術部門及時地對其中可能出現的各項干擾因素進行及時、全面地排查,了解可能導致干擾問題出現的原因和因素,進而采取一些有效的針對性對策來處理相應的干擾問題。具有非常積極的現實意義和應用發展價值。總之:5G干擾地球衛星站C波段信號將是廣電行業技術人員一個持久的工作任務和課題,需要大家不斷實踐、摸索,不同干擾強度、不同區域都有不同的處置手段。B&P
參考文獻
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