《5G移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監測方法（征求意見(jiàn)稿）》編制說(shuō)明

1 項目背景

1.1 任務(wù)來(lái)源

      為保護環(huán)境，防治電磁輻射環(huán)境污染，規范 5G 移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監測，2019 年9 月生態(tài)環(huán)境部輻射源安全監管司向生態(tài)環(huán)境部輻射環(huán)境監測技術(shù)中心（以下稱(chēng)“技術(shù)中心”） 下達開(kāi)展《5G 移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監測方法》（以下簡(jiǎn)稱(chēng) 《5G 監測方法》）制訂任務(wù)。

1.2工作過(guò)程

      2019 年 9 月，成立編制組，人員組成有曹勇、林遠、穆晨旸、趙順平、李育敏、劉貴龍、吳劍、葉垚棟、朱瀅、李夏。

      2019 年 9 月，開(kāi)展某 5G 實(shí)驗室室外基站電磁輻射環(huán)境監測。

      2019 年 10 月，聯(lián)合中國信息通信研究院與北京市輻射安全技術(shù)中心對中國聯(lián)通北京市區三座代表性 5G 移動(dòng)通信基站進(jìn)行電磁輻射環(huán)境監測。

      2019 年 11 月，生態(tài)環(huán)境部輻射源安全司邀請相關(guān)專(zhuān)家對《5G 監測方法（初稿）》進(jìn)行咨詢(xún)審議。

      2020 年 3 月，生態(tài)環(huán)境部輻射源安全監管司召開(kāi)視頻會(huì )議聽(tīng)取《5G 監測方法》修改、完善情況并提出下一步工作要求。

      2020 年 4 月，編制組完成《5G 監測方法（征求意見(jiàn)稿）》。

2 必要性

      第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5G）自 2012 年始發(fā)展迅速，已成為新一輪全球經(jīng)濟增長(cháng)的驅動(dòng)力。2013 年，多個(gè)國家相繼成立了官方 5G 組織，包括中國的 IMT-2020（5G）推進(jìn)組、韓國的 5G Forum、歐洲的 5GIA、日本的 5GMF、美國的 5G Americas 以及后來(lái)成立的巴西 5G Brazil 等。為建立全球統一的 5G 標準、更好地推進(jìn) 5G 產(chǎn)業(yè)發(fā)展，這些 5G 官方組織逐步加強國際合作， 組織全球 5G 峰會(huì )，探討政策策略、頻譜規劃、技術(shù)創(chuàng )新、標準發(fā)展、技術(shù)試驗、部署方式、產(chǎn)業(yè)生態(tài)及垂直行業(yè)應用、國際合作等系列議題。2014 年，ITU 發(fā)布了文件 IMT.vision （ITU-R， 2014），用三大應用場(chǎng)景和八大技術(shù)指標要求來(lái)描述 5G 的愿景和需求。2015 年，5G 關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)始收斂，包括新型網(wǎng)絡(luò )架構和多種無(wú)線(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)。2016 年，5G 領(lǐng)域更是發(fā)生了突破性事件， 其一為 3GPP 在 R14 正式啟動(dòng)了 5G 新空口（5G NR）研究，并計劃用 R15 和 R16 兩個(gè)版本完成 5G NR 標準化工作；其二為中國正式啟動(dòng)了 5G 技術(shù)試驗，計劃分為工信部主導的技術(shù)研發(fā)試驗和運營(yíng)商主導的產(chǎn)品研發(fā)試驗兩個(gè)階段。這些事件逐步推動(dòng) 5G 走向商用。

      為滿(mǎn)足 5G 技術(shù)指標要求，需要一系列關(guān)鍵技術(shù)的支持。對應于 5G 技術(shù)路線(xiàn)和融合技術(shù)制式的潛在關(guān)鍵技術(shù)包括大規模天線(xiàn)（massive multiple-input multiple-output，massive MIMO）、非正交多址接入（non-orthogonal multiple access，NOMA）、超密集組網(wǎng)（ultra dense networking， UDN）、先進(jìn)編碼調制、靈活的頻譜接入等無(wú)線(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)和新型網(wǎng)絡(luò )架構及網(wǎng)絡(luò )關(guān)鍵技術(shù)（Chen et al.，2015a）。

      目前，5G 處于標準形成和產(chǎn)業(yè)推進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期，各國都很重視 5G 發(fā)展，將 5G 視作國家數字化戰略中的優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，加強產(chǎn)業(yè)布局，以期利用 5G 形成新的競爭形勢。5G 產(chǎn)業(yè)生態(tài)不僅包括傳統移動(dòng)通信本身，而且還帶來(lái)集成電路（integrated circuits，IC）、信息安全及各垂直行業(yè)應用。5G 將與云計算、大數據、人工智能、虛擬現實(shí)等技術(shù)結合，實(shí)現在機器人、無(wú)人機、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的創(chuàng )新應用，提升現有工業(yè)化水平，跨界融合，創(chuàng )造新行業(yè)和產(chǎn)業(yè)形態(tài)， 激發(fā)信息革命，并將數字經(jīng)濟構建打造成可與水電供應相提并論的基礎設施。特別需要指出的是，得益于其滿(mǎn)足超高可靠和超低時(shí)延能力，5G 將促進(jìn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人機、移動(dòng)醫療和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)應用?；谶@一新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，一個(gè)國家的數字經(jīng)濟將會(huì )上升到一個(gè)新的水平。中國非常重視 5G 發(fā)展。2019 年 6 月 6 日， 工業(yè)和信息化部正式向國內運營(yíng)商發(fā)放 5G 商用牌照，5G 移動(dòng)通信基站大規模建設的進(jìn)程不斷提速。

      從 1G 到 4G，移動(dòng)通信系統都是基于傳統蜂窩結構，由多個(gè)六邊形的蜂窩組成，是干擾受限的系統。5G 引入了超密集組網(wǎng)，采用更多接入點(diǎn)（如本地小基站、無(wú)線(xiàn)中繼站、微基站和分布式天線(xiàn)系統等），網(wǎng)絡(luò )結構不再規則，安裝和部署也不再是六邊形規律，覆蓋范圍也存在重疊，形成異構分層網(wǎng)絡(luò )結構。5G 特有的大數據、海量連接和場(chǎng)景體驗，將使萬(wàn)物智能互聯(lián)的時(shí)代成為現實(shí)；成為一個(gè)普及、低時(shí)延和適應性的平臺,以滿(mǎn)足未來(lái)的需求。5G 網(wǎng)絡(luò )將有更大的容量和更快的數據處理速度，通過(guò)手機、可穿戴設備和其它聯(lián)網(wǎng)硬件推出更多的新服務(wù)將成為可能。

      從 5G 移動(dòng)通信基站本身的特點(diǎn)來(lái)看，5G 移動(dòng)通信基站從基站整體架構，基站發(fā)射天線(xiàn)， 基站天線(xiàn)發(fā)射的電磁波頻率，基站發(fā)射功率等都與前幾代移動(dòng)通信基站有很大的改變；從 5G 移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境管理的角度來(lái)看，5G 移動(dòng)通信基站天線(xiàn)發(fā)射的電磁波有多個(gè)不同頻率，GB8702 中對于針對不同頻率的電磁波有不同的標準限值。從這兩個(gè)方面來(lái)看，現行的移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監測方法（HJ972-2018）已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足 5G 移動(dòng)通信基站的電磁輻射環(huán)境監測。

      因此，為科學(xué)評估 5G 移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境影響，規范 5G 移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監測，有必要制訂 5G 移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監測方法。

3 編制目的和依據

3.1 編制目的

      基于 5G 移動(dòng)通信基站技術(shù)特點(diǎn)，規范 5G 移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監測。

3.2 編制依據

      （1）GB 8702-2014 電磁環(huán)境控制限值；

      （2）HJ/T 10.2-1996 輻射環(huán)境保護管理導則-電磁輻射監測儀器和方法；

      （3）HJ/T 10.3-1996 輻射環(huán)境保護管理導則-電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法與標準；

      （4）HJ 972-2018 移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監測方法；

      （5）ITU-T K .100 2017-07 Measurement of radio frequency electromagnetic fields to determine compliance with human exposure limits when a base station is put into service；

      （ 6 ） IEC 62232:2017-08 Determination of RF field strength, power density and SAR in the vicinity of radio communication base stations for the purpose of evaluating human exposure；

      （7）IEEE Std C95.1-2019 IEEE Standard for Safety Levels withRespect to Human Exposure to Electric,Magnetic, and Electromagnetic Fields,0 Hz to 300 GHz；

      （8）ICNIRP PUBLICATION -2020 FOR LIMITING EXPOSURE TO ELECTROMAGNETIC FIELDS (100kHZ TO 300 GHZ) .

4 主要技術(shù)內容說(shuō)明

4.1 關(guān)于“前言”

      本章按照《國家環(huán)境保護標準制修訂工作管理辦法》（國環(huán)規科技﹝2017﹞1 號）要求， 給出了本標準的編制目的、內容、提出單位、起草單位、批準單位、實(shí)施時(shí)間、解釋單位等內容。

4.2 關(guān)于“適用范圍”

      2019 年 6 月 6 日工業(yè)和信息化部正式向中國電信（3400 MHz）、中國移動(dòng)（2600 MHz）、中國聯(lián)通（3500 MHz）、中國廣電（700 MHz 和 4800 MHz）發(fā)放了 5G 商用牌照。目前，我國 5G 基站大規模商業(yè)部署全部是圍繞 6GHz 以下頻段展開(kāi)；毫米波頻段相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品仍在驗證和研發(fā)中，沒(méi)有進(jìn)行大規模的部署。

      因此，本方法適用于發(fā)射頻率在 6GHz 以下的已經(jīng)投入使用或即將投入使用的 5G 移動(dòng)通信基站的電磁輻射環(huán)境監測。

4.3 關(guān)于“規范性引用文件”

      本章列出標準中規范性引用的文件，經(jīng)過(guò)標準條文的引用后，成為標準應用時(shí)不可缺少的文件。

4.4 關(guān)于“術(shù)語(yǔ)和定義”

      參考 HJ 972 已明確的“移動(dòng)通信”、“基站”和“電磁輻射環(huán)境敏感目標”定義。

      補充術(shù)語(yǔ)“5G”、“5G 電信終端設備”、“選頻式電磁輻射監測儀”和“應用場(chǎng)景”定義。

      其中術(shù)語(yǔ)“5G”參考中國工信出版集團、人民郵電出版社 2019 年 8 月第 1 版由汪丁鼎、許光斌、丁巍、汪偉、徐輝編著(zhù)的《無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)與規劃設計》進(jìn)行定義。

      術(shù)語(yǔ)“5G 電信終端設備”參考《中華人民共和國電信條例》（國務(wù)院令第 666 號）進(jìn)行定義。

      術(shù)語(yǔ)“選頻式電磁輻射監測儀”參考《移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監測方法》（HJ972-2018）進(jìn)行定義。

      術(shù)語(yǔ)“應用場(chǎng)景”參考中國電信集團 2018 年 9 月 14 日發(fā)布的《5G 全網(wǎng)通終端技術(shù)指引V1.0》及2020 年3 月23 日工業(yè)和信息化部《關(guān)于推動(dòng)5G 加快發(fā)展的通知》（工信部通信﹝2020﹞49 號）進(jìn)行定義。

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